我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展建议

我国锂资源储量约占全球锂资源储量的6%,而其中约85%分布于盐湖卤水中。我国绝大部分含锂盐湖卤水为高镁锂比卤水,锂镁分离难度大。近年我国盐湖卤水提锂取得了初步的产业化成效,但存在提锂效率不高、能耗和生产成本较高等问题。简要介绍了国外盐湖卤水提锂的主要工艺,综述了我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展方向,并为该行业绿色高质量发展提出了若干建议。

卤水提锂的萃取体系概述

介绍了国内外萃取法在含锂溶液,尤其在卤水中提取锂的部分研究进展情况,重点对各种萃取体系的机理和特点进行了说明,并对今后我国盐湖卤水萃取法提锂研究的方向进行了总结。

尖晶石锰酸锂卤水提锂热力学

针对高Mg和Li质量比盐湖卤水提锂难的问题,提出利用尖晶石LiMn2O4对盐湖卤水进行选择性提锂,并在热力学计算的基础上绘制了298.15 K时Me(Li,Na,K,Mg)-Mn-H2O体系的φ—pH图,讨论尖晶石LiMn2O4脱Li+后所形成的λ-MnO2对盐湖中Na+、K+、Mg2+与Li+的选择性提取问题。结果表明:当离子浓度为1 mmol/L,体系阴极极化电位降至0.79 V(vs SHE)时,λ-MnO2中Mn4+被还原为Mn3+,同时溶液中Li+由于"记忆效应"而嵌入λ-MnO2晶格生成LiMn2O4;而极化电位需降至0.61、0.55和0.48 V时,才分别有Mg0.5Mn2O4、KMn2O4和NaMn2O4生成,说明所选材料对Li+的选择性优于对Na+、K+和Mg2+的选择性。此外,根据西台吉乃尔盐湖卤水中主要组成阳离子浓度([Li]=30 mmol/L,[Na]=5 mol/L,[K]=0.2 mol/L,[Mg]=0.5 mol/L)绘制Me(Li,Na,K,Mg)-Mn-H2O系叠加φ—pH图。热力学研究表明:只需在卤水原始pH条件下将体系的阴极极化电位调至0.70 V<φ<0.87 V,λ-MnO2即可实现对Li+与大量Na+、Mg2+、K+的有效分离;将嵌Li+后的LiMn2O4通过调节电位极化至φ>0.87 V,可实现Li+的脱附和富集。

卤水提锂虚拟仿真化工实验教学设计

对焦西部大开发战略,着眼于富锂深层地下卤水资源中锂的高效开发,自主开发并提出具有知识产权的"新一代锂特效吸附剂"吸附提锂工艺,设计了深层地下卤水吸附提锂3D虚拟仿真实验教学项目。项目设置了浓缩脱硫化氢和锂吸附两个工段,DCS中控系统和3D现场两种场景,练习模式、实验操作和考核评分3层操作模式。采用虚实结合的实验教学方法,解决了真实实验教学中存在设备占地空间大、材料成本高、实验周期长、高安全风险等问题。通过共享服务平台"ilab-x实验空间"对外免费开放,学生参与了生产控制、工艺优化等化工生产全过程,有助于提升工程实践能力和解决复杂工程问题的能力。

海卤水提锂新技术研究现状及展望

采用Hist Cite统计分析Web of Science数据库中1998年以来所有关于海水或者盐湖卤水提锂技术的研究,对区别于现有传统溶液提锂的新技术进行综述,并按照电化学法、离子筛吸附、离子液体萃取、纳滤+渗析、膜结晶的分类分别介绍国际最新研究进展。近些年纳米材料和新型储能概念的快速发展是溶液提锂新技术研究得以突飞猛进的直接推动力,将来这些新技术实现产业化应用的关键则是如何基于这些新材料和新技术,结合各地海卤水特有真实组成和气候条件,开展适合当地海卤水体系的工艺设计,设备优化,参数优化等过程研究。

