智利大學(xué)先進(jìn)采礦技術(shù)中心（AMTC）研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一項(xiàng)新型膜分離技術(shù)，可直接從純化后的氯化鋰溶液中制備氫氧化鋰，跳過傳統(tǒng)工藝中生產(chǎn)碳酸鋰的中間環(huán)節(jié)。該成果已發(fā)表于《分離與純化技術(shù)》期刊，旨在縮短精煉流程并降低能耗與投資成本。

目前工業(yè)上從智利北部鹽湖鹵水提取鋰化合物需經(jīng)多步化學(xué)轉(zhuǎn)化。常規(guī)路線先濃縮純化鹵水制得碳酸鋰，再與熟石灰反應(yīng)生成氫氧化鋰，隨后通過過濾、洗滌去除副產(chǎn)物碳酸鈣，Zui后濃縮結(jié)晶得到高純度產(chǎn)品。各階段均需消耗試劑、設(shè)備、能源、水資源及時(shí)間，且地理分布分散。國(guó)際能源署指出，全球鋰精煉產(chǎn)能高度集中，縮小這一差距需配套技術(shù)與專業(yè)人才。

新技術(shù)基于唐南透析原理，利用半透膜分隔含氯化鋰溶液與氫氧化鈉溶液。在濃度差驅(qū)動(dòng)下，氯離子穿過膜離開鋰溶液，氫氧根離子反向遷移并與鋰離子結(jié)合形成氫氧化鋰溶液。該過程無(wú)需外加電場(chǎng)，僅依賴化學(xué)勢(shì)差推動(dòng)離子交換，理論上僅需泵送能耗，有望顯著降低電力消耗。

研究團(tuán)隊(duì)同步構(gòu)建了描述離子傳輸?shù)臄?shù)學(xué)模型，確認(rèn)氫氧化鈉濃度、氯化鋰投料量及兩側(cè)溶液體積比為影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵變量。該模型可用于預(yù)測(cè)不同構(gòu)型表現(xiàn)，指導(dǎo)高表面積膜模塊的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

當(dāng)前系統(tǒng)仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，預(yù)測(cè)能力尚未覆蓋實(shí)際工況。下一步需開展雜質(zhì)傳遞抑制、膜材料穩(wěn)定性測(cè)試及放大試驗(yàn)，并爭(zhēng)取研發(fā)資金以推進(jìn)中試項(xiàng)目。技術(shù)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將批次實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)為連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)，集成至現(xiàn)有提取或精煉產(chǎn)線，重點(diǎn)考核單位時(shí)間產(chǎn)量、回收率、純度、水耗、試劑用量、膜壽命及噸成本等指標(biāo)。

智利雖在鋰開采與基礎(chǔ)化合物出口占重要份額，但在下游電化學(xué)材料、電芯及電池制造環(huán)節(jié)參與有限。本國(guó)鋰戰(zhàn)略亦承認(rèn)產(chǎn)業(yè)鏈附加值提升空間。此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)若成功產(chǎn)業(yè)化，可通過專利授權(quán)、裝備供應(yīng)、工藝建模與自動(dòng)化控制等方式創(chuàng)造本地經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并為后續(xù)向高附加值領(lǐng)域延伸提供技術(shù)支撐。

資料來(lái)源：Nova Ciencia；原文發(fā)布日期：2026-10-26。本文為資料編譯。