テスラの特許は、コストを削減することができるイーロン・マスクの「食卓塩」リチウム抽出プロセスを明らかに
Tesla Patent Reveals Elon Musk’s ‘Table Salt’ Lithium Extraction Process That Could Slash Costs
By Fred Lambert
https//electrek.co より 2021.07.09
テスラは昨年のテスラのバッテリー・デー中に「基本的に食卓塩を使用して鉱石からリチウムを抽出する」とイーロン・マスクが曖昧に説明してリチウム抽出プロセスを明らかにしている新しい特許を申請した。同社はコストを30%以上削減できるとしている。
昨年のバッテリー・デーで、自動車メーカーは説明に多くの時間を費やすことができなかった多くの新技術を発表した。その1つはテスラが新しいリチウム抽出プロセスを開発したことであり、テスラのエンジニアリング担当SVPであるDrew Baglinoは「リチウム・コストの33%削減をもたらす。」と主張した。
CEOイーロン・マスクは非常に簡単な方法でプロセスを説明した。
鉱石を取り出し、リチウムを抽出し、環境に優しい方法で行う最善の方法は
何か?我々は、それが常に行われてきた方法ではなく、第一原理の物理学的観点
から見てきた。我々は基本的に鉱石からリチウムを抽出するために、食塩、塩化
ナトリウムを実際に使用することができることを発見した。誰も私の知る限りで
は、これまでこれをやったことがない。
彼はこのプロセスについて詳細には触れず、リチウム業界でかなりの数の眉をひそめた。しかし、今、我々はテスラの新しいリチウム抽出プロセスの新しい特許出願を取得した。そしてこれはこの神秘的な
「食卓塩」方法に関するより多くの詳細が付属している。「粘土鉱物からのリチウムの選択的抽出」と呼ばれる特許出願でテスラは現在の抽出方法の主な問題点を説明している。
リチウムは、』リチウム・イオン電池および電気自動車業界にとって戦略的な
金属である。したがって、様々なリチウム源からリチウムを経済的に抽出する
手段は電池および電気自動車のコストを削減するために重要である。鉱業に一般
的に使用される支配的なリチウム源は、これらの塩水源からのリチウム抽出に関
連する低コストのためにリチウム塩水である。しかし、リチウム・イオン電池の
需要がますます高まっているため、他のリチウム源を探索する必要がある。
リチウム抽出のための別の方法は、粘土鉱物からリチウムを抽出することであ
る。このプロセスでは、リチウムは酸抽出によって得られ、粘土鉱物はH2So4
またはHClのような一般的な鉱酸の水溶液と混合され、その後、粘土鉱物に含ま
れるリチウムを抽出するまで大気圧下で加熱される。この酸浸出法はリチウムを
抽出するだけでなく、Na, K, Fe, Al, CaおよびMgを含む高濃度の不純物を浸出
する。その後の不純物元素の除去、特にAl除去によるリチウム損失が高いと、全
体的なリチウム抽出効率が大幅に低下する可能性がある。さらに、高い酸素消費量
と複雑な浸出溶液精製方法により、抽出プロセス全体の費用対効果が低下し、環
境に優しくない。
テスラは特許出願の要約に独自の新しい方法を要約している。
粘土鉱物およびその組成物からリチウムを抽出するためのプロセスが記載され
ている。抽出工程は、リチウムを含む粘土鉱物を提供する、粘土鉱物とカチオン
源とを混合すること、粘土鉱物の高エネルギー。ミルを行うこと、およびリチ
ウム・リッチ浸出容積を得るために液体浸出を行うことを含む。
したがって、単に食卓塩を加えるよりも少し複雑であるが、テスラが特許出願で説明した主な陽イオン源は、実際にはNaCl(別名食卓塩)である。
テスラはプロセスの粉砕工程にNaClを添加することの効果について説明している。
本工程の粉砕工程へのNaClの添加効果を測定した。3:97の重量比(すなわち、)
混合物全体に対するNaCl(すなわち、NaCl+粘土)=3%;および約2.7:1のNa/Li
モル比に対応する)のNaCl粉末および微細な粘土鉱物粒子を秤量し、PM100遊星型
ボールミルに入れ、500 rpm回転で最大3時間連続粉砕した。次いで、ボールミル
粉砕されたNaCl/粘土混合物を回収し、水浸出のためにガラス反応器に移した。31 g
のNaCl/粘土混合物に水を加えて反応器に装填し、塩/粘土混合物と水の重量比が1:4
の150 gのスラリー(すなわち、水に20重量%の塩/粘土混合物影響を及ぼす装填)を
作成した。スラリーが作成されると、水浸出は90℃、1,000 ppm下で最大20分間
攪拌する。凝縮器は浸出中の水の損失を最小限に抑える手間に使用される。その後、
5μmろ紙を用いたろ過に続いて、浸出溶液を回収し、さらなる化学組成分析を行った。
NaClを添加した場合の化学分析の結果:
混合時間 (Hr) |
Li (ppm) |
Na (ppm) |
K (ppm) |
Ca (ppm) |
Mg (ppm) |
Al (ppm) |
Fe (ppm) |
0.5 |
111 |
1704 |
181 |
704 |
119 |
0.0 |
0.0 |
1 |
159 |
1801 |
243 |
328 |
62 |
0.4 |
0.1 |
2 |
178 |
1790 |
291 |
396 |
61 |
0.0 |
0.0 |
3 |
211 |
1600 |
357 |
263 |
55 |
0.5 |
0.1 |
明らかに新しい抽出プロセスにはさらに多くの事があり、細部に入りたい場合は、ステラからの完全な特許出願がある。
また、エキサイティングなのは、テスラが新しいプロセス自体を、明らかに10,000エーカー以上で構成されるネバダ州の新しいリチウム請求鉱床で使用することを計画していることである。