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林道勇:鹽湖氯根驅動水反萃提鋰和二氧化碳反萃提鋰的應用威力

由中國五礦集團有限公司指導,五礦資本股份有限公司主辦,五礦期貨有限公司、上海鋼聯(lián)電子商務股份有限公司承辦的“2025MMLC(第三屆)鋰產(chǎn)業(yè)大會”于2025年6月23-25日在青海省西寧市盛大開幕。

23日下午全球鹽湖技術交流專題會上,上海意定新材料科技有限公司林道勇總經(jīng)理就《鹽湖氯根驅動水反萃提鋰和二氧化碳反萃提鋰的應用威力》進行演講,報告分五個部分展開。

上海意定新材料科技有限公司?總經(jīng)理?林道勇

一、鋰鹽需求

鋰作為鋰電池的材料,是無法替代的,未來鋰電池比能量和壽命會持續(xù)提高,電動汽車相對燃油車的性價比優(yōu)勢和用戶體驗優(yōu)勢會更大,加上儲能鋰電池的需求,鋰電池需求會爆炸式增長。

智能駕駛技術和共享汽車會極大的促進綜合成本比燃油車更低的電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。鋰電池在儲能、電動自行車、移動電源、備用電源、啟動電源、電動飛機、移動機器人、電動船等眾多領域也會極快的發(fā)展。鋰號稱“白色石油”重要性會越來越強。

未來十年,在新能源汽車、儲能等快速增長的驅動下,全球鋰鹽需求量會呈快速上漲趨勢,預計在2030年達300萬噸。馬斯克宏圖計劃3的交通領域電氣化和化學儲能共需要1億噸碳酸鋰,年需求600萬噸。未來很長一段時間鋰鹽的需求增長幅度會與之前太陽能電池行業(yè)的硅料類似,年復合增長20%以上。

二、鋰資源

美國地質(zhì)調(diào)查局2022年報告顯示,全球鋰資源量超過8900萬噸(儲量2200萬噸),折合碳酸鋰4.5億噸,其中鹵水型鋰資源占60%以上。未來幾年鋰鹽行業(yè)不會受限于資源,但長期會有資源特性,特別是當鋰鹽需求達到400萬噸/年以上時。很長時間鋰鹽行業(yè)會是鋰電池行業(yè)金字塔的頂端。

我國是世界第四大鋰資源國,但實際資源使用占比不足30%。西藏鹽湖基本上都是地表鹵水湖,鋰品位和儲量全球最為準確,產(chǎn)能開發(fā)潛力巨大。

三、鋰的回收

鋰的回收從技術、經(jīng)濟性、環(huán)保上是可行的,開始比拼鋰收率、產(chǎn)品品質(zhì)、成本、規(guī)模。磷酸鐵渣的再制造、鈷錳的共萃、回收-前驅體-正極材料一體化將是未來的方向。鋰鹽年需求達峰后,鋰回收的占比會越來越高,來自于資源端的鋰鹽占比和絕對量都會減少。

四、萃取提鋰技術

傳統(tǒng)TBP-FeCl3體系特點:反萃酸度高,腐蝕設備,TBP降解和乳化(每產(chǎn)1tLiCl耗6tHCl);有機相需要消耗堿再生(每產(chǎn)1tLiCl耗0.06t堿);流程復雜,能耗高。新型水反萃體系優(yōu)勢:用水反萃,基本不耗酸,體系穩(wěn)定;有機相直接循環(huán),不耗堿;流程短,節(jié)能,經(jīng)濟;勞動強度小,勞動環(huán)境明顯改善。

2021年使用高氯根鹵水萃取提鋰水反萃技術成功改造青海柴達木興華鋰鹽有限公司萬噸提鋰產(chǎn)線。該項目工藝技術達到國際領先水平,應用于高鎂鋰比鹽湖資源的高效清潔提取,流程短、成本低、環(huán)境友好,經(jīng)濟效益顯著。具有顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。項目成果的進一步推廣應用對建設世界級鹽湖產(chǎn)業(yè)基地和打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地發(fā)揮重要作用。

