地热发电厂或将助力电动汽车锂电池生产

一项新工艺旨在从地热发电厂用于发电的盐水中提取锂

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在加利福尼亚州索尔顿海附近地热发电厂的工业附加设施有一天可能会生产电动汽车电池所需的锂。位于布罗利(加利福尼亚州)的示范工厂的辛博尔材料公司是该工艺背后的公司,该公司已经开始从阿根廷、智利和其他地方的传统采矿作业中提纯锂,以供应全球电池市场。

辛博尔首席执行官卢卡·埃尔切格表示:“我们开发了这项技术和工艺,从地热发电厂发电后排出的盐水中提取锂、锰、锌,以及未来可能提取其他一些材料,并将这些材料转化为可用的化合物。我们本质上是在利用最佳的可再生资源,并共同生产战略性材料。”

地热发电厂抽取高温盐水——来自地下的水和溶解盐——并利用其热量产生蒸汽来旋转涡轮机并发电后,辛博尔将借用仍然温热的流体大约90分钟。管道将把盐水输送到一系列工艺流程中,这些流程去除盐水中的二氧化硅(否则会堵塞设备),然后使用一系列膜、过滤器和吸附材料来提取锂等有价值的元素。这种提取方法是在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室开发的,该实验室主要由美国能源部资助。然后,辛博尔添加水来弥补损失的物质,并将其送回地热发电厂进行地下回注。

该公司计划在2012年扩建其最初的锂提纯设施,并开始建造与地热相关的版本,作为能源公司在该地区正在建设的此类发电厂的附加设施。帝国谷已经有10座地热发电厂。埃尔切格指出:“对于每座50兆瓦的地热发电厂,您可以生产16,000吨碳酸锂。”

由于回注,该公司不会留下传统锂矿开采的残渣。此外,辛博尔没有像今天的典型生产那样依赖硬岩开采,而是让索尔顿海地下的热水完成从岩石中浸出材料以及将其提纯为盐的工作——这个过程包括从锂池中蒸发水分,世界各地的其他生产商,包括美国也在使用这种方法。

此外,该公司无需像今天通常的做法那样购买纯碱来生产碳酸锂。相反,辛博尔将利用地热发电厂自身的废二氧化碳来制造这种材料。辛博尔锂工艺的另一个经济优势是其地理位置:距离南加州三大港口仅320公里,而不是像南美洲的主要矿山那样高出海平面数千米,南美洲的主要矿山供应当今世界大部分的锂。然而,辛博尔的产品能否与阿根廷、澳大利亚、智利以及未来的玻利维亚等大型生产商的产品竞争,仍有待观察。

索尔顿海盐水中含有许多其他元素,辛博尔希望将提取工艺扩展到锰和锌——也用于电池和金属合金——以及钾,钾是一种重要的营养素和肥料,以及其他应用。“这种盐水含有半个元素周期表中的元素,这既是好消息,也是坏消息,”埃尔切格说,并指出铯、铷和银也可能以同样的方式生产出来。该公司还在探索将该工艺的废二氧化硅——更广为人知的名称是沙子——用于水泥行业的方案。

但是,这家最初的提纯厂每年生产的500吨锂不会流向美国的电池制造商,至少目前还不会。相反,辛博尔的日本合作伙伴伊藤忠商事将把提纯后的锂出售给太平洋彼岸的电池制造商。埃尔切格指出:“该工厂的初始产量,我们预计将出口到亚洲。现实是,今天,对于锂离子电池而言,制造业仍然意味着亚洲。”

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