中國鋰資源產(chǎn)業(yè)的艱難之路
中國在青海,、西藏以及內(nèi)蒙古地區(qū)均有不同密度的鹽湖群,,而青海省資源最為豐富,境內(nèi)分布著上百個大大小小的鹽湖,,主要集中分布于柴達木盆地中南部的大柴旦、格爾木地區(qū)及東部烏蘭縣境內(nèi),。青海鹽湖中的鉀,、鎂、鋰,、硼等礦產(chǎn)資源非常豐富,,但在中國發(fā)起新能源產(chǎn)業(yè)前,青海鹽湖在電池級鋰元素提取技術(shù)上還處于“空白”的狀態(tài),。
雖然鋰資源一直以來都是我國鹽湖資源豐產(chǎn)元素之一,,但在大力推進新能源產(chǎn)業(yè)之前,中國鹽湖提鋰技術(shù)僅能達到工業(yè)級材料標準,,掌握的提取和生產(chǎn)技術(shù)無法達到“電池級碳酸鋰”的要求,。同時此前由于本土市場需求量低(電池生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能小),,即便擁有豐富的鹽湖資源,,需求也不足以支撐起一條完整的電池原材料生產(chǎn)體系。
在中國發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)后,,電池原材料下游產(chǎn)業(yè)的快速擴張對于鋰資源產(chǎn)業(yè)進行了強大刺激,,坐擁豐富鹽湖資源的青海政府也意識到:傳統(tǒng)鹽湖產(chǎn)業(yè)必須升級,中國要有自己的“電池級鋰產(chǎn)業(yè)”,。
節(jié)目組驅(qū)車300公里從格爾木市前往到深處無人區(qū)中心的中國青海鋰資源公司,,這家公司是中國目前新一批“電池級碳酸鋰”原材料生產(chǎn)企業(yè)之一,廠址位于青海省吉乃爾湖鹽湖群周圍,。除了身處人跡罕見的無人區(qū)外,,地質(zhì)條件差,風沙氣候嚴重,,由于鹽湖密集,,該地區(qū)土壤鹽分含量較高,多數(shù)植被難以生存,,而唯一的交通途徑就是G315國道西莎線,。
新能源產(chǎn)業(yè)在對電池原材料的需求上 ,激發(fā)了傳統(tǒng)鹽湖企業(yè)的升級,,但升級不僅僅是在技術(shù)上,。新的廠址投建,、設(shè)備引進以及技術(shù)人員的培養(yǎng)都是困難的。在我們達到廠區(qū)后,,晚餐時工作人員介紹,,在建廠時,最初的開荒團隊都是攜家?guī)Э谝黄饋�,,工人建廠,,妻子做飯,所有的物資都要一次性帶足,,因為一呆可能就是幾個月甚至半年,。
最新的鹽湖提鋰生產(chǎn)技術(shù)自動化率較高,多數(shù)員工的工作范圍是化學測試以及設(shè)備監(jiān)控,。廠區(qū)領(lǐng)導表示,,中國目前在這個領(lǐng)域的技術(shù)人才并不算多,傳統(tǒng)鹽湖化工行業(yè)的從業(yè)者也需要一定時間的培訓上崗,。以目前鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的條件來看,,年輕人才的流動性還是很高的。
就像開發(fā)新能源產(chǎn)業(yè)一樣,,打造一套全新標準化的“電池級鋰產(chǎn)業(yè)”幾乎要重頭開始,。鹽湖選定,鹽池分割,,提鋰晾曬,,原液運輸,原液儲存,,最終生產(chǎn)為符合動力電池要求的碳酸鋰材料,。而光從提鋰晾曬到原液成品這一步,就需要一年半的時間,。
我國西藏鹽湖的鋰含量品質(zhì)較高于青海地區(qū),最具開發(fā)價值,,但開發(fā)難度也更大(海拔,、交通以及其它配套基建等),。西藏鹽湖鹵水以鋰、硼含量高為基本特征,,顯著特點是鹵水的鎂/鋰值較低,,甚至幾乎不含Mg2+(鎂陽離子),鹵水單純經(jīng)過蒸發(fā)即可得到品質(zhì)較好的碳酸鋰,。
青海省雖然鹽湖密集,,但符合提取高標準“電池級鋰材料”的鹽湖主要集中在柴達木盆地附近,已經(jīng)探明的33個鹽湖中,,鋰資源儲量達到了1396.77萬噸,。但儲量大的背后,鹽湖鹵水內(nèi)鎂鋰比例過大,,鋰離子濃度過低,極大加劇了提取的難度,。這也是為何青海鋰資源將廠址設(shè)在了無人區(qū)吉乃爾湖鹽湖群附近的原因,,這片鹽湖雖然鋰儲量不高,但鎂鋰比例很小,,只有18:1,,非常適合做電池級碳酸鋰材料的提取。
鹽湖選址完畢算是完成了第一步的工作,,第二步就是對鹽湖進行分拆隔離,,方法很簡單,就是將一整個鹽湖用鹽粒渣土隔離成鹽田,,隔離后,,每個區(qū)域負責不同晾曬工作。原鹽水也將經(jīng)過四步晾曬過程,,成為最終可生產(chǎn)碳酸鋰的“老鹵水”,。
吉乃爾湖鹽湖群屬于硫酸鎂亞型的鹵水,是青海鹽湖中鋰濃度最高的一個鹽湖,,可開采儲量核定244萬噸鋰資源,,鹵水鋰濃度平均超過0.4g/L,鉀超過10克/L,,支持每年生產(chǎn)4萬噸碳酸鋰的持續(xù)可開采規(guī)模,。
青海鋰資源公司目前采用稱為“離子選擇性遷移”的鹽湖鎂鋰分離技術(shù)。鹽湖提鋰第一步是先提取鹽湖中沉淀的深層鹵水,,然后經(jīng)過第一個隔離池進行“脫氯化鈉”,,然后在隔離池中等待鉀飽和,這個周期需要3-4個月的時間,。硫酸鎂亞型的鹵水在晾曬過程中會析出兩種固體礦,,一種是軟鉀鎂礬礦,,所以在提鋰過程中,也能夠順便生產(chǎn)其他類型的原材料,。
脫鈉結(jié)束后,,鹵水進入到第二個隔離池,在這里鹵水繼續(xù)進行晾曬,,最終解析出硫酸鉀與硫酸鎂,。而繼續(xù)在池內(nèi)等待鎂飽和以后,鹵水將分流到第三個隔離池中,,進行最后一步:脫氯化鎂,。
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