2018年藍(lán)科鋰業(yè)工藝改良,膜法鎂鋰分離工藝替代陽離子樹脂脫鎂工藝。單塔洗淋后的合格液(鎂鋰比例為500:1)提供給啟迪水務(wù),通過啟迪水務(wù)膜 法工藝,經(jīng)過啟迪水務(wù)提純后的濃縮液(鎂鋰比例為3:400)交由藍(lán)科鋰業(yè)鹽田晾曬后生產(chǎn)碳酸鋰產(chǎn)品。
目前,藍(lán)科鋰業(yè)新增2萬噸電池級碳酸鋰產(chǎn)能,規(guī)劃總投資為32億元,實(shí)際投資可能20多億。藍(lán)科鋰業(yè)單噸碳酸鋰完全成本約4萬(2.33億/8000噸),經(jīng)過技改成本有所下降,制造成本與青海鋰業(yè)相近。
膜法
膜法主要是電滲析法和納濾膜分離法。
電滲析膜分離技術(shù)已在柴達(dá)木盆地東臺鹽湖進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),該技術(shù)用于分離鎂鋰重量比1:1-200:1的鹽湖鹵水,經(jīng)過一級或多級電滲析器,利用一價(jià)陽離子選擇性離子交換膜和一價(jià)陰離子選擇性 交換膜進(jìn)行循環(huán)(連續(xù)式、連續(xù)部分循環(huán)式或批量循環(huán)式)工藝濃縮鋰,加入純堿沉淀出碳酸鋰,產(chǎn)生的母液可循環(huán)利用。該方法適用于相對高鎂高鋰的鹵水中解決鋰與鎂和其他離子的分離。但其工藝要求是相對淡鹵水一般含鹽量低于100克/升的原料,否則會造成分離效果不好,成本大幅度升高,該工藝特點(diǎn)是設(shè)置簡單,操作方便,不污染環(huán)境,但分離效率不高,濾膜使用周期較短。
電滲析法將含鎂鋰鹽湖鹵水或鹽田日曬濃縮老鹵通過一級或多級電滲析器,利用一價(jià)陽離子選擇性離子交換膜和一價(jià)陰離子選擇性離子交換膜進(jìn)行循環(huán)工藝濃縮鋰,加入純堿沉淀出碳酸鋰,產(chǎn)生的母液可循環(huán)利用。
采用電滲析法+納濾膜的東臺鋰資源公司+青海鋰業(yè)(東臺吉乃爾鹽湖)。
東臺鹽湖是青海鹽湖中鋰濃度最高的一個鹽湖,可開采儲量核定244萬噸LCE,鹵水鋰濃度平均超過0.4g/L,鉀超過10克/升,支持每年生產(chǎn)4萬噸碳酸鋰的持續(xù)可開采規(guī)模。
鋰資源公司規(guī)劃2萬噸產(chǎn)能,第一條產(chǎn)線(1萬噸)在2018年投產(chǎn)。第二條1萬噸產(chǎn)線預(yù)計(jì)2020年之前開始,第三條1萬噸產(chǎn)線2020年之后。東臺鹽湖未來提鋰提升空間主要來自鋰資源公司。
公司購買鹽湖所的離子膜交換技術(shù),在電滲析法的基礎(chǔ)上使用納濾膜,主要是靠陰陽電極把鋰離子和氯離子分離出來離子膜交換技術(shù)(從5g/L到15g/L),得到氯化鋰溶液,后端再單獨(dú)除雜濃縮到30g/L,最后沉淀法,生產(chǎn)出電池級碳酸鋰。
一期1萬噸碳酸鋰工廠,投資成本約4億元。外圍電廠等配套投入較高,碳酸鋰工廠本身需投資2.78億左右。膜損耗率為5%/年左右。
納濾膜分離法
膜分離技術(shù)兼有分離、濃縮、純化和精制的功能,又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征。其中,納濾膜分離技術(shù)是近年來國內(nèi)外開發(fā)研究較多的一種新型膜分離技術(shù)。
用納濾膜+反滲透膜技術(shù)的主要是恒信融。
