中国盐湖卤水提锂产业化技术研究进展

锂广泛应用于新能源汽车、电子产品、储能等诸多领域,在能源结构转型中是一种关键战略资源. 从盐湖卤水中提取和分离锂,具备资源储量大、成本低等特点,引起了世界范围内的广泛关注. 中国盐湖资源丰富,主要分布于青海和西藏等地,但存在锂浓度较低、镁锂比高和分离难度较大的问题. 同时,不同地区盐湖成分差异大,技术通用性差,阻碍了我国盐湖提锂的发展. 本文从盐湖锂资源的分布、禀赋特征和提取方法以及发展方向等方面,综述了盐湖卤水提锂的主要研究进展. 重点介绍了沉淀法、溶剂萃取、吸附法、膜分离和电化学提锂的基本原理、操作和发展趋势,分析了不同提取方法的优缺点、分离效果和适用条件. 传统的沉淀法和萃取法均存在药剂用量大,环境污染严重的问题;吸附法用水量大,吸附剂易溶损,导致其生产应用受限. 而新兴的膜分离和电化学方法具有分离效果好、药剂添加需求少、产生废物少、适用性广等优点,在分离Mg/Li或Na/Li方面表现出优异的性能,展现出较好的工业应用潜力. 最后对盐湖提锂技术未来的发展方向和研究重点进行了展望.

     

矿石提锂与盐湖卤水提锂将并存发展

前言 锂及其化合物在现代工业和科技领域中占有非常重要的地位。从19世纪发现锂到现今的一百多年来,其作用和价值日益得到显露,越来越受到人们的重视。从军事工业到民用工业,从尖端科学技术到人们的日常生活都离不开锂及相关产品。特别是近年来,随着世界科学技术的发展,锂应用领域的拓宽,锂工业发展进一步成为世界各国普遍关注和研究的课题。     

专利技术生命周期法分析盐湖提锂研究进展

随着新能源产业的发展,盐湖锂资源的开发与利用越来越受到人们的重视。在此背景下,盐湖提锂技术也得到快速发展。本文采用专利技术生命周期法分析了我国盐湖提锂技术所处的发展阶段及其未来的发展方向。结果表明,传统方法中膜法已进入技术成熟期,新旧技术替代明显;吸附法与萃取法仍处于技术成长期,技术创新较多。近几年,电化学提锂技术因其选择性高、成本低、绿色环保等优势发展迅速,是一种很有前景的盐湖提锂方法。     

我国生物浸出技术获重大突破

我国有色金属矿产资源多为低品位复杂难处理矿,目前采用的传统工艺,资源利用率低,污染严重。生物冶金具有流程短、成本低、环境友好等优势,特别适合处理低品位、复杂、难处理的矿产资源,是矿产资源高效利用的新技术。但由于缺少优良菌种,缺乏微生物定量分析方法,以及难以对工艺参数和微生物种群优化调控,导致硫化矿生物浸出速度慢,浸出率低。     

我国烟气脱硫技术获重大突破

由清华大学组织实施的14000t南宁市冶炼厂烟气脱硫工程日前通过国家环保总局组织的科学技术成果鉴定,这标志着具有我国自主知识产权的烟气脱硫技术的成熟,打破了我国大中型烟气脱硫只能依靠国外技术的窘迫局面。 这项国内首创且在南宁市成功应用的两极液柱喷射烟气脱硫技术,有效解决了冶炼厂烟气量变化范围大、二氧化硫浓度高的问题,脱硫效率在95％以上,达到国际先进水平。项目实施后,每年减少南宁市二氧化硫排放量14000多吨,削减南宁市二氧化硫排放1/3,区域大气环境得到很大改善,同时通过对含硫烟气回     

我国稀土元素分离技术获重大突破

稀土元素分离作为稀土领域的关键技术,一直是业界的攻关难点。由包头市世博萃取装备有限公司、包头稀土研究院和内蒙古包钢稀土(集团)高科技股份有限公司合作完成的稀土离心萃取装备及工艺技术项目,近日在北京顺利通过了中国稀土行业协会和中国稀土学会组织的成果鉴定,标志着我国稀土萃取分离装备及工艺技术获得重大突破。     

