MIT發(fā)現(xiàn)金屬提煉新方法 或用于銅鎳等金屬生產
2016年08月26日 13:36 4901次瀏覽 來源： 中國國防科技信息網 分類： 銅資訊
[據麻省理工學院網站2016年8月25日報道] 麻省理工學院（MIT）研究人員開發(fā)一種新電池的努力沒有取得成功，但卻意外地在試驗過程中發(fā)現(xiàn)了一種生產金屬銻的新方法，這種方法今后也可能用于其他金屬的提煉。這一驚人發(fā)現(xiàn)可能催生一種比傳統(tǒng)金屬冶煉更廉價同時碳排放也更低的金屬生產體系，相關成果已發(fā)表在本周的《自然》期刊上。
研究人員稱，盡管金屬銻本身不是一種廣泛使用的金屬材料，但其生產方法或可用于銅和鎳這類應用廣泛且經濟性好的金屬。
研究人員原本試圖開發(fā)一種全新的電化學電池，這一努力已經進行數年時間。這類電池的不同之處在于其由不同密度的金屬熔體或鹽組成，因此其天然就具有分層屬性，就如油會浮在水面上一樣。研究人員希望通過試驗了解在正負電極之間放第二層電解液會產生什么作用，但實驗結果卻和計劃中的結果相去甚遠。研究人員發(fā)現(xiàn)當其試圖給這一設想中的電池充電的時候，結果卻是分離了液態(tài)金屬銻。
該研究團隊使用的硫化銻材料是一種熔融的半導體，要冶煉得到金屬銻，通常情況下并不能使用煉鋁或類似金屬所采用的通電方法。要利用電解法冶煉，礦物材料一般只能是離子導體。但通過在熔融的半導體上添加一層離子電解液，“電池”中的電解過程就能順利進行，硫化物材料就會發(fā)生轉化，在電池底部產生純度達99.9%的銻金屬，而電池上方則會析出氣態(tài)硫，可以將這些氣體收集起來作為化工原料。
在典型的冶煉過程中，氣態(tài)硫會馬上與氧氣發(fā)生反應，化合為二氧化硫，這是一種不可忽視的氣體污染源，也是酸雨的主要原因之一。但MIT發(fā)明的這種方法既可以生產出高純度的金屬銻，又無需擔心污染空氣。
由于電解是一種單一步驟的連續(xù)處理過程，因此比傳統(tǒng)的高溫熔煉方法效率要高得多。一百多年前電解法的發(fā)明，使得鋁從一種比銀還貴的金屬變成了一種廉價的日用品。如果這種處理過程能夠用于其他的通用金屬（例如銅或鎳）的煉制，那必將顯著降低這些金屬的價格，同時還能減少空氣污染、降低溫室氣體排放。
MIT研究團隊正在考慮將這種方法用于銅或鎳等大產量金屬的生產。之所以先在金屬銻的生產上取得成果，主要是因為它是一種低熔點金屬，其熔點為631攝氏度，而銅的熔點為1085攝氏度。作者認為，盡管其他目標金屬的高熔點增加了生產過程的難度，但基本的物理原理是一樣的，通過電解提煉這些高熔點金屬是可行的。
作者還表示，“金屬銻是一個很好的測試目標”，盡管目前的演示中采用的礦石是金屬硫化物，但也不能絕對地說，這種電解煉制方法就不適用于金屬氧化物，只不過電解的副產物不是氣態(tài)硫而是氧氣。
如果最終鐵也能通過這種方法生產出來，其影響將會是革命性的。鋼鐵是人類社會使用量最大的金屬，“鋼鐵冶煉是主要溫室氣體二氧化碳排放的第一大來源”。當然，電解法生產鐵的難度很大，鐵的熔點高達約1540攝氏度。（中國船舶工業(yè)綜合技術經濟研究院 程大樹 丁宏）
(原標題：麻省理工學院意外發(fā)明金屬提煉新方法 未來或采用電解法制造銅和鐵)
責任編輯：付宇
如需了解更多信息，請登錄中國有色網：m.jtclgs.com了解更多信息。
中國有色網聲明：本網所有內容的版權均屬于作者或頁面內聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網”的文章，均為中國有色網原創(chuàng)或者是合作機構授權同意發(fā)布的文章。
如需轉載，轉載方必須與中國有色網（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯(lián)系，簽署授權協(xié)議，取得轉載授權；
凡本網注明“來源：“XXX（非中國有色網或非中國有色金屬報）”的文章，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不構成投資建議，僅供讀者參考。
若據本文章操作，所有后果讀者自負，中國有色網概不負任何責任。
