新型聚合物膜实现锂回收与盐分纯化技术突破

神户大学研发出一款具备埃级精密水通道的新型聚合物膜，这套膜分离技术可以同时完成盐湖卤水锂资源回收和海水盐分纯化两大工作，能够精准截留多价镁离子、只让锂离子顺利通过，经过多级处理后锂镁分离效率提升近 500 倍，产出的碳酸锂纯度达到 99.5%，在连续 400 小时长时间运行下依然保持稳定的分离性能，同时还能从海水中提纯得到纯度 99.4% 的氯化钠，整套材料兼顾高离子通量与高选择筛分能力，弥补了传统分离膜难以兼顾渗透速度与离子筛选精度的短板，为盐湖提锂、海水制盐产业提供低成本、低能耗的新型材料方案。

一、技术研发的核心原因

1. 传统盐湖提锂最大难点是锂和镁离子尺寸接近，普通滤膜很难把二者分开，以往工艺只能依靠长时间自然蒸发，能耗高、周期长，产业急需高选择性分离膜材料。
2. 常规聚合物膜普遍存在渗透速率和筛分精度互相制约的问题，想要提高离子筛选精度，水通量就会大幅下降，很难满足工业化连续生产要求。
3. 海水纯化制盐环节，现有膜材料容易截留氯化钠离子，无法高效分离杂质离子，难以直接产出高纯度盐品。
4. 新能源产业对锂资源需求量持续增长，海水淡化与精制盐产业也在寻求节能新工艺，多功能分离膜具备广阔的产业化应用前景。

二、聚合物膜制备与应用操作步骤

1. 膜材料制备流程（清单）

1. 选取两种聚合物单体，完成共聚反应搭建高分子骨架结构。
2. 开展季铵化改性，在聚合物网络内部接入固定带电基团，形成静电筛分作用。
3. 精准调控分子网络，构筑互相连通的埃级水通道，形成空间筛分结构。
4. 完成膜层固化处理，优化膜体强度，保证长时间运行不发生结构破损。

2. 锂回收实操工艺（表格）

表格

3. 海水盐分纯化操作步骤

1. 将预处理后的海水通入聚合物膜分离装置。
2. 依靠膜的空间通道与静电排斥作用，截留硫酸根、多价金属杂质离子。
3. 收集透过膜的氯化钠溶液，直接得到高纯度盐水。
4. 浓缩结晶，获得纯度 99.4% 的精制食盐原料。

三、新材料核心性能指标

1. 离子筛分：可以高效阻挡二价镁离子，一价锂离子顺利透过，锂镁分离系数大幅提升。
2. 运行稳定性：连续运行 400 小时，膜结构不衰减，分离效果无明显下滑。
3. 一机多用：同一张聚合物膜，既可以用于盐湖锂回收，又可以用于海水盐分提纯，通用性强。
4. 能耗优势：依托膜分离工艺替代传统蒸发工艺，大幅缩减热能消耗，降低生产成本。

四、整体技术总结

这款新型聚合物膜通过分子结构设计，搭建出带静电作用的埃级连通水通道，同时实现空间筛分与静电排斥双重离子筛选，顺利解决了锂镁分离难题，让盐湖锂回收效率大幅提升；同时该膜具备良好通用性，可直接用于海水精制提纯高纯度盐分。整套膜技术摆脱了传统工艺高能耗、低效率的弊端，材料稳定性达标，能够适配电渗析工业化连续生产，为锂资源绿色开采、海水资源综合利用提供了全新的技术路线，后续可以进一步放大制备规模，推进产业化落地。

【相关 FAQ】

问题 1：这款聚合物膜开展锂回收作业时，锂镁分离能够达到怎样的水平？

回答 1：这款聚合物膜搭配三级电渗析工艺开展锂回收，卤水初始锂镁比值约为 40，经过膜分离处理后锂镁比值降到 0.08，实现近 500 倍的分离优化，最终结晶得到纯度 99.5% 的碳酸锂产品。

问题 2：该聚合物膜除了锂回收之外，在盐分纯化方面可以达到什么效果？

回答 2：该聚合物膜可以直接用于海水盐分纯化，杂质离子被膜有效截留，透过膜的溶液里氯化钠占比达到 99.4%，能够直接用来制备高纯度精制盐，实现一膜两用。

问题 3：这款聚合物膜长时间连续运行，分离性能会不会快速下降？

回答 3：该聚合物膜经过 400 小时不间断电渗析连续测试，膜体结构保持完好，离子筛分效果没有明显衰减，具备工业化长期稳定运行的条件。

问题 4：新型聚合物膜相比传统分离膜，最大技术优势体现在哪里？

回答 4：传统分离膜很难兼顾水通量与离子选择性，这款聚合物膜依靠埃级水通道 + 静电基团协同作用，既能保证锂离子快速穿透，又能牢牢阻挡镁离子，打破了通量与选择性互相制约的技术瓶颈。

【数据来源】

[2026-10-29]（新型聚合物膜锂分离技术取得突破）飞翔科技频道

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[2026-10-28]（1 価イオンと多価イオンを精密に识别する新型分离膜の开発）神户大学官网神戸大学

免责声明

本文全部内容仅基于公开学术新闻与科研成果整理而成，仅作为技术资讯参考；聚合物膜的工业化量产、现场应用效果会受原料、工况、设备条件影响，实际产出指标以中试及工业化实测数据为准；本文不构成任何项目投资、技术采购与工艺改造的决策依据。