盐湖提锂,这家企业是技术“扛把子”

——中铝长沙有色院深耕盐湖提锂工程技术侧记

2023年11月22日 16:14 11366次浏览 来源:   分类:   作者:

新能源时代,有走遍天下,手机、笔记本电脑、电动汽车都需要锂,我们的生活已离不开锂。当前,锂电池产业乘着风口起飞,但锂从何而来,却鲜有人知。

实际上,全世界70%的锂资源都藏在盐湖之中。曾几何时,由于盐湖提锂技术难以突破,我国不得不长期依赖进口锂矿资源。

中铝国际长沙有色院作为我国有色金属行业知名的甲级工程公司和冶金及化工行业首批涉猎新能源产业的公司之一,自21世纪初起,深耕国内锂资源最丰富的青海、西藏等地,继而走出国门,走向全世界锂资源最丰富的地区,在盐湖提锂核心工程技术领域全方位布局,业绩全面开花。

目前,长沙有色院已发展成为我国应用盐湖提锂工艺技术门类最全的工程公司,为我国新能源产业战略的资源安全提供了不竭动力。

打开盐湖新能源“百宝箱”

如今,全世界都缺锂,获得锂的主要方式有两种——从矿石中提取,或从盐湖中提取,也就是“盐湖提锂”。盐湖不仅有盐,同时也是一个新能源“百宝箱”。除拥有钾、镁、钠、硼等珍贵资源,盐湖中还富含被誉为“白色石油”的锂矿资源。盐湖提锂正是一种从盐湖中提取碳酸锂的技术。相较于矿石锂资源,我国盐湖锂资源的储量和开发潜力更大。

数据显示,在我国锂资源构成中,盐湖卤水占比高达70%以上。盐湖作为国内储量最大的锂资源类型,对于保障国内锂资源的供给具有重要的意义。“与矿石提锂相比,盐湖提锂具有资源量大、开发成本低等优点。”长沙有色院化工事业部部长袁爱武说。

今年以来,随着碳酸锂市场价格的大幅回落,盐湖提锂的低成本优势进一步凸显,成为锂电池行业发展的“大热门”选项。近年来,我国盐湖提锂产业逐步形成了以沉淀法、吸附法、电析法等多工艺并存的格局。“各地盐湖原料的核心成分差异较大,适用的核心提取工艺也完全不同。作为工程设计单位,我们需要不断适应工艺新发展、新进步、新变化,同步适配工程设计方案,将各类新工艺进行工程化应用。”袁爱武说。

长沙有色院应用先进、可靠、环保、经济合理的盐湖提锂工艺技术,成功将铝系、钛系吸附工艺、离子选择迁移分离电渗析工艺、电化学吸附工艺以及全膜法工艺等主要盐湖提锂工艺应用于国内外项目。

海拔高追求更高  缺氧气不缺志气

我国锂盐湖资源主要分布于青海省和西藏自治区,两地盐湖资源量占全国盐湖总资源量的90%以上。这也是长沙有色院在国内市场的“主阵地”。

早在2008年,长沙有色院就承接了青海锂业有限公司年产1万吨电池级碳酸锂项目的设计工作。该项目以青海东台乃吉尔盐湖的老卤为原料,是高镁锂比的盐湖资源。“分离盐湖卤水中的锂离子和镁离子,是关键技术难点。二者化学性质相近,分离难度大。”袁爱武说。

为此,该项目采用世界先进的“离子选择迁移分离技术”,可高效分离卤水中的镁和锂,并同步实现锂的浓缩,突破性地解决了在高镁锂比盐湖中提取锂盐这一全球性难题。

随后,长沙有色院在行业内首次将该技术在高镁锂比盐湖卤水提锂项目中进行工程化应用。该项目于2012年建成投产,是我国高镁锂比盐湖提锂首个万吨级工程,在行业内具有标志性意义。长沙有色院也凭借该项目获得了2013年度中国有色金属建设协会优秀工程设计成果奖一等奖。

