据国外媒体报道，利用磁性纳米粒子从盐水中捕获有价值物质的想法已经成为现实，并已应用于工业试点项目，这可能有助于美国成为电子和能源生产中关键矿物的生产者。目前，这些矿物大部分是从其他国家获得的，其中许多是高冲突地区。
这项由美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)开发的技术正在申请专利，并获得了摩泽尔科技公司的独家许可。摩泽尔科技(Moselle Technologies)是一家初创公司，已经在美国和世界各地开展了这项技术的试点项目。
核心纳米粒子由一种叫做磁铁矿的氧化铁组成。核心颗粒用于锚定将选择性结合相关化合物的吸附剂外壳，这是获得专利技术的关键。可以将纳米颗粒引入地热植物的盐水、产出水、矿物开采废水和海水中，从而锁定在自由漂浮的目标化合物上。当暴露在磁体中时，纳米颗粒的铁核会迁移到磁体和与之结合的关键材料中，就像经典科学实验中的铁屑一样，被从盐水中过滤出来。目前，该技术正被用于捕获多功能轻金属锂，广泛应用于电池技术。
(视频来源:PNNL)
PNNL实验室的研究人员、稀土金属回收技术领域公认的专家皮特·麦克格雷(Pete McGrail)说:“目前，从水中提取锂的方法需要以每分钟数千加仑的速度通过离子交换过滤系统抽取大量的水，但这非常耗能，成本也很高。我们的纳米技术工艺可以最小化一切，不需要其他工艺需要的大型离子交换分离器。这种方法非常简单，通过分子与吸附剂的碰撞，在几分钟内就可以将所有的金属锂从溶液中吸出，然后用磁铁吸出。金属锂很容易被磁铁收集和提纯。”
(来源:PNNL)
摩泽尔科技公司(Moselle Technologies)首席执行官杰里·米尔斯(Jerry Mills)表示:“人们在捕获锂金属时会损失很多，因此他们需要其他方式来获取锂。我们一直在寻找低成本的技术来生产稀土元素和具有战略意义的重要元素(如锂)。这些元素大部分在美国都没有。我们将尽最大努力解决这个问题，我们也相信这项技术将帮助我们克服成本障碍。”
开采该国的主要矿产
锂、镍、钴和稀土元素对用于电动汽车和其他绿色能源技术的半导体、风力涡轮机和电池的需求很大。但目前，这些元素的全球供应链严重依赖过时的提取工艺。这一过程将消耗大量能源和水，并产生有废物。根据美国能源部的数据，35种关键材料中的14种和其他17种材料的一半以上，占美国国内供应的100%。目前美国已经把国内供应放在第一位。这项PNNL技术已经在实验室开发了几年，现在已经准备好进行实地测试。
(来源:PNNL)
2021年春季启动试点项目。
计划中的试点项目之一是将石油和天然气行业资源与PNNL技术相结合。麦克格雷说:“石油和天然气卤水是中国未开发的锂资源。”
在美国和加拿大的石油和天然气开采过程中，将地下水抽到地表是采矿过程的一部分。所以很多地方的水都含有锂。PNNL科学家估计，如果只收集石油和天然气开采和生产过程中水中所含锂的25%，其总量将相当于目前的全球年产量。为了探索这种可能性，PNNL、摩泽尔科技、加拿大自然资源有限公司和康菲石油公司将在华盛顿州里奇兰的PNNL园区进行长期测试。在那里，该团队将使用磁力分离器系统对该技术进行长时间的测试，以测试该技术的压力，这是大规模工业生产的必要步骤。
米尔斯说:“通过使用磁性纳米粒子附着在溶液中的锂粒子上，我们预计获得的浓缩液可以更纯，从而将深加工成本降低约一半。”
在通信之后……第二个项目于1月份宣布，将于2020财年通过能源部先进制造办公室获得资助。这项工作已经获得批准，将于2021年春季开始。
不仅仅是锂。
清洁无污染的技术也可用于回收其他关键材料。第三个合作研究项目将探讨这种可能性。麦克格雷说:“我们已经开发出了各种元素的吸附材料。在这个项目中，我们将与新西兰的地热公司Geo40合作，该公司已经确定其卤水中存在铯。在这个项目中，该团队将把回收锂的工作扩展到一种对铯具有高选择性的新吸附剂。如果成功，该集团将在新西兰建立一个小规模工厂。”据国外媒体报道，利用磁性纳米粒子从盐水中捕获有价值物质的想法已经成为现实，并已应用于工业试点项目，这可能有助于美国成为电子和能源生产中关键矿物的生产者。目前，这些矿物大部分是从其他国家获得的，其中许多是高冲突地区。
