赣锋锂业李良彬解读提锂技术


来源:赣锋锂业

[导读]  8月10日,赣锋锂业董事长李良彬对当前主流提锂技术、盐湖提锂发展、固态及电池循环回收技术等议题,进行了详细解答。

中国粉体网讯  8月10日,赣锋锂业董事长李良彬对当前主流提锂技术、盐湖提锂发展、固态及电池循环回收技术等议题,进行了详细解答。


一、四种提锂技术


目前有4种提锂技术,分别是锂辉石提锂、云母提锂、卤水提锂,以及黏土提锂。其中前三个已经产业化,而黏土提锂预计到2023-2024年可以实现产业化。


二、盐湖提锂技术路线


盐湖提锂根据不同的卤水,会使用完全不同的工艺路线。仅以我国盐湖来看,青海和西藏盐湖使用的技术路线就不同,国外盐湖由于锂含量不一样也会使用不同的方法:


1.摊晒法:国外如智利等使用的较为传统的方法,因为其卤水锂含量高,镁含量杂质少,提取简单,所以使用传统经典的摊晒,国内西藏扎布耶盐湖也是采用的晒卤方法。


2.吸附法:吸附法技术已经逐步成熟且实现工业化,尤其是在镁锂比比较高的情况下技术优势很大。查尔汗盐湖镁锂比超过100:1,就适合用吸附法;青海的蓝科锂业使用的也是吸附法;近期中国宝武入住西藏扎布耶后,也在规划改用吸附法。


3.电渗析法:主要在东台盐湖用。


4.膜法:在西台盐湖用。


5.萃取法:大华使用的比较多。


目前这些技术路线在中国都已经实现产业化。通过不断技术进步,未来吸附法竞争力可能会强一些,因为吸附法的优点是提升收率,吸附剂的效率更高,动力学更快,成本会低。


三、四种提锂方式的对比


通过不同提锂方式生产出来的锂盐是没有差别的,矿石和卤水提锂只是某些杂质指标不一样。像矿石提锂,可能就是硫酸指标高,卤水提锂可能就是氯离子高,但都可以通过加工序提纯实现品质一致性。如碳酸锂通过深度碳化提纯,氢氧化锂通过重结晶工来提高产品质量,不会因为方法差异导致锂的质量的差异。


1.矿石提锂:矿石法目前比较成熟,以前新疆锂盐厂采用石灰石,缺点在于1:3的石灰石比例煅烧,整体收益会比较低。现在主流方法是硫酸法。矿石提锂的主要成本在于原材料的采购,直接加工成本其实是比卤水低的。


2.卤水提锂:卤水总体成本还是偏低,因卤水是自有的,而矿石都是上游采购的。但分开来看卤水加工成本高一些,加工成本基本上就是完全成本。加一道工序,将产品做到高品质的技术目前也不是问题,国内很多企业可以做到。


3.云母提锂:云母提锂是江西锂盐厂的技术,以前锂云母4.4~4.5品位,比较高所以可以使用石灰石法,通过1:3的石灰石进行煅烧。随着矿品位下降,锂云母品位是2.2左右,所以石灰石法就不合适了,目前普遍用硫酸盐法,锂云母+硫酸钠+硫酸钙+少量硫酸钾进行煅烧,做的还是比较好的。 


4.黏土提锂:目前尚未产业化,原则上有三种方法,硫酸法(杂质含量比较高,对环境的影响会比较大一点),硫酸盐法(和云母提锂方式类似,锂的浸出率95%左右)和压煮法(收率比较高但成本较高)。


四、国内盐湖和云母提锂扩产的难度


1.盐湖提锂:全球来看,国外盐湖品质较好,尤其是智利盐湖,锂含量1000多毫克/升,镁锂比1:3。而国内来看,卤水品位比较低,原卤里大约30-50mg的锂含量,这就导致了国内投资扩建的成本会比较高。然后我国盐湖的浓度较低,品位也较低,使得国内扩建也会受资源限制比较多,受制于有效卤水的量,就很难做出大的规模出来。


但是中国提锂的技术非常先进,各种技术手段像吸附法、膜法、电渗析法、萃取法都是中国最先进,其他国家要向中国学习。国内企业如果去国外盐湖建厂,建设成本其实较高,如赣锋阿根廷项目,都是国内买设备发到阿根廷;但是国外资源如天然气比国内便宜。其他成本不太好比较,如果辅料都是国内购买,会增加运费和报关费用,成本也可能高一点。


