鹽湖提鋰,這家企業是技術“扛把子”
——中鋁長沙有色院深耕鹽湖提鋰工程技術側記
2023年11月22日 16:14 6644次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 鋰 作者: 周曉燕
新能源時代,有“鋰”走遍天下,手機、筆記本電腦、電動汽車都需要鋰,我們的生活已離不開鋰。當前,鋰電池產業乘著風口起飛,但鋰從何而來,卻鮮有人知。
實際上,全世界70%的鋰資源都藏在鹽湖之中。曾幾何時,由于鹽湖提鋰技術難以突破,我國不得不長期依賴進口鋰礦資源。
中鋁國際長沙有色院作為我國有色金屬行業知名的甲級工程公司和冶金及化工行業首批涉獵新能源產業的公司之一,自21世紀初起,深耕國內鋰資源最豐富的青海、西藏等地,繼而走出國門,走向全世界鋰資源最豐富的地區,在鹽湖提鋰核心工程技術領域全方位布局,業績全面開花。
目前,長沙有色院已發展成為我國應用鹽湖提鋰工藝技術門類最全的工程公司,為我國新能源產業戰略的資源安全提供了不竭動力。
打開鹽湖新能源“百寶箱”
如今,全世界都缺鋰,獲得鋰的主要方式有兩種——從礦石中提取,或從鹽湖中提取,也就是“鹽湖提鋰”。鹽湖不僅有鹽,同時也是一個新能源“百寶箱”。除擁有鉀、鎂、鈉、硼等珍貴資源,鹽湖中還富含被譽為“白色石油”的鋰礦資源。鹽湖提鋰正是一種從鹽湖中提取碳酸鋰的技術。相較于礦石鋰資源,我國鹽湖鋰資源的儲量和開發潛力更大。
數據顯示,在我國鋰資源構成中,鹽湖鹵水占比高達70%以上。鹽湖作為國內儲量最大的鋰資源類型,對于保障國內鋰資源的供給具有重要的意義。“與礦石提鋰相比,鹽湖提鋰具有資源量大、開發成本低等優點。”長沙有色院化工事業部部長袁愛武說。
今年以來,隨著碳酸鋰市場價格的大幅回落,鹽湖提鋰的低成本優勢進一步凸顯,成為鋰電池行業發展的“大熱門”選項。近年來,我國鹽湖提鋰產業逐步形成了以沉淀法、吸附法、電析法等多工藝并存的格局。“各地鹽湖原料的核心成分差異較大,適用的核心提取工藝也完全不同。作為工程設計單位,我們需要不斷適應工藝新發展、新進步、新變化,同步適配工程設計方案,將各類新工藝進行工程化應用。”袁愛武說。
長沙有色院應用先進、可靠、環保、經濟合理的鹽湖提鋰工藝技術,成功將鋁系、鈦系吸附工藝、離子選擇遷移分離電滲析工藝、電化學吸附工藝以及全膜法工藝等主要鹽湖提鋰工藝應用于國內外項目。
海拔高追求更高 缺氧氣不缺志氣
我國鋰鹽湖資源主要分布于青海省和西藏自治區,兩地鹽湖資源量占全國鹽湖總資源量的90%以上。這也是長沙有色院在國內市場的“主陣地”。
早在2008年,長沙有色院就承接了青海鋰業有限公司年產1萬噸電池級碳酸鋰項目的設計工作。該項目以青海東臺乃吉爾鹽湖的老鹵為原料,是高鎂鋰比的鹽湖資源。“分離鹽湖鹵水中的鋰離子和鎂離子,是關鍵技術難點。二者化學性質相近,分離難度大。”袁愛武說。
為此,該項目采用世界先進的“離子選擇遷移分離技術”,可高效分離鹵水中的鎂和鋰,并同步實現鋰的濃縮,突破性地解決了在高鎂鋰比鹽湖中提取鋰鹽這一全球性難題。
隨后,長沙有色院在行業內首次將該技術在高鎂鋰比鹽湖鹵水提鋰項目中進行工程化應用。該項目于2012年建成投產,是我國高鎂鋰比鹽湖提鋰首個萬噸級工程,在行業內具有標志性意義。長沙有色院也憑借該項目獲得了2013年度中國有色金屬建設協會優秀工程設計成果獎一等獎。
