鹽湖提鋰行業(yè)市場分析_第1頁
鹽湖提鋰行業(yè)市場分析_第2頁
鹽湖提鋰行業(yè)市場分析_第3頁
鹽湖提鋰行業(yè)市場分析_第4頁
鹽湖提鋰行業(yè)市場分析_第5頁
已閱讀5頁,還剩31頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

鹽湖提鋰行業(yè)市場分析一、資源稟賦缺陷催生中國設(shè)備法鹽湖提鋰工藝脫穎而出隨著新能源汽車、電子器件和儲(chǔ)能技術(shù)的迅速發(fā)展,鋰在新型能源材料領(lǐng)域的應(yīng)用受到高度關(guān)注,被譽(yù)為“21世紀(jì)的能源金屬”、“白色石油”。全球鋰資源主要存在于鹽湖鹵水和礦石中;目前已探明的鋰資源中,鹽湖鹵水占58%,鋰精礦占26%。根據(jù)USGS,截至2021年,全球已探明的鋰資源儲(chǔ)量約為8900萬噸,主要集中在玻利維亞、阿根廷、智利、美國、澳大利亞和中國。中國已探明的鋰資源(金屬當(dāng)量)儲(chǔ)量約為534萬噸,占全球儲(chǔ)量的6%,主要分布在青海、西藏、湖北和四川等。鹽湖資源約占全國總儲(chǔ)量的82%,礦石資源約占18%。含鋰鹽湖主要分布在青海、西藏和湖北;鋰輝石和鋰云母則主要分布在四川、江西和湖南。隨著新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展,對鋰資源的需求量日益增大,但受制于環(huán)保、交通、技術(shù)等因素,國內(nèi)礦石鋰和鹽湖提鋰難以滿足市場需求,2020年我國鋰原料自給率僅32%。新能源汽車發(fā)展迅猛,拉動(dòng)上游動(dòng)力電池及金屬鋰需求。需求端來看,金屬鋰在新能源產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)工業(yè)、3C電子數(shù)碼消費(fèi)品和儲(chǔ)能電池領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,其中新能源汽車和儲(chǔ)能電池增速較為可觀。2021全年中國市場新能源汽車銷量為352.1萬輛,根據(jù)主流汽車品牌的銷量與在建產(chǎn)線預(yù)測,2025年中國新能源汽車銷量有望達(dá)到1168萬輛,2021-2025年CAGR為35%。在全球市場,2021年全球新能源汽車銷量為650萬輛,根據(jù)EVTank等機(jī)構(gòu)預(yù)測,2025年全球新能源汽車銷量可達(dá)1800萬輛,2021-2025年CAGR為29%。參考一輛純電動(dòng)車帶電量約60KWh,現(xiàn)階段電池度電耗鋰量0.8kg/KWh,則2021年中國新能源汽車碳酸鋰需求量為16.9萬噸,全球需求量為31.2萬噸;2025年中國新能源汽車碳酸鋰需求量將達(dá)到56.1萬噸,全球需求量86.4萬噸。盡管中國80%以上的鋰資源來自于鹽湖,但與南美鋰三角相比,中國鹽湖資源鋰含量低,雜質(zhì)較多,尤其是鎂、鋰因化學(xué)性質(zhì)類似而難以分離;加之我國鹽湖分布的地方自然環(huán)境較為惡劣,交通運(yùn)輸不便,因而擴(kuò)產(chǎn)難度大,國內(nèi)擴(kuò)產(chǎn)速度較緩慢。截至2021年,青海地區(qū)鹽湖年產(chǎn)能僅11.7萬噸/年,產(chǎn)量5.9萬噸,產(chǎn)能利用率50.4%;西藏地區(qū)僅扎布耶鹽湖實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),設(shè)計(jì)產(chǎn)能0.5萬噸/年。青?;A(chǔ)設(shè)施相對完善,是國內(nèi)最早實(shí)施鹽湖提鋰項(xiàng)目開發(fā)的地區(qū)。青海省鹽湖鋰資源儲(chǔ)量占比約占全國的50%,主要集中于察爾汗鹽湖、東臺(tái)吉乃爾鹽湖、西臺(tái)吉乃爾鹽湖、一里坪鹽湖和大柴旦鹽湖。與國外鹽湖相比,青海鹽湖鹵水具有鋰含量低、鎂鋰比高等特點(diǎn)(鎂鋰比普遍高于60,鋰含量0.02-0.085%),且鹵水中伴生硼、鉀、鎂、鈉等眾多元素,成分更為復(fù)雜,鹵水鋰的分離難度更大。因此盡管資源豐富且具有較好的晾曬條件,但難以直接運(yùn)用傳統(tǒng)太陽池法,需要更先進(jìn)的技術(shù)解決鋰離子濃縮、雜質(zhì)分離等問題。2018年,中國首個(gè)萬噸級(jí)吸附+膜法項(xiàng)目,藍(lán)科鋰業(yè)察爾汗鹽湖1萬噸高純優(yōu)質(zhì)碳酸鋰項(xiàng)目達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn),標(biāo)志著中國鹽湖提鋰技術(shù)規(guī)?;a(chǎn)正式打通,青海地區(qū)由此開啟鹽湖提鋰的發(fā)展步伐。西藏地區(qū)鹽湖主要分布在藏西北地區(qū),整體多為碳酸型鹽湖,鹵水鋰、硼含量較高,含鎂量低,鋰資源平均品位較高。但由于西藏鹽湖大多位于偏遠(yuǎn)、艱苦的高寒高海拔地區(qū),受限于嚴(yán)格的環(huán)保要求和基礎(chǔ)設(shè)施缺乏,目前整體開發(fā)程度較低,項(xiàng)目進(jìn)展緩慢;只有扎布耶鹽湖實(shí)現(xiàn)5000噸的工業(yè)化開發(fā),結(jié)則茶卡和捌千錯(cuò)鹽湖有少量的碳酸鋰試驗(yàn)性產(chǎn)能。中國鹽湖開發(fā)難度更大,催生多種提鋰工藝。青海、西藏嚴(yán)格的環(huán)保要求限制了傳統(tǒng)太陽池法的應(yīng)用,各鹽湖間巨大的品位差異也使得鹽湖提鋰工藝難以像礦石提鋰具有通用性。為“量體裁衣”開發(fā)出適合中國鹽湖的工藝,國內(nèi)多所科研院校和鹽湖企業(yè)在鹽湖提鋰領(lǐng)域投入多年,已摸索開發(fā)出吸附法、膜法、萃取法、電化學(xué)法等多種路線,通過技術(shù)革新彌補(bǔ)中國鹽湖自然稟賦的缺陷。