Lithium Extraction in Aqueous Solutions through the Use of Heterosite FePO<sub>4</sub>
Notice bibliographique
Résumé
The global resources of lithium, essential for electric vehicle batteries, are a subject of some debate. Lithium resources are mainly from two types of deposit; brine (21.6 Mt of Li) and pegmatite (3.9 Mt of Li) 1 . The largest deposit of lithium reserves are the brine deposits in South America. Although existing lithium resources may be sufficient to support demand until the year 2100 (assuming that lithium batteries are recycled 1, 2) , lithium extraction is currently too complex, slow and inefficient to be economical 3, 4 . In current lithium industries, one of the most economical ways to extract lithium is by lime soda evaporation ; a solar evaporation and chemical plant process, which takes between 12 to 24 months. After the solar evaporation, the concentrated brine is pre-treated to a pH of 2 in order to remove Boron by a solvent extraction. Lime (CaO) is then added to remove magnesium, sulphate, and borate. Calcium left in the brine is removed by a small amount of soda ash or sodium carbonate (Na 2 CO 3 ). Then, the brine is heated to about 90°C and more soda ash is added to precipitate lithium carbonate 4, 5 . This lime soda evaporation is considered as a long-process of lithium extraction. Therefore, the objective of this work is to develop a new, fast and inexpensive approach to recover lithium chemically, from the lithium sources that contain other metal cations. Heterosite iron phosphate (FePO 4 ) is a discharged product of lithium iron phosphate (LiFePO 4 ). There are a few studies about the structure of heterosite FePO 4 that report that it is more selective for lithium ions (Li + ) over sodium ions (Na + ). This structure displays excellent reversibility charge/discharge properties 6,7 . There small potential differences of the redox couple and the stability of LiFePO 4 over a wide range of pH in an aqueous solution are the main advantages of this structure to this application 6 . This work investigates a novel process that may prove to be more economical than the lime soda evaporation process for lithium extraction. Heterosite FePO 4 was used to selectively remove Li + from the brine with the aid of a reducing agent (sodium thiosulfate; Na 2 S 2 O 3 ). The resulting LiFePO 4 can be directly sent to lithium battery industries. In principle, the other cations could be retrieved back into the brine as shown in figure 1. We have examined and demonstrated the process of lithium insertion into a heterosite FePO 4 framework in aqueous salt solutions. In this process, the amount of Li + uptake can take up to 46 mg Li + /g solid and other cations (i.e. sodium, potassium, and magnesium) can take less than 3 mg/g solid . Furthermore, the re-lithiated FePO 4 performed satisfactorily as a positive electrode. This work could also be developed for future lithium recycling processes. References 1 S. E. Kesler, P. W. Gruber, P. a. Medina, G. a. Keoleian, M. P. Everson, and T. J. Wallington, Ore Geol. Rev. , 2012, 48 , 55–69 2 P. W. Gruber, P. a. Medina, G. a. Keoleian, S. E. Kesler, M. P. Everson, and T. J. Wallington, J. Ind. Ecol. , 2011, 15 , 760–775. 3 L. T. Peiro, G. V. Mendez and R. U. Ayres, Jom , 2013, 65 , 986-996. 4 D. E. Garrett, Handbook of lithium and natural calcium chloride: their deposits, processing, uses and properties , Elsevier Academic Press, Amsterdam, Boston, 2004 5 L. Moreno, Lithium Industry; A Strategic Energy Metal , Euro Pacific Canada Inc., 2013. 6 7. Z. Zhao, X. Si, X. Liu, L. He, and X. Liang, Hydrometallurgy , 2013, 133 , 75–83. 7 8. C. V. Ramana, a. Mauger, F. Gendron, C. M. Julien, and K. Zaghib, J. Power Sources , 2009, 187 , 555–564
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».