2.云母提锂:国内云母的原矿的品位都比较低,能达到0.8%以上的矿特别少,如果降低标准到0.3%和0.4%,虽然矿比较多,但是收益率较低,所以云母提锂的产量会受到品位这方面的限制。如果用0.4的品位的矿,8吨原矿做1吨精矿,25吨精矿产1吨碳酸锂,综合下来200吨精矿产一吨碳酸锂,显然品位越低会导致生产难度越大。


五、环保对提锂方式的影响


ESG实施整个对行业影响会很大,我国也是提出了碳达峰,碳中和的目标,使得提锂方式都需要做出一些改变,要进行节能、降低水资源的利用。像赣锋就有一个水回收项目,要回收100多万吨水。同时对节能环保也有相应的发展计划,比如用光伏发电取代火力发电。


具体看3种提锂方式的环保属性:


1.盐湖提锂:目前有一定的限制,但是相较而言影响较轻。比如使用吸附剂法,吸附完以后是排放到盐田中的,因为没有增加有机物,也没有增加其他杂质,所以从环保角度来看对盐田及周边是没有影响的。


2.云母提锂:受影响较大,因为云母中含有氟,需要加固氟工艺,否则氟的释放会污染环境;同时因为云母提锂目前是用硫酸法,所以废渣中含有钠、钾、钙等,对于使用这些废渣的水泥行业也是不利的,而且随着废渣量也逐渐增多,水泥行业消化能力有限,剩下的矿渣仍然需要处理。


3.矿石提锂:废渣中没有云母提锂那么多的杂质,只有氢在里面,但是在能耗(天然气和煤气)、尾气排放、水排放方面有些影响。


六、源持续供不应求


1.需求方:从今年下半年正极材料尤其是磷酸铁锂扩产速度来看,锂盐需求量增大,供不应求的情况会继续维持,甚至到2030以前还没看到特别大的供给会导致供过于求的情况出现,目前情况非常有利于锂盐的发展,价格也有望维持在10-12万元/吨的区间。


2.供给方:国外澳大利亚RIM、银河、泰利森和皮尔巴拉等能进行稳定的供货,不排除他们会在未来2-3年逐渐释放产能。同时非洲马里、刚果(金)和巴西等地在2023年左右也有望开始释放锂辉石产能,像刚果金AVZ储量特别大,原矿超过2亿吨,未来总体锂供应量会加大,但是跟需求相比还是较难平衡。


七、固态电池和钠离子电池对锂的影响


1.固态电池:固态电池的发展对锂资源是正面影响,纯固态电池商业化的周期还比较久,可能要到2028-2030年才能出现。但混合固态电池已基本成熟,通过金属锂和减少电解液可以增加能量密度、加强安全性能等来改善电池的性能。


同时由于混合固态电池的负极是用金属锂,正极变化不大,电解质一般是氧化或者是硫化类的固体电解质,所以它的锂的含量会更多。


2.钠离子电池:钠离子电池的发展对锂的需求有一定程度的抑制,但是从目前整体看钠离子电池不适合所有的应用场景。在储能或者两轮车领域或可以用,但是在其他领域就可能有一定局限性,比如说手机,从原本一天一充降低到半天一冲,用户体验就会下降。


另外钠离子电池需要大规模推广才能降低成本,而且考虑到整体的系统成本,以锂电池系统为例,电池成本只占60%,剩下40%是管理系统成本,由于钠离子电池能量密度较低,需要的管理成本更高,所以总成本依旧不低。


八、电池回收业务瓶颈在拆解


随着价格上涨,无论是磷酸铁锂电池还是三元电池,回收价值均得到了大幅的提升。目前电池回收最大的限制是拆解。这里可以介绍下电池回收的两种主要方法:


1.火法:将废弃电池在炉子里煅烧成铁锭,再通过酸融回收金属。这个方法锂很难回收,因为在煅烧过程中锂会挥发掉。国外像比利时的一些企业就主要采用该办法。


2.拆解法:国内的主流方法,将废弃电池拆解后去掉壳,电芯通过窑炉煅烧后再磨,把铜、铝分开,正极材料通过酸溶回收镍、钴、锂。


(中国粉体网编辑整理/初心)


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