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鹽湖提鋰技術(shù)突破,我國(guó)鋰資源供給更有保障

作者:陸成寬 2021-12-20 14:38 來源:科技日?qǐng)?bào) 次閱讀
 
鹽湖提鋰技術(shù)突破,我國(guó)鋰資源供給更有保障

  科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

  12月18日,中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織召開科技成果評(píng)價(jià)會(huì),由中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所齊濤和朱兆武團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多組分協(xié)同溶劑萃取—水反萃清潔提鋰技術(shù)成功通過評(píng)審,為高鎂鋰比鹽湖鋰資源的高效清潔利用提供了新途徑。專家組建議,進(jìn)一步加強(qiáng)工業(yè)示范,積極推廣應(yīng)用。

  沒有一個(gè)鹽湖提鋰技術(shù)能夠“包打天下”

  隨著新能源汽車、電子器件和儲(chǔ)能技術(shù)的迅速發(fā)展,鋰在新型能源材料領(lǐng)域的應(yīng)用受到高度關(guān)注,被譽(yù)為“21世紀(jì)的能源金屬”“白色石油”。

  在高新產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下,鋰的消費(fèi)飛速增長(zhǎng),我國(guó)鋰消費(fèi)增長(zhǎng)尤為突出。以碳酸鋰計(jì)算,我國(guó)的消費(fèi)量由十年前的不足5萬(wàn)噸迅速增長(zhǎng)到目前的20多萬(wàn)噸,消費(fèi)量占全球的60%,年均增長(zhǎng)超過20%,預(yù)計(jì)2025年的需求量將超過100萬(wàn)噸。

  “保證鋰資源的供給對(duì)我國(guó)新能源戰(zhàn)略的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)碳中和碳達(dá)峰的目標(biāo)具有重大意義?!敝锌圃哼^程工程研究所朱兆武研究員強(qiáng)調(diào)。

  鋰生產(chǎn)主要來源于鋰礦石和鹽湖鋰資源,我國(guó)探明的鋰儲(chǔ)量,以金屬鋰計(jì)算超過500萬(wàn)噸,約占世界鋰總儲(chǔ)量的7%,其中約85%的鋰集中于鹽湖鹵水。

  然而,“占我國(guó)鋰儲(chǔ)量50%以上的青海鹽湖鋰資源鎂鋰比高,由于鋰鎂性質(zhì)相近、分離困難,現(xiàn)有鹽湖提鋰技術(shù)成本高,我國(guó)鋰鹽生產(chǎn)長(zhǎng)期依賴于進(jìn)口鋰礦石?!敝锌圃哼^程工程研究所朱兆武研究員坦言。

  更重要的是,由于各個(gè)鹽湖成分和組成都不盡相同,目前沒有一個(gè)通用的鹽湖提鋰技術(shù)能夠“包打天下”應(yīng)用于所有鹽湖鋰資源的開發(fā)。朱兆武說,每個(gè)地區(qū)的鹽湖都需要尋找和開發(fā)適合自身水質(zhì)特性的提鋰技術(shù),因此鹽湖鋰資源開發(fā)還受到技術(shù)壁壘的制約影響。

  “高鎂鋰比鹽湖提鋰技術(shù)的成熟程度不及礦石提鋰,因而鋰生產(chǎn)量不足全國(guó)總產(chǎn)量的20%?!敝煺孜湔f,同時(shí)傳統(tǒng)溶劑萃取技術(shù)采用高濃度鹽酸反萃,造成萃取劑降解損失、萃取過程乳化、設(shè)備腐蝕等問題,限制了這一技術(shù)路線的廣泛應(yīng)用。

  新技術(shù)推廣將緩解我國(guó)鋰資源供需矛盾

  為解決這些問題,推動(dòng)鹽湖鋰資源開發(fā)利用,基于二十多年的溶劑萃取研究基礎(chǔ),齊濤、朱兆武研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出專門針對(duì)高鎂鹽湖的多組分協(xié)同溶劑萃取-水反萃清潔提鋰技術(shù)。

  “這一技術(shù)具有萃取體系穩(wěn)定、有機(jī)相無(wú)需再生直接循環(huán)利用、無(wú)酸堿消耗、流程短、產(chǎn)能大、工作環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn),大幅降低了生產(chǎn)成本?!敝煺孜湔f道。

  他進(jìn)一步解釋道,與傳統(tǒng)高酸反萃工藝相比,多組分協(xié)同溶劑萃取-水反萃清潔提鋰技術(shù)單條生產(chǎn)線的碳酸鋰實(shí)際產(chǎn)量提高了1倍以上,每噸碳酸鋰的直接生產(chǎn)成本降低超過萬(wàn)元,節(jié)約和新增年利潤(rùn)可達(dá)數(shù)億元,預(yù)計(jì)萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)線年凈利潤(rùn)將達(dá)10億元以上。

  2021年4月,該技術(shù)在青海柴達(dá)木興華鋰鹽有限公司開展了年產(chǎn)50噸氯化鋰中試試驗(yàn),截至目前,中試線連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間超過7個(gè)月,超過預(yù)期的技術(shù)指標(biāo);2021年9月,成功啟動(dòng)千噸生產(chǎn)線,生產(chǎn)線實(shí)際產(chǎn)量超過1800噸/年,超過設(shè)計(jì)值1000噸/年的80%以上,已平穩(wěn)運(yùn)行3個(gè)月,運(yùn)行狀況良好;目前,青海柴達(dá)木興華鋰鹽有限公司已經(jīng)對(duì)原有的3條生產(chǎn)線完成了技術(shù)改造,全面采用這項(xiàng)新技術(shù),年產(chǎn)量達(dá)到8000噸。

  “新技術(shù)提鋰過程綠色、清潔、成本低,為高效利用我國(guó)鹽湖鋰資源、保障我國(guó)鋰資源可持續(xù)發(fā)展具有重大意義?!敝煺孜湔f,新技術(shù)適應(yīng)性廣,將有效緩解我國(guó)戰(zhàn)略金屬鋰資源的供需矛盾問題,為我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)、電子設(shè)備及儲(chǔ)能行業(yè)等重要領(lǐng)域的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的原料供應(yīng)保障。

  朱兆武表示,未來合作企業(yè)將繼續(xù)進(jìn)行萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)線技術(shù)改造,引領(lǐng)青海高鎂鹽湖鋰資源高效、清潔利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。項(xiàng)目成果的規(guī)?;瘧?yīng)用推動(dòng)了我國(guó)鹽湖鋰資源開發(fā)利用的技術(shù)進(jìn)步,提升了相關(guān)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。項(xiàng)目成果的進(jìn)一步推廣應(yīng)用將對(duì)青海地區(qū)建設(shè)世界級(jí)鹽湖產(chǎn)業(yè)基地和打造國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地發(fā)揮重要作用。


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