(1)成果简介
针对我国盐湖锂资源禀赋差、镁锂比高造成的锂总收率低、提锂过程自动化和智能管控水平低等问题,突破了高镁锂比型盐湖萃取法/吸附+膜法提锂技术,建立了适用于万吨级以上规模的盐湖高效提锂试剂、材料及技术体系,原始卤水锂离子转化为碳酸锂过程的综合回收率70.2%,成本优势显著,产品竞争力强,对产业的发展有引导和带动作用;开发了盐湖提锂过程在线检测装置、提锂过程智能管控系统并在示范工程现场实现应用,实现盐湖提锂过程的可视化和自动控制。项目研发的盐湖高效提锂技术显著提升了生产过程的自主性和可靠性,在材料、装置、工艺路线、自动化检测、智能化管控等方面的国产自主化率达100%;针对低品位黏土型锂矿赋存状态复杂、选矿富集困难、浸出性能差,直接提锂辅料消耗高、锂回收率低等问题,创造性地提出了“两段焙烧活化-水浸-低温均相深度除杂-控速沉锂”新技术体系;针对废锂电池锂回收率低、产品纯度低的问题,开发了盐焙烧转型优先提锂技术,锂水浸率达到95%以上,解决了硫酸焙烧法烟气污染严重、碳还原法提锂效率低的问题,提出了基于螯合树脂的改性靶向除氟、选择性深度除钙方案,钙含量<2mg/L,氟<10mg/L,锂综合回收率达到93%以上,为战略锂资源的安全供应提供了科技支撑。
(2)主要性能指标及适用条件范围
该技术/设备适用于多种锂资源类型,包括锂辉石、锂云母、黏土型锂矿、盐湖卤水锂以及废旧三元锂电池。黏土型锂矿的回收率为82%,盐湖原卤直接提锂综合回收率达到70.2%,废旧三元动力电池的回收率可达90%。盐湖提锂单位产品的加工成本(以碳酸锂计)介于2.9万至3.1万元/t,其配备的钙镁在线检测装置具备高精度,测量精度优于5%FS(满量程)。此外,该系统的智能管控功能覆盖广泛,覆盖率达到了92.3%。
(3)成果应用情况
项目开发的“吸附+膜法”和协同萃取提锂技术,成功应用于兴华锂盐、青海金维、金海锂业、西藏阿里拉果资源、锂业科思等公司,使用效果良好;废电池优先提锂广泛适用于各类三元动力电池极片粉、电池粉,在徐州针对废三元动力电池建设300t/a中试线,碳酸锂产品纯度满足《YS/T 582-2023》电池级碳酸锂标准,锂综合回收率达到90%;黏土型锂矿在云南昆明建成处理矿量300t/a规模的半工业试验的验证,可稳定制备国标碳酸锂,取得了锂平均回收率82%的优异指标。
(4)成果展示
图1 高镁锂比、高盐度的核心萃取设备 图2 在线检测装置
图3 盐湖提锂智能管控系统
图4 离子交换深度除氟-除钙镁系统