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锂供给安全如何保障?专家称盐湖化工提锂技术将提供解决方案
作者:admin 发表时间:2021-12-24 [浏览量:2]
摘要:html模版 锂供给安全如何保障?专家称盐湖化工提锂技术将提供解决方案 锂离子电池作为电动汽车的主要动力来源,对电动汽车、电网储能等新能源产业发展具有战略意义。锂电池中最为关键的原材料锂盐目前在全球范围内已处于供不应求的状态。近期全球多个技术团

html模版锂供给安全如何保障?专家称盐湖化工提锂技术将提供解决方案

锂离子电池作为电动汽车的主要动力来源,对电动汽车、电网储能等新能源产业发展具有战略意义。锂电池中最为关键的原材料“锂盐”目前在全球范围内已处于供不应求的状态。近期全球多个技术团队称,利用化工的方法从盐湖中提取锂离子的技术取得突破,有望在不久的将来开始大规模工业化应用。

受到锂矿需求提振,相关上市公司股价也出现飙升。西藏城投、西藏珠峰、西藏矿业和藏格控股股价2021年年内翻了4-6倍,赣锋锂业在2021年年内股价实现翻番。

目前国内外直接或间接持有含锂盐湖资源的上市公司包括盐湖股份、赣锋锂业、藏格控股、中信国安、西藏城投、西藏矿业、西部矿业以及西藏珠峰等。其中赣锋锂业和西藏珠峰等在南美拥有盐湖。

大量盐湖资源待高效利用

根据研究机构Benchmark Mineral Intelligence预测,2025年全球锂短缺将接近19万吨,而2015年整个全球锂市场规模约为17.7万吨。该机构数据还显示,锂原材料占汽车锂离子电池成本的5%左右。

另据同花顺数据,仅2021年年内,电池级碳酸锂报价已从年初的5.15万元/吨暴涨至19.5万元/吨。赣锋锂业董事长李良彬在近期的一次调研中称,2030年前将不太会看到锂原材料大规模供给导致供大于求的情况。而锂价的非理性上涨也将严重阻碍我国电动汽车进一步发展,锂资源供给的保障成为业界面临的迫在眉睫的难题。

目前已实现规模化开采的锂资源主要集中在矿石与盐湖。矿石锂资源主要集中在澳大利亚,而占全球锂资源量约64%的盐湖锂资源,则集中分布在南美和我国青藏高原。因此,盐湖锂资源的开发对我国新能源汽车产业供应链安全至关重要。

一位钻研了数十年盐湖提锂技术,曾用我国青藏地区、南美地区多个盐湖和海水进行提锂技术开发的“千人计划”专家对第一财经记者表示:“现在在南美等盐湖资源丰富的地方,仍然使用的是传统的卤化路线,乐橙体育,通过修建盐田晒湖的方法,把锂离子‘晒’出来,但这种方法面临越来越多的挑战,一方面是出于环保的考虑,修建盐田的方式不可持续,另一方面是对于镁元素比较多的盐湖来说,这种‘晒锂’的方法并不是很有效。因此现在我们需要开发一种新的降本增效的锂提取技术。”

上述专家表示,通过化工的方法提取锂离子是目前全球很多国家正在积极开发的热门技术。比如,近期因新一轮融资而备受业界关注的美国盐湖提锂技术企业Lilac Solutions已经开发了一种替代的、更可持续的方法来提取锂。

与传统的蒸发盐湖晒锂的技术不同,作为替代方案,Lilac Solutions开发了一种称为离子交换珠的材料,用于提取锂。这些珠子具有特殊的化学特性,坚硬但多孔,这些孔内具有特定吸附锂的磁极,因此当大量的珠子被装进灌入盐水的水箱时,珠子可以吸收锂,同时排斥水中如钠、镁、钙、硼等其他元素物质。

该公司还开发了一种系统,用盐酸冲洗珠子以生产氯化锂,然后将其转化为粉末状的锂,这就是直接供应电动汽车电池所需的锂原料。

大规模提锂经济效应尚待显现

如今Lilac Solutions宣称已经实现了大规模提取锂的能力。只需要一英亩大小的系统,就可实现与传统方法从1万英亩蒸发池设施中提取一样多的锂。

从上述工艺流程中可以发现,核心技术在于离子筛吸附珠。离子筛吸附珠可循环使用的次数越多,那么提取锂的成本也就越低。Lilac Solutions目前的离子筛吸附珠的循环次数已提升至数百次,该公司还将在盐湖资源丰富的阿根廷和智利开发试点提锂项目,以提取更多的锂。

“发展性能优异的吸附剂是关键,现阶段离子筛主要分锰系、钛系离子筛,目前这些技术都处于研发阶段。”上述盐湖提锂技术专家告诉第一财经记者,“要真正实现离子筛材料在盐湖提锂上的应用,在技术上一定要提升锂的分离效率、降低成本,并从材料层面解决溶损问题,提高循环数至千次以上。”

他强调,稳定性是提锂技术是否成熟的重要指标,也就是吸附珠的可循环次数越多,就越具有工业化规模的经济效益。

我国也已探索出多种针对高镁锂比盐湖的提锂工艺,如铝系分子筛工艺,就由蓝科锂业在青海察尔汗盐湖实现了利用提钾肥后的老卤生产碳酸锂。但上述专家表示,这一工艺仅适用于全球范围内3%的氯化物型盐湖和少数几个硫酸盐型盐湖。“在碳酸盐型盐湖中,循环过程中生成的碳酸锂将堵住分子筛,几个循环后分子筛就会失效;而在多数硫酸盐型盐湖中,大量硫酸根在循环过程中会破坏分子筛的结构,将分子筛的有效循环次数限制在百循环以内。”他对第一财经记者解释称。

他表示,离子筛工艺不受上述原理限制,并对碳酸型盐湖具有高适用性。“中国在使用化工方法提取锂的技术走在世界的前列。”他说道,“目前我们的离子筛已经实现了规模化中试,也就是把实验室的技术规模化扩产了。”

不过他同时指出,我国的盐湖化工提锂技术的发展是一个漫长而艰辛的过程,面临不少技术的挑战。“我国通过化工方法来进行盐湖提锂现在的产能还没有达到预期,在经济高效方面仍然存在很多问题,前几年锂价便宜的时候还是亏钱的,但随着技术慢慢改进,以及锂价格的上升,将来化工提锂技术的优势会逐步显现。”上述专家表示。

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文章作者

钱童心

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