盐湖卤水提锂溶液制备碳酸锂试验

以吸附法盐湖卤水提锂溶液和碳酸钠为原料制备碳酸锂,研究了反应时间、锂质量浓度、反应温度、搅拌速度及洗涤条件对碳酸锂制备的影响。结果表明,以400 g/L碳酸钠溶液为沉淀剂,锂质量浓度18 g/L,反应温度30 ℃,130 r/min速度搅拌,反应1 h可以得到颗粒粒径大且均匀的碳酸锂,锂沉淀率达到85%以上;采用三段逆流、V水/V固=2/1、温度80~90 ℃的水对沉淀洗涤,可得碳酸锂含量99%以上的产品,洗涤过程锂损失2%。     

我国金矿深部找矿技术获重大突破

根据山东省地矿局介绍,近年来,山东在国内率先实现了金矿深部找矿理论与技术的重大突破,在焦家成矿带深部连续探明5个超大型金矿,使这一区域累计探明金资源储量超过600余t,成为国内最大的世界级金矿床,凸显了深部第二找矿空间的巨大潜力。山东省地矿局申报的"山东省胶西北金矿集中区深部大型一超大型金矿找矿与成矿模式",以其在胶     

燃料电池发电技术获重大突破

燃料电池发电作为一种新兴的发电技术,具有发电效率高、污染小、可用作分散电源、不需要大量冷却水等优点。近日,我国拥有自主知识产权的燃料电池发电技术研究开发课题取得重要突破,首次完成了大面积双极板熔融碳酸盐燃料电池堆发电试验。     

膜分离法及电化学吸附法盐湖提锂的研究进展

介绍了膜分离法及电化学吸附法两类新型的盐湖锂资源开发技术,总结了这两类方法的技术原理、优缺点以及研究现状,并对我国盐湖锂资源开发利用的前景进行了展望。     

吸附—膜耦合法从高镁锂比盐湖卤水中提锂

中国的锂资源主要赋存于高镁锂比盐湖卤水中,提锂难度较高,单一分离手段难以高效提锂,多种盐湖提锂技术的耦合是盐湖提锂的未来发展趋势。采用吸附—膜耦合法对盐湖卤水进行处理,在优化条件下实现了高选择性锂吸附,动态脱附后卤水镁锂比从105.2降低至1.49。考察了不同条件对纳滤膜分离纯化锂的影响。纳滤膜在稀释倍数1.0、温度20 ℃、操作压力0.4 MPa、pH 4.66、产水原料液比0.54的条件下,锂截留率为2.63%、分离因子为27.3、渗透通量为7.125 L/(m2?h),最终产水镁锂比从最初的105.2降低至0.05,实现了对高镁锂比盐湖卤水中锂资源的绿色高效提取。     

管式净化装备技术获重大突破

由佛山市兴民科技有限公司发明的“一种管式净化方法及管式净化槽”,日前在云南蒙自矿冶有限责任公司、云南红河锌联工贸有限公司完成现场中试,取得重大突破。     

我国有源电力滤波产品获重大突破

当前，社会的发展和资源的紧缺，使大型动力供给装备向节能化、集中化和高效化方向发展。用户对电能质量的要求越来越高，其中最为突出的是谐波治理问题。传统的无源电力滤波设备由于适应性较低、能耗高、体积及噪音大，已经不能满足工业发展的需求，而对具有高性能的有源滤波装置的需求则日益广泛。目前，国内对有源电力滤波产品的研究尚处于起步阶段，并联有源电力滤波技术主要掌握在欧、美等国外知名大公司手中，其产品价格十分昂贵，后期技术支持与维护更是受制于人。故发展我国自主开发的并联有源滤波产品．并加速实现产业化已迫在眉睫。     

高炉渣提钛技术取得重大突破

日前，攀钢“高钛型高炉渣碳化-低温选择性氯化-制备四氯化钛及残渣综合利用研究”课题，部分产业化关键技术取得重大突破，为最后突破我国钛资源综合利用技术“瓶颈”奠定了良好基础。     