目前,國內(nèi)鹽湖提鋰領(lǐng)域已形成一湖一策、多工藝并行的局面。供需失衡推動(dòng)碳酸鋰暴漲,短平快設(shè)備法鹽湖提鋰更具優(yōu)勢。伴隨下游需求的快速增長,鋰資源的供需失衡推動(dòng)鋰價(jià)暴漲。截至12月25日,碳酸鋰價(jià)格為56.5萬元/噸,氫氧化鋰價(jià)格為56.8萬元/噸。參考百川盈孚,56.5萬元/噸的碳酸鋰價(jià)格下,鹽湖提鋰(吸附法)毛利率為83.4%、礦石提鋰(硫酸法)毛利率為21.0%。由于鹵水價(jià)格相對平穩(wěn),高鋰價(jià)為采取鹽湖提鋰工藝的上游鋰企帶來豐厚利潤。目前,各大鋰企已紛紛披露碳酸鋰擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,對業(yè)主而言,如何在高鋰價(jià)下更快開發(fā)在手鋰資源成為當(dāng)務(wù)之急。由于鋰精礦的開發(fā)周期為3-5年,傳統(tǒng)太陽池法修建鹽田+原鹵晾曬也需要至少4年時(shí)間;對比之下,1-2年建設(shè)期的設(shè)備法鹽湖提鋰工藝無疑成為最短平快的提鋰選擇。我們認(rèn)為,沉淀多年的技術(shù)攻關(guān)持續(xù)打磨中國鹽湖提鋰行業(yè)設(shè)備、技術(shù)供應(yīng)商;伴隨行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)浪潮,中國企業(yè)憑借更具性價(jià)比的工藝、技術(shù)服務(wù),具有充分的潛力脫穎而出,立足行業(yè)前沿。二、太陽池法:適用于低鎂鋰比碳酸型鹽湖的傳統(tǒng)工藝太陽池法是鹽湖提鋰領(lǐng)域最傳統(tǒng)、最成熟的工藝,在南美鹽湖提鋰項(xiàng)目中廣泛使用。太陽池法基于碳酸鋰溶解度的負(fù)溫度效應(yīng),將鹽湖鹵水在多級(jí)鹽田中分級(jí)灘曬濃縮,制得達(dá)到要求的高鋰成鹵后,在鹽梯度太陽池中加熱該鹵水,使其中的鋰以碳酸鋰形式結(jié)晶析出,再經(jīng)過苛化法或碳化法等加工,即可獲得工業(yè)級(jí)或電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)品。太陽池法提鋰工藝的核心在于鹽梯度太陽池,其從上往下由3層組成:1)上層為上對流層(淡水層),由淡水組成,其溫度與環(huán)境溫度相近,主要起形成和保護(hù)中部鹽梯度層的作用;2)中部為非對流層(鹽梯度層),其鹽濃度隨深度增加不斷增加,一方面阻止熱量散失于池面,還利用淡水與鹵水折射率的不同,使熱能蓄存于池底鹵水中。由于鹽梯度層的存在,下對流層鹵水蒸發(fā)緩慢,其他鹽類難以析出,易于碳酸鋰在池底大量沉淀,提高品味。3)下層為下對流層(儲(chǔ)能區(qū)),由飽和鹽溶液組成,溫度較上對流層高很多,主要達(dá)到收集、儲(chǔ)存太陽能、提高鹵水溫度的功能。鹽梯度太陽池可以跨季節(jié)儲(chǔ)存熱量,即便在冬季,池底仍可維持一定的溫度,疊加冬季鹵水中的鋰濃度較高,碳酸鋰依然可以在鹽梯度太陽池中沉淀析出,實(shí)現(xiàn)全年連續(xù)生產(chǎn)。太陽池法的優(yōu)點(diǎn)在于工藝操作簡單、成本低;但缺點(diǎn)在于只適用于鎂鋰比極低的碳酸鹽型鹽湖鹵水提鋰,且易受制于氣候條件,淡水消耗偏高,并不適用于中國的鹽湖。而南美鋰鹽湖資源鎂鋰比低,且鹽湖灘曬條件優(yōu)越,因此多太陽池法為主,技術(shù)路線由3個(gè)階段組成:鹽田蒸發(fā)、鋰與其他離子分離、純化沉淀。目前太陽池法在國內(nèi)的唯一應(yīng)用即在西藏扎布耶鹽湖。扎布耶鹽湖鹵水類型為碳酸鹽型,質(zhì)量濃度為100mg/L,已接近碳酸鋰的飽和點(diǎn),因此一期0.5萬噸產(chǎn)能采用了鹽梯度太陽池法(SGSP法)。此外,扎布耶鹽湖地處高原,無電力、無礦物能源,且交通運(yùn)輸不便,缺乏燃料能源供給;該工藝路線充分利用青藏高原太陽能豐富、具備修建鹽田的地理?xiàng)l件等顯著優(yōu)勢,不添加任何化學(xué)試劑,可在當(dāng)?shù)靥崛〕銎肺辉?0%~80%的碳酸鋰精礦產(chǎn)品,經(jīng)過提純后碳酸鋰純度達(dá)99.5%以上。但出于環(huán)保角度考慮,國內(nèi)太陽池法有破壞自然生態(tài)的潛在威脅,未來新項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃極少采用該方法。三、吸附耦合膜法:應(yīng)用廣泛的設(shè)備法鹽湖提鋰工藝吸附耦合膜法是當(dāng)前國內(nèi)鹽湖提鋰領(lǐng)域應(yīng)用最主流、產(chǎn)業(yè)化程度最完善的工藝之一,在青海地區(qū)廣泛應(yīng)用。該工藝分為吸附段和膜段,吸附段利用吸附劑的鋰離子選擇性吸附提取鹵水中的鋰離子,再洗脫實(shí)現(xiàn)鋰離子的濃縮,以及與其他離子(主要是鎂離子)的分離;膜段通過一系列有機(jī)膜梯度耦合進(jìn)一步濃縮、純化鹵水:超濾膜(UF)主要用于過濾合格液中的懸浮物顆粒降低對后續(xù)納濾膜的污染和損耗、納濾膜(NF)主要用于實(shí)現(xiàn)一二價(jià)離子的分離、反滲透膜(RO)主要用于工藝后端對鋰溶液的濃縮。吸附+膜法主要優(yōu)勢在于對低鋰離子濃度+高鎂鋰比鹽湖的鋰提取。相比全球其他地區(qū)鹽湖,低鋰離子濃度+高鎂鋰比是中國鹽湖的最顯著特征。由于鋰、鎂具有相似的性質(zhì)及水合半徑,因此鹵水中的鎂鋰比越高,提鋰難度越大,成本越高;該工藝的誕生則有效解決了高鎂鋰比鹽湖提鋰的難題。(一)吸附工段吸附段是將原鹵/老鹵作為提鋰原料,首先利用對鋰有選擇性的吸附劑將鹵水中的鋰離子吸附,再用淡水/酸將吸附劑中的鋰離子洗脫,實(shí)現(xiàn)鋰離子與其他雜質(zhì)離子的分離,核心在于鎂鋰元素的分離。