盐湖卤水提锂技术研究与发展

近年来,随着核电、航空航天、锂电动汽车等行业的快速发展,全球对锂产品的需求逐年增加。鉴于卤水锂资源约占世界锂资源的65%及世界锂产品产量的58%来自于卤水工艺,过去十余年卤水提锂材料、技术与装备研究方兴未艾,吸引越来越多的科技工作者关注。根据全球特别是中国卤水锂资源赋存特征与状态,归纳分析了沉淀法、膜法、萃取法和吸附法等卤水提锂关键技术,综述了各种方法的适应性及发展方向。

卤水提锂吸附剂应用研究进展

利用吸附剂从卤水中提锂是目前最具发展潜力的提锂方式。综述了层状吸附剂、锑酸盐吸附剂、铝基吸附剂和离子筛型氧化物吸附剂的吸附机理、制备方法、吸附性能,并对比了各自的优缺点。指出吸附剂中以铝基吸附剂和离子筛型氧化物吸附剂的优势最为明显,但是都存在成粉末状、流动性及渗透性差、溶损率较高等缺点。因此,如何造粒以及如何降低溶损率将成为吸附法盐湖提锂技术的发展方向。

膜法盐湖卤水提锂工艺研究

采用两级纳滤膜去除盐湖卤水中的Mg2+和Ca2+,并用反渗透膜对卤水进行浓缩,考察了膜型号、压力对膜通量以及Mg2+和Ca2+截留率的影响,结果表明,NF-1膜比NF-2膜更适合于卤水提锂过程,操作压力为2.5 MPa,浓缩倍数为8倍时,Li+的回收率最高;二级纳滤过程中浓缩倍数越大,Li+的回收率越高,综合通量和回收率,浓缩倍数为12倍效果较好。

矿石提锂与盐湖卤水提锂将并存发展

前言 锂及其化合物在现代工业和科技领域中占有非常重要的地位。从19世纪发现锂到现今的一百多年来，其作用和价值日益得到显露，越来越受到人们的重视。从军事工业到民用工业，从尖端科学技术到人们的日常生活都离不开锂及相关产品。特别是近年来，随着世界科学技术的发展，锂应用领域的拓宽，锂工业发展进一步成为世界各国普遍关注和研究的课题。

世界卤水提锂发展概况

一、卤水锂资源的增长及其开发情况 据美国矿务局统计,1974年世界锂资源储量仅为190万t锂,到1985年便增加到1107万t锂,在短短的10来年间,世界锂资源储量几乎增加了5.2倍,来自其它方面的统计资料也说明这一情况。世界锂资源的增长,首先表现在盐湖卤水锂资源的大幅度增长上。据统计,1974年世界市场经济国家的锂资源储量中,卤水锂资源仅占2％左右,但在10来年之后,卤水锂资源增长了272倍之多,它在总锂资源储量中所占的比例,也由2％上升84％。

上海高研院在中国盐湖卤水提锂领域取得进展

近期,中国科学院上海高等研究院膜材料与分离技术中心联合青海大学、温州大学、Delft University of Technology、天津科技大学等多位科学家,就近年来膜技术在中国盐湖卤水提锂中的进展进行了系统总结.详细分析和阐述了从高镁锂比盐湖提锂的核心技术和科学问题,并对盐湖卤水提锂发展方向提出新的思路.该工作以"Extraction of lithium from Chinese salt-lake brines by membranes:Design and practice"为题,在膜技术领域权威期刊Journal of Membrane Science(IF=8.742)上发表.

