リチウム採掘が環境に与える影響、クリーン エネルギーの背後にあるものは何ですか?

リチウムは、世界で新エネルギー用途に最も一般的に使用されている金属です。 世界の電気自動車産業では、リチウム電池が広く使用されています。 新しいエネルギーとしてのリチウム電池は重要な開発状況を持っていますが。 しかし、多くの人々がリチウム資源の採掘が環境に与える影響について懸念を抱いていることに言及する必要があります。

しかし リチウム電池 クリーン エネルギー電池として使用されるリチウム資源の採掘および抽出プロセスは、汚染物質を生成し、周囲の環境に大きな影響を与えます。 リチウム電池の需要の増加は、さまざまな国でのリチウム資源採掘の需要の増加にもつながっています。 しかし、リチウムの採掘状況は良くなく、リチウム資源の採掘が環境に及ぼす影響も将来の発展に関係しています。 したがって、リチウム鉱石の抽出プロセスは大きな問題となっています。

リチウムの抽出方法

リチウム鉱石は、一般にスポジュメン型と塩水型の 1990 種類に分けられます。 採掘プロセスは、主にスポジュメン露天採掘とリチウムの塩湖塩水抽出に分けられます。 XNUMX 年代以降、中国はリチウム産業の主要国になったことに言及する必要があります。 しかし、リチウム鉱石の採掘には大きな技術的ギャップがあります。 塩湖塩水抽出の外国の先進技術の参入により、中国は塩湖からのリチウム抽出の技術進歩を改善した。

リチウム鉱石からの抽出工程

自然界では、リチウム含有鉱石には主にレピドライト、スポジュメン、長石が含まれます。 リチウム鉱石からリチウムなどの有価金属を抽出する方法には、主に石灰石法、硫酸法、塩化物法、加圧調理法などがあります。

1.石灰石焼成法

その利点 石灰岩焼成 この方法は非常に実用的で、ほとんどすべてのリチウム鉱物に使用できます。 欠点は、浸出溶液中のリチウム含有量が低く、蒸発エネルギー消費が大きく、リチウム回収率が低いことです。

CITIC Guoan は 2006 年にリチウムを抽出するために焼成法を使用しましたが、深刻な環境汚染のために中断されたため、この方法は現在適用できません。

2. 硫酸法

エネルギー消費量が少なく、浸出液のリチウム濃度が高いという利点があるため、回収率も高くなりますが、欠点も明らかです。 その後の浄化負荷が重く、技術的に困難であり、多量の硫酸を使用するため、設備の高い防食性能が要求されます。

3. 塩素焙煎

利点は、リチウム変換率が高く、エネルギー消費が低く、 焙煎 時間が短い。 しかし、焙焼工程での設備防食の要求が高く、後工程でリチウムを析出させるために炭酸ナトリウムを使用し、コストが高くなるなどのデメリットもあります。

4.圧力調理

　 圧力鍋 方法は硫酸法に似ています。 この方法は、プロセスが短く、コストが低くなりますが、プロセス条件と鉱物の種類に関する要件がより厳しくなります。

上記の方法に共通する特徴は、リチウム抽出のコストが非常に高く、一般に 50 ～ 60k/トンであり、レピドライトはリチウムを抽出するのに費用がかかり、60,000/トンを超えると推定されていることです。 技術革新と変換を通じてリチウム抽出のコストをどのように削減するかは、鉱石リチウム抽出技術の最大の問題であり制限です。 塩水からリチウムを抽出するのが現在の一般的な方法です。

塩湖ブラインの抽出技術

リチウムはリチウム鉱山から採掘されると広く信じられていますが、実際には、世界のリチウムの 70% 以上がミネラル豊富な塩湖から採掘されています。 塩湖鹹水からリチウムを抽出する方法には、主に次のようなものがあります。 イオン交換 方法、焼成浸出方法、 ナノ濾過膜分離 方法、 溶媒抽出 方法など

1.イオン交換法

近年、私の国の塩湖塩水採掘技術は大幅に改善されました。 イオン交換法だけでも、採掘会社が異なれば結果も異なります。

イオン交換法は、選択性が高く環境に優しいという利点があり、特に低濃度の塩水や海水からのリチウムの抽出に適していますが、イオン交換吸着剤の調製プロセスは比較的複雑です。

吸着剤の性能は、イオン交換吸着プロセスの効率を決定します。 現在、様々な種類の吸着剤が各社で使用されています。 利点は、高マグネシウムリチウム塩湖塩水からリチウムを抽出するプロセスにおいて、リチウム抽出の生産効率が高く、環境汚染がなく、プロセスが成熟しており信頼できることです。 欠点は、炭酸塩レーキの使用には一定の制限があることです。

2.焼成浸出法

焼成浸出法は、焼成、浸出、沈殿などのプロセスを経て炭酸リチウムの抽出を実現します。 この方法は、リチウムやマグネシウムなどの資源を総合的に利用するのに役立ち、原材料の消費量が少ないです。

しかし、マグネシウムの抽出は工程が複雑で、設備の腐食が激しく、蒸発させる水分量が多く、エネルギー消費量が多く、環境汚染の問題もある。 現在、環境保護は厳しく管理されています。 規制環境下では、より大きな環境リスクに直面しています。