吸附段所使用的吸附劑主要分為無機(jī)吸附劑和有機(jī)吸附劑。有機(jī)吸附劑一般為離子交換樹脂型,其選擇性較差,且難洗脫;無機(jī)吸附劑主要有鋁系吸附劑、錳系和鈦系尖晶石型氧化物吸附劑等,其對鋰具有高選擇性、吸附量大、洗脫率也高,是鹽湖鹵水提鋰應(yīng)用較多的吸附材料。鋁系吸附劑是目前較為成熟、且唯一得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的吸附劑。鋁系吸附劑屬于層狀雙氫氧化物(LDHs),由帶正電荷的層板(帶正電荷的鋁氧八面體和空穴中的Li+)和層間陰離子有序組裝疊層形成,吸附劑整體結(jié)構(gòu)為電中性。淡水淋洗后,Li+被脫除而在對應(yīng)位置形成空穴;這些空穴只能容納與Li+大致相當(dāng)?shù)年栯x子。對于鎂鋰比高的鹵水,雖然Mg2+的半徑(0.065nm)與Li+(0.060nm)接近,但是Mg2+的標(biāo)準(zhǔn)水合自由能遠(yuǎn)大于Li+,進(jìn)入空穴需要更大的能量,因此鋁系吸附劑對鹽湖中的其他陽離子具有很好的分離性,有效解決高鎂鋰比鹵水提鋰?yán)щy的問題?;阡X系吸附劑對鋰離子的選擇性較高,制備工藝簡單,通過水洗即可實(shí)現(xiàn)無溶損脫鋰的優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)品現(xiàn)已在青海鹽湖實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。但鋁系吸附劑主要問題在于吸附容量小,且更適用于氯化物型和硫酸鎂亞型的中性鹽湖,堿性或酸性環(huán)境會(huì)破壞鋁系吸附劑的結(jié)構(gòu)。針對鋁系吸附劑的缺陷,國內(nèi)外又進(jìn)行了新型吸附劑的研究;其中更具產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景優(yōu)勢的是離子篩型鈦系、錳系吸附劑。鈦系、錳系離子篩是將鋰源與二氧化鈦、錳氧化物等鈦源、錳源混合,反應(yīng)生成離子篩前驅(qū)體,采用酸將其中的Li+洗脫出去可獲得離子篩,將離子篩放置于含鋰鹵水中吸附可再次形成鋰鈦、鋰錳復(fù)合氧化物。鈦系離子篩對Li+的理論吸附容量可達(dá)39.8mg/g,造粒后容量為3~5mg/g,與鋁系相當(dāng),具有溶損率較低、鋰洗脫率高、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),且彌補(bǔ)了錳系溶損率高的問題。錳系離子篩在脫鋰劑的作用下可將結(jié)構(gòu)中的鋰離子幾乎全部脫除,因此具有更高的吸附容量,對Li+的最大理論吸附容量最高可達(dá)82.3mg/g。此外,鋁系吸附劑通常更適用于中性鹵水(不耐酸不耐堿),錳系吸附劑適用于中性偏酸性鹵水(最高7.5-8,耐酸不耐堿),鈦系吸附劑適用于碳酸鹽型鹽湖鹵水及強(qiáng)堿性液態(tài)礦產(chǎn)(耐酸堿)。盡管鈦系、錳系吸附劑在實(shí)驗(yàn)過程中展現(xiàn)出更優(yōu)異的吸附性能,但在產(chǎn)業(yè)化過程中仍有諸多難以克服的問題:1)實(shí)際吸附容量與理論吸附容量之間存在巨大差距,主要系吸附劑前體洗脫過程中Li+脫附不完全以及循環(huán)過程中吸附通道被堵塞,導(dǎo)致有效空位數(shù)減少。2)在洗脫過程中,粉末吸附劑的核心骨架在溶液中溶損、破裂、塌陷;尤其是錳系吸附劑,循環(huán)過程中3、4價(jià)錳離子容易發(fā)生歧化反應(yīng)溶損,導(dǎo)致離子篩部分框架溶解,嚴(yán)重影響離子篩的循環(huán)性能,對其工業(yè)化應(yīng)用造成較大限制。3)工業(yè)生產(chǎn)中造粒、成膜、發(fā)泡、成纖維、磁化等工序,容易導(dǎo)致吸附劑吸附位點(diǎn)被堵塞和覆蓋,降低工業(yè)吸附劑的吸附容量。4)鈦系、錳系離子篩均需采用酸性洗脫劑來洗脫Li+,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用易造成環(huán)保問題。在重點(diǎn)公司分析1、藍(lán)曉科技:中國高端吸附分離材料領(lǐng)導(dǎo)者藍(lán)曉科技2001年成立于陜西西安,是一家專業(yè)從事吸附分離材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè),提供以特種吸附分離材料為核心的配套系統(tǒng)裝置和整體解決方案。公司生產(chǎn)的吸附分離材料包括30多個(gè)系列,涵蓋100多個(gè)品種,廣泛用于食品、制藥、植物提取、離子膜燒堿、環(huán)保、化工催化、濕法冶金、水處理等領(lǐng)域,是行業(yè)內(nèi)產(chǎn)線品類最全的公司之一。公司吸附分離材料產(chǎn)能4.75萬噸/年,產(chǎn)能集中于特種樹脂工廠(7500噸/年)、高陵新材料產(chǎn)業(yè)園(2.5萬噸/年)和蒲城藍(lán)曉產(chǎn)業(yè)園(1.5萬噸/年),是規(guī)模性與技術(shù)性并行發(fā)展的中國高端吸附分離材料領(lǐng)導(dǎo)者。公司在鹽湖提鋰領(lǐng)域深耕多年,自主開發(fā)的吸附+膜法提鋰整體解決方案具有諸多優(yōu)勢:在吸附材料方面,公司自主研發(fā)的鋁系吸附劑提鋰性能優(yōu)異,能實(shí)現(xiàn)貧礦鹵水的經(jīng)濟(jì)性提鋰,通過吸附法富集處理,大幅提高鋰濃度,降低鎂鋰比;此外公司產(chǎn)品有效解決鹽湖提鋰的雜質(zhì)問題,具有深度除雜能力,除硼-鰲合樹脂還可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)深度除雜。