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一项颠覆性盐湖卤水提锂新工艺诞生

来源:智利 时间:2021/6/3
一直以来,中国盐湖提锂领域当下常规应用的盐湖吸附法提锂所存在溶损率高、造粒技术差、投资过大和锂资源回收率低等严重技术瓶颈和现状,经过多年不懈努力,杨建元教授带领的泰利信技术团队成功研发完全自主知识产权的重大原始创新技术成果——“TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺”,为彻底破解我国盐湖提锂技术卡脖子瓶颈提供了完美的解决方案。

-------作者:王观林

年4月12日,由成都泰利创富锂业科技有限公司自主研发、具备完全自主知识产权并由青海分公司在青海东台吉乃尔盐湖成功完成中间试验的盐湖提锂重大创新突破性技术成果——“TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺”通过了青海省科技厅组织的科技成果评审,认为该成果达到国际先进水平。这一喜讯标志着全球盐湖提锂领域迎来颠覆性的全新解决方案。而长期以来困扰中国盐湖提锂行业的投资规模大、产品级别低、生产成本高、无法直接自原卤水提取等世界性盐湖提锂技术瓶颈,有望因此彻底得到破解!

国外的盐湖锂资源开发利用起步相对较早,依赖于国外盐湖锂资源品味高,镁锂比低等特点,开发利用相对容易,但资源利用率不高。国内盐湖锂资源开发利用起步虽然相对国外较晚,但鉴于我国盐湖锂资源存在品位差、锂含量低、镁锂比值高、伴生元素多等普遍问题,催使我国业界科研人员研发各项新技术以适应不同类型盐湖卤水提锂需要。

中国锂资源供应的80%依赖进口,是全球锂资源第一进口国。我国锂资源总储量虽高居世界前列,但其中盐湖锂资源占比高达85%,主要分布于青海和西藏这类高原地区。受制于高原地区生产环境及生产设备不完善、镁锂比高、提锂技术难度大、投资规模大、生产成本高等瓶颈,我国盐湖提锂年产量较低,完全无法满足国内市场需求。业内专家预计,到年我国锂资源需求将达到43万吨,而本土供应能力仅为18万吨,缺口达到25万吨,需求对外依存度仍接近60%。

面对当前全球锂资源争夺战日益激烈的严峻形势和我国现有盐湖提锂技术水平难以实现高质量科学开发利用的现状,唯有积极投入到盐湖提锂自主知识产权重大创新技术研发,研究环保、高效、投资少、工序简捷并能从盐湖原卤水中直接提锂资源的新一代盐湖提锂综合性解决方案,加快重大技术创新成果转化应用,才能实现我国盐湖锂资源的规模化生产供应,逐步实现国产替代进口,有效应对不断加剧的全球锂资源争夺战,全力保障我国未来锂资源供应战略安全。

年12月,由我国盐湖提锂行业著名专家杨建元教授为核心的盐湖提锂技术团队发起设立新疆泰利信矿业有限公司,随后于成都、青海分别设立成都泰利创富锂业科技有限公司以及成都泰利创富锂业科技有限公司青海分公司。泰利信以“致力于盐湖的综合开发利用,最大限度开发资源造福人类”为使命,聚焦前沿、绿色、低碳、高效的盐湖提锂和盐湖资源综合利用技术开发,力求破解我国传统盐湖提锂技术瓶颈,引领我国盐湖提锂技术持续居于全球领先位置,为我国锂资源供应安全提供有力的技术保障。

面对我国盐湖提锂技术瓶颈造成的锂资源供应安全困局,泰利信立足国家产业安全需要,积极贯彻习近平总书记“从国家发展需要出发,提高关键核心技术创新能力”的战略指引,深耕盐湖提锂前瞻性基础研究,引领性原创成果重大突破。根据我国盐湖提锂领域当下应用的盐湖吸附法提锂所存在溶损率高、造粒技术差、投资过大和锂资源回收率低等严重技术瓶颈和现状,经过多年不懈努力,杨建元教授带领的泰利信技术团队成功研发完全自主知识产权的重大原始创新技术成果——“TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺”,为彻底破解我国盐湖提锂技术卡脖子瓶颈提供了完美的解决方案。

“TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺主要”由以下三组创新成果组成:

