MIT发现金属提炼新方法 或用于铜镍等金属生产

[据麻省理工学院网站2016年8月25日报道] 麻省理工学院（MIT）研究人员开发一种新电池的努力没有取得成功，但却意外地在试验过程中发现了一种生产金属锑的新方法，这种方法今后也可能用于其他金属的提炼。这一惊人发现可能催生一种比传统金属冶炼更廉价同时碳排放也更低的金属生产体系，相关成果已发表在本周的《自然》期刊上。
　　研究人员称，尽管金属锑本身不是一种广泛使用的金属材料，但其生产方法或可用于铜和镍这类应用广泛且经济性好的金属。
　　研究人员原本试图开发一种全新的电化学电池，这一努力已经进行数年时间。这类电池的不同之处在于其由不同密度的金属熔体或盐组成，因此其天然就具有分层属性，就如油会浮在水面上一样。研究人员希望通过试验了解在正负电极之间放第二层电解液会产生什么作用，但实验结果却和计划中的结果相去甚远。研究人员发现当其试图给这一设想中的电池充电的时候，结果却是分离了液态金属锑。
　　该研究团队使用的硫化锑材料是一种熔融的半导体，要冶炼得到金属锑，通常情况下并不能使用炼铝或类似金属所采用的通电方法。要利用电解法冶炼，矿物材料一般只能是离子导体。但通过在熔融的半导体上添加一层离子电解液，“电池”中的电解过程就能顺利进行，硫化物材料就会发生转化，在电池底部产生纯度达99.9%的锑金属，而电池上方则会析出气态硫，可以将这些气体收集起来作为化工原料。
　　在典型的冶炼过程中，气态硫会马上与氧气发生反应，化合为二氧化硫，这是一种不可忽视的气体污染源，也是酸雨的主要原因之一。但MIT发明的这种方法既可以生产出高纯度的金属锑，又无需担心污染空气。
　　由于电解是一种单一步骤的连续处理过程，因此比传统的高温熔炼方法效率要高得多。一百多年前电解法的发明，使得铝从一种比银还贵的金属变成了一种廉价的日用品。如果这种处理过程能够用于其他的通用金属（例如铜或镍）的炼制，那必将显著降低这些金属的价格，同时还能减少空气污染、降低温室气体排放。
　　MIT研究团队正在考虑将这种方法用于铜或镍等大产量金属的生产。之所以先在金属锑的生产上取得成果，主要是因为它是一种低熔点金属，其熔点为631摄氏度，而铜的熔点为1085摄氏度。作者认为，尽管其他目标金属的高熔点增加了生产过程的难度，但基本的物理原理是一样的，通过电解提炼这些高熔点金属是可行的。
　　作者还表示，“金属锑是一个很好的测试目标”，尽管目前的演示中采用的矿石是金属硫化物，但也不能绝对地说，这种电解炼制方法就不适用于金属氧化物，只不过电解的副产物不是气态硫而是氧气。
　　如果最终铁也能通过这种方法生产出来，其影响将会是革命性的。钢铁是人类社会使用量最大的金属，“钢铁冶炼是主要温室气体二氧化碳排放的第一大来源”。当然，电解法生产铁的难度很大，铁的熔点高达约1540摄氏度。（中国船舶工业综合技术经济研究院  程大树 丁宏）
　　(原标题：麻省理工学院意外发明金属提炼新方法 未来或采用电解法制造铜和铁)(全球金属网 OMETAL.COM) (您想天天免费看到如此海量的金属资讯吗？1、点击此处将全球金属网设为您的上网首页 2、点击此处将全球金属网添加到您的收藏夹内。)