Ученые: В критических месторождениях лития обнаружено нечто уникальное

Литий является важнейшим минералом в секторе возобновляемой энергетики.

Большая часть запасов лития в мире находится в соленых водах, химический состав которых принципиально отличается от химического состава других природных соленых вод, например, океана. Результаты нового исследования могут изменить технологии добычи лития, пишет PHYS.org.

Литий является важнейшим минералом в секторе возобновляемой энергетики. Известно, что около 40% мирового производства лития приходится на крупные соляные озера, известные как салары, расположенные в центральных Андах в Южной Америке и на тибетском нагорье в Азии. В этих засушливых высокогорных регионах литий находится под поверхностными солевыми отложениями, растворенный в чрезвычайно соленой воде, называемой рассолом.

Уникальная химия месторождений лития

По словам руководителя исследования, профессора качества окружающей среды и заведующего кафедрой наук о Земле и климате в Школе окружающей среды имени Николаса при Университете Дьюка Авнера Венгоша, они с коллегами обнаружили, что pH рассолов в этих регионах почти полностью определяется бором, в отличие от морской воды и других обычных соленых вод. Команда пришла к выводу, что они имеют совершенно уникальный геохимический ландшафт.

Уровень pH раствора является мерой его кислотности или щелочности. В большинстве природных вод химические реакции с участием молекулы карбоната в первую очередь определяют способность раствора контролировать изменения pH — щелочности.

В новом исследовании команда обнаружила совершенно иной сценарий на солончаке Уюни — гигантском соляном озере, расположенном на Боливийском плато, где под землей расположено крупнейшее в мире известное месторождение литиевого рассола.

Как добывают литий

Ученые проанализировали pH и химический состав рассолов и солей, связанных с пилотной добычей полезных ископаемых на солончаке Уюни. Традиционно литий из соляных озер добывают путем перекачки природного рассола из-под земли в ряд неглубоких надземных прудов. Далее жидкость испаряется из прудов, оставляя концентрированный рассол, содержащий литий и бор, а также нежелательные соли. В конечном итоге литий извлекается на перерабатывающем предприятии.

Данные указывают на то, что уровень pH в образцах естественной рассола из солончака колебался около нейтрального значения. Напротив, образцы рассола из испарительных прудов оказались очень кислыми. Команда использовала компьютерное моделирование, которое показало, что в обоих случаях основными факторами, влияющими на pH, были высокие концентрации бора.

Природные рассолы также содержат большое количество бора в различных формах, в том числе молекулу борной кислоты и соединения, известные как бораты, относительное распределение которых контролирует pH. Испарение в прудах увеличивает общую концентрацию бора и запускает процесс распада борной кислоты, в результате чего образуются ионы водорода, снижающие pH.

По словам соавтора исследования, научного сотрудника в лаборатории Венгоша паса Натива, объединение химического анализа с геохимическим моделированием помогло ученым количественно оценить различные молекулярные структуры бора, которые способствуют щелочности в этих литиевых рассолах.

Геохимическая база данных

Чтобы подтвердить свои выводы, ученые собрали данные более 300 анализов богатого литием рассола из различных соленых озер, в том числе в:

- Чили;

- Аргентине;

- Боливии;

- Тибетском нагорье.

Моделирование показало, что бор оказывал наибольшее влияние на щелочность и, следовательно, на pH в большинстве этих рассолов. Ученым также удалось составить геохимическую базу данных литиевых рассолов по всему земному шару и неизменно обнаруживали, что бор часто является преобладающим компонентом щелочности рассола и контролирует его pH, что подтверждает результаты, полученные на солончаке Уюни в Боливии.

Фактически, ученым впервые в исследовании удалось продемонстрировать роль бора в контроле химических изменений, происходящих при испарении литиевого рассола в соляных озерах. Считается, что результаты в будущем могут быть использованы для разработки новых технологий добычи лития.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас charter97@gmail.com