在各類動力電池種類中，鋰是不可或缺的重要元素。新能源行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，固態(tài)電池未來的商業(yè)化，“碳達峰和碳中和”背景下儲能需求的爆發(fā)等，推動鋰進入新一輪需求超級周期。
近日與鋰相關的電池材料價格持續(xù)上揚，再創(chuàng)新高。數(shù)據(jù)顯示，截至5月6日，電池級碳酸鋰價格已從去年價格“低谷”3.8萬元/噸漲到現(xiàn)在的8.9萬元/噸（均價），漲幅超1倍；氫氧化鋰則從6萬元/噸漲到8.25萬元/噸（均價）。
需求看好，價格暴漲，“搶鋰”大戰(zhàn)不斷上演。4月10日，寧德時代與洛陽鉬業(yè)在新能源金屬資源領域達成全方位戰(zhàn)略合作。董事長曾毓群當時表示，鋰電行業(yè)已經迎來了TWh時代，保證高質量交付的關鍵條件是原材料的穩(wěn)定合規(guī)供應。寧德時代在核心原材料方面已經形成了“銅、鈷、鋰、鎳資源-碳酸鋰/氫氧化鋰-正極材料（含前驅體）-回收循環(huán)”的閉環(huán)式產業(yè)版圖，其中與鋰相關的原材料成為其重點環(huán)節(jié)之一。
5月6日晚，贛鋒鋰業(yè)發(fā)布公告稱，以不高于1.9億英鎊（約合2.64億美元，17.06億人民幣）的價格對Bacanora公司所有已發(fā)行股份（上海贛鋒已持有股份除外）進行要約收購，主要資產為位于墨西哥的Sonora鋰黏土項目。
事實上，不論是動力電池的上中下游企業(yè)，還是國內國外企業(yè)，均在積極布局鋰資源。
鋰資源緊張，鹽湖提鋰技術顯神通。
從資源形態(tài)上看，全球鋰資源供給來源主要包含硬巖礦（包括偉晶巖型、白云母型、石英脈型和沉積泥型）、鹽湖鹵水、地下鹵水以及地熱鹵水等。
根據(jù)USGS，2020年全球鋰資源量/儲量分別為8600/2100萬金屬噸。其中，鹵水鋰和硬巖鋰作為主要的鋰資源類型，分別占全球鋰資源的58%和36%；國內約90%的鋰資源賦存于鹽湖鹵水，主要集中分布于青海西藏地區(qū)。
從全球范圍看，鹽湖提鋰技術產業(yè)化應用普及度弱于鋰輝石，這不僅是鋰資源稟賦差異性所決定的，更是由于傳統(tǒng)生產工藝存在固有的局限性。但隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，鋰鹽需求爆發(fā)式增長，為盡快擺脫對海外鋰輝石供給的高度依賴，豐富鋰鹽生產原料供給渠道迫在眉睫。鹽湖提鋰工藝革新，或迎來行業(yè)的黃金時代。
主流鹽湖提鋰工藝原理、優(yōu)劣勢
（1）鹽田濃縮沉淀法
鹽田濃縮沉淀法是目前應用項目最多、應用產能最高的主流鹽湖提鋰工藝，按工藝細節(jié)與應用鹽湖情況的不同還可進一步細分為碳酸鹽沉淀法、鋁酸鹽沉淀法、水合硫酸鋰結晶沉淀法、硼鎂和硼鋰共沉淀法。
優(yōu)勢：簡單成熟、生產成本低；兼顧鉀肥生產和伴生產品的回收利用。
劣勢：僅適合鋰含量高、鎂鋰比小于6的優(yōu)質鹽湖；需建設大規(guī)模鹽田，建設成本高，生產周期長；鋰回收率低。
（2）太陽池技術
在鹽田濃縮沉淀工藝的基礎上對鹽田設施稍加改進，即可形成利用太陽能資源，采用鹽梯度保溫技術的太陽池析鋰工藝，目前西藏礦業(yè)在其西藏扎布耶鹽湖項目中采用此工藝。
優(yōu)勢：工藝簡單高效；周期較一般鹽田濃縮沉淀法較短，且無需大規(guī)模建設鹽田，具有成本優(yōu)勢。
劣勢：鋰資源回收率較低：鹽湖含碳酸根導致曬鹵過程中損耗較大；實際生產擴建存在一定難度。
（3）膜法
該技術采用具有選擇透過性能的薄膜，在外力推動下對雙組分或多組分溶質和溶劑進行分離、提純、濃縮的方法，統(tǒng)稱為膜分離法。膜分離技術在鹽湖提鋰中應用主要是鎂鋰分離和鋰的濃縮。
目前國內比較成熟的膜法提鋰工藝主要有電滲析法與納濾膜法，主要應用在中國青海一里坪、東臺、西臺吉乃爾鹽湖等具有高鎂鋰比的鹽湖。
