鹽湖提鋰，這家企業(yè)是技術(shù)“扛把子”

——中鋁長(zhǎng)沙有色院深耕鹽湖提鋰工程技術(shù)側(cè)記

中鋁國(guó)際長(zhǎng)沙有色院大樓

新能源時(shí)代，有“鋰”走遍天下，手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)汽車都需要鋰，我們的生活已離不開鋰。當(dāng)前，鋰電池產(chǎn)業(yè)乘著風(fēng)口起飛，但鋰從何而來，卻鮮有人知。

實(shí)際上，全世界70%的鋰資源都藏在鹽湖之中。曾幾何時(shí)，由于鹽湖提鋰技術(shù)難以突破，我國(guó)不得不長(zhǎng)期依賴進(jìn)口鋰礦資源。

中鋁國(guó)際長(zhǎng)沙有色院作為我國(guó)有色金屬行業(yè)知名的甲級(jí)工程公司和冶金及化工行業(yè)首批涉獵新能源產(chǎn)業(yè)的公司之一，自21世紀(jì)初起，深耕國(guó)內(nèi)鋰資源最豐富的青海、西藏等地，繼而走出國(guó)門，走向全世界鋰資源最豐富的地區(qū)，在鹽湖提鋰核心工程技術(shù)領(lǐng)域全方位布局，業(yè)績(jī)?nèi)骈_花。

目前，長(zhǎng)沙有色院已發(fā)展成為我國(guó)應(yīng)用鹽湖提鋰工藝技術(shù)門類最全的工程公司，為我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的資源安全提供了不竭動(dòng)力。

碳酸鋰產(chǎn)品下線

打開鹽湖新能源“百寶箱”

如今，全世界都缺鋰，獲得鋰的主要方式有兩種——從礦石中提取，或從鹽湖中提取，也就是“鹽湖提鋰”。鹽湖不僅有鹽，同時(shí)也是一個(gè)新能源“百寶箱”。除擁有鉀、鎂、鈉、硼等珍貴資源，鹽湖中還富含被譽(yù)為“白色石油”的鋰礦資源。鹽湖提鋰正是一種從鹽湖中提取碳酸鋰的技術(shù)。相較于礦石鋰資源，我國(guó)鹽湖鋰資源的儲(chǔ)量和開發(fā)潛力更大。

數(shù)據(jù)顯示，在我國(guó)鋰資源構(gòu)成中，鹽湖鹵水占比高達(dá)70%以上。鹽湖作為國(guó)內(nèi)儲(chǔ)量最大的鋰資源類型，對(duì)于保障國(guó)內(nèi)鋰資源的供給具有重要的意義。“與礦石提鋰相比，鹽湖提鋰具有資源量大、開發(fā)成本低等優(yōu)點(diǎn)。”長(zhǎng)沙有色院化工事業(yè)部部長(zhǎng)袁愛武說。

長(zhǎng)沙有色院化工事業(yè)部商討設(shè)計(jì)方案

今年以來，隨著碳酸鋰市場(chǎng)價(jià)格的大幅回落，鹽湖提鋰的低成本優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯，成為鋰電池行業(yè)發(fā)展的“大熱門”選項(xiàng)。近年來，我國(guó)鹽湖提鋰產(chǎn)業(yè)逐步形成了以沉淀法、吸附法、電析法等多工藝并存的格局。“各地鹽湖原料的核心成分差異較大，適用的核心提取工藝也完全不同。作為工程設(shè)計(jì)單位，我們需要不斷適應(yīng)工藝新發(fā)展、新進(jìn)步、新變化，同步適配工程設(shè)計(jì)方案，將各類新工藝進(jìn)行工程化應(yīng)用。”袁愛武說。

長(zhǎng)沙有色院應(yīng)用先進(jìn)、可靠、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理的鹽湖提鋰工藝技術(shù)，成功將鋁系、鈦系吸附工藝、離子選擇遷移分離電滲析工藝、電化學(xué)吸附工藝以及全膜法工藝等主要鹽湖提鋰工藝應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目。

