在锂深加工产品中,除电池级碳酸锂、氟化锂不用经过氯化锂环节外,其它深加工产品均要通过氯化锂环节。盐湖提锂时,氯、钾离子含量稍高成为其劣势,而在生产氯化锂过程中,盐湖提锂中氯离子含量稍高的劣势将会消失。在后续工业级金属锂生产过程中,采用氯化锂—氯化钾熔盐电解法(原理:电解质中氯化锂为55%,氯化钾为45%,以氯化钾为支持电解质,它起稳定和降低熔点的作用,在直流电作用下,阳极产生氯气,阴极产生锂),盐湖提锂中氯、钾离子含量稍高的劣势均将消失。相反,如果直接采用从卤水深度净化为氯化锂的工艺,则省掉碳酸锂与盐酸中和反应过程,氯离子将变为优势。
所以,在氯化锂系深加工产品链中,盐湖提锂进行深加工依然具有优势,大有作为。这也可以解释目前金属锂、丁基锂等锂深加工企业为什么均为盐湖提锂企业:Rookwood、FMC、赣锋锂业。
盐湖开发现状:南美掀起盐湖开发热潮,中国盐湖开发挫折中前进
在高回报的带动下,南美“锂三角”掀起盐湖开发热潮。我们认为由于“资源禀赋较好”,“形成集群效应后,基础设施较好”,加之“多数盐湖可以采用成熟的沉淀法等优势”,南美地区盐湖开发成功概率较大。
而我国含锂盐湖都深居西部高海拔盐湖地区,要么高镁锂比,要么开发基础条件薄弱,开发难度比较大。同时由于各工艺都采用了新技术,还没达到完全成熟稳定的阶段,在挫折中前进,目前几大企业都在进行工艺改进或者是刚刚改进完毕,虽然我们希望成功后改变我国锂资源进口的局面,但从目前了解的情况看,国内盐湖开发进度依然有待观察。
全球含锂盐湖资源主要集中在南美安第斯山高原的“锂三角”和中国的青藏高原。一般位于降雨量少、日照及风力强度大、蒸发量大、干旱,不利于人类生存的荒漠气候带内。
(一)南美掀起盐湖开发热潮
目前,成功开发的盐湖主要集中在南美“锂三角”,分别是智利SQM、美国Rockwood开发智利Atacama盐湖和美国FMC开发阿根廷HombreMuerto盐湖。
南美“锂三角”盐湖具有各种优势,在锂资源需求带动下,该地区再度掀起盐湖开发热,目前处于开发阶段的盐湖有五个以上。该地区盐湖开发具有先天性优势:资源禀赋较好;形成产业集群效应后,基础设施较好;许多盐湖可以采用成熟的沉淀法。
(二)全球盐湖开发典范-智利Atacama盐湖
智利Atacama盐湖地处智利东北部的安第斯高原,海拔2,300m,可开发碳酸锂资源800万吨,为中低锂镁比卤水锂矿的代表,采用沉淀法生产。Rockwood在1982年开始建厂开发,目前由SQM、Rockwood两家公司进行开发,是全球盐湖综合开发的典范。
SQM对盐湖实现综合开发利用:一条线以卤水为原料,生产碳酸锂、氯化钾、硫酸钾、硼酸等,另一条线以硝石为原料,生产碘、硝酸盐专用肥,两条线结合生产硝酸钾。
SQM工艺:利用盐田工艺蒸发浓缩卤水;LiCl6%卤水运输至安托法加斯港的加工厂进行下游锂产品的深加工;以Na2CO3沉淀除去大约80%的Mg。再用石灰或NaOH将剩余的Mg除掉,用纯碱沉淀锂,获得Li2CO3产品。
SQM综合开发程度高,锂产品只是副产品,所以锂盐成本很低,锂盐产品平均成本在15,000元/吨左右,并且规模大,所以锂产品具有极强的定价优势。
(三)中国盐湖开发:在挫折中前进
我国富锂盐湖主要集中在青藏高原,多达80个以上,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。但是环境比南美“锂三角”恶劣。
我国自20世纪90年代末期开始对富锂盐湖开发以来,在挫折中前行,到目前还没有企业生产达到设计产能。东、西台吉乃尔盐湖所在位置交通条件、基础设施均较好,但都是高镁锂比盐湖,导致成本较高。盐湖股份在察尔汗盐湖的碳酸锂项目进入了试生产阶段,有可能实现突破进入工业化生产。而扎布耶盐湖资源禀赋较好,但是开采进度也缓慢,西藏矿业定向增发后,技改项目投产时间推迟,进度还有待观察。而锂业新星西藏城投正推进结则茶卡、龙木错盐湖开发,未来值得期待。
“锂三角”盐湖开发对国内盐湖开发的借鉴意义:因地制宜,充分利用太阳能发展盐田工艺;对盐湖进行综合开发利用;对锂产品进行深加工;注重下游渠道,抢占国际市场。