在工藝服務(wù)方面,公司可為客戶量身打造“材料+工藝+裝置+整線建設(shè)運(yùn)行”的一體化解決方案,提供鋰吸附劑、完整工藝技術(shù)、系統(tǒng)裝備;該整體解決方案已在多個(gè)規(guī)模化項(xiàng)目中成功運(yùn)用。在技術(shù)層面,公司已在涉鋰產(chǎn)業(yè)鏈中形成獨(dú)特的“技術(shù)極”。公司擁有10余項(xiàng)專利,成熟鋰吸附劑升級(jí)+新品吸附劑開發(fā),可針對中、高、低不同品位的鹵水提供不同方案,技術(shù)輻射精制、回收、除硼、礦石鋰除雜等多個(gè)維度。在市場層面,公司廣泛開展海內(nèi)外鹽湖鹵水提鋰技術(shù)的市場拓展,采集不同國家地區(qū)的鹵水進(jìn)行小試,針對南美、歐洲、北美等的鹽湖,提供定制化的中試設(shè)備以及技術(shù)可行性方案等。2、藍(lán)科鋰業(yè):國內(nèi)吸附+膜法開創(chuàng)者,立足察爾汗鹽湖的老牌企業(yè)青海鹽湖藍(lán)科鋰業(yè)股份有限公司系科達(dá)制造與鹽湖股份的子公司,是國內(nèi)最早使用“吸附+膜法”工藝進(jìn)行鹽湖提鋰的企業(yè)。藍(lán)科鋰業(yè)作為鹽湖股份的子公司,主要實(shí)施對青海察爾汗鹽湖的開發(fā);其技術(shù)起源于俄羅斯,經(jīng)過十余年完善與打磨,察爾汗鹽湖3萬噸提鋰產(chǎn)能已實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)。藍(lán)科鋰業(yè)是國內(nèi)鹽湖提鋰行業(yè)的先行者,率先布局察爾汗鹽湖1萬噸提鋰項(xiàng)目。2007年,鹽湖股份與核工業(yè)北京冶金研究所合資成立藍(lán)科鋰業(yè)前身青海鹽湖藍(lán)科鋰業(yè)有限公司,其中鹽湖股份持股51%、核工業(yè)北京冶金研究所持股45%。2007-2009年,公司投資5.05億元規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)1萬噸高純優(yōu)質(zhì)碳酸鋰項(xiàng)目,在青海察爾汗鹽湖嘗試實(shí)施鹽湖提鋰;但工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)吸附劑制造成本和破碎率過高,項(xiàng)目遭遇瓶頸。2010年,公司通過青海佛照鋰與青海威力引入俄羅斯院士團(tuán)隊(duì)的吸附劑技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)鹵水提鋰技術(shù)的突破;作為技術(shù)專利提供方的青海佛照鋰和青海威力分別以技術(shù)入股和后續(xù)增資獲得藍(lán)科鋰業(yè)16.91%和10.78%股權(quán)。2012年,公司1萬噸項(xiàng)目開始穩(wěn)定生產(chǎn),日生產(chǎn)能力突破5萬噸,品位達(dá)到99.5%。2017年,科達(dá)制造出資受讓青海佛照鋰、青海威力等持有的藍(lán)科鋰業(yè)股權(quán),合計(jì)持有公司43.58%股份,投票權(quán)為48.48%。2018年,公司1萬噸裝置正式實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn),碳酸鋰純度可達(dá)99.2%。3、久吾高科:頗具潛力的鈦系吸附劑開發(fā)者久吾高科成立于1997年,是國內(nèi)最早從事陶瓷膜等膜材料和膜分離技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的企業(yè)之一,面向工業(yè)過程分離與特種水處理領(lǐng)域提供系統(tǒng)化的膜集成技術(shù)整體解決方案。經(jīng)過二十多年的發(fā)展,公司已具備了較強(qiáng)的陶瓷膜材料研發(fā)和生產(chǎn)、有機(jī)膜材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、各類膜組件和成套設(shè)備研發(fā)和生產(chǎn)、膜工藝開發(fā)以及膜分離系統(tǒng)集成能力,能夠面向不同應(yīng)用領(lǐng)域提供系列化膜集成技術(shù)整體解決方案。公司現(xiàn)已被認(rèn)定為“中國膜行業(yè)陶瓷膜領(lǐng)域龍頭企業(yè)”,陶瓷濾膜產(chǎn)品及成套裝備被國家工信部認(rèn)定為第六批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品。公司核心產(chǎn)品陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鋯和氧化鈦等粉體原料經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)制成的具有多孔結(jié)構(gòu)的無機(jī)精密陶瓷過濾材料。陶瓷膜過濾是一種“錯(cuò)流過濾”形式的流體分離過程:陶瓷膜管壁密布微孔,在壓力作用下,原料液在膜管內(nèi)的膜外側(cè)流動(dòng),小分子物質(zhì)(或液體)透過膜,大分子物質(zhì)(或固體顆粒、液體液滴)被膜截留從而達(dá)到料液不同成分的分離、濃縮和純化;過濾精度涵蓋微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)。公司膜材料可應(yīng)用在生物醫(yī)藥、化工、新能源等工業(yè)過程分離領(lǐng)域及工業(yè)污水、市政污水、水環(huán)境治理等環(huán)保水處理領(lǐng)域。不同于鹽湖提鋰項(xiàng)目膜工段中納濾、反滲透、電滲析等環(huán)節(jié)采用的有機(jī)膜材料,陶瓷膜作為無機(jī)膜材料通常僅用于前端預(yù)處理工段。