1.创新发明高效TMS吸附剂

成功研发TMS系列锂吸附剂,吸附容量28~32mgLi/g,锂对钾、钠、钙、镁的分离系数,单次操作溶损率0.05%。适用于氯化物型、硫酸型等弱酸性卤水,以及碳酸盐型、沉锂母液等碱性和强碱性卤水。经实验室验证,该系列吸附剂具有吸附容量大、溶损率低、选择性好、吸附-解吸速度快的特点。

2.创新研发造粒技术

成功研发颗粒吸附剂,吸附容量:19~22mgLi/g,粒径:0.1~0.5mm。

3.创新设计连续吸附解吸新工艺

采用常温常压反应釜连续吸附解吸装置,在常温常压反应釜中,吸附剂与卤水原料在搅拌充分混合状态下,不断更新接触界面,加速交换反应速度,克服了塔式固定床吸附装置的吸附解吸反应速度低,床层阻力大,动力消耗大,设备投资高的缺点,大幅降低设备投资费用;采用水平真空带式过滤机进行固液分离,具有操作简单、易于DCS数字控制、低投资的优点,试验证明该工艺先进、合理、可行,适合从盐湖原卤水及其他盐卤中直接提取锂。

“TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺”具备五大核心技术优势:

1.实现盐湖原卤水直接分离生产锂盐产品:该技术适合于锂含量在mg/L以上的所有盐湖卤水提锂,突破了高镁锂比盐湖卤水镁锂分离技术难题,实现了高镁锂比环境下盐湖水直接提锂,且可以直接生产碳酸锂和氢氧化锂,为我国高镁锂比盐湖卤水提锂提供了一条崭新的技术途径;

2.大幅提高锂资源利用率:从盐湖原卤水中直接提锂,减少了卤水蒸发浓缩过程的夹带损失,锂资源总利用率可达85%以上,同时不受晒卤周期影响,初期投资小,建成投产快,突破钾肥产能制约,企业可快速扩产,效益显现迅速;

3.大幅降低工程设备投资:由于该技术工艺简单、运行费用低、投资少,经济效益高,一次性工程总投资仅为现有塔式吸附技术工程投资的1/3-1/5;

4.大幅降低锂盐生产成本:与现有的盐湖提锂技术相比,本技术提锂工艺简单、设备通用价廉,每吨碳酸锂生产成本低于2万元;

5.实现盐湖资源低能耗环保型开发:无需修建盐田蒸发浓缩卤水原料,提锂后盐湖卤水直接回流,提锂过程不带入影响卤水组成的其他元素,生产能耗仅为传统技术能耗的20%,可广泛用于青海、西藏、新疆等高原盐湖资源的开发。

此外,成都泰利创富锂业科技有限公司提锂技术及卤水综合利用技术现已应用于汉威新能源发展有限公司(正威集团和四川巴人新能源有限公司共同成立)在达州地区的卤水锂钾资源综合开发项目。

在国际合作方面,南美阿根廷、智利等国盐湖锂资源丰富,原卤水中锂浓度可达到mg/L。目前,公司正与上述国家锂业同行展开紧密联系商讨将“TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺”引入南美地区进行盐湖锂资源开发。

“TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺”作为颠覆现有技术的新一代盐湖提锂综合性解决方案,不仅能够可实现盐湖提锂生态绿色开发,而且可将盐湖锂资源利用率提高到85%以上,并大幅降低碳酸锂、氢氧化锂产品成本,具有吸附效率高、操作简单易控、设备投资小、资源利用率高、生产成本低等竞争优势,可广泛应用于我国不同地区盐湖原卤水进行直接提锂,对于提升国内盐湖锂资源提取技术水平,提升我国锂资源自给能力,切实保障我国未来锂资源供应安全,从而直接提升我国锂资源规模化生产水平和供应能力,并带动锂电池正极材料、锂电动汽车、大功率锂储能电池以及镁锂合金行业等下游千亿级规模产业快速发展。

泰利信“TMS吸附剂连续吸附解吸盐卤提锂新工艺”具备完全自主知识产权的重大原始技术创新突破性成果在我国锂资源产业领域的加速工业化应用,可高效推动我国锂资源产业加速链转型升级,持续增强锂资源产业国际竞争力,有力支撑我国加快实现从锂资源储量大国到锂资源开发利用强国的战略转型!

专家团最后一致建议:加快TMS吸附剂连续吸附解吸提锂新工艺技术的工程化推广应用,助推我国新能源健康可持续发展。也欢迎业界对该项新技术进行更多交流和讨论,欢迎加本文作者

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