我国盐湖锂资源开发现状、存在问题及对策【最新版】

我国盐湖锂资源开发现状、存在问题及对策

锂是最轻的碱金属元素, 于1817年由瑞典化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特森在分析透锂长石时发现。自然界中主要的锂矿物有锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。锂产品最初被应用于军事上, 而后随着锂在锂铝合金、锂离子电池等诸多领域中的广泛应用以及核聚变的研究, 推动了世界锂工业的发展。近年来, 金属锂及其化合物广泛应用于各个行业, 如锂电池和蓄电池、原子能热核聚变(反应) 、玻璃、陶瓷工业、冶金、润滑剂、空气调节器、有机化学等[1], 享有“工业味精”、“宇航合金”、“能源金属”等美誉。现今, 锂不仅是发展国民经济与推动现代高科技产业前进的关键元素, 而且已经成为用于核能、军工的国家战略元素, 锂资源储备和提锂技术直接影响到国家的战略安全。

全球锂资源主要赋存在硬岩(锂辉石、锂云母、透锂长石等) 和盐湖卤水中, 其中盐湖卤水占比达70%以上。据美国地质调查局(USGS) 统计, 全球已查明的金属锂资源量约3 950万t (USGS, 2014) 。其中, 玻利维亚以910万t的查明资源量高居榜首, 其次是智利(750万t) 、阿根廷(670万t) 、美国(550万t) , 我国以540万t位居第五。其他重要的锂资源国有澳大利亚、加拿大、刚果(金) 、塞尔维亚、俄

罗斯、巴西等。

锂资源的分布很大程度上决定了锂的供应格局。目前, 全球盐湖锂资源开发高度集中在智利、阿根廷和我国。我国是锂资源大国, 但同时也是锂消费大国, 产量远不能满足需求, 对外依存度达58%以上。近年来, 随着国家新能源汽车补贴细则相继落地、充电设施扶持政策出台等因素推动, 我国锂电产业快速发展。自2015年以来, 在大宗商品行情持续走低的情形下, 碳酸锂的价格却整体大幅上涨, 锂产业链中的锂精矿和碳酸锂仍处于供不应求的状态。到2020年, 我国新能源汽车将达到500万辆, 可以预料这种锂资源短缺的局面仍将持续, 这也势必会激发锂产业链上下游企业的生产热情, 积极寻求资源供给和突破技术瓶颈, 以应对未来锂盐需求强劲、供应短缺、锂价持续飙升的市场形势。基于此, 本文对我国盐湖锂资源禀赋、国内外盐湖锂资源开发利用现状进行了综述, 并通过借鉴国外盐湖锂资源的成功开发经验, 对我国盐湖锂产业的发展提出切实合理的科学建议。

1 我国盐湖锂资源禀赋

我国锂资源主要分布在青海、西藏、四川、江西、新疆、湖南等地, 其中盐湖锂资源的查明储量占比高达80.54%。由于我国绝大多数盐湖锂资源分布在青藏高原生态脆弱地区,

锂资源的开发受到环境影响和技术壁垒制约。

青海盐湖卤水中的氯化锂(Li Cl) 资源储量共计约1 982万t, 占到我国锂资源储量的一半以上, 具有很高的开采价值和巨大的经济效益。柴达木盆地现已查明有11个硫酸盐型盐湖中的锂含量达到工业品位[1,2], 包括东台吉乃尔、西台吉乃尔、察尔汗和一里坪等。主要盐湖锂资源品位及储量见表1。青海可可西里的勒斜武担湖(氯化物型) 和西金乌兰湖(硫酸盐型) Li Cl含量分别达104.43 mg/L和614.44 mg/L, Li Cl资源量分别为35.56万t和99.92万t[3]。此外, 柴达木盆地的尕斯库勒和马海地区的盐湖晶间卤水和孔隙卤水中还有一些锂资源, 预测Li Cl资源量为30万t。

表1 青海柴达木盆地主要盐湖锂资源品位及储量

西藏盐湖锂资源十分丰富, 主要分布在藏西北地区, 卤水以锂、硼含量高为基本特征, 同时还含有较高的铷、铯、溴等伴生微量元素。除拉果错、麻米错、龙木错、鄂雅错等硫酸盐型锂盐湖外, 还拥有独特的碳酸盐型锂盐湖, 如扎布耶、当雄错、班戈错、结则茶卡等, 其显著特点是卤水的Mg/Li 值较低或几乎不含Mg2+, 卤水经自然蒸发便可得到碳酸锂, 具有其他类型盐湖不可比拟的资源优势, 是我国重要的盐湖锂资源产地。西藏卤水锂含量达到边界工业品位的盐湖有80个, 其中大型以上有8个, Li Cl资源储量共计1 738.34万t, 主要盐湖锂资源品位及储量见表2。中国地质科学院盐湖中心郑绵平院士团队经多年调查研究, 认为青藏高原盐湖至少还有Li Cl资源储量500多万t, Li Cl远景资源达1 000万t以上。

表2 西藏主要盐湖锂资源品位及储量

总体上, 我国盐湖锂资源具有如下特点:

(1) 分布较为集中, 青海、西藏是盐湖卤水型锂矿床的主产地, 大部分锂盐湖位于高海拔(3 600~4 000 m以上) 地区, 自然条件差, 开采难度大。

(2) 盐湖卤水锂品位参差不齐, 大多数大型/超大型盐湖锂品位高于世界平均品位, 如青海一里坪、东台、西台等, 西藏扎布耶盐湖锂品位居世界前三位。但近年来受气候变化等因素影响, 西藏部分盐湖湖水表现出不同程度的淡化趋势, 卤水锂品位有所下降。

(3) 盐湖卤水中与锂伴生的硼、钾、镁、钠、铷、铯、溴等元素众多, 特别是青海富锂盐湖卤水大多属于硫酸镁亚型和氯化物型, Mg/Li值较高, 镁元素的大量存在使得锂镁分离困难, 卤水提锂技术瓶颈难以突破。

(4) 西藏盐湖锂资源以大型/超大型矿床为主, 中小型矿床较少, 原因在于西藏盐湖锂矿勘查程度较低[9]、探矿权申请难、交通条件差、能源匮乏, 中小型盐湖锂矿开采的经济可行性和环保可行性尚需进一步评价。

2 我国盐湖锂资源开发利用现状

传统的提锂原料为硬岩型锂辉石, 尽管工艺技术成熟, 但受固体锂矿床减少和环境要求提高的影响, 开发成本不断增加, 逐渐缺乏市场竞争力。相比而言, 从盐湖卤水等液体矿床中分离提取锂盐, 因其工艺技术相对简单、成本较低、环境友好, 具有较强的市场竞争力, 已成为世界各国生产锂盐的主要途径[6,10], 也是今后锂资源开发的重要来源。

据了解, 目前全球生产的碳酸锂原料有70%来自盐湖卤水, 仅30%来自矿石。而我国卤水提锂比例较低, 矿石提锂占比高达80%。究其原因, 一方面西藏碳酸盐型盐湖卤水提锂技术虽已成熟并产业化, 但由于企业生产管理、技术应用等方面的问题, 导致生产效益较低, 难以达产、扩产;另一方面青海柴达木盆地尽管盐湖锂资源极其可观, 但因镁锂分离技术难题尚未解决, 大大限制了盐湖提锂企业的产能扩张, 再加上碳酸锂常处于副产地位, 难以单独扩展提锂产能, 故要实现锂产业化还需做好基础研发和技术攻关工作。

(1) 察尔汗

地处青海柴达木盆地中部, 海拔2 670 m, 是我国最大的可溶性钾镁盐矿床, 也是世界上大型盐湖矿床之一。盐湖卤水属氯化物型, Mg/Li值接近2 000, Li Cl资源储量达824.6万

t。青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司采用俄罗斯专利吸附法、纳滤膜法、电渗析法和沉淀法相结合的卤水提锂成套工艺技术生产碳酸锂, 具有技术创新、节能环保、锂回收率高等特点。目前年产约3 000 t工业级碳酸锂, 现正在建设10 000 t碳酸锂生产线。

(2) 东台吉乃尔

位于青海柴达木盆地中部, 海拔2 681 m, 气候干燥, 蒸降比近90, 具有优越的自然蒸发条件。盐湖卤水属硫酸镁亚型, 锂资源量达超大型规模(以Li Cl计约54.6万t) , Mg/Li 值约为40。青海锂业有限公司自主研发了从高镁锂比盐湖卤水提取锂盐的离子选择迁移合成法新技术, 结合均相膜法、电渗析法和沉淀法[11], 可获得产品纯度在99.5%以上的电池级碳酸锂, 具有可操作性强、产品质量高、清洁无污染等特点[12]。碳酸锂设计产能10 000 t/a, 目前除生产工业级和电池级碳酸锂产品外, 还主要生产工业级硫酸钾镁肥、硫酸钾、氯化钾、工业级硼酸和氢氧化镁, 在一定程度上做到了盐湖资源综合利用。