NiPO_4/LiNiPO_4离子筛盐湖提锂热力学分析

基于锂离子电池充放电过程的可逆氧化还原反应原理,提出利用NiPO_4/LiNiPO_4电极对盐湖卤水进行锂镁分离的思路。运用同系线性规律对Me(Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H_2O中NiPO_4,Ni_3(PO_4)_2,LiNiPO_4,Na NiPO_4,KNiPO_4,Mg_(0.5)NiPO_4的标准吉布斯自由能进行了估算。在热力学计算的基础上绘制了298.15 K时,Me(Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H_2O系的φ-p H图,讨论了NiPO_4对盐湖卤水中主要金属离子(Li~+,Na~+,K~+,Mg~(2+))的选择性吸附行为。结果表明:水溶液中存在LiNiPO_4,Na NiPO_4,KNiPO_4的稳定区,还原电位(vs SHE)分别为0.2379,-0.0291,0.0209 V,不存在Mg_(0.5)NiPO_4的稳定区。在实际盐湖卤水(Mg/Li质量比为67)离子浓度条件下,NiPO_4/LiNiPO_4电极对仍具有良好的选择性提锂功能。而天然卤水的p H一般在7左右,表明此时无需添加酸或碱来调节卤水的p H,这与节能减排和环境保护的理念不谋而合,不断重复脱嵌锂过程即可从盐湖卤水中选择性提取锂。     

锂辉石提锂技术发展现状

锂是《全国矿产资源规划(2016-2020年)》中所确立的24种战略性矿产之一,是新能源汽车产业发展不可或缺的关键原料,战略地位极其重要。经过数十年的发展,我国在矿石提锂领域取得了长足进展,锂盐产业尤其是锂辉石矿提锂产业在全球拥有较强的规模和技术优势,工艺技术领先,产品质量优异。     

纳滤膜传质机制模型及在盐湖提锂应用中的研究进展

纳滤膜技术基于膜孔筛分和界面道南效应,实现不同价态离子分离,无需引入其他溶剂,是一种绿色环保的新型分离技术。根据中国盐湖卤水高镁锂比现状及难开采、产量低等特点,将纳滤分离技术应用于盐湖锂资源提取中具有深远意义。总结了盐湖卤水中提锂的现状,对比了盐湖提锂技术的优劣,对国内外从事纳滤膜相关研究的机构及其典型成果进行了分析。并对目前纳滤膜材料的设计与制备以及膜材料的发展进行了总结和展望,同时,深入研究了纳滤膜表面传质模型对纳滤膜实现镁锂分离机制及促进纳滤膜广泛应用所具有的重要意义。最后,对纳滤膜技术特点进行了分析总结,对常用的纳滤膜传质模型的研究进展进行了详细综述,在此基础上提出了在盐湖提锂中运用纳滤膜分离技术的未来发展方向。     

磁性铝盐吸附剂的制备及高镁锂比盐湖卤水中提锂性能研究

通过沉淀法制备磁性铝盐吸附剂MASA,吸附剂为微米级,但有一定堆叠,铝、铁元素分布均匀。吸附剂的比饱和磁化强度为10.78emu/g,可通过磁场与卤水分离MASA,锂吸附量可达4~5mg/g,5次之内未发生明显变化,而且对卤水中锂的选择性较高,尤其对镁的分配比达到468。用饱和NaCl清洗后,清洗液中Li~+0.1g/L,Mg~(2+)296g/L,解析液中Li+0.175g/L,Mg~(2+)0.15g/L。     

铝电解槽二次启动技术获重大突破

近期,受全球金融危机影响及我国宏观调控和节能减排目标的完成要求,再加上我国铝产能过剩的诸多因素,电解铝有计划生产的时代已经到来,众多电解铝企业计划停槽,大批正常生产电解槽面临停槽及二次启动复产的难题。但是,采用传统方法进行二次启动不仅为电解铝企业带来较大的经济损失,而且由于焙烧启动中较大的能源消耗,违背节能减排的宗旨。