这项由美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)开发的技术正在申请专利，并获得了摩泽尔科技公司的独家许可。摩泽尔科技(Moselle Technologies)是一家初创公司，已经在美国和世界各地开展了这项技术的试点项目。
核心纳米粒子由一种叫做磁铁矿的氧化铁组成。核心颗粒用于锚定将选择性结合相关化合物的吸附剂外壳，这是获得专利技术的关键。可以将纳米颗粒引入地热植物的盐水、产出水、矿物开采废水和海水中，从而锁定在自由漂浮的目标化合物上。当暴露在磁体中时，纳米颗粒的铁核会迁移到磁体和与之结合的关键材料中，就像经典科学实验中的铁屑一样，被从盐水中过滤出来。目前，该技术正被用于捕获多功能轻金属锂，广泛应用于电池技术。
(视频来源:PNNL)
PNNL实验室的研究人员、稀土金属回收技术领域公认的专家皮特·麦克格雷(Pete McGrail)说:“目前，从水中提取锂的方法需要以每分钟数千加仑的速度通过离子交换过滤系统抽取大量的水，但这非常耗能，成本也很高。我们的纳米技术工艺可以最小化一切，不需要其他工艺需要的大型离子交换分离器。这种方法非常简单，通过分子与吸附剂的碰撞，在几分钟内就可以将所有的金属锂从溶液中吸出，然后用磁铁吸出。金属锂很容易被磁铁收集和提纯。”
(来源:PNNL)
摩泽尔科技公司(Moselle Technologies)首席执行官杰里·米尔斯(Jerry Mills)表示:“人们在捕获锂金属时会损失很多，因此他们需要其他方式来获取锂。我们一直在寻找低成本的技术来生产稀土元素和具有战略意义的重要元素(如锂)。这些元素大部分在美国都没有。我们将尽最大努力解决这个问题，我们也相信这项技术将帮助我们克服成本障碍。”
开采该国的主要矿产
锂、镍、钴和稀土元素对用于电动汽车和其他绿色能源技术的半导体、风力涡轮机和电池的需求很大。但目前，这些元素的全球供应链严重依赖过时的提取工艺。这一过程将消耗大量能源和水，并产生有废物。根据美国能源部的数据，35种关键材料中的14种和其他17种材料的一半以上，占美国国内供应的100%。目前美国已经把国内供应放在第一位。这项PNNL技术已经在实验室开发了几年，现在已经准备好进行实地测试。
(来源:PNNL)
2021年春季启动试点项目。
计划中的试点项目之一是将石油和天然气行业资源与PNNL技术相结合。麦克格雷说:“石油和天然气卤水是中国未开发的锂资源。”
在美国和加拿大的石油和天然气开采过程中，将地下水抽到地表是采矿过程的一部分。所以很多地方的水都含有锂。PNNL科学……tists估计，如果只收集油气开采和生产过程中水中所含锂的25%，其总量将相当于目前全球年产量。为了探索这种可能性，PNNL、摩泽尔科技、加拿大自然资源有限公司和康菲石油公司将在华盛顿州里奇兰的PNNL园区进行长期测试。在那里，该团队将使用磁力分离器系统对该技术进行长时间的测试，以测试该技术的压力，这是大规模工业生产的必要步骤。
米尔斯说:“通过使用磁性纳米粒子附着在溶液中的锂粒子上，我们预计获得的浓缩液可以更纯，从而将深加工成本降低约一半。”
在竞争申请过程之后，第二个项目于1月份宣布，并将通过DOE先进制造办公室在2020财年获得资助。这项工作已经获得批准，将于2021年春季开始。
不仅仅是锂。
清洁无污染的技术也可用于回收其他关键材料。第三个合作研究项目将探讨这种可能性。麦克格雷说:“我们已经开发出了各种元素的吸附材料。在这个项目中，我们将与新西兰的地热公司Geo40合作，该公司已经确定其卤水中存在铯。在这个项目中，该团队将把回收锂的工作扩展到一种对铯具有高选择性的新吸附剂。如果成功，该集团将在新西兰建立一个小规模工厂。”
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