冶金法可將礦物廢料變成鋰原料
那么,我們是否該擔心人類未來過度依賴鋰電池,終有一天會因為鋰用盡而陷入能源危機?或許不必太杞人憂天,因為 2040 年還很遠,屆時可能已經有替代產品,就算沒有替代產品,鋰電池也可回收再制,而創新采礦技術也可望徹底解決鋰不足的問題。
提煉鋰礦需要高溫淋溶,是相當耗費能源的過程,因此只有選用氧化鋰含量較高的礦石,才有開采價值,包括鋰輝石、透鋰長石等,即使使用氧化鋰含量 6% 的礦石,每噸生產成本仍可能高達 3,000 到 5,000 美元,因此,過去若是礦石氧化鋰含量低于 5%,就毫無開采價值。鋰在大自然中含量其實相當豐富,光是海水中就高達 2,300 億噸,只是高含量的優質礦石相當稀少。
澳洲礦業公司 Cobre Montana 提出改以濕法冶金學提煉的想法,將礦石磨碎后,于攝氏 90 度下加入硫酸,溶出礦石中所有的金屬,過程中產生二氧化硫,可再導回系統中與水結合重新產生硫酸,而溶化的金屬除了鋰,還會包括鎂、鋁、銣、鍶、鎵等金屬,可另外出售,還有大量的硫酸鉀,可做為肥料,出售所得可回收 2 成的成本,而整個冶金過程所需能量都由硫氧化而來,無須額外能源,硫占了冶金過程 3 成的成本,而硫是石油開采的副產品,相當容易取得。
使用這種方式,即使鋰礦含量低的礦石也可利用,Cobre Montana 表示,以此冶金法,使用氧化鋰含量僅 2% 的云母石,每噸成品冶煉成本只需 1,800 美元,甚至比南美洲各國如阿根廷、玻利維亞、智利的鹵化物沉積優質礦冶煉成本每噸 2,000 到 2,500 美元更低。這開啟了大量新的鋰資源,云母在全球可說遍地都是,經常是采礦時拋棄的廢料,取得成本相當低廉,光是捷克的 Cinovec 礦區,就可望提供 1,000 萬噸鋰原料。
Cobre Montana 目前已在 Cinovec 礦區進行小規模測試生產,每小時可產出 1 到 3 公斤鋰原料,Cobre Montana 計劃將與合作伙伴進行規模商業生產,若能順利量產,看來人類就不用擔心鋰會用完的問題了。

