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電池級(jí)碳酸鋰能否實(shí)現(xiàn)中國(guó)造

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1611次  |  2019年02月26日  

1.技術(shù)難度大。雖然我國(guó)鹽湖鋰儲(chǔ)量豐富,但是大部分較分散不利于大規(guī)模開(kāi)采,且鎂鋰比較高,加工難度較高。我國(guó)從鹽湖中提取鋰的技術(shù)難度要比國(guó)外大很多,這也是國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)不得不從國(guó)外進(jìn)口原材料的根本原因。


2.優(yōu)秀人才不足。我國(guó)鹽湖多在西部地區(qū),自然環(huán)境相對(duì)于中東部地區(qū)來(lái)說(shuō)較為惡劣,不利于優(yōu)秀人才的引進(jìn)。


3.物流成本高。在交通方面,雖然有蘭新高鐵、青藏鐵路以及京藏高速等交通運(yùn)輸網(wǎng),但相對(duì)于東部沿海地區(qū)物流成本仍然要高許多。


中國(guó)鋰資源面臨重重困難,卻不能阻擋國(guó)人在研發(fā)創(chuàng)新上的步伐。


上世紀(jì)90年代,中科院青海鹽湖研究所的科研團(tuán)隊(duì)不斷嘗試探索,經(jīng)過(guò)多年攻關(guān),在青海鋰業(yè)有限公司的大力支持和協(xié)作下,完成了“高鎂鋰比鹽湖提鋰關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”。時(shí)隔十余年,這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化,不僅給企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,而且為青海打造千億鋰電產(chǎn)業(yè)基地奠定了基礎(chǔ)。近日,中科院青海鹽湖研究所“高鎂鋰比鹽湖提鋰關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”專利技術(shù)以4000萬(wàn)元普通許可給青海東臺(tái)吉乃爾鋰資源股份有限公司和青海鋰業(yè)有限公司兩家公司,創(chuàng)下了青海省單項(xiàng)專利許可費(fèi)的最高紀(jì)錄。

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扎布耶鹽湖研發(fā)出鹽梯度太陽(yáng)池提鋰和提純技術(shù),碳酸鋰純度可達(dá)到99.6%。相關(guān)項(xiàng)目于2006年正式投產(chǎn)后,扎布耶鹽湖成為我國(guó)第一個(gè)鋰產(chǎn)業(yè)化鹽湖,科技日?qǐng)?bào)評(píng)論“這標(biāo)志著中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)了在鹽湖中提鋰的工業(yè)化生產(chǎn),并成為由高成本的硬巖提鋰轉(zhuǎn)化為低成本鹽湖提鋰的里程碑”。


近日,比亞迪出資2.45億,在青海成立新公司開(kāi)發(fā)鹽湖鋰資源。比亞迪在鹽湖提鋰吸附劑制備技術(shù)上取得重大突破,掌握了從鹽湖鹵水中提鋰的鋰吸附劑的制備技術(shù),該科研突破是鹽湖商業(yè)化提鋰的關(guān)鍵。


電滲析法


通過(guò)電力驅(qū)動(dòng),使得最小的離子通過(guò)膜,剩下的離子都隔絕在膜的另一邊。鎂離子在膜上面的吸附、粘接,以及鎂離子在膜的通過(guò)率都會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期。電滲析法需要解決的最核心問(wèn)題在于隔離鎂。


萃取法

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

堿金屬離子屬于硬酸,能與硬堿形成穩(wěn)定的配合物。根據(jù)這一性質(zhì),利用萃取法可以達(dá)到提鋰的目的?,F(xiàn)在核心問(wèn)題是萃取劑、萃取基和耐腐蝕材料等這幾個(gè)方面進(jìn)行研發(fā),滿足現(xiàn)萃取法的要求,通過(guò)萃取、反萃液,先得到高純的氯化鋰,再進(jìn)行萃化,最終得到碳酸鋰。


目前我國(guó)有兩個(gè)不同的鹽湖,針對(duì)相同類型的鹽湖資源用萃取法技術(shù)提取氯化鋰。


在西臺(tái)的鹽湖使用中國(guó)科學(xué)院的技術(shù),目前已經(jīng)完成9999的氯化鋰生產(chǎn)線并立項(xiàng),2017年動(dòng)工、2018年完工,國(guó)內(nèi)第一條明確提出電池級(jí)碳酸鋰的生產(chǎn)線,是第一個(gè)提出電池級(jí)碳酸鋰1萬(wàn)噸生產(chǎn)線的地方。


另外一個(gè)鹽湖,有色萃取行業(yè)的專家們介入,目前建了1000噸的氯化鋰生產(chǎn)線,純度大約為95%左右,生產(chǎn)一些普通碳酸鋰。


沉淀法


通過(guò)濃縮結(jié)晶或碳化來(lái)進(jìn)行沉淀,純度相對(duì)低,后續(xù)還需要輔助廠家或者是二級(jí)廠家來(lái)進(jìn)行加工,滿足電池材料的需求。


中國(guó)是個(gè)多鹽湖的國(guó)家,但其中大部分較分散不利于大規(guī)模開(kāi)采,且鎂鋰比較高。國(guó)外能夠利用經(jīng)典的沉淀法從鹵水中大規(guī)模開(kāi)采鋰,一個(gè)重要的原因是鹵水中鎂鋰比較低或者不含鎂。經(jīng)典的沉淀法不適合(西藏扎布耶鹽湖等除外)從中國(guó)絕大部鹽湖鹵水中提鋰,主要原因有:1)該法要求鹵水中Li+質(zhì)量濃度大于0.5g/L,而中國(guó)大部分鹽湖鹵水低于此值;2)該法要求鹵水中Ca2+和Mg2+含量不能太高,尤其是Mg2+不能太高,而中國(guó)大部分低鋰鹽湖中Ca2+和Mg2+含量普遍較高;3)該法要求干旱、降雨量少、日照時(shí)間長(zhǎng)、年蒸發(fā)量大的特殊地理?xiàng)l件,但中國(guó)內(nèi)地的鹽湖多不能滿足此要求。


吸附法


無(wú)機(jī)離子吸附法是利用無(wú)機(jī)離子吸附劑對(duì)Li+有較高的選擇性和特定的記憶效應(yīng)的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)從稀溶液中選擇提鋰的方法。如今吸附法的技術(shù)難度一直沒(méi)有完全突破。目前吸附法主要應(yīng)用于鋰含量、濃度最低的一些鹽湖,比如察爾汗鹽湖,其鎂鋰比高達(dá)1800倍,原鹵當(dāng)中鋰離子濃度只有30ppm左右。這個(gè)辦法到去年年底總共也就生產(chǎn)了1500噸左右,現(xiàn)在實(shí)際上也是全世界最大的一個(gè)吸附法的生產(chǎn)能力。比亞迪和吸附法的廠家藍(lán)科鋰業(yè)開(kāi)展新一輪的合作,2016年10月29日動(dòng)工年產(chǎn)3萬(wàn)噸電池級(jí)碳酸鋰生產(chǎn)線。

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