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電池知識

鋰電池中的鋰從哪里來,鋰礦如何開采?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-05-16 20:33    點擊量:
隨著電動車、儲能技術進一步發(fā)達,對鋰的需求一定越來越大。很好奇現(xiàn)代工業(yè)里的鋰一般是在哪里開采,如何開采的
世界上鋰的分布主要分布在亞洲和南美洲,鋰礦以兩種形式存在,一種是鋰礦石如鋰輝石,主要分布在澳大利亞,控制權歸屬于talison,talison目前被國內(nèi)上市公司天齊鋰業(yè)收購。另一種是鹽湖鋰礦,也就是鹽湖鹵水,從鹵水中提取鋰。目前全球鋰資源供應格局呈現(xiàn)出高度壟斷的特點,全球有四大鋰資源供應廠商,sqm、rockwood和fmc均是從鹵水中提取鋰的廠商,占據(jù)了全球鋰資源供應量的35%左右。talison則是精鋰礦石供應廠商。
另外需要說明的是,鋰電池目前的消耗品主要是碳酸鋰而非鋰金屬。
礦石提鋰制備碳酸鋰主要的工藝是硫酸法,生產(chǎn)硫酸鋰再制備碳酸鋰。
鹽湖提鋰制備碳酸鋰也主要是沉淀法,去除雜質(zhì)后加入大量純堿也就是碳酸鈉沉淀制備碳酸鋰。
希望回答了你的問題。

鋰在自然界中主要存在于鋰礦石、鹽湖鋰鋰云母中。

具體來說,鋰資源主要分為鹵水鋰資源及礦石鋰資源。鹵水鋰資源主要為氯化物、碳酸鹽 就硫酸鹽三種形式。礦石鋰為鋰輝石及鋰云母兩種形式

鋰資源的種類以及全球分布

從全球來看,鋰資源產(chǎn)量主要集中在澳洲、智利、阿根廷和中國, 4國占比達95%。我們國家的鋰資源是非常豐富的,僅排在智利后面,占到了全球18%的儲量。

雖然我們國家的鋰資源非常豐富,但我國鋰產(chǎn)量卻少的可憐,只有區(qū)區(qū)的7%,有70%都是從國外進口的。我們明明坐擁這么多鋰資源,卻依賴進口,這是為什么呢,這就要詳細分析一下我國鋰資源的分布情況了。

我國鋰資源分布情況

中國鋰資源主要有鹽湖、鋰輝石和鋰云母三種,其中鹽湖鋰占比83%,主要分 布在青海和西藏;鋰輝石占比15%,主要分布在四川;鋰云母占比2%,主要分布在 江西。

我國鋰資源分布

鹽湖鋰濃度和鎂鋰比是衡量鹽湖品質(zhì)的重要指標,濃度高、鎂鋰比低更有利于 鋰鹽提??;國內(nèi)鹽湖鎂鋰比普遍較高(除扎布耶外),尤其是察爾汗鹽湖。可以看到,我國大部分的鋰都是在鹽湖中,占到了80%左右,而這些鹽湖又絕大部分分布在青海、西藏這些生態(tài)非常脆弱的地方,所以開采起來難度非常大。

我國鹽湖鋰分布

先看看這兩個地方主要鹽湖的情況:

可以看到,在西藏的鹽湖儲量很豐富,鋰離子的濃度也很高,而且鎂鋰比低,這種先天的優(yōu)勢使得那邊的鹵水只要通過蒸發(fā)就可以得到碳酸鋰,非常方便,但同時也有個致命的缺點,那就是當?shù)貝毫拥淖匀画h(huán)境和落后的基建設施。像扎布耶鹽湖,海拔超過4600米,會讓人產(chǎn)生強烈的高原反應,而且去那的交通又極其不便,需要坐飛機到日喀則或者阿里,然后再駕車10小時以上才能到達。 

這也是為什么在西藏鹽湖提鋰雖然技術已經(jīng)很成熟,但生產(chǎn)效率卻一直低下,很難實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的原因。 

從自然條件來看,青海卻比西藏好多了,海拔只有2000多米,交通也方便多了。但青海的鹽湖鋰離子濃度低,鎂鋰比又很高,這在技術上一直是個難題。因為鋰和鎂的化學性質(zhì)很相近,難以分離,而且鎂鋰比越高難度越大。 

我國鋰礦企業(yè)分布

西藏鹽湖多處于自然條件惡劣地區(qū),受天氣、能源、交通等因素影響,產(chǎn)能利 用率長期處于較低水平,難以提升;青海鹽湖提鋰技術上有突破,企業(yè)紛紛規(guī)劃碳 酸鋰產(chǎn)能,但實際量產(chǎn)有限。中國目前工藝技術較為成熟且實現(xiàn)量產(chǎn)的主要為青海鋰業(yè)和藍科鋰業(yè), 目前各擁有1萬噸/年碳酸鋰產(chǎn)能。

我國鋰資源企業(yè)分布大致如下圖所示。

由于青海地區(qū)的鹽湖鋰離子濃度低,鎂鋰比高,技術上提鋰一直是個難題,主要開發(fā)青海察爾汗鹽湖的藍科鋰業(yè)通過引進俄羅斯離子吸附技術,終于在2014年實現(xiàn)了量產(chǎn)。中信國安在2006年采用煅燒法提鋰,但由于環(huán)境污染嚴重被叫停,后來恒信融成立,通過購買中信國安的鹵水使用納濾膜法提鋰。這是目前青海湖提鋰可行的兩種方法。

主要企業(yè)的提鋰技術

采用不同的提取方法,成本自然也會不同。西藏礦業(yè)通過鹵水蒸發(fā)的沉淀法已經(jīng)成熟,且成本最低,大概是2萬/噸,國外鹽湖提鋰的標桿企業(yè)智利礦業(yè)化工(SQM)也用的這一方法,成本是1.5-2萬/噸;青海湖的藍科鋰業(yè)的成本大概在3.5萬/噸,恒信融的膜法也要6萬/噸。和鹽湖提鋰相比,鋰輝石提鋰的成本很高,一般都在5-6萬/噸,鋰云母提鋰就更貴了,估計在6萬/噸以上。 成本優(yōu)勢再加上資源優(yōu)勢,使得未來鹽湖提鋰產(chǎn)量的提升空間是非常大的: 

所以總結(jié)起來,提鋰最便宜的還要靠鹽湖,不是大家想象中的鋰礦,我們國家鹽湖鋰資源豐富是豐富,但是提起來有點困難。


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