4、藍(lán)深科技:CMR一步提鋰技術(shù)塑造核心競爭力西安藍(lán)深新材料科技有限公司(藍(lán)深科技)成立于2014年,是一家專注于高分子功能分離材料研發(fā)、制造、應(yīng)用的高新技術(shù)企業(yè)。公司在陜西省渭南市蒲城高新區(qū)生產(chǎn)基地?fù)碛?000立方米特種樹脂、3000立方米鋰吸附材料產(chǎn)能。公司專注于高難廢水、廢氣深度處理高分子功能材料研發(fā)及應(yīng)用,為用戶提供工業(yè)廢水、廢氣深度處理完整解決方案;產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理、化工、制藥、食品、冶金等領(lǐng)域。在鹽湖提鋰領(lǐng)域,公司CMR一步提鋰技術(shù)可實(shí)現(xiàn)鹽湖原始含鋰鹵水中鋰與鎂、鉀、鈉、鈣、鐵、硅、硼等元素的分離,不受鉀肥生產(chǎn)影響;提鋰過程不添加化學(xué)藥劑,提鋰之后鹵水其它成份不變,可直接回注鹽湖。目前公司已在中國青海、西藏,阿根廷、智利、玻利維亞等數(shù)十個(gè)鹽湖開展提鋰相關(guān)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)。公司在五礦鹽湖、中信國安鋰業(yè)的原鹵吸附提鋰項(xiàng)目運(yùn)行穩(wěn)定,獲得客戶認(rèn)可。2019年,藍(lán)深科技與五礦鹽湖在一里坪鹽湖啟動(dòng)合作研發(fā)“鹽湖原鹵高效提鋰技術(shù)研究”項(xiàng)目,藍(lán)深負(fù)責(zé)研發(fā)生產(chǎn)分離鋰與鉀、鈉、鎂的吸附劑,并共同完成連續(xù)離交吸附裝置的工藝研究驗(yàn)證。2021年4月,近千噸級(jí)的工業(yè)生產(chǎn)線投料運(yùn)行;同年5月,五礦項(xiàng)目通過青海省科技廳的專家評(píng)審。2022年7月,公司與中信國安西臺(tái)吉乃爾鹽湖2000噸/年吸附法原鹵提鋰項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)并驗(yàn)收,其中藍(lán)深負(fù)責(zé)吸附段整體工藝包、核心吸附材料及全套設(shè)備集成;CMR一步法技術(shù)成功應(yīng)用于硫酸亞鎂型鹽湖中。5、Eramet:吸附劑性能強(qiáng)勁的海外企業(yè)法國Eramet(埃赫曼)公司是全球最大的鐵合金生產(chǎn)商之一,在錳、鎳鐵合金及高品質(zhì)冶煉領(lǐng)域具有行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位。2019年,Eramet通過其子公司Eramine全資獲得位于阿根廷西北薩爾塔省、海拔3800米Centenario-Ratones鹽湖的永久性采礦權(quán)。該鹽湖總面積約500平方公里,目前已探明碳酸鋰資源量989萬噸LCE、儲(chǔ)量110萬噸LCE,鋰的平均品位為366g/L。Eramet自2010年即開始投資進(jìn)行鹽湖鹵水提取電池級(jí)碳酸鋰的技術(shù)研究并取得多項(xiàng)專利。公司2017年開始實(shí)施Centenario-Ratones鹽湖提鋰項(xiàng)目的可行性研究,2020年初建設(shè)中試工廠,直接提鋰收率達(dá)到90%,加工周期約為一周,生產(chǎn)碳酸鋰的現(xiàn)金成本預(yù)計(jì)僅3500美元/噸;較傳統(tǒng)自然蒸發(fā)18個(gè)月周期、50%收率顯著提升。但受疫情影響,項(xiàng)目隨后被迫中斷。2021年11月,Eramet與中國青山集團(tuán)簽署合作協(xié)議,于22年初再次啟動(dòng)2.4萬噸碳酸鋰項(xiàng)目建設(shè)。根據(jù)協(xié)議條款,青山集團(tuán)出資3.75億美元收購項(xiàng)目49.9%股權(quán),Eramet前期投資1.85億美元+新注資0.25億美元,保留50.1%股權(quán)和經(jīng)營權(quán),項(xiàng)目投產(chǎn)后將按照股權(quán)比例包銷。6、新疆泰利信:錳鈦系吸附劑領(lǐng)域的后起新秀新疆泰利信成立于2018年,由成都理工大學(xué)特聘教授、中科院鹽湖研究所特聘研究員楊建元與成都理工大學(xué)安蓮英教授創(chuàng)立。公司TMS-M系列錳系和TMS-T系列鈦系吸附劑具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),適用于含鋰濃度50mg/L以上,PH值5-14的含鋰溶液,包括氯化物型、硫酸鹽型、碳酸型鹽湖鹵水及各種液態(tài)礦產(chǎn)資源(例如含鋰地?zé)崴?、油氣田水等)。TMS系列吸附劑材料均具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)和三維離子交換通道,對鋰的選擇性好,極少吸附其他陽離子。具有吸附容量高(錳系理論容量6-15mg/g,鈦系理論容量6-30mg/g)、吸附效率高、吸附解吸時(shí)間短(1小時(shí)內(nèi))、溶損小、使用壽命長等性能。2022年5月,新疆泰利信參股的萬鋰資源與青海柴達(dá)木地礦公司簽署電池級(jí)碳酸鋰生產(chǎn)線合作協(xié)議,擬共同出資5000萬元成立鹽湖提鋰項(xiàng)目公司,使用新疆泰利信新一代“錳鈦系”鹽湖提鋰技術(shù),建設(shè)千噸級(jí)以上電池級(jí)碳酸鋰批量生產(chǎn)線,開發(fā)青海柴達(dá)木地礦公司鹽湖老鹵水及水氯鎂石夾帶鋰資源,這是公司首個(gè)千噸級(jí)鹽湖提鋰合作項(xiàng)目。其中萬鋰資源出資2550萬元,持股51%,青海柴達(dá)木地礦公司出資2450萬元,持股49%。