由于该项目的巨大成功,2016年,业主又继续委托长沙有色院开展青海东台吉乃尔盐湖锂、钾、硼矿产资源综合开发利用项目工程设计。项目同样采用“离子选择迁移分离技术”,年产1万吨电池级碳酸锂,于2018年一次性投产成功。凭借该项目,长沙有色院获得2018年度中国有色金属建设协会优秀咨询成果奖一等奖、2021年度中国有色金属建设协会优秀工程设计成果奖一等奖。

在青海,长沙有色院还打造了青海金纬新材料科技有限公司年产 6000吨高纯碳酸建设项目等铝系吸附工艺的代表性项目。在青海市场大获成功后,长沙有色院又将目光转向我国另一锂资源丰富的地区——西藏。

2021年,长沙有色院开启项目预可研编制工作,2022年初开始进行工程设计,经过近3年的艰苦奋战,2023年9月,由长沙有色院设计的西藏阿里地区捌千错盐湖硼锂资源综合利用年产1万吨碳酸锂项目顺利建成。

“西藏的盐湖和青海的盐湖成分差别很大,碳酸根、硫酸根含量高,且西藏地区环保要求高,对盐田建设有限制,适用的原卤提取工艺也完全不一样。”该项目负责人姚腾猛介绍说。该项目在国际上首次采用“电化学吸附新工艺”,为原卤吸附解析得到脱嵌富锂合格液。此工艺对盐湖卤水适用范围更广,将大幅提高我国盐湖锂资源利用率,实现盐湖卤水锂资源的高效清洁生产,对我国降低锂资源对外依存度具有重要战略意义。

走向南美“锂三角”  与国际标准全面对接

全球优质的盐湖锂资源主要分布在南美洲。其中,玻利维亚、智利和阿根廷地处南美洲,并称南美地区的“锂三角”。

在国内多个项目创造性地应用新工艺解决盐湖锂提取难题的基础上,长沙有色院依托自身技术优势和雄厚的工程解决方案实力,走向全球锂资源最丰富的地区,积极开拓国际市场,与国际标准全面对接。

长沙有色院设计的盛新锂能阿根廷SDLA盐湖年产2500吨(LCE)氯化锂技改升级项目,以富锂卤水为原料,采用膜法提锂的工艺路线生产氯化锂产品。现阶段,该项目设计工作已基本完成,现场处于前期施工准备阶段。通过该项目,长沙有色院全面掌握了美标和阿根廷当地相关的工程设计标准,并以此为契机牢固抓稳了南美市场。

2022年,长沙有色院在阿根廷成功中标阿根廷锂钾有限公司年产5万吨碳酸锂盐湖提锂建设项目工程设计。该项目地点位于南美著名的“锂三角”区域,平均海拔4100多米。长沙有色院结合实际和业主要求,全面采用美标和阿根廷当地标准,从提高生产智能管控水平、提高锂回收率等方面开展设计工作,采用国内成熟的“吸附+膜法”生产电池级碳酸锂,并获得2021年度中国有色金属建设协会优秀咨询成果奖一等奖。

“锂三角”的另一重要支点——玻利维亚,拥有全球最丰富的盐湖锂资源,储量约占全球总储量的近1/4。

今年3月份,长沙有色院与香港某公司签署玻利维亚乌尤尼盐湖年产2.5万吨(LCE)提锂建设项目工程设计合同。该项目是玻利维亚的重点国际合作项目,也是我国工程设计单位首次正式参与世界第一大盐湖的锂资源开发。

自2022年承接预可研编制工作以来,长沙有色院立足客户痛点与需求,多次组织技术讨论会,紧抓进度、严控质量,圆满完成各项任务。在后续工程设计过程中,长沙有色院项目团队集中优势力量,持续为客户提供优质服务,全力满足项目各项技术工作要求。该项目的推进,进一步巩固了长沙有色院在盐湖提锂设计领域的领先地位,也为深耕南美市场奠定了坚实基础。

新能源革命的浪潮之下,中铝国际长沙有色院激情不减,在积极开展国内外一系列盐湖提锂项目的同时,矿石提锂和废旧锂电池材料回收方面也协同发力,在锂资源开发工程技术领域全产业链布局,积极把握有限资源、创造无限价值,不断为我国新能源产业发展注入新动能。

责任编辑:张雪卉

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