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盐湖提锂工艺的发展方向:吸附法和溶剂萃取法

放大字体 缩小字体 发布日期:2021-12-23 12:00:06   浏览次数:42
核心提示:2021年12月23日关于盐湖提锂工艺的发展方向:吸附法和溶剂萃取法的最新消息:近期听了由某券商组织的一个关于盐湖提锂的专家电话会议。随着新能源汽车行业已经从政策驱动转到靠市场驱动的阶段,新能源汽车的渗透率将会逐年快速提高,加上后续储能行业的兴起,对于锂盐的需


近期听了由某券商组织的一个关于盐湖提锂的专家电话会议。

随着新能源汽车行业已经从政策驱动转到靠市场驱动的阶段,新能源汽车的渗透率将会逐年快速提高,加上后续储能行业的兴起,对于锂盐的需求,在未来3-4年之内,依旧处于井喷且严重供不应求的阶段。
为了降低对国外锂矿的依赖度,同时为了提升自身锂电上游产业链的价值,未来几年国内的盐湖提锂产业将会得到飞速发展。

因为国内的盐湖镁锂浓度比相比南美的盐湖,要高很多。正式这种比较差的先天禀赋,使得国内的锂盐厂商后天”被迫”开发出了适合国内高镁锂比的盐湖提锂技术。

电话会议中的专家认为,国内的吸附法和溶剂萃取法既是一个适合国情,也是未来盐湖提锂工艺的发展方向。在博主的印象中,盐湖提锂更多的是采用膜法。出于好奇,博主查了相关资料,经提炼整理后,分享如下:

1.吸附法

采用无机离子吸附法。目前真正实现产业化的仅为铝系吸附剂(氢氧化铝)。即在氢氧化铝中加入锂阴离子产生的混合物,这类化合物属于缺欠型无序结构,将成分中的锂离子通过适当的酸溶液进行去除,而后对有规则空隙结构的无机物质进行得出,这种物质对于锂离子有着很强的吸附作用。

铝盐吸附剂在制造的时候,锂离子主要是在氧化铝结晶当中吸入氢氧化锂,在酸洗过程中,氢氧化锂会出现改变,变成氯化锂。从而跟氢氧化锂产生反应。

吸附法工艺流程图

从相关实验中可以得出,吸附剂酸洗时最佳值是在PH5.8的时候,时间为3小时。原理图,如下:

2. 溶剂萃取法

溶剂萃取法的原理是相似相溶,指将与卤水(水相) 不互溶且密度不小于的有机溶剂(称为萃取剂或有机相) 混合接触,在物理过程(溶解、分离) 或化学反应(络合物、螯合物) 作用下将卤水中所需组分萃取转移到有机相中,再通过反萃取将所需组分从有机溶剂中萃取水相的过程。

萃取法应用的核心是萃取剂,由于萃取剂对管道腐蚀严重并且萃取剂对环境破坏较为严重,因此环境友好型是萃取剂迭代更新以及目前行业研究的主要方向。

1醇、酮类萃取剂是最早用于盐湖提锂的,由于其水溶性、易燃、闪点低、易挥发等物理性质,限制了工业化应用前景。

2季胺盐-偶氮离子螯合-缔合类萃取剂是一类新发展的萃取剂,种类较少,具有较大的研究前景。

3冠醚类和离子液体类萃取剂具有良好的萃取性能,对环境友好,是良好的绿色萃取剂,但高昂的成本限制其工业应用。

4最具有工业化前景的萃取剂为有机磷类(TBP居多),其固有特性是水溶性大、腐蚀性强和化学稳定性差,在萃取环境下易降解,其降解产物形成三相固体废物对传质过程造成严重负面影响。所以即便是 TBP,产业化应用依旧存在较大技术瓶颈。

溶剂萃取法工艺流程

上述两种盐湖提锂的技术,相比传统的膜法工艺,主要的优点是:适用于镁锂比高的盐湖,成本更低,且能耗较少,无需依赖国外的技术。

传统的膜法工艺局限性在于:

1)膜法工艺对膜的质量、性能要求较高,长期依赖进口,成本较高,国内目前具备规模化生产膜的企业十分有限。同时,目前分离膜的使用寿命较短,进一步抬高了单吨成本。进一步抬高了单吨成本。

2)在能源消耗方面,在能源消耗方面,膜法需要大量的电力资源,青藏地区电力等配套设备较为欠缺,因此也对深度应用形成一定的制约影响。

 
关键词: 新能源汽车 能源消耗 盐湖


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