麻省理工學院(MIT)研究人員開發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現了一種生產(chan) 金屬銻的新方法，這種方法今後也可能用於(yu) 其他金屬的提煉。這一驚人發現可能催生一種比傳(chuan) 統金屬冶煉更廉價(jia) 同時碳排放也更低的金屬生產(chan) 體(ti) 係，相關(guan) 成果已發表在本周的《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(chan) 方法或可用於(yu) 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於(yu) 其由不同密度的金屬熔體(ti) 或鹽組成，因此其天然就具有分層屬性，就如油會(hui) 浮在水麵上一樣。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(hui) 產(chan) 生什麽(me) 作用，但實驗結果卻和計劃中的結果相去甚遠。研究人員發現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(ti) ，要冶煉得到金屬銻，通常情況下並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，礦物材料一般隻能是離子導體(ti) 。但通過在熔融的半導體(ti) 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(hui) 發生轉化，在電池底部產(chan) 生純度達99.9%的銻金屬，而電池上方則會(hui) 析出氣態硫，可以將這些氣體(ti) 收集起來作為(wei) 化工原料。

在典型冶煉過程中，氣態硫會(hui) 馬上與(yu) 氧氣發生反應，化合為(wei) 二氧化硫，這是一種不可忽視的氣體(ti) 汙染源，也是酸雨的主要原因之一。但MIT發明的這種方法既可以生產(chan) 出高純度的金屬銻，又無需擔心汙染空氣。

由於(yu) 電解是一種單一步驟的連續處理過程，因此比傳(chuan) 統的高溫熔煉方法效率要高得多。一百多年前電解法的發明，使得鋁從(cong) 一種比銀還貴的金屬變成了一種廉價(jia) 日用品。如果這種處理過程能夠用於(yu) 其他的通用金屬(例如銅或鎳)的煉製，那必將顯著降低這些金屬價(jia) 格，同時還能減少空氣汙染、降低溫室氣體(ti) 排放。

MIT研究團隊正在考慮將這種方法用於(yu) 銅或鎳等大產(chan) 量金屬的生產(chan) 。之所以先在金屬銻的生產(chan) 上取得成果，主要是因為(wei) 它是一種低熔點金屬，其熔點為(wei) 631攝氏度，而銅的熔點為(wei) 1085攝氏度。作者認為(wei) ，盡管其他目標金屬的高熔點增加了生產(chan) 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(ge) 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，這種電解煉製方法就不適用於(yu) 金屬氧化物，隻不過電解的副產(chan) 物不是氣態硫而是氧氣。

如果最終鐵也能通過這種方法生產(chan) 出來，其影響將會(hui) 是革命性的。鋼鐵是人類社會(hui) 使用量最大的金屬，“鋼鐵冶煉是主要溫室氣體(ti) 二氧化碳排放的第一大來源”。當然，電解法生產(chan) 鐵的難度很大，鐵的熔點高達約1540攝氏度。