全球鋰資源量和儲量豐富,主要存在于鹽湖鹵水、硬巖礦石(包括鋰云母)、地下鹵水以及地熱鹵水中。根據(jù)USGS,2020年全球鋰資源量/儲量分別為8600/2100萬金屬噸。其中,鹵水鋰和硬巖鋰作為主要的鋰資源類型,分別占全球鋰資源的58%和36%;國內(nèi)約90%的鋰資源賦存于鹽湖鹵水,主要集中分布于青海西藏地區(qū)。
目前,青海東臺吉乃爾、西臺吉乃爾、察爾汗、一里坪和西藏扎布耶鹽湖等已基本實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),產(chǎn)能規(guī)模約達到10萬噸。通過鹽湖生產(chǎn)單噸碳酸鋰的現(xiàn)金成本為4000-6000美元,顯著低于硬巖礦提鋰的現(xiàn)金生產(chǎn)成本(生產(chǎn)單噸碳酸鋰的現(xiàn)金成本為6000-9000美元)。
鹽湖鋰為什么開發(fā)進展低于預期?
從全球范圍看,鹽湖提鋰技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應用普及度弱于鋰輝石,這不僅是鋰資源稟賦差異性所決定的,更是由于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在固有的局限性。
1)鹽湖資源品質(zhì)低劣、復雜。大多數(shù)未被開發(fā)的鹽湖有鋰濃度較低的鹽湖和高鎂鋰比鹽湖。由于鋰鎂化學特性相近,分離存在較大困難,高鎂鋰比鹵水實現(xiàn)低成本鎂鋰分離是鹽湖提鋰工藝實現(xiàn)資源綜合利用的難點。
2)區(qū)位限制。鹽湖地處高海拔偏遠地區(qū),氣溫低、電力及運輸?shù)壬a(chǎn)所需基礎(chǔ)設(shè)施較落后均降低提鋰效率。
3)沉淀法應用局限性突出?,F(xiàn)有的鹵水提鋰方法對鹽田依賴性較高,前期大規(guī)模曬場的建設(shè)耗費成本高,并且鋰鹽的產(chǎn)出率受當?shù)氐臍夂蚝凸庹盏韧獠恳蛩赜绊戄^大;另一方面,鹵水提鋰前期有率先提取鉀的流程,整個攤曬的周期長,并且在此過程中鋰的損耗率較大。
現(xiàn)階段國內(nèi)鹽湖鋰技術(shù)應用如何?未來將走向何方?
國內(nèi)鹽湖提鋰技術(shù),最先針對品位差的青藏地區(qū)鹽湖資源不斷進行技術(shù)革新,目前已開發(fā)多種工藝并進行一定程度的工業(yè)應用。
西藏礦業(yè)在扎布耶鹽湖項目中采用太陽池析鋰工藝(約2萬元/噸成本);
一里坪鹽湖采用納濾膜分離鋰技術(shù)實現(xiàn)鎂鋰分離(約3萬元/噸成本);
西臺吉乃爾鹽湖通過采用納濾膜與反滲透膜組合分離鎂鋰,提高鋰離子濃度(約6萬元/噸成本);
東臺吉乃爾鹽湖則使用離子選擇性分離膜工藝(約6萬元/噸成本);
察爾汗鹽湖主要采用吸附法工藝(3-4萬元/噸成本)。
未來,鹽湖提鋰的技術(shù)研究將主要圍繞優(yōu)化前端提鋰能力以及后端鋰鹽生產(chǎn)兩方面展開,重點包括中南鋰業(yè)電化學脫嵌法以及久吾高科改良后的吸附法、應用于氫氧化鋰生產(chǎn)領(lǐng)域的雙極膜電滲析法。
原標題:鹽湖提鋰工藝革新,鋰電池最大供給變量來了?