2022年11月,萬鋰資源控股子公司格爾木萬鋰新能源擬投資2億元建設(shè)年產(chǎn)5000噸電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)線。該項(xiàng)目將以青海地礦集團(tuán)老鹵水為原料,依托新疆泰利信吸附法提鋰技術(shù)建設(shè)吸附法提鋰生產(chǎn)線。總體項(xiàng)目規(guī)模產(chǎn)能5000噸/年,一期工程擬投資0.8億元,8個(gè)月時(shí)間建成年產(chǎn)2000噸碳酸鋰生產(chǎn)線,設(shè)計(jì)產(chǎn)品為2000噸99.5%純度電池級(jí)碳酸鋰;投產(chǎn)后即啟動(dòng)二期項(xiàng)目建設(shè)。目前一期項(xiàng)目正全力推進(jìn)中,前段吸附解吸及濃縮車間選址確定,后段除雜沉鋰已選定格爾木藏青工業(yè)園廠房;同時(shí),已鎖定年供應(yīng)量100萬立方米以上的鹵水,整體項(xiàng)目力爭在2023年6月底投產(chǎn)。(二)膜工段膜分離技術(shù)是一種基于選擇透過功能的薄層物質(zhì),即分離膜材料,在一定濃度、壓力、電場等驅(qū)動(dòng)力場下實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的過程,起到濃縮和分離純化的作用,是一種純物理手段。常用的膜分離方法主要有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。近年許多膜材料被開發(fā)應(yīng)用于鹽湖提鋰,其優(yōu)點(diǎn)主要在于高選擇性、低能耗和良好的循環(huán)性能,有效解決了離子篩吸附法的造粒問題,目前已實(shí)現(xiàn)規(guī)?;\(yùn)行及自動(dòng)化控制。傳統(tǒng)膜分離法鹵水提鋰典型工藝流程包括沉降過濾等預(yù)處理、納濾系統(tǒng)除鎂離子和反滲透系統(tǒng)富集鋰離子。1)納濾納濾是一種壓力驅(qū)動(dòng)的膜分離過程,是鹵水鎂鋰分離和雜質(zhì)去除最關(guān)鍵的一步。特殊的納米級(jí)孔徑和膜表面的荷電性,使其對二價(jià)、多價(jià)離子和其他有機(jī)物截留率較高(Mg2+、SO42-等),但對單價(jià)離子(Li+、Na+、K+等)截留率較低(通常低于30%)。基于以上特點(diǎn),納濾膜分離技術(shù)特別適合中國高鎂鋰比鹽湖鹵水在低鋰濃度下的鎂鋰分離需求。納濾的特點(diǎn)在于分離效率高、能量消耗低、操作過程簡捷、設(shè)備集成化高。但由于在納濾過程中,截留側(cè)二價(jià)及二價(jià)以上離子濃度逐漸增加,而膜兩側(cè)一價(jià)離子濃度接近,因此納濾膜兩側(cè)化學(xué)勢相差較大,需要增加操作壓力才可保證膜的產(chǎn)水量。但伴隨更大的操作壓力,納濾膜對二價(jià)及二價(jià)以上離子的截留效率下降,因此實(shí)際操作中,納濾膜并不能完全分離鎂和鋰,只能顯著降低鹵水中的鎂鋰比。這一缺陷使得納濾膜更適宜于鎂鋰比低于30的鹵水;或需要在納濾分離前稀釋高鎂鋰比鹵水。此外,鹵水成分復(fù)雜,直接處理會(huì)導(dǎo)致膜表面污染結(jié)構(gòu)、膜組件堵塞等問題。因此,納濾膜很少被單獨(dú)應(yīng)用在鹽湖提鋰的工程化項(xiàng)目中,而是與反滲透、電滲析、吸附等技術(shù)結(jié)合形成耦合提鋰技術(shù)。納濾膜的成膜材料與反滲透膜基本一致。商品化納濾膜材料包括:醋酸纖維素(CA)、磺化聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)和聚乙烯醇(PVA)等。納濾膜組件大多為卷式組件,也有采用管式和中空纖維式的納濾膜組件。2)電滲析電滲析是一種電位驅(qū)動(dòng)的膜分離過程,在外加直流電場作用下,將鹵水通過交替放置的陽離子、陰離子選擇性交換膜;Li+、Na+、K+等一價(jià)陽離子在電場作用下通過陽離子交換膜定向遷移至濃縮室,Mg2+、SO42-、H2BO3-等其他溶質(zhì)則被阻擋在外留在脫鹽室;該交替循環(huán)過程可實(shí)現(xiàn)鋰的濃縮,再加入純堿即可沉淀碳酸鋰,且產(chǎn)生的母液可循環(huán)利用。目前國內(nèi)電滲析法鹵水提鋰技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,其核心膜元件是一二價(jià)選擇性離子交換膜材料。電滲析法由中國科學(xué)院青海鹽湖研究所自主研發(fā),由青海鋰業(yè)有限公司產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證推廣;成功應(yīng)用于中國青海東臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水提鋰,結(jié)合均相膜法、電滲析法和沉淀法,獲得產(chǎn)品純度在99.5%以上的電池級(jí)碳酸鋰,還可同步生產(chǎn)硫酸鉀、氯化鉀、硼酸和氫氧化鎂等產(chǎn)品,在一定程度上做到了鹽湖資源綜合利用。3)雙極膜電滲析雙極膜電滲析原理為在普通電滲析系統(tǒng)中引入雙極膜,以促進(jìn)水在電場下解離成H+和OH-的過程,在直流電場驅(qū)動(dòng)下,OH-與從含鋰原料液遷移進(jìn)入堿室的Li+結(jié)合,形成LiOH。該方法在由含鋰溶液制備氫氧化鋰方面具有應(yīng)用前景,其電解過程產(chǎn)生的HCl也可應(yīng)用于錳系、鈦系吸附過程中洗脫工段,在不添加額外化學(xué)試劑的情況下構(gòu)成項(xiàng)目內(nèi)的酸循環(huán)。雙極膜電滲析法主要缺陷在于高鎂鋰鹵水比下的性能劣勢:電解產(chǎn)生的OH-容易與Mg2+結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀,覆蓋離子交換膜;并且隨著質(zhì)量濃度的升高,濃差極化現(xiàn)象加劇,離子遷移阻力增大,影響電滲析效率,因此需要經(jīng)常拆洗膜,維護(hù)成本較高。