海拔高追求更高

缺氧氣不缺志氣

我國(guó)鋰鹽湖資源主要分布于青海省和西藏自治區(qū)，兩地鹽湖資源量占全國(guó)鹽湖總資源量的90%以上。這也是長(zhǎng)沙有色院在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的“主陣地”。

早在2008年，長(zhǎng)沙有色院就承接了青海鋰業(yè)有限公司年產(chǎn)1萬噸電池級(jí)碳酸鋰項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作。該項(xiàng)目以青海東臺(tái)乃吉爾鹽湖的老鹵為原料，是高鎂鋰比的鹽湖資源。“分離鹽湖鹵水中的鋰離子和鎂離子，是關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。二者化學(xué)性質(zhì)相近，分離難度大。”袁愛武說。

為此，該項(xiàng)目采用世界先進(jìn)的“離子選擇遷移分離技術(shù)”，可高效分離鹵水中的鎂和鋰，并同步實(shí)現(xiàn)鋰的濃縮，突破性地解決了在高鎂鋰比鹽湖中提取鋰鹽這一全球性難題。

青海鋰業(yè)有限公司年產(chǎn)1萬ta電池級(jí)碳酸鋰項(xiàng)目

隨后，長(zhǎng)沙有色院在行業(yè)內(nèi)首次將該技術(shù)在高鎂鋰比鹽湖鹵水提鋰項(xiàng)目中進(jìn)行工程化應(yīng)用。該項(xiàng)目于2012年建成投產(chǎn)，是我國(guó)高鎂鋰比鹽湖提鋰首個(gè)萬噸級(jí)工程，在行業(yè)內(nèi)具有標(biāo)志性意義。長(zhǎng)沙有色院也憑借該項(xiàng)目獲得了2013年度中國(guó)有色金屬建設(shè)協(xié)會(huì)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

青海東臺(tái)吉乃爾鹽湖鋰、鉀、硼礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用項(xiàng)目

由于該項(xiàng)目的巨大成功，2016年，業(yè)主又繼續(xù)委托長(zhǎng)沙有色院開展青海東臺(tái)吉乃爾鹽湖鋰、鉀、硼礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)。項(xiàng)目同樣采用“離子選擇遷移分離技術(shù)”，年產(chǎn)1萬噸電池級(jí)碳酸鋰，于2018年一次性投產(chǎn)成功。憑借該項(xiàng)目，長(zhǎng)沙有色院獲得2018年度中國(guó)有色金屬建設(shè)協(xié)會(huì)優(yōu)秀咨詢成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2021年度中國(guó)有色金屬建設(shè)協(xié)會(huì)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

在青海，長(zhǎng)沙有色院還打造了青海金緯新材料科技有限公司年產(chǎn) 6000噸高純碳酸建設(shè)項(xiàng)目等鋁系吸附工藝的代表性項(xiàng)目。在青海市場(chǎng)大獲成功后，長(zhǎng)沙有色院又將目光轉(zhuǎn)向我國(guó)另一鋰資源豐富的地區(qū)——西藏。

西藏自治區(qū)革吉縣捌千錯(cuò)鹽湖硼鋰資源綜合利用項(xiàng)目

2021年，長(zhǎng)沙有色院開啟項(xiàng)目預(yù)可研編制工作，2022年初開始進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，經(jīng)過近3年的艱苦奮戰(zhàn)，2023年9月，由長(zhǎng)沙有色院設(shè)計(jì)的西藏阿里地區(qū)捌千錯(cuò)鹽湖硼鋰資源綜合利用年產(chǎn)1萬噸碳酸鋰項(xiàng)目順利建成。

“西藏的鹽湖和青海的鹽湖成分差別很大，碳酸根、硫酸根含量高，且西藏地區(qū)環(huán)保要求高，對(duì)鹽田建設(shè)有限制，適用的原鹵提取工藝也完全不一樣。”該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姚騰猛介紹說。該項(xiàng)目在國(guó)際上首次采用“電化學(xué)吸附新工藝”，為原鹵吸附解析得到脫嵌富鋰合格液。此工藝對(duì)鹽湖鹵水適用范圍更廣，將大幅提高我國(guó)鹽湖鋰資源利用率，實(shí)現(xiàn)鹽湖鹵水鋰資源的高效清潔生產(chǎn)，對(duì)我國(guó)降低鋰資源對(duì)外依存度具有重要戰(zhàn)略意義。

