2023年7月24日 星期一

AI聊海洋2023.7.6---海水稀有金屬

 AI聊海洋2023.7.6---海水稀有金屬




Q:海水有哪些稀有金屬

A:

海水含有多種稀有金屬,包括:


鈧(Sc):這種金屬用於生產合金,例如不銹鋼和鈦合金。它還用於製造磁鐵和熒光燈。

釔(Y):這種金屬用於生產高溫超導體和激光器。它還用於製造電視和電腦屏幕中使用的磷光體。

鑭系元素(原子序數 57-71):這些金屬具有多種用途,包括生產磁鐵、催化劑和玻璃。它們還用於製造電子設備,例如手機和計算機。

錒系元素(原子序數 89-103):這些金屬具有放射性,在海水中不大量存在。然而,它們在核電和醫學方面的潛在用途引起了人們的興趣。


海水中稀有金屬的濃度非常低,通常在百萬分之幾 (ppm) 甚至十億分之幾 (ppb) 範圍內。

然而,海水中稀有金屬的總量巨大,估計有數万億噸。這使得海水成為稀有金屬的潛在來源,儘管提取這些金屬目前在經濟上不可行。


除了上面列出的稀有金屬外,

海水還含有微量的其他金屬,

如金、銀、鉑等。

這些金屬比稀土元素還要稀有,但也具有巨大的經濟價值。從海水中提取這些金屬目前在經濟上也不可行,但這是未來研究的一個潛在領域。



Q:海水可以提煉哪些金屬

A:

海水含有 70 多種元素的溶解鹽,其中包括許多金屬。

然而,這些金屬中只有少數是從海水中以工業規模提取的。這些包括:

:

是海水中最豐富的金屬,採用陶氏工藝從海水中提取。

通過電解從海水中提取氯,用於製造多種產品,

包括漂白劑、PVC 和鹽酸。


氯:

通過太陽能蒸發的過程從海水中提取溴,用於製造多種產品,包括阻燃劑、汽油添加劑和藥品。


鈉:

通過太陽蒸發的過程從海水中提取鈉,用於製造各種產品,


鈣:

通過太陽能蒸發的過程從海水中提取鈣,用於製造各種產品,包括水泥、肥料和動物飼料。



小規模從海水中提取的其他金屬包括:


鋰是一種用於電池的有價值的金屬,並且越來越多地從海水中提取。

錳是一種用於煉鋼的金屬,在日本是從海水中提取的。

鎳是一種用於電池、不銹鋼和硬幣的金屬,在中國是從海水中提取的。

鈷是一種用於磁鐵和電池的金屬,已從美國的海水中提取。

銅是一種用於電線和電子產品的金屬,是從挪威的海水中提取的。

從海水中提取金屬是一個相對較新的行業,仍處於發展的早期階段。然而,隨著對金屬的需求持續增長,海水提取正成為更具吸引力的選擇。



Q:如何從海水提煉稀有金屬

A:

從海水中提取稀有金屬的方法有很多種。一些最常見的方法包括:


電解:這種方法涉及使電流通過海水,從而將金屬離子與水分子分離。然後收集並純化金屬離子。

離子交換:此方法使用專門設計用於吸引和結合某些金屬離子的樹脂。海水通過樹脂,金屬離子從水中被去除並被捕獲在樹脂中。然後樹脂可以再生並重複使用。

膜分離:該方法使用膜,允許某些金屬離子通過,同時阻止其他金屬離子。海水穿過膜,能夠穿過膜的金屬離子被收集在另一側。

溶劑萃取:該方法使用可以溶解海水中金屬離子的溶劑。將海水與溶劑混合,金屬離子從水中萃取出來並溶解在溶劑中。然後可以蒸發溶劑,留下金屬離子。

提取方法的選擇取決於所提取的具體金屬以及所需的金屬純度。電解是提取鎂和鋰等金屬的相對常見的方法,而離子交換和膜分離通常用於提取金和銀等更有價值的金屬。溶劑萃取是一種更專業的方法,通常用於從復雜溶液中提取金屬。


從海水中提取稀有金屬仍處於發展的早期階段,但它有潛力成為這些重要材料的可持續且環保的來源。隨著對稀有金屬的需求持續增長,海水開採可能成為全球供應鏈中日益重要的一部分。


以下是有關上述每種方法的一些其他詳細信息:


電解:此方法是列出的方法中最耗能的方法,但也是最有效的。該工藝可以放大生產大量金屬,而且操作相對簡單。

離子交換:這種方法的能源消耗比電解低,但效率也較低。該工藝可以擴大規模以生產大量金屬,但操作起來比電解更複雜。

膜分離:這種方法是列出的方法中能源消耗最少的,而且也相對有效。該工藝可以放大生產大量金屬,而且操作相對簡單。

溶劑萃取:該方法是列出的方法中最複雜的,也是效率最低的。該工藝可以擴大規模以生產大量金屬,但操作起來比其他方法更複雜。

從海水中提取稀有金屬對環境的影響是一個複雜的問題。一些潛在的影響包括:


提取過程中使用的化學品增加了水污染

開採設施的建設和運營對海洋生物的干擾

提取過程中使用的能源將溫室氣體釋放到大氣中

海水提取對環境的影響取決於許多因素,包括所使用的具體方法、提取設施的位置以及現行的環境法規。在開發和實施這項技術之前,必須仔細考慮海水提取對環境的影響。



Q:海水提煉金屬的公司.有哪些

A:

有許多公司正在開發從海水中提取金屬的技術。

一些最著名的公司包括:


Lithium Australia(ASX:LIT)

是一家澳大利亞公司,正在開發從海水中提取鋰的工藝。該公司在西澳大利亞設有一座試點工廠,併計劃在不久的將來建造一座商業規模的工廠。


Extraction Technologies(ASX:EXT)

是一家澳大利亞公司,正在開發一種從海水中提取一系列金屬的工藝,包括鋰、鎂和溴。該公司在南澳大利亞設有一個試點工廠,併計劃在未來幾年內建造一座商業規模的工廠。


Seawater Magnesium (TSXV: SWMG)

 是一家加拿大公司,正在開發一種從海水中提取鎂的工藝。該公司在不列顛哥倫比亞省設有一家試點工廠,併計劃在未來幾年內建造一座商業規模的工廠。


Sea4Value

是一家由公司和研究機構組成的歐洲聯盟,致力於開發從海水淡化鹽水中提取一系列礦物質和金屬的技術。該財團在西班牙設有一家試點工廠,併計劃在未來幾年內建造一家商業規模的工廠。






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