吸附法卤水提锂工业试验获成功

2006年12月14日，青海盐湖集团公司与核工业北京化工冶金研究院共同承担的青海省重点科技攻关课题——年产200t碳酸锂工业试验项目获得成功。该项目所采用的“吸附法卤水提锂技术”的问世，对于提高盐湖资源综合利用价值意义重大，在青海省科技厅组织的技术评价会上专家对“吸附法卤水提锂技术”的评价结论是：适合青海察尔汗盐湖高镁低锂的资源特点，提锂技术达到了当今国际领先水平。

青海盐湖卤水提锂工业化项目通过验收

中国科学院知识创新工程重要方向项目“青海盐湖卤水提锂工业化技术研究”近日通过了验收。该项目完成了磷酸锂3000t／a的全流程运转试验，取得了工厂设计参数，突破了盐田法生产的浓缩卤水中镁锂分离技术、碳酸锂产品制备工程技术，解决了高镁锂比硫酸盐型盐湖卤水盐田法富集锂的规模生产工艺技术难题。通过该项目攻关，镁的分离率达到90％以上，

中国规模最大卤水提锂项目进入试产阶段

2021-08-17,青海盐湖工业股份有限公司表示,中国规模最大卤水提锂项目——青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司2万t/a电池级碳酸锂项目基本建成,目前已正式进入试生产阶段。青海省海西州格尔木察尔汗盐湖总面积5 856 km^(2),各类资源储量超600亿t。其中氯化钾5.4亿t、氯化锂1 204万t均居中国首位,潜在经济价值数十万亿元(人民币,下同)。

磷酸三丁酯萃取体系从盐湖卤水提取锂

选取磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,氯化铁(FeCl3.6H2O)为共萃取剂从盐湖提钾老卤萃取锂。考察了不同因素对萃取率的影响,结果发现,相比(O/A)对萃取率的影响最大,铁锂物质的量比次之,TBP含量(体积分数)影响最小;由单因素实验及正交实验的研究分析得出萃取锂的最优工艺条件:φ(TBP)=80%、相比(O/A)为2.0、n(Fe)∶n(Li)=1.5、c(H+)=0.05 mol/L、振荡时间为5 min;该工艺萃取效率高,单级萃取率可达91.4%,且具有良好的稳定性和重现性,可为工业扩大化生产提供可靠的参考依据。

膜技术在盐湖提锂中的进展和展望

随着新能源产业的快速发展,卤水锂资源开发已成为世界范围战略性新兴产业发展的重要内涵。膜分离技术,因其优异的一/二价离子分离性能、良好的环保和经济性,已成为中国高镁锂比盐湖卤水提锂的主流工艺。归纳分析了膜分离技术在卤水体系中的分离机理、研究进展及未来发展方向。新型高性能锂离子分离膜的持续研究发展,必将加速提升中国卤水锂资源的开发水平。

钛基锂离子筛纳米材料研究进展

随着以锂离子电池为代表的新能源行业的兴起,锂需求量大幅增加,因此盐湖卤水提锂技术受到广泛关注。以锂离子筛作为吸附剂的盐湖卤水提锂技术具有环保、高效以及可持续发展的特点。介绍了盐湖卤水提锂技术的类型,综述了钛基锂离子筛的合成方法及钛基锂离子筛纳米材料的研究进展,并对比了不同钛基锂离子筛合成方法的优缺点,最后对钛基锂离子筛的研究方向进行了展望。

剪切强化碳化法制备电池级碳酸锂工艺研究

针对传统碳化分解法制备电池级碳酸锂存在生产周期长、二氧化碳利用率低、杂质含量难以达到电池级碳酸锂标准等问题,以低品位锂云母矿石浸出液为原料,研究了碳酸钠沉锂—剪切碳化—离子交换—加热分解工艺制备电池级碳酸锂。结果表明:在温度30℃、液固体积质量比25/1、二氧化碳通入速率0.5 L/min、剪切转速6000 r/min条件下,钙、镁、锰去除率分别达97.26%、81.82%、95.73%。剪切辅助碳化法可显著提升碳化反应速率,缩短反应时间,节省70%以上CO 2气体,更有利于制得电池级碳酸锂。所制备碳酸锂符合电池级碳酸锂标准。