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缺“锂”可解!我国新技术直接降低50%成本

发布时间:2022-04-22 16:51:06

近一年来,新能源汽车产业开启“加速”模式,电动车正以前所未有的速度实现对燃油车的替代,因此,生产电动汽车动力电池所必须的原材料——锂,其需求量也开始攀升。2021年以来,碳酸锂价格一路走高。特别是2022年,碳酸锂价格涨速变得更快,于3月初突破50万元/吨大关,较今年年初上涨近七成。上游锂资源价格飙涨,下游锂电池厂商成本陡增,今年以来,电动车企业涨价不断。


在此背景下,加快开发国内锂资源,以及寻求更高效的锂提取技术突破成为行业呼声。


加大开发,两处锂矿获批


由于锂材涨幅较大,动力电池企业发起多轮涨价,并导致下游主机厂难以承受住成本压力进而纷纷涨价。因此,工信部今年内多次提及加快资源开发。


今年1月

工信部装备工业一司副司长郭守刚表示,将统筹提升关键资源保障能力,加强与青海、四川、江西等省市沟通协调,推动加快国内锂资源的开发。


今年2月

工信部副部长辛国斌在国务院新闻办新闻发布会上表示,要强化资源保障。“着眼于满足动力电池等生产需要,适度加快国内锂资源的开发进度,打击囤积居奇、哄抬物价等不正当竞争行为。”


4月19日

在国新办举行的一季度工业和信息化发展情况新闻发布会上,再次提到今年将适度加快国内资源开发进度。


在行业呼吁、政府支持的背景下,近日传来了国内锂资源开发的好消息。



4月19日,自然资源部发布《青海中信国安科技发展有限公司西台吉乃尔湖锂矿矿产资源开发利用方案审查结果的公示》(以下简称《公示》),宣布开发方案已通过专家审查。


根据《公示》,截至2020年12月底,西台吉乃尔湖锂矿保有氯化锂液体矿234.93万吨、氯化钾资源量1757.89万吨、氧化硼资源量133.93万吨、氯化镁资源量1.12亿吨等。


矿山建设规模为2.5万吨/年碳酸锂、30万吨/年硫酸钾、7.5万吨/年氯化钾和2万吨/年硼酸,《公示》认为该产品方案、生产规模合理。


在提锂技术方面,采用富锂老卤采用“纳滤膜反渗透+MVR蒸发浓缩沉锂工艺”代替现有的煅烧法工艺获得碳酸锂产品,《公示》认为该方案技术成熟、工艺路线基本合理。


据悉,西台吉乃尔湖是中国七大含锂盐湖之一,其它包括察尔汗盐湖、东台吉乃尔盐湖、扎布耶盐湖等。在七大盐湖中,西台吉乃尔湖的锂储量仅次于察尔汗盐湖。


值得注意的是,与西台吉乃尔湖锂矿开发方案一同过审的,还有四川省甘孜州九龙县打枪沟锂铍稀有金属矿的开发方案。



《方案》设计对矿山建设规模进行了方案比选和开采能力验证,确定矿山建设规模为48万吨/年(其中锂矿石15万吨/年、铍矿石33万吨/年),矿山服务年限17年(含基建期2年)。


技术突破,盐湖卤水直接提锂


在锂资源分布上,我国近80%的锂资源都集中于青海和西藏的七大盐湖之中。由于我国盐湖多数镁锂比高,开发难度大,因此锂矿石提取仍然占据较大比重。2020年,我国碳酸锂原料来源中盐湖提锂占比仅26.2%,其余均来自于矿石提锂。


英大证券指出,卤水提锂具有明显的成本及资源优势,卤水提锂成本仅为矿石提锂成本的50%。在锂盐价格不断上涨的情况下,盐湖提锂迎来发展的机遇期。今年青海两会提出,将加快建设世界级盐湖产业基地作为2022年工作的首要重任。


我国盐湖卤水具有高镁锂比的特点,而锂镁高效分离仍是高镁锂比盐湖提锂过程的突出问题,这也直接导致我国电池级的锂产品仍依赖进口,盐湖提锂逐渐成为保障我国锂资源安全的重要课题。



而我国盐湖提锂技术正不断提高。据报道,近日,中国科学技术大学创新性地提出一种“离子精馏”概念,并首次应用于高镁锂比盐湖提锂。


“离子精馏”盐湖提锂技术,打破传统电渗析单元内部的功能隔膜间隔排布方式,基于“同类同侧”原则,将多个同类型膜并列排布,并在电渗析单元内集成。利用特种离子在堆叠离子膜中的多级筛分机制及离子选择性的级数放大效应,实现锂离子由高镁锂比盐湖卤水的精准分离。科研人员构建了一级至四级的离子精馏系统,并针对青海东台吉乃尔盐湖高镁锂的盐湖卤水开展了研究。结果表明,离子精馏获得的锂产品纯度为99.69%与99.98%,分别超过了工业级与电池级标准,分离效果显著优于目前文献中所报道的各类先进功能膜材料以及膜分离过程。据悉,相关技术已经申请了发明专利。