(3) 西台吉乃尔

地处青海柴达木盆地中部, 海拔2 681 m, 属硫酸镁亚型盐湖, 固液共存, 主要以液体矿为主, 具有埋藏浅、品位高的

特点, 是锂、硼大型矿床, 锂资源量以Li Cl计为308万t, 可采储量约130万t。卤水Mg/Li值较高(约为65) , 提锂技术相对复杂。青海中信国安科技发展有限公司采用煅烧法分离镁锂[13], 建设了碳酸锂化工产品生产基地。目前, 2 000 t工业级碳酸锂规模化中试已成功, 即将建成2万t工业级碳酸锂生产线。由于生产过程中产生的大量稀盐酸因无法处理而形成酸雾污染, 煅烧过程中产生的大量氧化镁渣难以利用, 高温煅烧的酸性环境对回转炉设备腐蚀严重等问题的存在[12], 该工艺亟需改进和完善[14]。

(4) 扎布耶

位于西藏日喀则地区仲巴县, 海拔 4 422 m, 面积243 km2, Li Cl资源储量为209万t。扎布耶是著名的低镁锂比碳酸盐型盐湖, Mg/Li值仅0.003~0.01, 锂以碳酸锂的形态天然存在, 较易于提取。1982年, 郑绵平院士团队在此建立了世界海拔最高的科学观测站, 利用湖区高寒、日照强等环境条件的优势, 首创了适合我国国情的“冷冻除碱硝-梯度太阳池升温析锂”的低成本提锂新工艺。2004年, 具有自主知识产权的太阳池结晶提锂技术正式应用于工业化生产, 其提锂成本接近世界提锂成本最低的阿塔卡玛盐湖。目前, 该湖由西藏扎布耶锂业高科技有限公司负责开发, 其产品主要是碳酸锂和氢氧化锂, 产量约6 000 t/a。近年来, 由于受到交通、电

力、能源等条件所限, 再加上企业管理不到位、工艺技术缺乏改进创新, 扎布耶锂业一直难以达产、扩产, 生产效益较低。

(5) 结则茶卡、龙木错

位于西藏阿里地区日土县, 两湖锂资源按Li Cl计约443万t, 属于大型锂矿资源。结则茶卡为碳酸盐型盐湖, 龙木错为硫酸盐型盐湖, Mg/Li值约85。西藏城市发展投资股份有限公司充分利用当地太阳能、风能、冷能资源, 采用两湖混合多次兑卤工艺制备碳酸锂, 在克服碳酸盐型盐湖卤水锂富集难题的同时, 获得了高品位锂产品(碳酸锂含量≥65%) 和高锂收率(综合收率≥55%) 。一期5 000 t碳酸锂项目建设已于2012年开始, 2014年试生产, 2015年完成规模化量产和工艺优化研究, 预计2020年前碳酸锂生产能力可达10 000 t。

可以看到, 在当前碳酸锂价格飙升、锂电行业发展一路向好的态势下, 我国盐湖锂生产企业的积极性高涨, 都在充分发挥自身优势, 从技术、规模上千方百计提高产品质量和产量。针对不同组成、不同品质的卤水采取多种方法组合提锂工艺, 是目前被业界广泛认同的适用于高镁锂比卤水提锂的优选技术方案, 倘若这一世界性难题被完全攻破, 那么我

国盐湖锂资源将真正实现规模化生产和综合利用, 并完全可自给自足。

3 国外盐湖锂资源开发现状

当前, 国外盐湖锂资源开发高度集中在智利、阿根廷和美国, 已知的正在开发和生产的主要锂盐湖有智利阿塔卡玛、阿根廷霍姆布勒姆尔托和林肯盐湖、玻利维亚乌尤尼、美国银峰、西尔斯湖和大盐湖等[15,16]。国外盐湖卤水的镁锂比值较小, 通常采用分步沉淀法和磷酸盐沉淀法在富锂的高矿化卤水中提取锂盐产品。

(1) 阿塔卡玛

位于智利北部, 海拔2 300 m, 是全球第二大盐湖卤水型锂矿床, Li Cl资源量约1 484万t。盐湖卤水属硫酸镁亚型, 锂浓度为0.15%, Mg/Li比为6.4。湖区气候极度干燥, 蒸发量极大, 特别适合通过日晒自然蒸发廉价浓缩盐湖卤水, 富集有用成分。阿塔卡玛盐湖由全球最大的锂业公司智利SQM和Chemetall SCL两家公司进行开发, 针对冬、夏季采用完全不同的锂、钾等盐类分离提取及加工工艺路线[17], 产品涵盖碳酸锂、硼酸、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钠和碘, 已整合形成大型综合无机化工企业。阿塔卡玛盐湖的资源开发为世界盐湖资源的开发树立了典范。

(2) 霍姆布勒姆尔托

位于阿根廷西北部, 海拔4 300 m, 面积约565 km2, 湖区年均降雨量仅20~25 mm, 卤水中锂浓度为0.22~1.08 g/L。基于当地气温、湿度、风速等自然条件, 美国FMC公司通过建造盐田蒸发浓缩卤水, 并采用专有的吸附工艺技术提取碳酸锂。2012年公司实际生产了10 600 t Li2CO3和4 300 t Li Cl, 占当年全球市场份额的11%。另外, 加拿大第一锂业公司也占据了霍姆布雷托盐湖320 km2的锂资源, 并于2011年初首次获得了Li2CO3产品[18]。

(3) 乌尤尼盐湖

位于玻利维亚西南部, 海拔3 656 m, 面积达9 065 km2, 是世界上最大的盐湖。近些年的深钻表明其锂资源储量超过1 800万t, 至少是美国地质调查局先前估计值的2倍以上。近年来, 玻利维亚政府在积极推进乌尤尼盐湖矿产资源的开发利用, 专门成立了玻利维亚矿业公司, 政府占股51%, 坚持锂资源的开发指导方针为“初期阶段的开发将由本国自有资金全面控制, 外资只能参加最后生产高附加值产品的投资项目”。盐湖卤水开发利用的中间试验于2010年启动, 后期逐步形成了详尽的中试方案和生态环境保护措施, 开发产品有碳酸锂、硼酸、氯化钾、硫酸钾和镁盐。

(4) 林肯盐湖

位于阿根廷西北部, 海拔3 700 m, 面积超过250 km2, Li Cl资源储量为840万t。卤水锂含量为0.33%, Mg/Li比为8.4, 年蒸发量约3 000 mm。澳大利亚Rincon Lithium公司最先开展盐湖前期开发工作, 包括水文研究、盐田蒸发和碳酸锂提取工艺研究等, 采用先以石灰乳除Mg2+, 再以Na2SO4除Ca2+的杂质去除工艺。设计的最终产能为1万t Li2CO3、3 000 t Li Cl、4 000 t Li OH和4万t钾盐。为满足工艺过程中大量Na2SO4的需求, 公司还购买了一个储量达1 850万t的Na2SO4矿床, 即里奥格兰德干盐湖[18]。

4 国外盐湖锂资源开发对我国的借鉴意义

国外特别是南美盐湖锂资源开发及综合利用, 对我国盐湖锂资源开发有着很好的启发和借鉴意义, 值得深思[19]。

(1) 锂资源具有重大的战略和经济价值, 南美洲“锂三角”地区被称为“下一个中东”, 盐湖锂资源储量最为丰富的玻利维亚被称为是“锂的沙特”。南美富锂盐湖锂资源的开发被完全赋予了新的含义, 锂已经从一种普通的矿产资源, 变成了未来的能源。我国蕴藏着丰富的盐湖锂资源, 应当对其开发利用和产业发展实施国家管理, 制定出长远的科学规

划。

(2) 技术研发具有极端重要性, 针对制约我国盐湖锂资源开发及综合利用的重大关键技术问题, 如镁锂分离、高附加值锂产品的研发等要加强科技攻关, 将科学技术作为盐湖锂资源开发的第一生产力, 加大投入, 使科研成果尽快转化为现实生产力, 并推广到产业化[20]。