4)多膜集成耦合盡管鹽湖提鋰工業(yè)化領(lǐng)域已有多種膜材料的應(yīng)用案例,但并未有一種膜材料可完全克服工業(yè)生產(chǎn)中的所有問題,因此膜材料的工業(yè)化使用多采用納濾、反滲透、電滲析、雙極膜電滲析等多膜集成耦合。在應(yīng)用實(shí)例中,青海柴達(dá)木盆地東臺(tái)吉乃爾鹽湖采用“電滲析法+納濾法”的多級(jí)膜分離技術(shù)。該工藝源于鹽湖所的離子膜交換技術(shù),在電滲析法的基礎(chǔ)上使用納濾膜,靠陰陽電極分離鋰離子和氯離子得到氯化鋰溶液,后段通過除雜濃縮、沉淀最終得到高純度碳酸鋰產(chǎn)品。該方法優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好,但對工藝條件控制和前端鹵水成分組成要求嚴(yán)格,難以復(fù)刻在其他鹽湖中,且具有較高的膜材料維護(hù)成本。青海一里坪鹽湖五礦鹽湖采用“梯度耦合膜分離技術(shù)”,并結(jié)合前端吸附法。該技術(shù)來自中科院鹽湖所,以一里坪鹽湖析鉀后低鋰濃度鹵水為原料,充分利用納濾膜、電滲析膜等不同膜分離過程的特點(diǎn),采用純物理過程,進(jìn)行鹵水預(yù)處理、鎂鋰高效分離和富鋰液濃縮,成功突破了“梯度耦合膜分離技術(shù)”工程化應(yīng)用的技術(shù)瓶頸,具有收率高、能耗低、無污染等特點(diǎn),對原料鹵水要求更低。重點(diǎn)公司分析1、啟迪清源:鹽湖提鋰膜法領(lǐng)軍者啟迪清源(北京)科技有限公司是教育部直屬、啟迪控股旗下的環(huán)保能源新材料公司。啟迪控股成立于2000年7月,前身是1994年8月成立的清華科技園發(fā)展中心,是依托清華大學(xué)設(shè)立的綜合性大型清華控股企業(yè),清華科技園開發(fā)建設(shè)與運(yùn)營管理單位;公司控參股上市及非上市企業(yè)800多家,總資產(chǎn)超過2000億元。啟迪清源作為啟迪控股在節(jié)能環(huán)保、鋰電新材料領(lǐng)域的科技創(chuàng)新先鋒企業(yè),專業(yè)以工業(yè)過濾、凈化、分離、提純、濃縮為核心技術(shù),進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)、制造、工藝過程應(yīng)用開發(fā)、提供系統(tǒng)解決方案,是國內(nèi)外膜法鹽湖提鋰的典范和技術(shù)引領(lǐng)者。公司核心競爭力來自強(qiáng)大的研發(fā)能力。啟迪清源技術(shù)依托于清華大學(xué)新材料學(xué)院、環(huán)境學(xué)院、化工學(xué)院等,在北京和上海擁有強(qiáng)大研發(fā)團(tuán)隊(duì)和完善科研中心,開展膜分離技術(shù)在鹽湖提鋰、海水淡化、物料分離濃縮、市政工程、中水回用、零排放工藝、工業(yè)水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)。此外,公司投資6億元在蕪湖建設(shè)了現(xiàn)代化的微濾、超濾、納濾膜等膜產(chǎn)品生產(chǎn)基地,為客戶提供高品質(zhì)膜產(chǎn)品。從0到1,與鹽湖股份的合作助力啟迪清源奠定膜法提鋰行業(yè)龍頭地位。鹽湖提鋰工業(yè)化項(xiàng)目中,公司最早的項(xiàng)目起源于2016年與青海鹽湖合作的“1萬噸碳酸鋰一期膜法鎂鋰分離項(xiàng)目”,該項(xiàng)目于當(dāng)年11月投產(chǎn),是國內(nèi)鹽湖提鋰碳酸鋰產(chǎn)量最多,運(yùn)行時(shí)間最長的項(xiàng)目。隨后公司開展了與鹽湖股份更緊密的合作,并于2017年共同成立青海鹽湖啟迪新材料科技開發(fā)有限公司。2018年4月,青海鹽湖佛照藍(lán)科鋰業(yè)2萬噸/年電池級(jí)碳酸鋰項(xiàng)目開工建設(shè);該項(xiàng)目啟迪清源采用BOT模式投資建設(shè),主要對藍(lán)科鋰業(yè)吸附單元合格鹵水洗脫液為原料進(jìn)行鎂鋰分離、濃縮、精制除硼,處理能力為2000m3/h;2022年7月,該項(xiàng)目正式全線貫通。2、唯賽勃:專注上游膜材料與配套設(shè)備公司是一家擁有高性能卷式分離膜及相關(guān)專業(yè)配套裝備原創(chuàng)技術(shù)、自主核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)、核心產(chǎn)品研發(fā)制造能力的高新技術(shù)企業(yè),主要產(chǎn)品包括反滲透膜及納濾膜系列產(chǎn)品、膜元件壓力容器、復(fù)合材料壓力罐等,是國內(nèi)極少數(shù)同時(shí)開展三大類產(chǎn)品研發(fā)及規(guī)?;a(chǎn)的企業(yè)。公司處于膜產(chǎn)業(yè)上游膜材料及配套設(shè)備板塊,為下游各類型膜分離技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域提供核心部件,產(chǎn)品下游可廣泛應(yīng)用于人居水處理、市政供水、污水處理、海水淡化、超純水制備以及濃縮分離等民用、商用、市政、工業(yè)領(lǐng)域。公司三大類產(chǎn)品功能來看,反滲透膜或納濾膜元件、膜元件壓力容器一般組合成膜組件,在反滲透或納濾環(huán)節(jié)中,實(shí)現(xiàn)脫鹽功能,在家用、商用、工業(yè)領(lǐng)域均有使用。復(fù)合材料壓力罐可用于家用及商用領(lǐng)域中的凈水和軟水設(shè)備,其內(nèi)部裝載活性炭、離子交換樹脂等濾料,以實(shí)現(xiàn)水體的凈化和軟化;在市政及工業(yè)領(lǐng)域則內(nèi)置石英砂、活性炭等濾料,對原水進(jìn)行初步過濾。