3. ナノろ過膜分離法

膜分離技術には、分離、濃縮、精製、精製の機能があり、高効率、省エネルギー、環境保護、分子レベルのろ過、簡単なろ過プロセス、および簡単な制御という特徴があります。 その中でも、ナノろ過膜分離法は、近年国内外で開発・研究されている新しいタイプの膜分離技術です。 カイダム盆地の東台済弼は、主に工業生産用のナノろ過膜分離技術に適しています。

4. 溶媒抽出

抽出方法の核心は抽出剤ですが、抽出剤はパイプラインに深刻な腐食をもたらし、環境に深刻なダメージを与えます。 したがって、環境に優しい抽出剤を選択する方法は、将来の産業の主な研究方向です。

現在、大量の廃液中の有機物含有量が高いため、塩湖に大きな汚染が生じ、抽出方法はますます高い環境保護基準の下で業界の要求を満たすことができず、実現不可能です。

5. その他の方法

上記の方法以外にも、沈殿法、塩析法、樹脂吸着法、グラウバー塩循環法、電気化学法、炭化法、液膜法、変換法など、さまざまな方法でリチウムを抽出する方法があります。 .

 過去数十年間の開発と研究において、中国の抽出プロセスは継続的に改善され、完成されてきましたが、改善の全体的な方向性は、環境を保護し、コストを削減することであり、リチウム資源産業の健全な発展に役立ちます。

リチウムの開発/抽出の環境への影響

新エネルギーの開発が盛んな時代に、リチウムが精製されると、さまざまなプロセスで汚染物質が発生します。 上記の焼成浸出法では、噴霧乾燥工程で酸ミストやフッ素含有ガスが多量に発生し、環境汚染の問題が生じる。

膜分離法は工程が簡単で、試薬の消費量が少なく、清潔で無公害ですが、膜のコストが高く、膜の被毒や耐用年数が短いという問題も解決する必要があり、この方法は大量の水を必要とします。間違いなく多くの水質汚染を引き起こします。

スポジュメンの抽出プロセスでは、排気ガス、廃水、固形廃棄物などの汚染物質が発生します。

廃ガスは主に、原石の破砕、選別、荷降ろし、および輸送中に発生する粉塵です。 廃水は、主に浮選後の濃縮脱水廃水、尾鉱沈降および濃縮廃水である。 尾鉱スラグなどの固形廃棄物もあります。

リチウム採掘の環境への影響

ほとんどの論文は、塩湖のリチウム鉱山の採掘中に生成される生の塩水が土壌の物理化学的特性を変化させ、土壌の塩類化を引き起こす可能性があることを指摘しています. 大規模な塩湖の採掘は、その地域の土壌、水、土壌の浸食を悪化させ、元の地形を変化させ、地域の景観環境を破壊することさえあります。

これは主に、インフラ建設期間中の道路の建設、採掘期間中の塩田およびさまざまな建物の建設によって引き起こされた短期的に修復できない損傷、および塩湖リチウム採掘地域のほとんどに現れています。上記の気候は厳しいですが、生態系は良好です。 したがって、採掘地域の生態系の回復も困難になります。

スポジュメン鉱山の採掘方法は地表の生態環境にほとんど影響を与えないホールマイニングですが、選鉱には大量の土地が必要であり、地域の植生に深刻な損害を与え、土壌の組成と肥沃度を変化させる可能性さえあります。 大規模な土塁開発は、土壌浸食や土砂崩れなどの災害を引き起こす可能性があります。

また、スポジュメンの選鉱工程では、破砕やふるい分けなど複数の工程があります。 これらのプロセスは大量の粉塵を発生させ、粉塵は空気中で大気汚染物質を形成します。 地元の鉱業会社は、いくつかの集塵処理手段を使用しますが.

ただし、通常、この種の粉塵は深刻に拡散し、収集率は高くなく、現在の大気汚染指数はまだ正確なデータを作成していませんが、一部の学者は関連する質問を提起し、地域の大気汚染が基準を満たしているかどうかを疑問視しています.

まとめる

最後に、リチウム採掘の水の消費量は膨大です。 水が豊富な地域でさえ、リチウム採掘からの有毒化学物質がリチウム蒸発池から水道に漏れる可能性が十分にあります. 海外の調査によると、リチウムの採掘は下流 150 マイルまで魚に影響を与える可能性があります。 リチウム産業が作物の灌漑を汚染するかどうかも、環境保護主義者にとっての問題です。

上記の問題の存在は、多くの国が独自のリチウム電池を開発する要因も制限しています。 環境への配慮と技術的なプロセスへの配慮から。 十分なプロセス要件がない場合、リチウムの国内生産に起因する地域環境への損傷を引き起こします。 これが、多くの国が自国でのリチウム採掘の開発を拒否する理由でもあります。

中国は、リチウム採掘およびドレッシング企業の参入基準を継続的に引き上げているか、リチウム採掘プロジェクトの環境保護の審査と監督を強化しています。 リチウム鉱区の生態管理を強化し、地域の環境保護処理施設への投資を増やすなど、生態環境へのダメージを軽減するためにさまざまな手段を使用することによってのみ、新エネルギーの道はさらに長く進むことができます。

ソース – RayMall