(3) 地处边远高寒地区、气候恶劣、交通不便、能源缺乏等现实条件, 不能成为阻碍我国盐湖锂产业发展的绊脚石。南美大多开发成功的锂盐湖就位于高海拔干旱、自然环境恶劣地区。我国在盐湖锂资源开发时应本着“因地制宜、就地取材”的原则, 充分利用当地的太阳能、风能、冷能和地热等天然资源优势, 发展盐田工艺技术[15], 并尽量利用本地及周边矿产资源, 减少外来化学试剂添加[21], 力求开发过程高效、绿色、环保。

(4) 在开发锂资源的同时, 要做到盐湖资源综合利用[12]。我国富锂盐湖卤水中还含有其他诸多高价值元素, 如钾、硼、镁、铷、铯、溴等。单一的开发方式不仅增加生产成本, 而且造成资源的极大浪费。在提锂同时对其他有用组分回收利用, 则会带来巨大的绿色效益。另外, 对于提锂后

老卤及其他废水的处理, 也是盐湖锂资源开发必须解决的关键问题。南美盐湖在开发时将最终产生的老卤都回注到盐湖干盐壳之下, 不留在地表[18]。我国锂盐湖大多位于青藏高原生态环境脆弱区, 对提锂及综合利用后的老卤要妥善存放和处理, 以防破坏环境。

盐湖卤水锂资源及其开发进展

盐湖卤水锂资源及其开发进展 随着社会经济不断发展，人类对于许多矿产资源的需求量日益加大，锂资源拥有“21世纪的能源金属”之称，在国防和锂电池中扮演着重要的角色。盐湖卤水中含有多种金属离子，其中包括了锂离子，所以如何盐湖卤水中提取锂离子并对其开发利用是当今社会一个具有重要意义的事情，本文将从全球盐湖卤水锂资源的化学特征和分布的基础上，对锂离子的提取工艺进行比较分析，结合我国的地理因素等实际情况，充分对我国的锂资源进行综合利用，从而制定出对于我国长远发展做出重要的贡献。 标签：盐湖；卤水；锂资源；开发利用 1 锂离子的作用及现状 锂离子是锂辉石、锂云母、锂皂式等硬岩和富锂的天然水，包括盐湖卤水、地热水和油气田水，其中盐湖卤水中的锂离子成分占到全球储锂量的一半以上。锂离子是锂电池不可缺少的一个元素，随着电动车等不断投入使用，人类对于锂离子的需求越来越大，同时锂离子也是一种重要的战略资源，美国国会甚至早在2007年的时候把锂列为美国经济发展不可或缺的的资源。随着便携式电子设备的迅速发展，锂离子电池的的市场规模在不断扩大，锂离子电池甚至在向着大型电动设备发展，由于盐湖卤水中含有大量的鋰，从卤水中提取锂离子具有成本低、耗能少、资源丰富等特点，所以从盐湖卤水中提取锂已经成了锂资源开发利用的主要方向。 2 盐湖卤水锂资源的化学特征和分布 ①化学特征：盐湖卤水通常分为硫酸盐型、碳酸盐型和氯化物型，盐湖卤水中的锂通常以微量形式和大量的钙、钠、钾、镁等碱金属、碱土金属阳离子及硫酸根、氯根硼酸根的阴离子共存。我国青藏高原地区富锂盐湖有硫酸钠亚型、碳酸盐型和硫酸镁亚型，其中西藏扎布耶为碳酸盐型盐湖，青海东台吉乃尔、西台吉乃尔盐湖都是硫酸镁亚型，安第斯山和青藏高原高原的富锂盐湖都具有共生元素多、锂浓度高、具有较高综合利用价值的特点。 ②锂资源的分布：全球盐湖卤水锂资源主要分布于北纬30度到北纬40度温带干旱气候区及南纬20度到30度热带干旱气候区，大多数位于大陆西岸或内陆西侧雨棚区内降雨量少、日照及风力强度大、蒸发量大和不利于人类生存的荒漠气候带内的封闭汇水盆地，卤水锂矿主要分布于我国的青藏高原和南美洲的安第斯高原上。 3 盐湖卤水锂资源的开发利用 3.1 盐湖卤水提锂产品

2019年盐湖提锂行业专题研究报告

２０１９年盐湖提锂行业专题研究报告

目录 1. 新能源汽车及动力锂离子电池行业出现结构性扩张 (5) 1.1 新能源汽车行业是国家战略发展的重点领域 (5) 1.2 与新能源汽车相关的锂电池行业出现结构性扩张 (5) 1.2.1 动力电池发展有明确的国家政策性指引及目标 (5) 1.2.2 锂离子电池产业链及消费结构 (6) 1.2.3 新能源汽车行业的结构性扩张提振了锂动力电池需求的爆发 (7) 1.2.4 3C产品市场的增长带动中国消费类锂电池产量的放大 (8) 1.2.5 中国锂电池产量规模持续扩张，占全球总产量比重超65% (9) 1.2.6 锂离子电池产业链：碳酸锂是锂电池的核心原材料 (10) 2. 碳酸锂是锂产业链中游的主要产品 (11) 2.1 锂供应链结构梳理—上游锂资源分布及储备较为集中 (12) 2.2 锂供应链结构梳理—中游锂产品以碳酸锂为主 (13) 2.3 中国70%锂原料依赖进口，盐湖锂资源未能有效补足供给 (13) 3. 盐湖提锂技术的升级是锂行业新技术发展的重要方向 (14) 3.1 盐湖提锂较矿石提锂有显著的成本及资源优势 (14) 3.2 传统的盐湖提锂技术：浸取法、萃取法及沉淀法 (14) 3.3 吸附法是当前盐湖提锂行业的新技术，未来有普及化趋势 (15) 3.4 吸附法提锂技术已升级至第二代，经济效益及可实用性更强 (15) 3.4.1 二代吸附法富集材料优势 (16) 3.4.2 二代吸附法吸附塔优势 (16) 3.4.3 二代吸附法生产成本优势 (16) 3.4.4 锂离子富集材料的市场规模或出现爆发式增长 (16) 插图目录 图1:中国先进制造产业投资九大领域 (5) 图2:中国动力电池行业发展目标 (5) 图3:中国锂电池销售规模及消费结构 (6) 图4: 新能源汽车市场规模预测 (7) 图5: 主要国家新能源汽车保有量占比 (7) 图6：全球各个国家燃油车禁售规划情况 (7) 图7: 动力电池市场规模预测 (8) 图8: 各类动力电池装机占比(2018) (8) 图9: 中国智能手机全球市场份额 (9) 图10: 中国3C市场规模与锂电池制造固定资产投资完成额 (9) 图11: 中国锂离子电池产量及累计增速 (9)

郑绵平我国盐湖资源及其开发利用

全国矿产资源保护与利用研讨会主题报告四 我国盐湖资源及其开发利用 ——发展大盐湖产业 中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心郑绵平齐文 一、概况 盐湖是一种咸化水体，通常是指湖水含盐度w(NaCl eq)>3.5%(大于海水平均盐度)的湖泊，也包括表面卤水干涸、由含盐沉积与晶间卤水组成的干盐湖（地下卤水湖）。 盐湖中沉积的盐类矿物约达二百种。目前，人类已经从盐湖中大量开采石盐、碱、芒硝和钾、锂、镁、硼、溴、硝石、石膏和医用淤泥等基本化工、农业、轻工、冶金、建筑和医疗等重要原料。盐湖中还赋存具有工业意义的铷、铯、钨、锶、铀以及氯化钙、菱镁矿、沸石、锂蒙脱石等资源。 盐湖中还发育有大量具有重要经济价值与科学意义的嗜盐藻、盐卤虫、螺旋藻、轮虫等特异生物资源和耐旱、耐盐碱基因资源，它们为人类获取蛋白质、天然食物色素、能源、多种工业—科学材料和净化环境、变盐湖为“良田”开拓了良好的前景。同时盐湖又是重要的旅游资源和医疗淤泥资源。盐湖卤水的储热特点，已开始用于“太阳能盐水池”发电。

