原標(biāo)題:鹽湖提鋰實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破
在全球新能源蓬勃發(fā)展的背景下,以新能源電動(dòng)車和清潔能源儲(chǔ)能為代表的鋰資源需求日益增長(zhǎng)。近日,青海鹽湖提鋰資源萃取分離關(guān)鍵技術(shù)取得新突破,引來(lái)能源行業(yè)的關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所李麗娟科研團(tuán)隊(duì)成功攻克沉鋰母液中鋰、鈉、鉀離子的高效分離技術(shù)瓶頸。與國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)相比,該技術(shù)是當(dāng)前唯一同時(shí)滿足“經(jīng)濟(jì)可行、高效回收、清潔生產(chǎn)、產(chǎn)品高質(zhì)”四大目標(biāo)的解決方案,為我國(guó)鹽湖鋰產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。專家評(píng)估顯示,該技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有望為鹽湖鋰資源全流程高效回收與高值化利用提供重要支撐。
破解鋰損失率高技術(shù)難題
目前,全球鋰資源開發(fā)走的是兩條完全不同的路線。一條是澳大利亞的硬巖鋰礦,直接開采、冶煉,路徑清晰,但成本較高,能耗大。另一條是我國(guó)和南美的鹽湖提鋰,靠天然蒸發(fā)、分離、提取等方法,對(duì)技術(shù)和工程能力要求極高。青海柴達(dá)木盆地的鹽湖提鋰更被公認(rèn)是最難的一類,因高鎂低鋰雜質(zhì)多,鎂、鈉、鉀這些離子高度共存,彼此干擾。
沉鋰母液回收是解決鹽湖鹵水鋰資源損失嚴(yán)重的行業(yè)難題,是實(shí)現(xiàn)鹽湖提鋰全流程二次資源高效回收的關(guān)鍵環(huán)節(jié),事關(guān)資源綜合利用效率和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提升。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),沉鋰母液指的是在常規(guī)提鋰之后,剩下的那部分高鹽雜質(zhì)溶液,過(guò)去這部分既難以進(jìn)一步利用,又帶來(lái)了處理難題和環(huán)保壓力。
中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所研究員李麗娟在采訪中告訴記者:“我們團(tuán)隊(duì)前后歷時(shí)20年潛心研究,首創(chuàng)綠色高效萃取分離提鋰技術(shù),通過(guò)自主設(shè)計(jì)合成新型鋰特效萃取劑,系統(tǒng)性破解了傳統(tǒng)萃取體系在環(huán)保性、安全性及成本控制上的技術(shù)難題?!?/p>
此次,李麗娟科研團(tuán)隊(duì)更是進(jìn)一步優(yōu)化沉鋰母液中多種離子的高效分離問(wèn)題,核心是形成一套可循環(huán)使用的新型鋰萃取體系。應(yīng)用成果顯示,該技術(shù)可推動(dòng)鋰資源綜合回收率提升15%至20%、成本降低30%以上,為鹽湖鋰資源高效回收與清潔化利用提供了可行路徑。
綜合來(lái)看,青海鹽湖提鋰資源萃取分離關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于高效提產(chǎn)、低碳降耗、成本下行,成功突破了長(zhǎng)期以來(lái)青海鹽湖鹽田富集鋰損失率高的技術(shù)瓶頸。
探索鋰資源高效回收利用
我國(guó)鹽湖鋰資源主要分布于青海與西藏,青海鹽湖資源占我國(guó)鹽湖資源量的近半數(shù)。鹽湖提鋰技術(shù)的突破和應(yīng)用由科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行探索實(shí)踐。
2024年,中信國(guó)安集團(tuán)下屬子公司青海中信國(guó)安集團(tuán)科技發(fā)展有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中信國(guó)安青??萍肌保┰谛袠I(yè)內(nèi)首次啟動(dòng)實(shí)施了資源回收綜合利用項(xiàng)目,啟動(dòng)之初即以公開招標(biāo)方式在全行業(yè)內(nèi)遴選技術(shù)合作方,并邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專家通過(guò)兩輪嚴(yán)格的評(píng)估評(píng)審,擇優(yōu)選定了中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所提供的綠色高效萃取分離提鋰技術(shù)方案,為項(xiàng)目順利實(shí)施明確了技術(shù)路徑。
應(yīng)用成果是檢驗(yàn)技術(shù)最有效的方法。2025年,中信國(guó)安青??萍冀ǔ扇蚴讞l鹽湖沉鋰母液萃取提鋰6000噸級(jí)電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)業(yè)化示范線,截至2026年1月10日已穩(wěn)定運(yùn)行470天,萃取產(chǎn)線鋰回收率達(dá)98%以上,累計(jì)下線高品質(zhì)電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)品9000噸,新創(chuàng)產(chǎn)值近6億元。該項(xiàng)目的成功實(shí)踐,有效打通了鹽湖鋰資源全流程高效利用的“最后一公里”,顯著提升了我國(guó)鹽湖資源綜合利用的整體效能,為全球鹽湖鋰資源的高值化循環(huán)利用提供了可復(fù)制的技術(shù)方案。