由于該項目的巨大成功,2016年,業主又繼續委托長沙有色院開展青海東臺吉乃爾鹽湖鋰、鉀、硼礦產資源綜合開發利用項目工程設計。項目同樣采用“離子選擇遷移分離技術”,年產1萬噸電池級碳酸鋰,于2018年一次性投產成功。憑借該項目,長沙有色院獲得2018年度中國有色金屬建設協會優秀咨詢成果獎一等獎、2021年度中國有色金屬建設協會優秀工程設計成果獎一等獎。
在青海,長沙有色院還打造了青海金緯新材料科技有限公司年產 6000噸高純碳酸建設項目等鋁系吸附工藝的代表性項目。在青海市場大獲成功后,長沙有色院又將目光轉向我國另一鋰資源豐富的地區——西藏。
2021年,長沙有色院開啟項目預可研編制工作,2022年初開始進行工程設計,經過近3年的艱苦奮戰,2023年9月,由長沙有色院設計的西藏阿里地區捌千錯鹽湖硼鋰資源綜合利用年產1萬噸碳酸鋰項目順利建成。
“西藏的鹽湖和青海的鹽湖成分差別很大,碳酸根、硫酸根含量高,且西藏地區環保要求高,對鹽田建設有限制,適用的原鹵提取工藝也完全不一樣。”該項目負責人姚騰猛介紹說。該項目在國際上首次采用“電化學吸附新工藝”,為原鹵吸附解析得到脫嵌富鋰合格液。此工藝對鹽湖鹵水適用范圍更廣,將大幅提高我國鹽湖鋰資源利用率,實現鹽湖鹵水鋰資源的高效清潔生產,對我國降低鋰資源對外依存度具有重要戰略意義。
走向南美“鋰三角” 與國際標準全面對接
全球優質的鹽湖鋰資源主要分布在南美洲。其中,玻利維亞、智利和阿根廷地處南美洲,并稱南美地區的“鋰三角”。
在國內多個項目創造性地應用新工藝解決鹽湖鋰提取難題的基礎上,長沙有色院依托自身技術優勢和雄厚的工程解決方案實力,走向全球鋰資源最豐富的地區,積極開拓國際市場,與國際標準全面對接。
長沙有色院設計的盛新鋰能阿根廷SDLA鹽湖年產2500噸(LCE)氯化鋰技改升級項目,以富鋰鹵水為原料,采用膜法提鋰的工藝路線生產氯化鋰產品?,F階段,該項目設計工作已基本完成,現場處于前期施工準備階段。通過該項目,長沙有色院全面掌握了美標和阿根廷當地相關的工程設計標準,并以此為契機牢固抓穩了南美市場。
2022年,長沙有色院在阿根廷成功中標阿根廷鋰鉀有限公司年產5萬噸碳酸鋰鹽湖提鋰建設項目工程設計。該項目地點位于南美著名的“鋰三角”區域,平均海拔4100多米。長沙有色院結合實際和業主要求,全面采用美標和阿根廷當地標準,從提高生產智能管控水平、提高鋰回收率等方面開展設計工作,采用國內成熟的“吸附+膜法”生產電池級碳酸鋰,并獲得2021年度中國有色金屬建設協會優秀咨詢成果獎一等獎。
“鋰三角”的另一重要支點——玻利維亞,擁有全球最豐富的鹽湖鋰資源,儲量約占全球總儲量的近1/4。
今年3月份,長沙有色院與香港某公司簽署玻利維亞烏尤尼鹽湖年產2.5萬噸(LCE)提鋰建設項目工程設計合同。該項目是玻利維亞的重點國際合作項目,也是我國工程設計單位首次正式參與世界第一大鹽湖的鋰資源開發。
自2022年承接預可研編制工作以來,長沙有色院立足客戶痛點與需求,多次組織技術討論會,緊抓進度、嚴控質量,圓滿完成各項任務。在后續工程設計過程中,長沙有色院項目團隊集中優勢力量,持續為客戶提供優質服務,全力滿足項目各項技術工作要求。該項目的推進,進一步鞏固了長沙有色院在鹽湖提鋰設計領域的領先地位,也為深耕南美市場奠定了堅實基礎。
新能源革命的浪潮之下,中鋁國際長沙有色院激情不減,在積極開展國內外一系列鹽湖提鋰項目的同時,礦石提鋰和廢舊鋰電池材料回收方面也協同發力,在鋰資源開發工程技術領域全產業鏈布局,積極把握有限資源、創造無限價值,不斷為我國新能源產業發展注入新動能。
責任編輯:張雪卉
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