盐湖也是自然环境信息和天然实验室；盐湖还是“碳沉积池”（Carbon sinks）、“自然生物反应器”（nature bioreactors）盐湖沉积占世界陆表面积相当大。有大量碳酸盐沉积，而能在一定程度上延迟与人类有关的温室效应。我国是一个多盐湖国家,据2000年最新统计,我国有盐湖1500多个，主要分布于西部—北部干旱和半干旱地区，其边界大致与500mm等降水线相当，即秦岭以北、大兴安岭—太行山一线以西，包括西藏、青海、新疆、甘肃、内蒙、陕西、山西、宁夏、河北、黑龙江、吉林、辽宁等地均有盐湖分布。 二、盐湖矿产资源 盐湖是特定自然地理与地质环境的产物，其基本形成条件是适宜的气候、地形与水盐补给。我国盐湖发育区在气候、地貌等自然地理条件和地质背景上千差万别，因而各地形成的盐湖在地貌环境、卤水成分、盐类资源等方面各具特色。根据这些差别可将我国盐湖分为四大盐湖分布区，即青藏高原盐湖区、西北盐湖区、东北盐湖区和东部分散盐湖区（表1）。 表 1 中国盐湖类型及其分布 Table 1 Chinese saline lakes and playas in China classified according to types of mineral deposits with potential commercial significance 盐湖区 钾镁盐湖 w (KCl)≥1% 特种盐湖 ρ (KCl)≥0.5% w(LiCl)≥300mg/L w(B2O3)≥ 1000mg/L 普通盐湖 （盐、碱、芒 硝等） 硝酸盐 -石盐湖 合计

中国盐湖锂钾硼资源开发进展及前景分析

中国盐湖锂、钾、硼资源开发进展及前景分析 1.全球锂、钾、硼资源应用及全球资源概述 （1）锂 锂及其相关化合物广泛用于锂离子电池（25%）、玻璃陶瓷（18%）、润滑剂（12%）、制冷剂（6%）、冶金、制药、核电站、航空航天和石油化工等行业。近年来，随着锂电池技术的发展及其在核聚变发电领域中的应用，锂的应用得到快速发展，被誉为“推动世界进步的能源金属”。 据美国地质调查局2014年公布的统计数据，全球锂储量为1300万吨，锂资源量约为3950万吨，主要集中在玻利维亚、智利、中国（540万吨）、阿根廷等国家。其中约66%锂赋存于盐湖卤水中。全球富锂盐湖主要集中在中国的青藏高原和南美洲安第斯高原，这两个区域含锂盐湖数量众多、锂储量丰富。青藏高原分布有富锂盐湖80多个(LiCl≥300 mg/L)，卤水中含有丰富的锂、硼、钾、钠、镁、铷及铯的氯化物、硫酸盐、碳酸盐。我国盐湖卤水锂矿主要分布在青海、西藏和新疆，如青海柴达木盆地的察尔汗、东台吉乃尔、西台吉乃尔和一里坪矿床、西藏仲巴县的扎布耶盐湖等综合性盐湖矿床。南美洲安底斯中部高原地区有100多个盐湖，富锂盐湖有智利的阿塔卡玛盐湖(Salar de Atacama)，玻利维亚的乌尤尼盐湖(Salar deUyuni)，阿根廷的霍姆布雷托盐湖(Salar del Hombre Muerto)和里肯盐湖(Salar de Rincon)等。气候干燥、日照充足、蒸发量大等有利的自然条件使该地区盐湖锂资源的开发成为全球锂资源开发的一大热点。 图1 卤水锂矿资源分布 目前全球碳酸锂主要产能集中在智利SQM公司、美国FMC公司和德国Chemetall公司三家手中，这三家公司的产能及产量约占全球的一半以上，碳酸锂、氢氧化锂等基础锂盐的主要来自于盐湖卤水提锂工艺。以上这3家公司，是各大锂盐制造商不可忽视的主要竞争对手，由于其产能的不断提升，再加上技术

浅谈盐湖资源开发过程的膜分离工艺技术

浅谈盐湖资源开发过程的膜分离工艺技术

浅谈盐湖资源开发过程的膜分离工艺技术 摘要简要介绍氯碱行业盐水精制的两种工艺及膜分离技术在盐水生产中的应 用与发展。并分别对膜过滤脱除SO 2–SO 4 技术和HVMTM膜过滤盐水精制技术进行 了综述。 关键词盐水精制氯碱戈尔膜凯膜 Brief Discussion on Appl ication of Membrance Separation Technology in the Ref ining Process of Salt Lake Abstract :In this article .Two refining process of brine and the application and development of membrance sparation technology in chlor - alkail industry were introduced.The technice about SO2–SO4 filted out with membrance and refining brine with HVMTM were expaitiated respectively. Key words : Chlor-alkal Refinement of brine ;gore memhrance ;HVMTM 0 引言 青海省盐湖资源极其丰富,已探明NaCl储量达3262.85亿t,占全国保有储量的85%，其中茶卡、柯柯盐湖为其主要盐湖，两盐湖NaCl资源矿的开发已有40多年的历史,形成了一定的生产规模。茶卡盐湖位于青海省乌兰县茶卡镇,交通便利,青藏公路由湖的北边通过,青藏铁路从察汉诺站有43km专线通往湖区盐湖面积105km2为固液相伴并存盐湖,石盐呈层状,平均厚度4.9m,最厚处达15m,总储量4.8亿t(其中固相45958万t)。 氯碱工业作为国民经济的基础产业,具有较高的经济延伸价值,其发展速度与国民经济的发展息息相关。进入21世纪后,我国氯碱行业总的产能、产量迅猛增长,2001年生产能力为8844.4kt/a,产量为7135.2kt/a；2002年产量突8000kt 为8230kt/a；2003年产能达11000kt/a,产量为9399kt；2004年产能为11960kt/a,产量为10500kt/a[2]。随着烧碱生产能力、产量的不断增长；电解技术的不断进步,特别是离子膜电解槽的应用,对盐水的质量要求越来越高,从而使膜分离技术在氯碱盐水生产中得到较大的应用与发展。近几年,随着氯碱行业总产能、产量的迅猛增长,氯碱生产中盐水精制工艺也获得不断发展,一些新技术越来越多地被应用于盐水精制工艺中。其中膜分离技术以其能耗低、分离效率高、过程简单、不污染等特点，已成为行业技术进步的亮点[1]。 本文就盐湖资源之一的氯碱盐水生产中膜分离技术的应用及发展作一个简单论述。 1 盐水生产中两种工艺的说明及比较 目前盐水精制工艺有传统的澄清桶工艺与薄膜液体过滤工艺两种。 1.1 传统的澄清桶工艺 由其它工段来的淡盐水、碱盐水进入化盐水贮槽,经化盐水泵进入化盐桶;化盐水溶解原盐后成为饱和粗盐水从化盐桶上部溢出,计量加入精制剂NaOH后, 饱和粗盐水进入中间槽,再进入反应器,加入精制剂Na 2CO 3 、凝聚助沉剂(聚丙烯 酸钠) 后,自流入澄清桶;澄清桶出来的清液进入砂滤器,经砂滤器过滤后进入

锂资源及其开发利用综述

锂资源及其开发利用综述 胡经国 金属锂（Li）是稀有金属家族的重要成员，21世纪的能源新贵，也是工业制造的高精材料，被誉为21世纪金属元素明星。地球上，陆地硬岩、盐湖卤水、海水锂资源丰富。锂和锂盐产品具有广泛而重要的用途。锂资源的开发利用具有广阔的发展前景。本文拟综述锂资源及其开发利用简况，作为科普作品奉献给读者。 锂和锂盐的应用 稀有金属锂（Li）能够成为21世纪金属元素明星，是因为它具有三大特性：轻、软、高能量。锂是金属元素中最轻的元素，比重仅为0.534。金属锂呈银白色，是一种既轻又软的高能量金属，因而锂和锂盐产品具有广泛而重要的用途。 锂和锂盐主要应用领域是可控热核聚变反应堆、现代信息产业和锂电池等。现已涉及人们日常生活领域，如电视机、电脑、洗衣机、电冰箱、厨房用品等。并有可能成为开发新能源的重要材料。 利用锂的可控热核聚变反应堆发电，具有效力高、价格低、安全易控制、放射性危害小等优点。用1克锂能释放出3400千瓦小时的能量。 把氢氧化锂加到电池中，可以提高电池寿命5～10倍。锂电池常被用在人造心脏起搏器上，可十几年不更换电池。 锂被专家称为“金属味精”。在其它金属中加入适量的锂，就能改善这些金属的性能。例如，锂铝、锂镁等轻合金，具有加工性能好、延展性大、抗腐蚀性强、抗高速离子、穿透能力大等特性，被广泛用于人造卫星、宇宙飞船、高速飞机的结构制造。又如，用碳酸锂制造的微晶玻璃，其强度超过了不锈钢。再如，溴化锂可以代替污染大气的制冷剂氟利昂，制冷效果能提高15%。 用锂和锂化物制成的高能燃料，具有燃烧温度高、速度快等优点，是火箭、飞机、潜艇等的必备燃料。 锂盐还可用作化肥。锂盐化肥能防止农作物腐烂和黑锈病。 锂盐还可用于陶瓷、润滑油、医药、橡胶等多种产品的制造。 世界上应用最多的锂矿物是碳酸锂和锂铝硅酸盐矿物。它们主要用于玻璃

