摘要：近年来，随着锂离子电池在推动全球向低碳社会转型的过程中发挥着越来越重要的作用，社会对锂（Li）的需求一直在上升。与主要从硬岩石中提取锂相比，从盐水中提取锂已被证明更经济、更可持续。

近年来，随着锂离子电池在推动全球向低碳社会转型的过程中发挥着越来越重要的作用，社会对锂（Li）的需求一直在上升。与主要从硬岩石中提取锂相比，从盐水中提取锂已被证明更经济、更可持续。

然而，这仍然存在重大挑战，包括提取过程效率低，特别是对于盐度高、成分复杂且对主要竞争物种镁的选择性差的盐水。

2024年10月22日，澳大利亚蒙纳士大学李之考博士、上海宝武集团环境资源科技有限公司环境技术研究院李恩超博士联合澳大利亚昆士兰大学张西旺教授在国际顶级期刊Nature Sustainability发表题为《Sustainable lithium extraction and magnesium hydroxide co-production from salt-lake brines》的研究论文，博士生雍明、汤蒙为论文共同第一作者，李之考博士、李恩超博士和张西旺教授为论文共同通讯作者。

李之考，澳大利亚蒙纳士大学兼职高级讲师。2009年本科毕业于大连理工大学，2011年在阿卜杜拉国王科技大学获硕士学位，2018年于西澳大学获博士学位。

李之考博士的主要研究领域是膜科学多孔材料，研究应用方向是污水处理、气体分离以及医工结合等方面。

李恩超，上海宝武集团环境资源科技有限公司环境技术研究院博士，李恩超博士的研究方向为工业废水污染控制。

张西旺，澳大利亚昆士兰大学化学工程学院教授，澳大利亚技术科学与工程院院士，2012年任职于蒙纳士大学，2022年加入昆士兰大学。

张西旺教授的研究重点是膜和先进的氧化技术，研究应用方向是节能分离、水和废水处理、资源回收、绿色化学合成和可再生能源发电。

在此，研究人员展示了一种涉及乙二胺四乙酸 （EDTA） 的松散纳滤工艺，用于直接有效地从盐湖卤水中提取Li+以及有效利用Mg2+。

利用EDTA4-和Mg2+之间的选择性结合，研究方法实现了99.85%的超高Mg2+截留率、约-4.34mol m-2h-1的超快Li+通量以及在工业条件下前所未有的Li+/Mg2+分离因子（约679）（127.06 g l-1）。

更重要的是，通过两级过滤过程，Li+回收率达到89.90%，而Mg2+废物转化为纳米结构的Mg(OH)2，并且可以再生98.87%的EDTA4−。

这项研究的可扩展流程最大限度地减少了环境影响，同时最大限度地提高了资源利用率，从而促进了向更可持续发展的未来转变。

图1：不同锂提取过程的比较：蒸发-沉淀法与EALNF法

图2：二元阳离子卤水的选择性结合与过滤

图3：盐湖卤水的过滤

图4：卤水资源综合利用及技术经济分析

综上，研究人员开发了一种乙二胺四乙酸（EDTA）辅助的松散纳滤（EALNF）工艺，用于直接从高盐度、多组分的盐湖卤水中高效提取锂（Li+），并同时将镁（Mg2+）转化为有价值的纳米结构氢氧化镁（Mg(OH)2），实现了锂资源的高效回收和镁资源的增值利用。

这项研究不仅显著提高了锂的提取效率和选择性，还通过再生EDTA4−实现了过程的可持续性，减少了对环境的影响。这一工艺的应用前景广阔，可为盐湖卤水资源的综合利用提供一种环保、高效的新技术，有助于推动锂资源的可持续开发和循环经济的发展。

Yong, M., Tang, M., Sun, L. et al. Sustainable lithium extraction and magnesium hydroxide co-production from salt-lake brines. Nat Sustain (2024). https://doi.org/10.1038/s41893-024-01435-2

来源：华算科技