堿性萃取提鋰:適用于堿性鹽湖、沉鋰母液、鋰電池材料回收、鋰云母、鋰輝石等多種提鋰工藝環(huán)境。采用CO2反萃一步生產(chǎn)電池級碳酸鋰作為主生產(chǎn)工藝,具有:運行成本低、鋰收率高、流程短、勞動強度低、產(chǎn)品質(zhì)量好等明顯優(yōu)勢。專利技術采用二氧化碳氣液液三相反萃,不再需要用到碳酸鈉一步制備超電池級碳酸鋰。得到的含鋰溶液中鋰鈉質(zhì)量比可以達到7500:1,生產(chǎn)的碳酸鋰或氯化鋰或硫酸鋰產(chǎn)品純度可達到99.999%以上。

公司萃取劑具有水溶損?。険p耗小于8%)、穩(wěn)定性高、不易乳化、鋰鈉分離系數(shù)高、可用酸或CO2反萃、產(chǎn)品可調(diào)等優(yōu)點,已應用于柴達木興華鋰鹽、西藏國能礦業(yè)、安徽南都華鉑、盛新鋰能、洛陽欣安、鹽湖股份、多氟多、永杉鋰業(yè)、中偉股份、中(鄭州)鋁業(yè)、中礦資源等多家企業(yè),涵蓋了鹽湖提鋰、沉鋰母液、廢舊鋰電池回收、鋰云母浸出液、鋁渣提鋰等多種萃取提鋰領域,目前最長的工程項目已經(jīng)穩(wěn)定運行超過四年,是全行業(yè)連續(xù)穩(wěn)定時間最久的萃取提鋰產(chǎn)線。本公司萃取提鋰技術投資少、運行成本低、鋰收率高、淡水用量少,被多名院士評價為國際領先水平,具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。

五、沉鋰母液等鋰鈉鉀分離提鋰

傳統(tǒng)碳酸鋰沉淀工藝生產(chǎn)1萬噸碳酸鋰產(chǎn)品一般需要用到碳酸鈉2.0-2.2萬噸,中和過量的碳酸鈉需要硫酸約7100噸,副產(chǎn)硫酸鈉2.7-2.9萬噸。隨著對電池級碳酸鋰品質(zhì)要求的不斷提升,傳統(tǒng)的碳酸鋰沉淀工藝要想電池級碳酸鋰產(chǎn)品中鈉和硫酸根(或氯根)低,只有降低沉鋰時鈉和硫酸根(或氯根)濃度,相當于要增加單噸碳酸鋰的碳酸鈉消耗。

新技術1萬噸碳酸鋰產(chǎn)線設置成傳統(tǒng)的沉鋰反應裝置+2500噸萃取提鋰裝置,總消耗碳酸鈉1.53-1.60萬噸。盡可能將碳酸鋰沉鋰母液中的碳酸根和氫氧化鋰母液中的氫氧根利用起來,從而節(jié)約碳酸鈉(同時省去配制碳酸鈉溶液的水從而節(jié)省蒸發(fā)水、省去精制除鈣鎂鐵)、節(jié)約硫酸、少產(chǎn)生副產(chǎn)硫酸鈉并且讓副產(chǎn)硫酸鈉里面不帶走鋰、二氧化碳氣體里面沒有鈉鈣鎂鐵氯根等雜質(zhì)、制備的碳酸鋰品質(zhì)高、副產(chǎn)的碳酸鈣渣可以中和硫酸或者煙氣脫硫、不需要冷凍結晶等高能耗操作、不需要反復濃縮蒸發(fā)不易堵塞、工藝流程簡單、人工少、低碳減排(符合ESG),萃取產(chǎn)線投資回報期兩年左右(比高利貸投資回報率都高),經(jīng)濟效益相當顯著。


資訊編輯:顧璇 021-26093621
資訊監(jiān)督:方李喆 021-26092058
資訊投訴:陳躍進 021-26093100

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