資源回收綜合利用項(xiàng)目核心技術(shù)采用中信國(guó)安青海科技自主研發(fā)、具備多項(xiàng)專利支撐的脫鈉鹵吸附提鋰工藝,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性的全流程優(yōu)化與技術(shù)創(chuàng)新。
中信國(guó)安青??萍键h委書記、總經(jīng)理何汪海告訴記者:“我們采用綠色高效萃取分離提鋰技術(shù)路線,改變了傳統(tǒng)鹽湖提鋰工藝對(duì)電力、蒸汽、淡水等能源的高度依賴,具有投資小、成本低、建設(shè)周期短、工藝流程高效、鋰回收率高、綠色環(huán)保等綜合優(yōu)勢(shì),項(xiàng)目排放指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)1倍以上,有力推動(dòng)鹽湖礦山資源綜合開發(fā)高效、綠色、可持續(xù)?!?/p>
青海鹽湖提鋰資源萃取分離關(guān)鍵技術(shù)帶來(lái)的一大深刻改變是,采用萃取法生產(chǎn)的含鋰合格液品位和純度高,后續(xù)不需要人為蒸發(fā)濃縮,直接可以用于生產(chǎn)高品質(zhì)碳酸鋰,大大節(jié)約了能源消耗。何汪海說(shuō):“采取萃取技術(shù)路線、實(shí)現(xiàn)鋰的高效利用,環(huán)境友好,我們是探路者和踐行者。后續(xù)還要繼續(xù)在鹽湖提鋰這個(gè)領(lǐng)域不斷前行,提升鋰資源利用率,降低生產(chǎn)成本?!?/p>
應(yīng)對(duì)全球鋰礦擴(kuò)產(chǎn)浪潮
從動(dòng)力電池到儲(chǔ)能電站,從電動(dòng)汽車到消費(fèi)電子產(chǎn)品,鋰是不可替代的基礎(chǔ)材料。中國(guó)作為全球最大的動(dòng)力電池產(chǎn)能國(guó)、最大電動(dòng)車市場(chǎng),對(duì)上游鋰資源的需求持續(xù)攀升。
我國(guó)是全球鋰資源大國(guó),形成了“鹽湖系、硬巖系、云母系”多路徑并行的資源優(yōu)勢(shì)。過(guò)去,想要經(jīng)濟(jì)高效地提取青海鹽湖的鋰并不容易,這也是為什么我國(guó)電池制造全球領(lǐng)先,但鋰資源長(zhǎng)期部分依賴進(jìn)口的一個(gè)重要原因。
青海柴達(dá)木盆地有33個(gè)鹽湖,公開信息顯示,截至2023年12月,有21宗在產(chǎn),而青海鹽湖礦區(qū)作為極端干旱區(qū)域,要么淡水稀缺,要么用水額度嚴(yán)格受限。青海鹽湖生產(chǎn)企業(yè)面臨的一個(gè)共性難題就是“以水定產(chǎn)”之患,每提取1噸碳酸鋰,需要消耗260多噸至300噸的淡水。青海鹽湖碳酸鋰生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)礦區(qū)不同的鹵水特性,采取適合各自情況的技術(shù)路線,鹽湖提鋰工藝有吸附加膜法、萃取法,針對(duì)不同的富鋰鹵水和原料鹵水,采用不同的技術(shù)路線。
節(jié)能不僅要算效益賬,更要算生態(tài)賬。對(duì)此,李麗娟坦言,這次關(guān)鍵技術(shù)突破最大的收獲就是淡水消耗和電能同步下降,流程更環(huán)保。首先,通過(guò)自主設(shè)計(jì)合成新型鋰特效萃取劑,使萃取劑達(dá)到閃點(diǎn)高、揮發(fā)性小、水溶性小的更高標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)生產(chǎn)流程更環(huán)保和安全。其次,鹽湖提1噸碳酸鋰消耗淡水15噸左右,帶來(lái)水耗、電能等同步下降。
電池的基礎(chǔ)原料碳酸鋰在電池成本中占比約30%。此次技術(shù)的突破,大幅降低了碳酸鋰從鹽湖提取的生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本,影響了電池、儲(chǔ)能和新能源應(yīng)用的多個(gè)行業(yè)。隨著碳酸鋰價(jià)格從2025年上半年的低谷強(qiáng)勢(shì)反彈,全球鋰礦行業(yè)正迎來(lái)一輪前所未有的擴(kuò)產(chǎn)浪潮。本輪鋰礦擴(kuò)產(chǎn)已超越單純的價(jià)格驅(qū)動(dòng)邏輯,更深層次上反映出各國(guó)對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全的戰(zhàn)略重視,無(wú)論是國(guó)外礦企的快速?gòu)?fù)產(chǎn),還是我國(guó)企業(yè)的垂直整合,都顯示出鋰資源在全球能源轉(zhuǎn)型中的核心地位。
專家表示,未來(lái)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng),將不僅是資源控制力、產(chǎn)能與成本的比拼,更是對(duì)效率和系統(tǒng)能力的綜合較量。在資源條件一般的情況下,必須以科技創(chuàng)新引領(lǐng)生產(chǎn)方式綠色轉(zhuǎn)型,把每份資源“吃干榨凈”、利用到最好,提升整個(gè)行業(yè)系統(tǒng)性競(jìng)爭(zhēng)力。(記者 石晶)