VINACHEM

Hiện nay, toàn bộ lượng liti thương mại trên thế giới đều được chiết từ quặng hoặc các nguồn nước muối trên đất liền với tổng trữ lượng khoảng 14 triệu tấn. Trong khi đó, mặc dù nồng độ liti trong nước biển rất thấp (0,1 - 0,2ppm) nhưng các đại dương hiện chứa 230 tỷ tấn Liti. Các nhà khoa học đã đề xuất một số phương pháp tách các hợp chất liti từ nước biển, chẳng hạn phương pháp hấp phụ và thẩm tách, tuy nhiên tốc độ tách Liti bằng các công nghệ hiện tại tương đối chậm.

Nay các nhà nghiên cứu tại Đại học Nam Kinh (Trung Quốc) đã phát triển một quy trình điện phân sử dụng năng lượng Mặt Trời để tách liti từ nước biển, quy trình này cho phép tách liti nhanh hơn và dễ kiểm soát hơn các phương pháp hiện tại, hơn nữa nó có thể khắc phục giới hạn về sự khác biệt nồng độ như trong phương pháp thẩm tách.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã sử dụng chất dẫn điện liti siêu ion kiểu Nasicon - một loại chất điện ly rắn - làm màng chọn lọc Li+ và một chất điện phân không proton thay cho dung dịch nước để tạo thành khoang điện phân không proton. Thiết bị nguyên mẫu hoạt động nhờ nguồn điện của tấm pin quang điện.

Dung dịch điện phân được chia thành hai phần nhờ một chất điện phân rắn: dung dịch liti peclorat (LiClO₄)/ propylen cacbonat ở cực âm và nước biển ở cực dương. Cation trong nước biển di chuyển từ cực dương về phía màng chọn lọc Li⁺, nhưng chỉ các ion liti mới được chuyển đến cực âm, các cation khác bị chặn và giữ lại ở cực dương.

Tại cực âm, ion Liti bị khử thành Liti kim loại trên một lá Đồng. Tại cực dương, ion clorua (Cl^-) và hydroxit (OH^-) bị oxi hóa thành khí Clo hoặc oxy. Sau đó, một phần khí clo có thể phản ứng tiếp với nước để tạo thành hipoclorit.

Phạm Huệ

Theo Chemical Engineering, 12/2018