云母提锂取得突破,锂电池迎来新趋势
锂是最轻的金属,化学活性强,是典型的亲石分散元素。其地质丰度为20×10-6。自然界中含锂矿物有100多种。目前,工业上使用的锂矿物只有5种,即锂辉石、锂云母、锂辉石、磷灰石和铁锂云母。锂辉石、锂云母是目前固体锂矿的主要来源。
中国的锂资源主要有两种。一是出现在第四纪盐湖中的晶间卤水。突破了从湖中液态矿中提取锂及锂化合物的生产工艺。也就是最近热压盐湖提锂。另一种是本文涉及的固体矿物,如锂辉石、锂云母等。锂云母含有锂、钾、铷和铯。它是一种单斜晶系,通常呈细鳞状聚集体、淡紫色,有时呈黄绿色。玻璃光泽。主要见于花岗伟晶岩中,也见于黄土岩和高温热液脉中。
盐湖碳酸锂虽然成本优势明显,但由于盐水中杂质较多,提纯技术有限,产品中钠离子、硼元素含量和磁性物质含量三项指标无法满足高要求。
锂云母碳酸锂和锂辉石碳酸锂与盐湖碳酸锂相比,都是从矿物中提锂,采用湿法冶金工艺,全过程封闭生产。产品中钠离子、硼元素和磁性物质的含量要求严格。可控、纯度高、质量稳定,在高端应用中占据主导地位,是目前三元锂电池正极材料的主要来源。
由于锂云母杂质较多,Li2O含量相对较低,早期锂云母提锂成本较高,而云母提锂方法相对简单,难以提高锂含量。近年来,提锂技术不断优化升级,提高了云母提锂的量产效率。在云母提锂产品成本控制方面,锂云母碳酸锂的生产成本低于行业平均水平。如果以锂云母为原料,成本远低于锂辉石。
1、云母提锂成本进一步降低
科研力量降低成本,一步法成本降低至33000元/吨,云母提锂方法迭代创新,一步法提取电池级碳酸锂的成本已降至约3.3万元/平均成本每种提锂技术的成本约为4.09万元/吨,为锂云母的发展注入了活力。
2、锂渣及副产品综合利用,成本进一步降低
锂云母开采和提锂过程可产生高附加值的副产品,包括长石粉、硫酸钠、铷铯盐、钾明矾等。在最优条件下, 品位0.51%的原矿120万吨产品可直接销售,每吨碳酸锂可抵扣1.95万元左右,其中精选部分抵扣4600元/吨,冶炼部分为扣除14900元/吨,云母提锂成本有再度回落的可能。
2020年锂矿对外依存度约为70%,其中60%从澳大利亚进口。在当前国际关系背景下,中国锂资源有必要进行大开发,确保供应安全。