2018年中国盐湖锂资源格局分析报告

2018年中国盐湖锂资源格局分析报告 2018年7月

目录 一、盐湖提锂：技术有突破，放量较温和，成本有优势 (4) 二、盐湖锂格局：资源占比大，集中度高 (5) 1、全球盐湖锂资源概况 (5) （1）全球锂资源：盐湖锂储量占比80% (6) （2）全球盐湖锂：集中在智利、阿根廷和中国 (6) （3）盐湖提锂公司：主要集中在SQM、ALB、FMC (6) （4）盐湖品质：国内盐湖镁锂比普遍高于国外 (7) 2、中国盐湖锂资源概况 (8) 3、国内盐湖提锂企业布局 (9) 三、中国盐湖锂：聚焦青海柴达木盆地 (11) 1、我国开发条件较成熟的盐湖主要集中在柴达木盆地 (11) 2、柴达木盆地各盐湖之间关联性较大 (12) 3、察尔汗大盐湖的锂资源主要集中在西部别勒滩 (13) 四、国内盐湖及相关公司 (14) 1、察尔汗盐湖：蓝科锂业（科达洁能）、藏格控股 (14) （1）蓝科锂业：拥有1万吨/年碳酸锂产能 (14) （2）科达洁能：蓝科锂业第二大股东 (15) （3）藏格控股：拥有察尔汗采矿权、大浪滩探矿权 (16) 2、大浪滩盐湖：藏格控股、贤丰控股 (18) （1）贤丰控股：拥有俄罗斯二代吸附法专利 (19) 3、东台吉乃尔湖：锂资源公司、青海锂业 (20) （1）东台吉乃尔锂资源公司 (21) （2）青海锂业：拥有1万吨/年碳酸锂产能 (22) 4、西台吉乃尔湖：中信国安、恒信融 (22) （1）国安锂业：规划产能1万吨，煅烧法 (23) （2）恒信融：建成2万吨碳酸锂产能，卤水来自青海国安 (24)

5、大柴旦盐湖：大华化工、中天硼锂 (24) （1）大华化工：现有4500吨/年碳酸锂产能 (25) （2）青海中天硼锂矿业 (25) 6、一里坪盐湖：五矿盐湖 (26) （1）五矿盐湖：规划1万吨碳酸锂产能，久吾高科提供设备 (26) 7、巴仑马海盐湖：锦泰钾肥 (27) （1）锦泰钾肥：规划1万吨碳酸锂产能，已建成3000吨 (27) 8、扎布耶盐湖：西藏矿业 (28) （1）西藏矿业：位于西藏的国资企业 (28) 9、龙木错盐湖&结则茶卡盐湖：西藏城投 (31) （1）西藏城投：通过西藏国能布局盐湖提锂 (32) 10、蓝晓科技：为藏格控股和锦泰钾肥提供盐湖提锂技术和设备 (34) 11、久吾高科：为五矿盐湖提供提锂装置 (35)

青海盐湖资源开发与保护条例

青海省盐湖资源开发与保护条例 （2001年6月1日青海省九届人大常委会第24次会议通过，2001年6月1日青海省人民代表大会常务委员会公告第38号公布；根据2010年5月27日青海省十一届人大常委会第15次会议通过、2010年5月27日青海省人民代表大会常务委员会公告第20号公布的《青海省人民代表大会常务委员会关于修改部分地方性法规的决定》修正） 第一条为了合理开发、综合利用、有效保护盐湖资源，根据《中华人民共和国矿产资源法》及相关法律、法规，结合本省实际，制定本条例。 第二条在本省行政区域内从事盐湖资源的开发与保护活动应当遵守本条例。 第三条本条例所称盐湖资源，是指富含钠盐、钾盐、镁盐、锂盐、锶盐等，以及含有铷、铯、碘、溴、硼等元素的单一组份或多组份共（伴）生的盐类矿产，包括地表卤水和地下卤水。 第四条盐湖资源属于国家所有，任何组织或个人不得侵占和破坏。 第五条盐湖资源的开发利用实行开发与保护并重的原则，坚持统筹规划、科学布局、合理开发、综合利用的方针，实施可持续发展战略。 第六条开发盐湖资源应当遵循有关环境保护的法律、法规，坚持谁开发、谁保护，谁破坏、谁赔偿，谁污染、谁治理的原则，保护盐湖资源和矿区生态环境。 第七条鼓励国内外投资者规模开发盐湖资源。 投资开发盐湖资源享受国家和省人民政府制定的优惠政策。 第八条鼓励矿业权人进行盐湖资源勘查、开发的科学研究和采用先进的生产工艺、技术设备开发盐湖资源，对成绩显著的单位和个人，由省人民政府给予表彰奖励。 第九条省人民政府国土资源行政主管部门统一负责全省盐湖资源开发与保护的监督管理工作，其所属的国土资源执法监察机构负责全省盐湖资源的执法监察工作。 盐湖资源所在地的州、市、县人民政府（行委），负责本行政区域内盐湖资源开发与保护的监督管理工作。 环保、科技、工商行政管理、质量技术监督等部门，在各自的法定职责范围内做好盐湖资源开发与保护的监督管理工作。 第十条勘查盐湖资源，由省人民政府国土资源行政主管部门按法定权限审批登记，颁发勘查许可证。 第十一条开采锂、钾、锶、镁、硼等重要矿种，由省人民政府国土资源行政主管部门审批登记，颁发采矿许可证，开采零星分数的钠盐，由州人民政府国土资源行政主管部门审批登记，颁发采矿许可证。 第十二条省人民政府国土资源行政主管部门负责制定全省盐湖资源利用和保护的总体规划。 矿业权申请人应当根据总体规划，结合实际制定具体的勘查、开采方案，按审批权限，报国土资源行政主管部门会同有关部门审查。开采方案应包括开采规模、采矿技术、综合利用、地质环境保护和老卤、生产（选矿）尾液、尾盐的排放等内容。 第十三条采矿权人应当根据批准的开采方案开采盐湖资源，并按照批准的开采量建立相应规模的盐田，不得超采。 第十四条开采盐湖资源应当采用先进技术，修建隔离式盐田，禁止使用沟槽盐田、薄膜盐田。 第十五条开采盐湖资源应当执行地质灾害危险性评估和环境影响报告书的报送审批制度。采矿权人应当按照批准的地质灾害危险性评估和环境影响评价投告书（表）提出的保护措施，

盐湖卤水提锂技术综述

盐湖卤水提锂技术文献综述 1.从盐湖卤水中提取碳酸锂的生产工艺 早期的锂盐大都从矿石中提取，但随着高品位锂矿石的不断减少和矿石提锂的成本不断提高，盐湖提锂逐渐引起人们的关注。盐湖提锂是从上个世纪70年代开始研发，到90年代国外公司在盐湖提锂技术上取得了突破，盐湖资源得到综合利用，经核算后，其碳酸锂的生产成本大大低于矿石提锂，推动了盐湖提锂的发展。目前盐湖提锂的生产工艺主要有溶剂萃取法、沉淀法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法和电滲析法等。 1.1溶剂萃取法 溶剂萃取技术是利用锂离子在液相和有机相中分配比不同而使锂离子得到纯化或浓缩。因为锂离子的水合能力很强，因此在萃取时通常要加入盐析剂来降低锂离子的水合能力。从卤水中萃取锂的体系可以分为单一萃取体系和协同萃取体系。最典型的萃取体系是磺化煤油萃取体系，其基本原理如下： FeCl3+Cl-=FeCl4- (1-1) 2TBP + Li+ + FeCl4-= LiFeCl4·2TBP (萃取) (1-3) LiFeCl4·2TBP +HCl = HFeCl4·2TBP+LiCI (反萃) (1-4) 式中FeCl3为络合剂；TBP为萃取剂；HCl为反萃剂，浓度为6-9mol/L。通过多级萃取、反萃，得到氯化锂溶液，除杂浓缩后用碳酸钠沉锂制

取碳酸锂。 此方法的优点是锂萃取率高，镁锂分离效果好，可以从高镁/锂比盐湖卤水中提取碳酸锂，并且在工艺上可行； 其缺点是萃取剂价格昂贵且损失严重，萃取过程中需处理的卤水量大，设备腐烛较大，在生产过程中容易对盐湖和周边 地区造成污染。 1.2沉淀法 沉淀法是向卤水中加入沉淀剂制备碳酸锂的方法，主要包括碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法和硼锂共沉淀法。 (1)碳酸盐沉淀法： 碳酸盐沉淀法从卤水中提取碳酸锂己经实现了工业化应用，其工艺方法是先将卤水蒸发浓缩，再经酸化脱硼，然后除去剩余的钙镁等杂质离子，最后加入碳酸钠沉淀析出碳酸锂。美国Minsal公司首先应用此方法开发Atacama盐湖，其生产工艺流程如图1-1所示。