走向南美“鋰三角”

與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)全面對(duì)接

全球優(yōu)質(zhì)的鹽湖鋰資源主要分布在南美洲。其中，玻利維亞、智利和阿根廷地處南美洲，并稱南美地區(qū)的“鋰三角”。

在國(guó)內(nèi)多個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)造性地應(yīng)用新工藝解決鹽湖鋰提取難題的基礎(chǔ)上，長(zhǎng)沙有色院依托自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)和雄厚的工程解決方案實(shí)力，走向全球鋰資源最豐富的地區(qū)，積極開拓國(guó)際市場(chǎng)，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)全面對(duì)接。

阿根廷SDLA鹽湖年產(chǎn)2500噸（LCE）氯化鋰技改升級(jí)項(xiàng)目

長(zhǎng)沙有色院設(shè)計(jì)的盛新鋰能阿根廷SDLA鹽湖年產(chǎn)2500噸（LCE）氯化鋰技改升級(jí)項(xiàng)目，以富鋰鹵水為原料，采用膜法提鋰的工藝路線生產(chǎn)氯化鋰產(chǎn)品?，F(xiàn)階段，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作已基本完成，現(xiàn)場(chǎng)處于前期施工準(zhǔn)備階段。通過該項(xiàng)目，長(zhǎng)沙有色院全面掌握了美標(biāo)和阿根廷當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并以此為契機(jī)牢固抓穩(wěn)了南美市場(chǎng)。

2022年，長(zhǎng)沙有色院在阿根廷成功中標(biāo)阿根廷鋰鉀有限公司年產(chǎn)5萬噸碳酸鋰鹽湖提鋰建設(shè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目地點(diǎn)位于南美著名的“鋰三角”區(qū)域，平均海拔4100多米。長(zhǎng)沙有色院結(jié)合實(shí)際和業(yè)主要求，全面采用美標(biāo)和阿根廷當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)，從提高生產(chǎn)智能管控水平、提高鋰回收率等方面開展設(shè)計(jì)工作，采用國(guó)內(nèi)成熟的“吸附+膜法”生產(chǎn)電池級(jí)碳酸鋰，并獲得2021年度中國(guó)有色金屬建設(shè)協(xié)會(huì)優(yōu)秀咨詢成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“鋰三角”的另一重要支點(diǎn)——玻利維亞，擁有全球最豐富的鹽湖鋰資源，儲(chǔ)量約占全球總儲(chǔ)量的近1/4。

今年3月份，長(zhǎng)沙有色院與香港某公司簽署玻利維亞烏尤尼鹽湖年產(chǎn)2.5萬噸（LCE）提鋰建設(shè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)合同。該項(xiàng)目是玻利維亞的重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目，也是我國(guó)工程設(shè)計(jì)單位首次正式參與世界第一大鹽湖的鋰資源開發(fā)。

自2022年承接預(yù)可研編制工作以來，長(zhǎng)沙有色院立足客戶痛點(diǎn)與需求，多次組織技術(shù)討論會(huì)，緊抓進(jìn)度、嚴(yán)控質(zhì)量，圓滿完成各項(xiàng)任務(wù)。在后續(xù)工程設(shè)計(jì)過程中，長(zhǎng)沙有色院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)集中優(yōu)勢(shì)力量，持續(xù)為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，全力滿足項(xiàng)目各項(xiàng)技術(shù)工作要求。該項(xiàng)目的推進(jìn)，進(jìn)一步鞏固了長(zhǎng)沙有色院在鹽湖提鋰設(shè)計(jì)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，也為深耕南美市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

新能源革命的浪潮之下，中鋁國(guó)際長(zhǎng)沙有色院激情不減，在積極開展國(guó)內(nèi)外一系列鹽湖提鋰項(xiàng)目的同時(shí)，礦石提鋰和廢舊鋰電池材料回收方面也協(xié)同發(fā)力，在鋰資源開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈布局，積極把握有限資源、創(chuàng)造無限價(jià)值，不斷為我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)能。