深圳瑞达述锂材料提取技术及产业化进展

　　十一月二日，我国电动汽车百人会召开了"动力锂电池材料及材料综合利用"研讨会，来自高校、科研院所、公司的60余名嘉宾就此主题进行了深入探讨。以下是青海锂产业技术创新战略联盟理事长段东平在研讨会上的发言整理：

　　锂资源以及战略概念

　　全球锂资源分布比较广，但储量有限，目前来看重要集中在南美、我国以及非洲的一些地方。我国锂资源分布集中在盐湖和矿石当中，目前已探明储量中，大概70%以上集中在青海的盐湖里，还有一部分分散在矿山里。这两种资源由于天生的禀赋不同，所以在后期的开采、提取、生产工艺以及产品质量上都有差别。

　　就国内的盐湖资源来看，重要分布在西部的五个省份，但是有锂资源的盐湖只集中在青藏高原，这其中集中在青海的更多一些。西藏不允许建任何工业，因此，2013年青海和西藏经过中央协调，在青海的格尔木市建立了藏青工业园，所以西藏以资源开发为主的工业体系现在都在青海，也就是现在和未来能够建立盐湖锂资源提取开发的产业，都集中在青海。

　　根据美国地调局公布的一些数据，锂资源的储量每年都有新的调查数据，最近两年依然在变化，这些数据还有待核实。根据2013年核实公布的数据，我国锂资源总储量占全球总量的20%左右。

　　全球的锂资源重要集中在盐湖，从目前来看，技术开发和生产建设方面的基础集中在对盐湖资源的开发和有效利用上，因为盐湖资源开发对环境的破坏目前来说是最小的，而对矿山的开发和开采破坏环境是及其严重的。我们可以分析一下国内外盐湖的情况，国外的一些盐湖，本身成分上讲，含量高一点的比如像阿卡塔玛大概是0.15克升的量，其它地方只在几十到几百个ppm这样的范围，低一点在几个ppm这样的范围，其中储量最大或者品质最好的还在开发过程中，现在开发最多的是玻利维亚的乌尤尼和阿根廷的里肯。

　　目前我国能够开发的盐湖都集中在青海，现在青海非常重要的几个含锂的大型盐湖区一个是察尔汗盐湖区域，另外是东台、西台和一里坪。从矿的禀赋来看，我们在盐化工当中特别强调镁锂比例的问题，这使得难度和成本都大大提高。

　　今年八月份习近平总书记专门到了青海视察，特别指示了对盐湖资源的综合开发利用，其中最重要的就是钾和锂。有关锂的问题，直接涉及到我们国家对外的依赖程度，同时涉及到我们国内一直在开发的，比如像我国科学院正在研发的第四代核能系统等，其中所用到的一些高纯度的锂7原料，都要从盐湖资源来获得，因此我们把盐湖资源的开发以及提锂提到了重要的议事日程上来。

　　国内盐湖锂资源开发现状

　　目前，无论是矿石提锂还是盐湖提锂都归到五个方面：吸附法、焙烧法、萃取法、沉淀法、电渗析法。这五个方法在盐湖资源的开发当中都有应用，有四个是集中在青海的盐湖，其中沉淀法是在西藏的扎布耶盐湖。

　　电渗析法是通过膜和电场的驱动，让最小的离子通过膜，剩下的都流到膜的另一边。其中，通过沉淀、电场的办法有效消除掉镁离子是技术的难点，所以解决这一问题是电渗析法的核心。由于要把镁进行隔离，实现镁离子在膜上面的吸附、粘结等效果，使得整个生产成本和生产周期都受到了一些影响。

　　萃取法在最近一两年间发展迅速，我国在50年代末开始筹备研发第一颗氢弹的时候就提出了用萃取法来先提取高纯的氯化锂，然后再提纯锂同位素。但由于当时的设备、材料、萃取剂等几个方面都没有达到理想的状态，所以一直没有实现。这个方法在经过几十年进步之后，最近两年开始全方位推进，其核心问题是通过新研发的萃取剂，以及现在在萃取机和耐腐蚀材料方面的进步，满足萃取法的要求。通过萃取、反萃液先得到高纯的氯化锂，再进行碳化，可以最终得到碳酸锂。实际上，这个方法和技术方面和其它技术有很大的不同就是，在电池材料逐渐使用的过程中，已经不仅仅限于对碳酸锂的需求，同时对氢氧化锂、甚至未来的氯化锂，都可以逐渐作为材料来使用。因此，这种方法可以进行多种原料的制备，而且纯度完全可以满足目前最高级别水平的电池级碳酸锂的需求。

　　从化学基本原理上讲，最常规或者是最简单的方法就是沉淀法。沉淀法有两个问题，一个是通过浓缩结晶，再一个是通过碳化来沉淀，产品的纯度要差一些，当然后续进行提纯加工以及一些辅助厂商或者二级厂商进行加工，所以还能够满足电池材料的需求。

　　现在技术难度一直没有完全突破的是吸附法，由于它的吸附特性，所以目前重要把它应用于锂含量浓度最低的一些盐湖，例如察尔汗盐湖，它的镁锂比高达1800倍，在原卤当中的锂离子浓度只有30左右的ppm。使用吸附法进行提碳酸锂，到去年年底共生产1500吨左右，是全世界最大的吸附法的生产量力。比亚迪也正是和吸附法的厂商蓝科锂业开展了新一轮的合作，十月二十九日，年产3万吨电池级碳酸锂的生产线破土动工。

　　焙烧法是由中信国安这个公司在开展，这个工艺从化学原理上讲没有问题，但是在生产实际当中出现严重的环境污染问题，这个技术目前仅有一条线正在青海进行生产，产量大概1万吨，实际生产量应该不超过3000吨。

　　从国内现有生产情况看，矿石法提锂和用盐湖资源提锂的优劣势差别很大，尤其在对环保进行明确的要求下，矿石法未来生存的压力会非常巨大。一方面，它本身的生产成本较高，原料需大量进口。另一方面对环境污染严重，在矿石法过程中，因为有高温，火法、湿法联合作业，所以它的气、液、固废三种物体的排放都比较严重。用盐湖资源提锂，现有的几种工艺成本控制起来都比矿石提锂的成本低。同时，刚刚提到的五种方法各有不同，准确的数字没有任何一家公布出来，大约在1-2万这个范围的生产成本。从环保的角度来讲，因为提锂是在数万平方公里之内荒芜人烟、寸草不生的盐碱或者盐湖区域，假如把提锂之后的老卤堆存或者排放到另外一个固定地点，对环境来说没有直接的影响，不存在大气污染和固体废弃物的污染，老卤的堆放只是把里边的锂和钾提取之后换一个地方堆存，有可能影响的就是未来的地下水。所以从环保角度讲，盐湖资源提锂要比矿石法优越很多。

　　锂盐产品的上升态势

　　在锂盐产品消耗上我们做了大量的统计，其中电池需求量占总需求量50%左右，需求量增速最大的也是电池。

　　目前，从原料开始一直到后续各种工序的加工，技术上都逐渐完善，形成了一系列的产品，后续将针对产品需求进行进一步的开发。盐湖资源的开发也建立了一系列完整的研发体系和产品体系。

　　青海已经明确要打造"十三五"一千亿元的锂电材料产业以及打造一千亿元的锂产业，锂盐产业"十三五"发展目标是实现碳酸锂20万吨产量、氯化锂3万吨、氢氧化锂1万吨、金属锂1万吨。前三种都是和锂电相关的，新型的材料像金属锂未来可能也会用到锂电上来。

　　原标题:段东平：锂材料提取技术及产业化进展

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