盐湖锂资源开发现状及盐湖提锂技术发展与成本演变

1817年，阿尔费特森在分析斯德哥尔摩附近的透锂长石时，发现一种新金属，随后以其老师瑞典化学家贝齐里乌斯的名字给这种金属命名为Lithium，元素符号为Li（锂）。作为原子量最小的金属元素，锂具有极强的电化学活性，化学性质也极为活泼。因此，锂可以非常轻松的与其他材料产生反应，形成各种合金，广泛应用于各种领域。 锂在地壳中的含量约为0.0065%（大约600万亿吨，当然人类很难将整个地壳都开采完），在丰富度排名中位居第27位，虽然其被成为“稀有金属”，但从自然界的含量来看，并不属于稀有之列，锂之所以“稀有”，不在于存量，而在于其提纯难度。 目前的技术水平，使得大量锂矿物不具有开发价值，比如海水中的锂（海水中的锂储量约为2600亿吨），由于浓度太低，难以提取。行业一致观点认为，锂既可以以固体矿物资源状态存在，也可以以液体矿床资源状态存在。固体锂矿又以伟晶岩型锂矿床和沉积型锂矿床两种赋存状态存在，液体锂矿是指卤水型锂矿床，主要赋存于盐湖卤水、海水、油田卤水和井卤水中。 一、盐湖锂资源及开发现状 全球范围内能够被开发利用的锂矿床有两种，一种是盐湖卤水锂矿床，另外一种是岩石锂矿床，其中盐湖卤水锂资源占资源总量的70%以上，主要分布在智利、玻利维亚、阿根廷、中国等地。 我国的锂盐湖资源主要分布在青海和西藏两地，其中，青海盐湖资源中已编入矿产储量的锂矿产地10处，保有氯化锂储量2447.38万t。有察尔汗盐湖及别勒滩矿区2个特大型矿床，西台、东台吉乃尔湖和一里坪矿区3个超大型矿床，10个盐湖中锂含量达到工业品位的锂资源892万t，可供开发利用。 西藏盐湖资源主要分布在藏西北地区，其中卤水锂含量达到边界工业品位的盐湖有80个，其中大型以上的有8个，LiCl资源储量为1738.34万t。主要矿床有扎布耶、龙木错、

精编【工艺技术】浅谈盐湖资源开发过程的膜分离工艺技术杨红梅宋维君【青海

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浅谈盐湖资源开发过程的膜分离工艺技术 杨红梅宋维君 （青海大学盐湖系，青海西宁810016） 摘要简要介绍氯碱行业盐水精制的两种工艺及膜分离技术在盐水生产中的应用与发展。并分别对膜过滤脱除SO2–SO4技术和HVMTM膜过滤盐水精制技术进行了综述。 关键词盐水精制氯碱戈尔膜凯膜 Brief Discussion on Appl ication of Membrance Separation Technology in the Ref ining Process of Salt Lake YANG Hong-mei SONG Wei-jun （Department of Salt Lake，Qinghai University，Xining Qinghai810016，China） Abstract :In this article .Two refining process of brine and the application and development of membrance sparation technology in chlor - alkail industry were introduced.The technice about SO2–SO4 filted out with membrance and refining brine with HVMTM were expaitiated respectively. Key words : Chlor-alkal Refinement of brine ;gore memhrance ;HVMTM 0 引言 青海省盐湖资源极其丰富,已探明NaCl储量达3262.85亿t,占全国保有储量的85%，其中茶卡、柯柯盐湖为其主要盐湖，两盐湖NaCl资源矿的开发已

盐湖提锂 开题报告

一、课题研究背景 锂是自然界中最轻的银白色金属，具有极强的电化学活性，被公认为“推动世界进步的能源金属”．其金属和盐类是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略物资，也是与人们生活息息相关的新型绿色能源材料，广泛用于玻璃、陶瓷、润滑剂、制冷剂、冶金、制药和化学试剂等行业． 近年来，随着锂电池技术的发展及其在核聚变发电领域中的应用，锂的应用得到快速发展，其国际需求量以每年7％-11％的速度持续增长，然而世界陆地锂资源已经略见颓态，相比之下海水锂资源非常巨大，是陆地上锂总量的15000多倍。 然而由于海水中锂浓度很低，仅0.17mg/L，同时又与大量的同族碱金属和碱土金属离子共存，给海水提锂带来极大的困难； 因此，提锂还是以锂矿石和盐湖为主。我国对锂资源的提取目前主要集中在锂矿石，从液体锂矿中生产锂产品尚不足我国锂产品总量的1/10。由于对锂的需求量一直呈上升趋势，从盐湖提锂将成为必然的趋势。 我国锂资源比较丰富,主要分布于青藏高原的盐湖中。其中西藏的锂资源主要呈碳酸盐型,集中于藏北西部的扎布耶盐湖和东部的班戈-杜佳里湖,锂资源量分别为837万t和50万t。柴达木盆地现已查明有11个盐湖,主要分布于察尔汗、一里坪、西台吉乃尔、东台吉乃尔、大柴旦等五个盐湖中,相关的锂盐储量见下表。上述盐湖锂储量大、品位高,因而被誉为“锂海”。 盐湖中Li+常以微量形式与大量的碱金属、碱土金属离子共存。由于他们的化学性质非常相近,使得从中分离提取锂十分困难。 目前世界上多以碳酸锂、氯化锂是形式从盐湖中将锂提取出来 二、盐湖提锂技术 人类自1981年制备出少量金属锂以来，锂及其锂盐工业发展迅速，由于锂、锂合金及锂盐化合物独有的优异性能，使其在电子、冶金、化工、医药、玻璃、陶瓷、焊接等领域的得到了泛的应用。近年来锂资源的开发利用已经成为国际上科研与工业界所共同关注的热门话题，成为是推动现代化与科技产业发展的重要元素。锂及其盐类的早期应刚，仅局限于医药、玻璃、陶瓷和搪瓷工业，50年代中期，美国原子能委员会因核武器工业的发展急需大量氢氧化锂，锂工业获得了

盐湖锂资源分离提取方法研究进展.

专论与综述 盐湖锂资源分离提取方法研究进展 * 贾旭宏 1, 2 , 李丽娟 1 , 曾忠明 1 , 刘志启 1, 2 , 张波 1, 2 (1中国科学院青海盐湖研究所 , 中国科学院盐湖资源与化学重点实验室 , 青海西宁 810008; 2中国科学院研究生院 , 北京 100049 摘要 :介绍了我国盐湖卤水锂资源的特点和开发现状 , 对目前国内外盐湖卤水提锂的方法和技术的进展情况进行了综述和 评价 , 指出了适合我国盐湖卤水提锂的方法和今后的重点研究方向 , 希望能够为我国卤水锂资源的开发利用提供借鉴。 关键词 :盐湖锂资源 ; 卤水提锂 ; 开发技术 ; 综合利用 Progress of the M ethod -develop m ent of Separating and Extracti ng L ith i u m fro m Bri ne L akes *

JI A X u -hong 1, 2, LI L i -juan 1, ZE NG Zhong -m ing 1, LI U Zhi -qi 1, 2, Z HANG B o 1, 2 (1Key Laboratory of Salt Lake Resources and Che m istr y , Q i n gha i I nstitute of Salt La kes , C AS , Q inghaiX ini n g 810008; 2Graduate Un i v ersity of Chinese A cade m y o f Sciences , Be ijing 100049, Ch i n a Abst ract :The characteristics and explo ita ti o n sta t u s quo o f lith i u m resources i n do m estic sa lt lakes w ere introduced . The status quo and progress on ex traction m ethods of lit h i u m fr o m salt lake br i n es at ho m e and abroad w ere no t on l y re vie w ed but also evaluated . Furt h er m ore , the suitable m ethod of extracti n g lithium fro m sa lt lake bri n es and future research directions w ere po i n ted ou, t in hope o f prov iding so m e reference fo r the explo itati o n o f our do m estic lith i u m resources i n salt lakes . K ey w ords :lith i u m resources in sa lt lakes ; lith i u m extraction in br i n e ; pr ocessi n g techn i q ue ; integ rated utilization * 基金项目 :中国科学院科技创新资助项目 (编号 :2008-34 。 作者简介 :贾旭宏 (1985-, 男 , 汉族 , 甘肃人 , 主要从事盐湖提锂新工艺研 究。 :(, , E -m a i i l ac . cn 锂是 1817年由瑞典著名化学家贝齐里斯的学生阿尔费特逊 (August A r f w edson 在分析一种矿石的成分时发现的 [1]。近年来 , 世界对锂产品的消费量一直呈较快的增长趋势。锂是目前已知最轻、半径最小的银白色碱金属 , 因此锂及其化合物有许多特有的优良性能 , 用途非常广泛 [2]。锂及其化合物已广泛应用于玻璃、陶瓷、润滑、电子、冶金、医药、制冷、航空航天等行业和

