鉅大LARGE | 點擊量:1608次 | 2019年02月26日
電池級碳酸鋰能否實現中國造
1.技術難度大。雖然我國鹽湖鋰儲量豐富,但是大部分較分散不利于大規(guī)模開采,且鎂鋰比較高,加工難度較高。我國從鹽湖中提取鋰的技術難度要比國外大很多,這也是國內相關企業(yè)不得不從國外進口原材料的根本原因。
2.優(yōu)秀人才不足。我國鹽湖多在西部地區(qū),自然環(huán)境相對于中東部地區(qū)來說較為惡劣,不利于優(yōu)秀人才的引進。
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輸網,但相對于東部沿海地區(qū)物流成本仍然要高許多。
中國鋰資源面臨重重困難,卻不能阻擋國人在研發(fā)創(chuàng)新上的步伐。
上世紀90年代,中科院青海鹽湖研究所的科研團隊不斷嘗試探索,經過多年攻關,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鍵技術及應用”。時隔十余年,這一技術實現成果轉化,不僅給企業(yè)帶來了可觀的經濟效益,而且為青海打造千億鋰電產業(yè)基地奠定了基礎。近日,中科院青海鹽湖研究所“高鎂鋰比鹽湖提鋰關鍵技術及應用”專利技術以4000萬元普通許可給青海東臺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)下了青海省單項專利許可費的最高紀錄。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
扎布耶鹽湖研發(fā)出鹽梯度太陽池提鋰和提純技術,碳酸鋰純度可達到99.6%。相關項目于2006年正式投產后,扎布耶鹽湖成為我國第一個鋰產業(yè)化鹽湖,科技日報評論“這標志著中國首次實現了在鹽湖中提鋰的工業(yè)化生產,并成為由高成本的硬巖提鋰轉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發(fā)鹽湖鋰資源。比亞迪在鹽湖提鋰吸附劑制備技術上取得重大突破,掌握了從鹽湖鹵水中提鋰的鋰吸附劑的制備技術,該科研突破是鹽湖商業(yè)化提鋰的關鍵。
電滲析法
通過電力驅動,使得最小的離子通過膜,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率都會影響到整個生產成本和生產周期。電滲析法需要解決的最核心問題在于隔離鎂。
萃取法
堿金屬離子屬于硬酸,能與硬堿形成穩(wěn)定的配合物。根據這一性質,利用萃取法可以達到提鋰的目的?,F在核心問題是萃取劑、萃取基和耐腐蝕材料等這幾個方面進行研發(fā),滿足現萃取法的要求,通過萃取、反萃液,先得到高純的氯化鋰,再進行萃化,最終得到碳酸鋰。
目前我國有兩個不同的鹽湖,針對相同類型的鹽湖資源用萃取法技術提取氯化鋰。
在西臺的鹽湖使用中國科學院的技術,目前已經完成9999的氯化鋰生產線并立項,2017年動工、2018年完工,國內第一條明確提出電池級碳酸鋰的生產線,是第一個提出電池級碳酸鋰1萬噸生產線的地方。
另外一個鹽湖,有色萃取行業(yè)的專家們介入,目前建了1000噸的氯化鋰生產線,純度大約為95%左右,生產一些普通碳酸鋰。
沉淀法
通過濃縮結晶或碳化來進行沉淀,純度相對低,后續(xù)還需要輔助廠家或者是二級廠家來進行加工,滿足電池材料的需求。
中國是個多鹽湖的國家,但其中大部分較分散不利于大規(guī)模開采,且鎂鋰比較高。國外能夠利用經典的沉淀法從鹵水中大規(guī)模開采鋰,一個重要的原因是鹵水中鎂鋰比較低或者不含鎂。經典的沉淀法不適合(西藏扎布耶鹽湖等除外)從中國絕大部鹽湖鹵水中提鋰,主要原因有:1)該法要求鹵水中Li+質量濃度大于0.5g/L,而中國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、日照時間長、年蒸發(fā)量大的特殊地理條件,但中國內地的鹽湖多不能滿足此要求。
吸附法
無機離子吸附法是利用無機離子吸附劑對Li+有較高的選擇性和特定的記憶效應的特點,實現從稀溶液中選擇提鋰的方法。如今吸附法的技術難度一直沒有完全突破。目前吸附法主要應用于鋰含量、濃度最低的一些鹽湖,比如察爾汗鹽湖,其鎂鋰比高達1800倍,原鹵當中鋰離子濃度只有30ppm左右。這個辦法到去年年底總共也就生產了1500噸左右,現在實際上也是全世界最大的一個吸附法的生產能力。比亞迪和吸附法的廠家藍科鋰業(yè)開展新一輪的合作,2016年10月29日動工年產3萬噸電池級碳酸鋰生產線。
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