公司從事西臺吉乃爾鹽湖鋰資源的開發(fā)利用,老鹵購自中信國安,價(jià)格隨季節(jié)性波動。
2017年11月9日,公司年產(chǎn)2萬噸電池級碳酸鋰正式建成投產(chǎn),主要產(chǎn)品為工業(yè)級碳酸鋰(99.2%),目前已經(jīng)有能力提取電池級碳酸鋰,但雜質(zhì)問題還有待進(jìn)一步解決,后端會加工藝段處理雜質(zhì),電池級產(chǎn)品會慢慢上來,主要考量加工成本和時(shí)間成本的問題。未來可能繼續(xù)提產(chǎn)。目前產(chǎn)量是20噸/天,預(yù)計(jì)很快能達(dá)產(chǎn)。明年可能干到3萬噸或更多。目前產(chǎn)量是20噸/天,預(yù)計(jì)很快能達(dá)產(chǎn),未來產(chǎn)量可達(dá)3萬噸以上。
除此之外,還有五礦鹽湖(一里坪鹽湖)。
一里坪鹽湖的面積約為422.7平方公里,位于柴達(dá)木盆地中部,屬于干鹽湖類型。礦物資源包括鹵水資源和固體鹽類資源,主要是鹵水資源,鹵水資源為晶間鹵水,沒有湖表鹵水,固體鹽類礦物資源有石鹽、芒硝、石膏、白鈉鎂礬和鉀鹽等。目前已探明資源儲量含有氯化鋰179.95萬噸,氧化硼91.8萬噸,氯 化鉀1680.5萬噸,氯化鎂4714.1萬噸,氯化鈉29.77億噸。一里坪鹽湖鎂鋰比高達(dá)100:1,屬于高鎂鋰比超難開發(fā)型鹵水。
公司前期項(xiàng)目產(chǎn)品方案及規(guī)模為年產(chǎn)1萬噸碳酸鋰、30萬噸氯 化鉀、1萬噸硼 酸及配套純堿項(xiàng)目,鹽田39.5平方千米。目前已經(jīng)完成鹽田建設(shè),正在生產(chǎn)碳酸鋰。
公司基于德國弗萊貝格工業(yè)大學(xué)“多級鋰離子濃縮”專利技術(shù),聯(lián)合中科院鹽湖所開發(fā)出了克服高鎂鋰比的提鋰新方法。鹽湖鎂鋰比高,采用納濾膜 法,通過膜直接分離掉鎂,分離后鋰濃度可達(dá)2-5g/L。中試已經(jīng)通過納濾膜把鎂鋰分離。項(xiàng)目總投資46億元。
不過,鹽湖提鋰未來實(shí)際放量仍需持續(xù)觀察,還有一些變量可能會影響到未來的發(fā)展:
首先,是老鹵供應(yīng)能力決定青海鹽湖供應(yīng)天花板。
老鹵制備普遍需要8到10個月左右周期。目前,青海開展鹽湖提鋰的企業(yè),往往都是化工企業(yè),其本身具備鹽湖提鉀,制取鉀肥的產(chǎn)能。所以提鋰往往是在提鉀工序之后。提鋰原材料,往往是在化工業(yè)務(wù)提鉀后的老鹵(故成本低也與原材料不計(jì)價(jià)或者計(jì)價(jià)較低有直接關(guān)系)。滿足提鉀的濃縮后的鹵水,需要經(jīng)過8~10個月的時(shí)間在晾曬池中制備。
考慮實(shí)現(xiàn)整體項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性,鉀與鋰的制取產(chǎn)能的配比在30:1左右。綜合考慮整體項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益,目前青海鹽湖企業(yè)在考量碳酸鋰項(xiàng)目產(chǎn)能時(shí),往往會考慮到資源稟賦,鉀肥、碳酸鋰價(jià)格展望等因素,一般制取產(chǎn)能配比在30:1做,其實(shí)變相的約束了鹽湖生產(chǎn)碳酸鋰的天花板。根據(jù)測算,目前青海鹽湖老鹵可支持的鋰鹽總產(chǎn)能在12~15萬噸LCE左右。