قدم فريق بحثي في جامعة رايس طريقة هيدروميحتلورجية جديدة لاستخلاص المعادن الأساسية من بطاريات الليثيوم المستهلكة. اعتمد الفريق على أملاح أمينو كلوريد المائية كعوامل نقع بدل المذيبات العضوية التقليدية.
قال سيمون م. كينغ إن التفاعلات كانت سريعة عند درجة حرارة الغرفة، وأن الغالبية العظمى من الاستخلاص تحدث خلال الدقيقة الأولى. حقق محلول كلوريد الهيدروكسيل أمونيوم (HACl) نحو 65% استخراج المعادن في دقيقة واحدة، وارتفعت الكفاءات لتتجاوز 75% لبعض المعادن مع أوقات معالجة أطول.
خفض استبدال المذيبات بالماء لزوجة المحلول، مما حسّن حركة الجزيئات وسرعة التفاعل. أظهرت التجارب والنمذجة أن الحموضة وأيونات الكلوريد تذيب المعادن، بينما يساهم مركز نيتروجين نشط في HACl في تفاعلات الأكسدة والاختزال.
أعاد الباحثون معالجة المعادن المستردة إلى مواد بطارية جديدة، لكن مدى توسيع الطريقة للاستخدام الصناعي ما زال غير واضح.
كلمات صعبة
- هيدروميحتلورجية — طريقة تعتمد الماء لاستخراج المعادن من مواد
- ملح — مادة صلبة تحتوي أيونات موجبة وسالبةأملاح
- مذيب — سائل يذيب مواد أخرى ليكون محلولاًمذيبات
- لزوجة — مقياس مقاومة السائل لتدفقه وحركة الجزيئات
- حموضة — مقدار قوة الحمض في محلولالحموضة
- أكسدة — فقدان مادة للإلكترونات في تفاعل كيميائيالأكسدة
- اختزال — اكتساب مادة للإلكترونات في تفاعل كيميائيالاختزال
- محلول — سائل يحتوي مادة أو أكثر مذابة داخله
- استخلاص — إخراج مادة مفيدة من مادة أخرى أو خام
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- هل تعتقد أن إعادة معالجة المعادن إلى مواد بطارية جديدة مهمة؟ اذكر سببين بسيطين.
- ما الفوائد والصعوبات المحتملة عند استبدال المذيبات بالماء في عمليات صناعية؟
- ما العوامل التي تراها مهمة لجعل هذه الطريقة قابلة للاستخدام الصناعي؟
