Компания Aspiring Materials из Новой Зеландии создала инновационный способ добычи ценных минералов из оливина, что открывает новые возможности для устойчивого производства материалов для аккумуляторов лития-иона. В феврале текущего года компания запустила в работе опытный завод под Крайстчерчем. Там производят сразу три полезных продукта из отходов производства огнеупорного песка – мелкодисперсного порошка оливина.
Технология основана на кислотном выщелачивании оливинового порошка серной кислотой, образующем «элементальный раствор». Дальнейшие этапы с добавлением едкого натра и точным управлением температурой и размером частиц позволяют получить три продукта: диоксид кремния (около 50%), который может замещать цемент Портленда; магниевый продукт (около 40%), применяемый для улавливания углерода, очистки сточных вод и производства сплавов; гидроксид никель-марганец-кобальта (NMC) (около 10%) — смешанный металлопродукт. Последний компонент, необходимый для изготовления высокоэффективных литий-ионных батарей, составляет малую долю от общего выхода, но имеет значительный потенциал для диверсификации цепочки поставок.
Вся процедура протекает в замкнутом цикле. После извлечения ценных компонентов остаётся только солевой раствор, который поступает в электролизер для восстановления кислоты и щелочи, используемых на предыдущих этапах. Это позволяет снизить вредные выбросы и максимально эффективно использовать исходное сырье. На данный момент процесс длится три дня, но компания планирует повысить производительность, сократив время до одного дня путём добавления параллельных реакционных цепей.
Полученный гидроксид NMC отвечает требованиям современной батарейной промышленности.
Это особенно важно из-за растущей озабоченности монополиями на поставку критически важных минералов, таких как никель, марганец и кобальт, добыча и переработка которых сосредоточены преимущественно в нескольких странах с нестабильной геополитической обстановкой и проблемами в области соблюдения прав человека и экологии.
Несмотря на инновационность технологии, некоторые эксперты, например профессор Фей Ван из Университета Лаваля, сомневаются в её экономической эффективности из-за более высокого энергопотребления и расхода кислоты по сравнению с аналогами, использующими серпентин. Джим Годдин, участник комитета экспертов британского правительства по разработке национальной стратегии по критически важным минералам (2023 год), считает, что устойчивость и экологичность производства могут стать решающими факторами конкурентоспособности, особенно на рынках с экологически чистыми решениями.