新能源|盐湖提锂两重性,不同站位的认知差( 三 )
03、吸附+膜法,提锂的金钥匙盐湖提锂工艺包括前端卤水开采、中端富集分离,后端产品转化三个环节,工艺的差别主要体现在中端富集分离环节 。
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由于国内各个盐湖之间组分差异很大,针对中国锂资源情况工艺选择,需要遵循因湖制宜、因地制宜的原则 。
经过多年的工艺摸索,逐步形成了吸附法、沉淀法、萃取法、电渗析、纳滤、电化学等多工艺并举、一湖一策的格局,通过技术革新,来弥补盐湖自然禀赋的缺陷 。
整体而言,中低镁锂比以沉淀法为主,高镁锂比主要采用吸附和膜分离法 。本篇报告主要讲解这三种技术路径 。
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沉淀法原理是利用太阳能、风能将盐湖卤水自然蒸发浓缩,经脱硼、除钙、除镁去除杂质后,在母液中加入混合物沉淀剂或盐析剂,使锂以沉淀物的形式分离 。其过程是多次添加化合物进行化学反应,再过滤得到锂产品 。
根据加入的试剂不同,沉淀法分为碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法、硼镁与硼锂共沉淀法等,其中成熟商业化的,主要是碳酸盐沉淀法,其关键试剂是石灰(氢氧化钙)和纯碱(碳酸钠),前者能将镁离子分离,而后者能让锂离子以碳酸锂形式沉淀 。
这个工艺的优点,是配套简单,资源消耗较少,成本低廉 。缺点是需要的卤料品质优良,且阳光和风力俱佳,否则难以达到预期品质,此外,还有生产周期较长(需要12-18个月之久),产能弹性较差,一次性提锂存在困难的缺点 。
符合条件的大多数位于南美三角的盐湖 。国内沉淀法提锂的企业主要以西藏矿业为主,其坐拥的扎布耶盐湖锂资源禀赋,并不输于南美三角 。
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吸附法,是使用具有较强吸附能力的多孔性固体吸附剂,选择性的将锂吸附在固体表面,从而实现液体混合物中不同组分的分离,之后用洗脱剂将锂离子洗脱而形成锂离子溶液,再加入碳酸钠后沉淀形成碳酸锂 。
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简单理解这个工艺的特点,相当于将铁屑和其他颗粒物都放入一杯水中,然后将磁铁投入,拉起后发现磁铁沾满了铁屑 。
提取铁屑的关键是磁铁 。同理,吸附法的关键便是吸附剂的选择 。目前比较成熟的是氢氧化铝基锂吸附剂 。其优点是可以处理镁含量较高的盐湖卤水 。可用于镁锂比500以上、锂含量12.5g/L以上的盐湖 。
根据我国资源分布情况,两大盐湖镁锂比均超过500,故此具备极其广阔的应用场景 。
不得不提的是,盐湖股份与科大制造旗下的蓝科锂业 。通过采用吸附提锂+膜分离浓缩的耦合技术,近三年产销量维持在万吨级以上,是国内盐湖提锂企业中碳酸锂出货量最高的公司 。
2021年随着产线陆续投入使用,工业级碳酸锂成本端下行至3.4万元/吨,并且已经具备3万吨/年的碳酸锂产能 。依托国内大规模的的盐湖资源,未来产能扩产可期 。
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