科学、合理、综合开发盐湖资源促进企业可持续发展-精品文档

科学、合理、综合开发盐湖资源促进企业可持续发展 中国是一个钾资源贫乏国家，已探明储量仅占世界钾盐总储量的2.6%[1] 。中国的钾资源主要分布在青海柴达木盆地，占全国钾盐储量的97%[2] 。察尔汗盐湖位于柴达木盆地中东部，是目前我国最大的钾资源开发基地，以察尔汗盐湖资源为依托的青海盐湖集团是目前国内唯一生产钾肥的大型企业，现总生产装置能力200 万吨左右。随着生产规模的不断扩大，原卤开采的数量和质量将成为制约公司稳定、健康、高效发展的重要问题。卤水资源的需求量大、开采难度将不断增加，产品单一、资源利用率低，企业经济效益低。因此，摆在我们面前的任务将是如何科学、合理的开发盐湖资源，走综合开发之路，促进盐湖集团可持续发展。 一、科学、合理的开发卤水资源，保证生产连续稳定 1.有序开辟采区，实施采区轮采作业察尔汗盐湖按地理区域从东到西依次划分为霍布逊、察尔汗、达布逊、别勒滩四个连续区段，其间赋存的盐类矿产包括固体矿和液体矿（以晶间卤水为主）两大类。目前我公司以开采液体钾矿（晶间卤水）为主，固体矿因品位低、厚度小而不能直接开采利用。整个矿区又从开辟的采区情况划分为东采区、中采区、西采区。东采区所管辖区域主要包括早期建成的一期工程盐湖钾肥XX 公司生产所使用的首采区及2002 年开辟的二采区两个采区。其中首采区主要以2001 年4 月份建成的宽渠工程（包括

9 条采卤支渠和1 条主输卤宽渠）为主，二采区是为了大量补充晶间卤水，从“宽渠工程”北头集卤后输给宽渠大量的二采区晶间卤水。中采区主要包括达布逊湖区段，西采区主要包括别勒滩区段。2003年底投产的百万吨项目（现名盐湖发展公司）目前主要以开采西采区内的晶间卤水作为其生产原料。 察尔汗达布逊区段一期设计范围内200 勘探线——144 勘探线的液体矿储量分布（以给水度计）为： la （指KCl> 1.0%的卤水）晶间卤水：60934万m3达布逊湖水：7176万m3其中首采区KCI储量为174.6万吨；达布逊湖水KCl 储量为256万吨；二采区晶间卤水KCl 储量为1023.4 万吨。 《青海省格尔木市察尔汗盐湖钾镁矿床地质综合报告》中察尔汗区段固体钾矿储量为： 察尔汗：3409.16 万吨；达布逊：6716.49 万吨。根据察尔 汗达布逊区段的固体钾矿的分布特点，推算二采区内固体钾矿的储量在3000?4000万吨。 近年来，钾肥股份公司（一期）在原卤开采过程中，由于所开采的晶间卤水源是属于消耗静储量型资源，淡水补给矿床量不足，开发大于补给，造成晶卤出卤量减少，水质向高浓度转化等一些不利因素的出现，针对该现象，钾肥公司采取开辟两个采区，在满足生产正常运行的情况下，实施两个采区轮采作业，在时间上给予晶卤一定的恢复期，让动力很小的地下水、卤水缓慢向采区内补给，让出卤量减少的采区有了一个充分的恢复阶段，取得了较满意的效果。因

我国盐湖锂资源开发现状、存在问题及对策【最新版】

我国盐湖锂资源开发现状、存在问题及对策 锂是最轻的碱金属元素, 于1817年由瑞典化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特森在分析透锂长石时发现。自然界中主要的锂矿物有锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。锂产品最初被应用于军事上, 而后随着锂在锂铝合金、锂离子电池等诸多领域中的广泛应用以及核聚变的研究, 推动了世界锂工业的发展。近年来, 金属锂及其化合物广泛应用于各个行业, 如锂电池和蓄电池、原子能热核聚变(反应) 、玻璃、陶瓷工业、冶金、润滑剂、空气调节器、有机化学等[1], 享有“工业味精”、“宇航合金”、“能源金属”等美誉。现今, 锂不仅是发展国民经济与推动现代高科技产业前进的关键元素, 而且已经成为用于核能、军工的国家战略元素, 锂资源储备和提锂技术直接影响到国家的战略安全。 全球锂资源主要赋存在硬岩(锂辉石、锂云母、透锂长石等) 和盐湖卤水中, 其中盐湖卤水占比达70%以上。据美国地质调查局(USGS) 统计, 全球已查明的金属锂资源量约3 950万t (USGS, 2014) 。其中, 玻利维亚以910万t的查明资源量高居榜首, 其次是智利(750万t) 、阿根廷(670万t) 、美国(550万t) , 我国以540万t位居第五。其他重要的锂资源国有澳大利亚、加拿大、刚果(金) 、塞尔维亚、俄

罗斯、巴西等。 锂资源的分布很大程度上决定了锂的供应格局。目前, 全球盐湖锂资源开发高度集中在智利、阿根廷和我国。我国是锂资源大国, 但同时也是锂消费大国, 产量远不能满足需求, 对外依存度达58%以上。近年来, 随着国家新能源汽车补贴细则相继落地、充电设施扶持政策出台等因素推动, 我国锂电产业快速发展。自2015年以来, 在大宗商品行情持续走低的情形下, 碳酸锂的价格却整体大幅上涨, 锂产业链中的锂精矿和碳酸锂仍处于供不应求的状态。到2020年, 我国新能源汽车将达到500万辆, 可以预料这种锂资源短缺的局面仍将持续, 这也势必会激发锂产业链上下游企业的生产热情, 积极寻求资源供给和突破技术瓶颈, 以应对未来锂盐需求强劲、供应短缺、锂价持续飙升的市场形势。基于此, 本文对我国盐湖锂资源禀赋、国内外盐湖锂资源开发利用现状进行了综述, 并通过借鉴国外盐湖锂资源的成功开发经验, 对我国盐湖锂产业的发展提出切实合理的科学建议。 1 我国盐湖锂资源禀赋 我国锂资源主要分布在青海、西藏、四川、江西、新疆、湖南等地, 其中盐湖锂资源的查明储量占比高达80.54%。由于我国绝大多数盐湖锂资源分布在青藏高原生态脆弱地区,

青海盐湖锂资源及提锂技术概述

青海盐湖锂资源及提锂技术概述锂是一种重要的战略性资源物质，它广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、铝、润滑剂、制冷剂及核工业等新兴领域，是现代高科技产品不可或缺的重要原料。锂产品的开发与生产在某种程度上直接影响着工业新技术的发展，其消费量标志着一个国家高新技术产业的发展水平。特别是近几年锂电池工业发展迅速，市场对锂的需求每年10%的速率快速增长。我国锂资源储量丰富，主要分布在青海和西藏的盐湖中。位于青藏高原上的柴达木盆地矿产资源（特别是盐湖资源）十分丰富被誉为“聚宝盆”，盐湖中锂储量约为2447.38万吨（以氯化锂计），占我国锂资源总储量的83%，占世界锂资源总储量的1／3。由于地理环境及工业薄弱基础的限制，开发西藏盐湖锂资源比较困难，因此青海盐湖必将成为我国锂资源供应的重要基地。 1青海盐湖锂资源概况 1.1青海盐湖锂资源的分布 青海盐湖资源中已编入矿产储量的锂矿产地共有10 处，但主要分布在察尔汗盐湖察尔汗矿区、察尔汗盐湖别勒滩矿区、大柴旦湖、东台吉乃尔盐湖、西台吉乃尔盐湖和一里坪盐湖6 个矿区。其中察尔汗盐湖及别勒滩矿区为2个特大型矿床，西、东台吉乃尔盐湖和一里坪矿区为3 个超大型矿床。详见表1。

