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導(dǎo)讀: 隨著新能源的大力推廣,鋰作為儲能電池生產(chǎn)的核心原材料,全球?qū)︿嚨男枨罅垦杆倥噬?,鋰礦資源被推向了開發(fā)熱潮。目前鋰資源獲取主要有三種工藝:鋰輝石提鋰、鋰云母提鋰和鹵水(鹽
隨著新能源的大力推廣,鋰作為儲能電池生產(chǎn)的核心原材料,全球?qū)︿嚨男枨罅垦杆倥噬?,鋰礦資源被推向了開發(fā)熱潮。目前鋰資源獲取主要有三種工藝:鋰輝石提鋰、鋰云母提鋰和鹵水(鹽湖提鋰),其中鹵水鋰開發(fā)難度大,目前多以偉晶巖型鋰礦為主,而偉晶巖型鋰礦資源中常見的便是鋰輝石、鋰云母。鋰輝石和鋰云母是通過技術(shù)手段提煉金屬鋰的主要礦物,鋰電池中的鋰便主要來源于這二者,兩種礦物有共同特性,也有不同之處。
鋰輝石提鋰
鋰輝石是鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽,屬單斜輝石族礦物,其顏色多呈灰白、綠、暗綠或黃色,玻璃光澤,晶體呈短柱狀或板狀,直立晶面有晶面條紋,常有微量的鈉、鈣、鎂,偶爾還有鉻、稀土、氦和銫等混入。
目前我國使用技術(shù)最成熟的便是鋰輝石提鋰,采用這種路線產(chǎn)出鋰的品質(zhì)最高,且鋰輝石通常含鋰量高,提取金屬鋰的成本低,因此如今鋰輝石提鋰市場份額較大。根據(jù)其礦石性質(zhì),鋰輝石可采用的選礦方法有浮選法、磁選法和重選法(重懸浮液法),而浮選(正浮選法和反浮選法)常作為主要方法,磁選及重選則為輔助方法。
優(yōu)點(diǎn)
鋰輝石提鋰,原料化學(xué)組成穩(wěn)定簡單,除硅和鋁主要雜質(zhì)外,其它雜質(zhì)含量均很低,因此工藝過程易于控制,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠,對于生產(chǎn)高品質(zhì)電池級碳酸鋰具有絕對優(yōu)勢;
在制備成本這方面,鋰輝石也比較有優(yōu)勢,因?yàn)樘妓徜嚭蜌溲趸囘@兩個制造鋰電池的原材料都可以從鋰輝石中制造出來,只是工藝路線有所不同,設(shè)備無法共用,成本上并沒有太大的差異;
鋰輝石鋰含量通常高于鋰云母,更適合生產(chǎn)含鋰原材料;
我國鋰輝石資源豐富,其中四川占57%,在全國乃至全世界都占有重要地位。
缺點(diǎn)
雖然四川阿壩、甘孜兩州探明儲量大,具備大規(guī)模開發(fā)的前提,但四川地區(qū)鋰礦資源開發(fā)程度不高。由于四川鋰礦多處于高原及山地區(qū)域,礦山海拔高,自然環(huán)境惡劣,早期勘探難度和開采難度相對較高,前期鋪設(shè)基礎(chǔ)建設(shè)所耗費(fèi)時間和投資亦較高,尾礦處理難度大,據(jù)統(tǒng)計(jì),四川省鋰礦勘探比例僅為4%,所以供應(yīng)保障穩(wěn)定性不足。
鋰云母提鋰
鋰云母是鉀和鋰的基性層狀鋁硅酸鹽,屬云母族礦物,其一般只產(chǎn)在花崗偉晶巖中,其儲量大,但鋰含量較低,顏色為紫和粉色并可淺至無色,具有珍珠光澤,無磁性,常呈細(xì)鱗片狀集合體、短柱體、小薄片集合體或大板狀晶體,熔化時,可以發(fā)泡,并產(chǎn)生深紅色的鋰焰,可從中提取鋰、銣、銫等有價金屬。常用的選礦方法有硫酸焙燒法、硫酸鹽焙燒法、石灰石法、氯化焙燒法、壓煮法和堿溶法幾種。
優(yōu)點(diǎn)
江西宜春被譽(yù)為“亞洲鋰都”,坐擁全球最大的多金屬伴生鋰云母礦,鋰云母礦資源儲量大,礦資源集中,開采條件較好(礦山平均海拔較低,當(dāng)?shù)貧夂蜻m宜開采,全年開采時間較長),交通方便,大多是露天開采,能規(guī)?;蛇x,因此從資源稟賦和開發(fā)成本的角度,鋰云母提鋰具有一定優(yōu)勢。
缺點(diǎn)
鋰云母提鋰工藝相對于鋰輝石提鋰來說較復(fù)為雜,且副產(chǎn)品量大,在生產(chǎn)的過程中會有很多的雜質(zhì)產(chǎn)生,清理雜質(zhì)耗時耗力,所以產(chǎn)能表現(xiàn)欠缺;
鋰云母原礦鋰品位偏低,多數(shù)礦品位在 0.35%-0.5%之間,與鋰輝石平均 1.5%左右的品位仍有差距,因此在品味方面,鋰云母提鋰技術(shù)相對于鋰輝石提鋰來說,優(yōu)勢較弱
至于成本方面,鋰云母含鋰量通常低一些,提取金屬鋰的成本也更高一點(diǎn)。
礦石提鋰歷史悠久,技術(shù)已趨于成熟,二者各有利弊。加之實(shí)際生產(chǎn)中,僅用單一工藝即可提取出鋰精礦的情況少之又少,通常都要用到聯(lián)合選礦工藝,所以不管是鋰輝石提鋰工藝還是鋰云母提鋰工藝,都應(yīng)先進(jìn)行選礦試驗(yàn),結(jié)合具體鋰礦床中的組分和性質(zhì),依據(jù)礦石本身的特性和選礦試驗(yàn)結(jié)果來選擇更加科學(xué)、效果更佳的選礦設(shè)備及提鋰工藝,實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效的鋰礦資源開發(fā)利用。常用到的選礦設(shè)備有鄂破、圓錐破、球磨機(jī)、浮選機(jī)、磁選機(jī)等。