優(yōu)勢：適用高鎂鋰比鹽湖；操作簡單、生產周期短；鎂鋰分離效果好、鋰的回收率高；綠色環(huán)保無污染。
劣勢：對濾膜質量要求高，濾膜研發(fā)和生產成本高；目前濾膜使用壽命短，工藝成熟度不夠，大多尚處于工業(yè)試驗階段。
（4）吸附法
吸附法生產工藝，首先利用鋰離子選擇性吸附劑將鹵水中的鋰離子吸附提取，然后將鋰離子洗脫下來，達到鋰離子與其他離子分離的目的，經深度除雜、蒸發(fā)濃縮后用于后續(xù)工序轉化利用。該方法最為關鍵的因素為選用鋰離子選擇性高、吸附容量大、材料穩(wěn)定性高等吸附性能優(yōu)良的吸附材料，主要有鋁系、鈦系、錳系等。目前真正實現(xiàn)產業(yè)化應用的僅為鋁系吸附劑。
優(yōu)勢：適用高鎂鋰比、低鋰含量鹽湖；工藝簡單、鋰回收率高。
劣勢：吸附劑容損嚴重，造粒后吸附容量顯著下降，難以制備出完善的尖晶石結構；使用壽命短，尚未實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模化。
（5）溶劑萃取法
溶劑萃取法的原理是相似相溶，指將與鹵水(水相)不互溶且密度不小于的有機溶劑(稱為萃取劑或有機相)混合接觸，在物理過程(溶解、分離)或化學反應(絡合物、螯合物)作用下將鹵水中所需組分萃取轉移到有機相中，再通過反萃取將所需組分從有機溶劑中萃取水相的過程。
優(yōu)勢：適用高鎂鋰比鹽湖、鋰回收率高；易于工業(yè)化。
劣勢：高性能萃取劑研究投入大，目前進展慢、生產成本高，工藝成熟度不夠；萃取工藝對設備防腐要求高，有機物較為危險。
（6）其他鹽湖提鋰技術的創(chuàng)新與應用
?電化學脫嵌法：中南鋰業(yè)
該工藝由中南鋰業(yè)研發(fā)并逐步實現(xiàn)產業(yè)化，工藝路線是“電化學脫嵌+蒸發(fā)濃縮”。目前該工藝被多家青海鹽湖企業(yè)與南美鹽湖企業(yè)所接納。
優(yōu)勢：對鹽田依賴性低，鹵水適應性強，不會造成資源浪費、環(huán)境污染。建設周期短，后期維護成本低。
劣勢：工藝對配套電力基礎設施要求較高，不適合西藏高海拔以及南美電力資源缺乏的鹽湖。
?改良后的吸附工藝：久吾高科
久吾高科研發(fā)的“高性能鋰吸附耦合膜分離工藝”配套連續(xù)移動床鋰吸附裝置，可進行原鹵提鋰，突破鉀鹽產能限制，提高鋰收率。該工藝吸附劑成本低，可在20℃下的常溫環(huán)境下使用，無需加熱鹵水，且吸附周期較長，同時連續(xù)移動床技術可以充分利用吸附劑，占地面積較小。
雙極膜電滲析法
針對我國鹽湖高鎂鋰比特點，可將雙極膜電滲析與其他鎂鋰分離方法相結合，制備較高純度的氫氧化鋰產品。該方法與傳統(tǒng)鹽湖氫氧化鋰制備技術相比，具有低能耗、綠色環(huán)保、產品品質高等特點，在提升鹽湖鋰鹽產品品質、豐富鋰產品種類方面具有一定優(yōu)勢。
TMS吸附劑連續(xù)吸附解吸提鋰新工藝
楊建元教授帶領的泰利信技術團隊成功研發(fā)完全自主知識產權的重大原始創(chuàng)新技術成果——“TMS吸附劑連續(xù)吸附解吸提鋰新工藝”，不僅能夠可實現(xiàn)鹽湖提鋰生態(tài)綠色開發(fā)，而且可將鹽湖鋰資源利用率提高到85%以上，并大幅降低碳酸鋰、氫氧化鋰產品成本，具有吸附效率高、操作簡單易控、設備投資小、資源利用率高、生產成本低等競爭優(yōu)勢，可廣泛應用于我國不同地區(qū)鹽湖原鹵水進行直接提鋰。
小結
我國鋰資源并不稀缺，但有效開發(fā)不足，原料對外依賴度高。目前工業(yè)化提鋰技術中并沒有一種技術能夠適應所有的鹽湖鹵水類型，提鋰技術適用性單一，所以工業(yè)化提鋰發(fā)展可以將綜合法作為日后關注的研究熱點，將不同提鋰技術進行綜合應用，才能更高效地回收鹽湖中鋰資源。隨著鹽湖的提鋰工藝的不斷突破，未來產量高增可期。
來源：中國粉體網(wǎng)