表1 青海盐湖卤水矿床锂资源储量表 1.2卤水水化学特征及卤水性质 根据含锂卤水中阴离子组成，青海盐湖分为硫酸盐型和氯化物型，以硫酸盐型为主且多以硫酸镁亚型存在。不同类型的盐湖其卤水水化学特征和卤水性质各有不同，详见表2。 表2 工业品位盐湖卤水锂资源特性 注：老卤是指高镁锂盐湖卤水滩晒浓缩到最后的卤水 相比于国外盐湖，我国盐湖卤水锂资源具有总量高、锂含量品位低、镁锂比高（40∶ 1～1200∶ 1）且卤水中伴生硼、钾、镁、钠等众多元素

盐湖卤水提锂技术综述上课讲义

盐湖卤水提锂技术综 述

盐湖卤水提锂技术文献综述 1.从盐湖卤水中提取碳酸锂的生产工艺 早期的锂盐大都从矿石中提取，但随着高品位锂矿石的不断减少和矿石提锂的成本不断提高，盐湖提锂逐渐引起人们的关注。盐湖提锂是从上个世纪70年代开始研发，到90年代国外公司在盐湖提锂技术上取得了突破，盐湖资源得到综合利用，经核算后，其碳酸锂的生产成本大大低于矿石提锂，推动了盐湖提锂的发展。目前盐湖提锂的生产工艺主要有溶剂萃取法、沉淀法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法和电滲析法等。 1.1溶剂萃取法 溶剂萃取技术是利用锂离子在液相和有机相中分配比不同而使锂离子得到纯化或浓缩。因为锂离子的水合能力很强，因此在萃取时通常要加入盐析剂来降低锂离子的水合能力。从卤水中萃取锂的体系可以分为单一萃取体系和协同萃取体系。最典型的萃取体系是磺化煤油萃取体系，其基本原理如下： FeCl3+Cl-=FeCl4- (1-1) 2TBP + Li+ + FeCl4-= LiFeCl4· 2TBP (萃取) (1-3) LiFeCl4· 2TBP +HCl = HFeCl4· 2TBP+LiCI (反萃) (1-4)

式中FeCl3为络合剂；TBP为萃取剂；HCl为反萃剂，浓度为6-9mol/L。通过多级萃取、反萃，得到氯化锂溶液，除杂浓缩后用碳酸钠沉锂制取碳酸锂。 ?此方法的优点是锂萃取率高，镁锂分离效果好，可以从高镁/锂比盐湖卤水中提取碳酸锂，并且在工艺上可行； ?其缺点是萃取剂价格昂贵且损失严重，萃取过程中需处理的卤水量大，设备腐烛较大，在生产过程中容易对盐湖和周边 地区造成污染。 1.2沉淀法 沉淀法是向卤水中加入沉淀剂制备碳酸锂的方法，主要包括碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法和硼锂共沉淀法。 (1)碳酸盐沉淀法： 碳酸盐沉淀法从卤水中提取碳酸锂己经实现了工业化应用，其工艺方法是先将卤水蒸发浓缩，再经酸化脱硼，然后除去剩余的钙镁等杂质离子，最后加入碳酸钠沉淀析出碳酸锂。美国Minsal公司首先应用此方法开发Atacama盐湖，其生产工艺流程如图1-1所示。

我国锂资源开发的生产工艺现状

第４４卷第１３期２０１６年７月 广　州　化　工 ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．１３ Ｊｕｌｙ． ２０１６我国锂资源开发的生产工艺现状* 冉敬文１，２，刘　鑫１，裴　军２，尹文旭２ （１中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室，中国科学院青海盐湖研究所， 青海　西宁　８１０００８；２黄冈师范学院，湖北　黄冈　４３８０００） 摘　要：介绍了我国锂资源的概况，开发现状；根据我国锂资源开发的特点，详细阐述了生产碳酸锂的生产工艺，重点讨论了目前卤水提锂试运行的四种工艺，比较了其优缺点，提出了改进方向；探讨了工业化发展中存在的问题，提出了今后研究开发的方向，尖晶石型锰系列吸附剂因具有吸附容量大，吸附解析快，运行成本低，操作方便，适合所有体系等优点是优先发展方向。 关键词：锂资源；生产工艺；优缺点；发展方向 　中图分类号：Ｏ６－１　文献标志码：Ａ文章编号：１００１－９６７７（２０１６）０１３－０００４－０３ *基金项目：中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室开放基金（Ｎｏ：２０１５０００５１１）。 第一作者：冉敬文（１９７３－），男，特聘教授，主要从事功能材料合成和无机盐的分离提取研究。 ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＬｉｔｈｉｕｍＲｅｓｏｕｒｃｅｉｎＣｈｉｎａ* ＲＡＮＪｉｎｇ－ｗｅｎ１，２，ＬＩＵＸｉｎ１，ＰＥＩＪｕｎ２，ＹＩＮＷｅｎ－ｘｕ２ （１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄＨｉｇｈｌｙＥｆｆｉｃｉｅｎｔＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＳａｌｔＬａｋｅＲｅｓｏｕｒｃｅｓ， ＱｉｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳａｌｔＬａｋｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＱｉｎｇｈａｉＸｉｎｉｎｇ８１０００８； ２ＨｕａｎｇｇａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨｕｂｅｉＨｕａｎｇｇａｎｇ４３８０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｇｅｎｅｒａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｌｉｔｈｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｃａｒｂｏｎａｔｅｌｉｔｈｉｕｍｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌａｎｄｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｌｉｔｈｉｕｍｆｒｏｍｂｒｉｎｅａｔｐｒｅｓｅｎｔｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｓｐｉｎｅｌｔｙｐｅｍａｎｇａｎｅｓｅｓｅｒｉｅｓａｄｓｏｒｂｅｎｔｗａｓａｐｒｉｏｒｉｔｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｂｅｃａｕｓｅｉｔｈａｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌａｒｇｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ，ｆａｓｔａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｌｏｗｒｕｎｎｉｎｇｃｏｓｔ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒａｌｌｓｙｓｔｅｍｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｈｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓ；ｍｅｒｉｔｓａｎｄｆａｕｌｔｓ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ 锂及其盐类是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略 物资，而我国锂盐产品的生产还远远不能满足国内需求，相当 一部分依赖进口，受制于人。另外，原油燃料在使用过程中排 放大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物，既浪费资源又污染 环境，已对人类生存提出了严峻挑战。因此，改变储能方式， 开发新的能源已迫在眉睫。其中，发展新能源环保汽车及其高 性能、大容量动力电池，已逐步成为全球范围的共识，我国现 有的碳酸锂产能在３．３万吨，其中电池级碳酸锂产能占１／３。 国内碳酸锂的供应量为１．２万吨，市场需求量为１．９万吨。在 此基础上如果每增加１０万辆新能源汽车，将拉动５０００～８０００吨 电池级碳酸锂的需求。预计２０２０年达到１５．５万吨［１］。这也为 锂盐的开发提供了绝好机遇。 １　锂资源的现状 锂及其化合物广泛应用于国民经济的各个领域，国际市场 上的需求量平均每年以７％～１１％的速度增加，２０１２年中国锂 离子电池产业规模达５５６．８亿元，十二五末增长到了１２５１．５亿 元，复合增长率达３０％以上［２］。我国锂资源相对丰富，从固态 矿来看，江西省宜春市有着丰富的锂矿资源，现探明可用的氧 化锂储量达到２５０万吨，占全国锂矿资源可用储量的５０％以 上，约占全世界的２０％［３］。尽管如此，锂矿石资源存在品位 低，开发成本高等特点，部分矿石需要进口，如江苏银河锂业 年产１７０００万吨碳酸锂完全从奥大利亚进口。而盐湖卤水中蕴 藏丰富的锂资源，占世界锂储量的６６％［４］，目前世界上有智 利、阿根廷、美国、澳大利亚和中国等１０余个国家正从事锂资 源的提取和开发工作，其中智利因其卤水丰富、成分单一、锂 离子含量高、分离提取技术相对简单而占有相当优势，产量逐 年上升，效益可观。我国盐湖卤水中锂资源占总储量的 ８７％［５］，主要分布在青海、西藏、新疆等盐湖卤水中，其中西 藏的锂资源主要呈碳酸盐型，集中于藏北西部的扎布耶盐湖和 东部的班戈—杜佳里湖，锂资源量分别为８３７万吨和５０万 吨［６］。尽管储量丰富，但由于我国盐湖卤水镁锂比高、开采技 术难度大、成本高，难得有经济效益。因此，盐湖卤水提取锂