21世纪的能源金属,享有白色石油美誉
锂被誉为是21世纪“白色石油”和最重要的战略资源。随着新能源汽车的快速发展和新能源储能的需要,锂作为21世纪能源金属的地位日益凸显。
锂(Li)是自然界中最轻的金属,是一种银白色金属,有良好的导电性,在空气中易氧化,在高容量电池、核聚变反应堆等领域均有广泛的应用。
锂首次成为举世瞩目的能源金属,是用作核聚变武器的生产。在热核反应中,1g锂有效能量最高可达~kWh,比相同质量的U裂变所产生能量大8倍,相当于3.7t标准煤。
锂资源在自然界中有两种富存形式:以碳酸锂(Li2CO3)形式存在于锂辉石、锂云母中,约占34%。以离子态(Li+)存在于盐湖卤水和海水中,约占66%。
矿石提锂主要应用于高质量的电池级碳酸锂的制备,提取锂的成本相对较高。海水或卤水提锂主要应用于工业级碳酸锂的制备。卤水锂要达到电池级锂,技术尚待突破。
随着大量锂电池退役,废弃电池正极材料中锂离子的含量远高于天然盐湖中的锂含量,与电池正极材料含有的钴、镍、锰等有价金属一样,也有较高的回收价值。
锂电池正极材料中金属的回收主要使用酸洗-浸取法,使固态的正极材料如LiCoO2、LiMn2O4中的金属元素以离子态富存于溶液中,随后经过萃取、沉淀等方法逐一分离。
世界锂资源丰富的国家有南美洲的“锂三角”(智利、阿根廷、玻利维亚)、中国、澳大利亚等。
中国锂资源丰富,但目前同时也是世界锂消费和进口大国。中国是全球第一大锂盐生产国和消费国。近年来中国国内面临锂辉石矿开采难度大、高镁锂比盐湖分离难度大等现实问题。
我国盐湖锂资源主要分布在青藏高原的盐湖中,盐湖锂资源储量占全国锂资源总储量的80%左右,其中青海盐湖锂资源储量占比接近50%。青海盐湖类型以硫酸盐为主,且多以硫酸镁亚型存在,还有相当数量的氯化物型盐湖。
青海盐湖资源量丰富,滩晒条件好,但盐湖资源本身的高镁锂比给锂的富集和分离带来很大的困难。对于高镁锂比盐湖卤水,绿色、低成本镁锂分离是世界性难题,也是盐湖提锂工艺之关键和资源综合利用瓶颈。
传统锂资源消费主要集中在陶瓷及玻璃加工、润滑剂等化工产品生产等行业,随着电动汽车产业的快速成长,锂电池尤其是动力锂电池消费成为锂资源的主要消费部门。快速增长的市场需求和价格使锂资源日益成为各国和资源巨头的
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