(1)成果簡介
針對我國鹽湖鋰資源稟賦差、鎂鋰比高造成的鋰總收率低、提鋰過程自動化和智能管控水平低等問題,突破了高鎂鋰比型鹽湖萃取法/吸附+膜法提鋰技術(shù),建立了適用于萬噸級以上規(guī)模的鹽湖高效提鋰試劑、材料及技術(shù)體系,原始鹵水鋰離子轉(zhuǎn)化為碳酸鋰過程的綜合回收率70.2%,成本優(yōu)勢顯著,產(chǎn)品競爭力強,對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有引導(dǎo)和帶動作用;開發(fā)了鹽湖提鋰過程在線檢測裝置、提鋰過程智能管控系統(tǒng)并在示范工程現(xiàn)場實現(xiàn)應(yīng)用,實現(xiàn)鹽湖提鋰過程的可視化和自動控制。項目研發(fā)的鹽湖高效提鋰技術(shù)顯著提升了生產(chǎn)過程的自主性和可靠性,在材料、裝置、工藝路線、自動化檢測、智能化管控等方面的國產(chǎn)自主化率達100%;針對低品位黏土型鋰礦賦存狀態(tài)復(fù)雜、選礦富集困難、浸出性能差,直接提鋰輔料消耗高、鋰回收率低等問題,創(chuàng)造性地提出了“兩段焙燒活化-水浸-低溫均相深度除雜-控速沉鋰”新技術(shù)體系;針對廢鋰電池鋰回收率低、產(chǎn)品純度低的問題,開發(fā)了鹽焙燒轉(zhuǎn)型優(yōu)先提鋰技術(shù),鋰水浸率達到95%以上,解決了硫酸焙燒法煙氣污染嚴重、碳還原法提鋰效率低的問題,提出了基于螯合樹脂的改性靶向除氟、選擇性深度除鈣方案,鈣含量<2mg/L,氟<10mg/L,鋰綜合回收率達到93%以上,為戰(zhàn)略鋰資源的安全供應(yīng)提供了科技支撐。
(2)主要性能指標及適用條件范圍
該技術(shù)/設(shè)備適用于多種鋰資源類型,包括鋰輝石、鋰云母、黏土型鋰礦、鹽湖鹵水鋰以及廢舊三元鋰電池。黏土型鋰礦的回收率為82%,鹽湖原鹵直接提鋰綜合回收率達到70.2%,廢舊三元動力電池的回收率可達90%。鹽湖提鋰單位產(chǎn)品的加工成本(以碳酸鋰計)介于2.9萬至3.1萬元/t,其配備的鈣鎂在線檢測裝置具備高精度,測量精度優(yōu)于5%FS(滿量程)。此外,該系統(tǒng)的智能管控功能覆蓋廣泛,覆蓋率達到了92.3%。
(3)成果應(yīng)用情況
項目開發(fā)的“吸附+膜法”和協(xié)同萃取提鋰技術(shù),成功應(yīng)用于興華鋰鹽、青海金維、金海鋰業(yè)、西藏阿里拉果資源、鋰業(yè)科思等公司,使用效果良好;廢電池優(yōu)先提鋰廣泛適用于各類三元動力電池極片粉、電池粉,在徐州針對廢三元動力電池建設(shè)300t/a中試線,碳酸鋰產(chǎn)品純度滿足《YS/T 582-2023》電池級碳酸鋰標準,鋰綜合回收率達到90%;黏土型鋰礦在云南昆明建成處理礦量300t/a規(guī)模的半工業(yè)試驗的驗證,可穩(wěn)定制備國標碳酸鋰,取得了鋰平均回收率82%的優(yōu)異指標。
(4)成果展示


圖1 高鎂鋰比、高鹽度的核心萃取設(shè)備 圖2 在線檢測裝置

圖3 鹽湖提鋰智能管控系統(tǒng)

圖4 離子交換深度除氟-除鈣鎂系統(tǒng)