當(dāng)前，新能源產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，尤其是全球新能源汽車市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張，推動(dòng)鋰需求量保持增量發(fā)展。鋰礦資源作為金屬礦產(chǎn)資源之一，全球鋰資源主要存在于鹽湖鹵水和礦石中，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，目前全球已探明的鋰資源儲(chǔ)量大約為9800萬(wàn)噸，分布形式多樣、范圍廣泛，除鋰礦外，海水、鹽湖中也儲(chǔ)存有大量的鋰資源。

目前，主要提鋰技術(shù)為鹽湖(鹵水)提鋰和礦石提鋰兩種，鹽湖提鋰法品質(zhì)較低，規(guī)模擴(kuò)張需要采鹵量很大，需要的裝置建設(shè)成本也較高;鹵水提鋰則主要受制于鹽湖品位、鹵水量和方法制約，而電化學(xué)脫嵌技術(shù)的提出為提鋰產(chǎn)業(yè)提供了一條效率更高的解決方案。

行業(yè)技術(shù)升級(jí) 電化學(xué)脫嵌助力提鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展

鹽湖提鋰通過(guò)從含鋰鹽湖中提取鋰資源，其成本較低、資源豐富的特點(diǎn)使得其在鋰產(chǎn)業(yè)中占有重要地位。“電化學(xué)脫嵌”的概念始于鋰離子電池，是指鋰在電極上不斷充電放電過(guò)程中從電極中脫出的過(guò)程。鋰離子電池在充放電過(guò)程中，即是鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程。而在鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。

在對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上會(huì)有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，其表面一般具有大量微孔，當(dāng)鋰電子達(dá)到負(fù)極時(shí)即會(huì)嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣的，當(dāng)電池進(jìn)行放電時(shí)，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，而鋰離子從電極中脫出進(jìn)入溶液的過(guò)程即被稱作脫嵌。

電化學(xué)脫嵌作為用來(lái)進(jìn)行鹽湖提鋰是目前鹽湖提鋰領(lǐng)域的一個(gè)新型開創(chuàng)性方法，其應(yīng)用思路是利用水溶液鋰電池脫嵌的反向工作原理，將溶液中的鋰離子嵌在陰極材料中再進(jìn)行后續(xù)處理，采用對(duì)鋰離子具有“記憶效應(yīng)”的脫鋰電池正極材料為電極材料，鹽湖鹵水為陰極電解液，不含鎂的支持電解質(zhì)為陽(yáng)極電解液，最終行程一個(gè)“富鋰態(tài)吸附材料│支持電解質(zhì)│陰離子膜│鹵水│欠鋰態(tài)吸附材料”的電化學(xué)脫嵌體系。

在電解過(guò)程中，陰極的電子發(fā)生還原反應(yīng)，使得鹽湖鹵水中鋰離子嵌入陰極材料中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分離，再通過(guò)后續(xù)的處理分離操作，最終實(shí)現(xiàn)高效提鋰的實(shí)際效果。

中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家委員會(huì)經(jīng)過(guò)鑒定，電化學(xué)脫嵌提鋰技術(shù)相較于產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)技術(shù)能夠有效處理高鎂鋰比鹽湖鹵水、提高了30%-50%的鋰綜合回收率、擴(kuò)展了可處理的鹵水品位，在操作上簡(jiǎn)單環(huán)保、提鋰裝置模塊化、智能化，可組建不同規(guī)模的生產(chǎn)線，能夠快速投入生產(chǎn)。

技術(shù)可行性獲國(guó)內(nèi)外驗(yàn)證 鹽湖提鋰技術(shù)新時(shí)代已至

我國(guó)已探明的鋰資源主要分布在 青海、西藏、湖北和四川等，其中鹽湖資源約占全國(guó)總儲(chǔ)量的82%，礦石資源約占18%，而含鋰鹽湖主要分布在青海、西藏和湖北等地。隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車行業(yè)市場(chǎng)快速發(fā)展，對(duì)鋰資源的需求量日益增大，國(guó)內(nèi)礦石鋰和鹽湖提鋰難以滿足市場(chǎng)需求。數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)80%以上的鋰資源來(lái)自于鹽湖，但因鋰含量地、雜質(zhì)較多而難以實(shí)現(xiàn)分離提取，加之國(guó)內(nèi)鹽湖分布地區(qū)自然環(huán)境較為惡劣、交通運(yùn)輸不便，一定程度上限制了國(guó)內(nèi)擴(kuò)產(chǎn)速度。

電化學(xué)脫嵌提鋰技術(shù)能夠適用于低品位、復(fù)雜鹽湖鹵水體系，對(duì)于原材料有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，提鋰裝置模塊化、提鋰效率高以及成本低的特點(diǎn)將為企業(yè)帶來(lái)極大便利。目前，金圓股份作為國(guó)內(nèi)首家實(shí)施電化學(xué)脫嵌法鹽湖提鋰的公司，已于西藏捌千錯(cuò)鹽湖鹵水提鋰產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)，建立起了年產(chǎn) 2000t 級(jí)碳酸鋰生產(chǎn)線并完成調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)出合格碳酸鋰產(chǎn)品。

國(guó)際市場(chǎng)上，電化學(xué)脫嵌提鋰技術(shù)同樣得到驗(yàn)證應(yīng)用，西藏珠峰安赫萊斯鹽湖、阿里扎羅鹽湖項(xiàng)目中將應(yīng)用電化學(xué)脫嵌法移動(dòng)式提鋰方艙，預(yù)計(jì)將在當(dāng)?shù)囟鄠€(gè)鹽湖及同一鹽湖不同采鹵區(qū)域之間進(jìn)行全方位的中試工作，目前已啟程發(fā)往阿根廷，這也標(biāo)志著電化學(xué)脫嵌法在海外鹽湖應(yīng)用取得新的突破。

當(dāng)下，鹽湖提鋰規(guī)模化建設(shè)正在國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)緊鑼密鼓地進(jìn)行，國(guó)內(nèi)的設(shè)備法鹽湖提鋰工藝供應(yīng)商仍在努力搶奪海內(nèi)外市場(chǎng)。依托于企業(yè)多年累積的豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和持續(xù)技術(shù)更新迭代的終端產(chǎn)品，中國(guó)企業(yè)在設(shè)備法鹽湖提鋰領(lǐng)域走在全球前沿，未來(lái)在全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，也將有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)參與其中，持續(xù)完善迭代產(chǎn)業(yè)技術(shù)，打開新的市場(chǎng)空間。