2022年9月,公司工程隊(duì)正式抵達(dá)西藏結(jié)則茶卡鹽湖,實(shí)施唯賽勃-結(jié)則茶卡-低溫預(yù)處理中試項(xiàng)目施工。該項(xiàng)目采用公司低溫預(yù)處理納濾膜,可實(shí)現(xiàn)原鹵直接提鋰,無需經(jīng)過晾曬得到老鹵;產(chǎn)品還具有兩大優(yōu)勢:1)產(chǎn)品使用特殊聚酰胺涂層,突破了傳統(tǒng)納濾膜對水溫變化敏感的特性,在西藏等溫度低、晝夜變化大的情況下仍能保持良好的通水量和截留率,克服了低溫環(huán)境狀況下的不穩(wěn)定因素。2)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的膜元件結(jié)構(gòu),使容易造成污堵的成分容易從污水側(cè)排除,避免高鹽鹵水經(jīng)預(yù)處理后出現(xiàn)納濾膜濃水側(cè)結(jié)垢的現(xiàn)象。系列產(chǎn)品有效解決了傳統(tǒng)納濾膜低溫工作失效和高鹽鹵水結(jié)垢污堵的兩大難題。3、三達(dá)膜:連續(xù)移動(dòng)床打開公司提鋰業(yè)務(wù)優(yōu)勢三達(dá)膜是中國膜技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域的開拓者,20世紀(jì)90年代即開始在國內(nèi)從事過程工業(yè)先進(jìn)膜分離應(yīng)用工藝開發(fā),將國外先進(jìn)膜技術(shù)引入國內(nèi)并進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。公司業(yè)務(wù)包括膜材料研發(fā)、膜組件生產(chǎn)、膜軟件開發(fā)、膜設(shè)備制造、膜系統(tǒng)集成和膜技術(shù)應(yīng)用,核心技術(shù)均為自主研發(fā),已構(gòu)建一條涵蓋“膜材料-膜組件-膜設(shè)備-膜軟件-膜應(yīng)用”的膜產(chǎn)業(yè)鏈。公司產(chǎn)品主要服務(wù)特種分離與水處理兩大應(yīng)用領(lǐng)域:為傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過程升級(jí)改造提供清潔生產(chǎn)與綠色制造的手段與方法,為過程工業(yè)分離純化與污廢水資源化提供基于膜技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新解決方案。公司鹽湖提鋰業(yè)務(wù)始于2016年,先后在藍(lán)科鋰業(yè)、五礦鹽湖、青海鋰業(yè)、中信國安、西藏金泰、西藏國能等10余個(gè)鹽湖開展中試、工業(yè)化驗(yàn)證,并和吸附、電化學(xué)、萃取等公司合作,開展不同工藝包的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)開發(fā)。公司鹽湖提鋰業(yè)務(wù)核心是圍繞連續(xù)移動(dòng)床(連續(xù)離交設(shè)備)+膜工藝包,為客戶提供鹽湖提鋰技術(shù)解決方案和關(guān)鍵設(shè)備,包括原鹵或老鹵連續(xù)離交吸附工藝及設(shè)備、鹵水分鹽及鋰的濃縮技術(shù)。連續(xù)移動(dòng)床方面,公司連續(xù)移動(dòng)床系離子交換行業(yè)第三代技術(shù),與一、二代固定移動(dòng)床、模擬移動(dòng)床單臺(tái)200-300個(gè)閥門裝置相比,連續(xù)移動(dòng)床僅需1個(gè)主閥,穩(wěn)定性更高,保證項(xiàng)目運(yùn)行開工率。膜產(chǎn)品方面,公司生產(chǎn)的陶瓷膜、超濾膜可用于鹽湖提鋰的預(yù)處理;納濾膜可以實(shí)現(xiàn)鋰離子和鎂等二價(jià)以上離子的分離;反滲透膜可以實(shí)現(xiàn)鋰的濃縮。4、倍杰特:向鹽湖提鋰拓展的老牌水處理系統(tǒng)供應(yīng)商倍杰特成立于2004年,是一家專注工業(yè)水處理領(lǐng)域的企業(yè),主營業(yè)務(wù)聚焦污水資源化再利用和水深度處理,為客戶提供水處理解決方案、運(yùn)營管理及技術(shù)服務(wù)、商品制造與銷售三大板塊的服務(wù)。營收占比來看,公司水處理解決方案板塊收入占比70%,是最重要的業(yè)務(wù)板塊;該板塊主要針對大型工業(yè)與市政企業(yè)水處理需求,為客戶提供方案設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、系統(tǒng)集成、安裝施工、調(diào)試、試運(yùn)行等綜合服務(wù),根據(jù)客戶的不同項(xiàng)目需求,實(shí)施全過程或若干階段服務(wù)的承包。2021年起,公司開始布局鹽湖提鋰領(lǐng)域,核心競爭力在膜法+電滲析+蒸發(fā)結(jié)晶工藝段。2021年12月,公司中標(biāo)西藏扎布耶鹽湖萬噸提鋰項(xiàng)目納濾膜系統(tǒng)標(biāo)段,項(xiàng)目總金額2.73億元。該項(xiàng)目規(guī)模年產(chǎn)電池級(jí)碳酸鋰9600噸、工業(yè)級(jí)碳酸鋰2400噸,氯化鉀15.6萬噸,采用納濾+蒸發(fā)結(jié)晶的先進(jìn)鹵水提鋰工藝;公司提供納濾預(yù)處理系統(tǒng)、碳酸鈉回收納濾系統(tǒng)及多級(jí)納濾系統(tǒng)等5個(gè)標(biāo)段。在鹽湖提鋰項(xiàng)目中,公司主要提供系統(tǒng)裝置,膜材料則以外采為主。通過創(chuàng)新工藝有效維護(hù)膜,公司可延長膜使用時(shí)間至3-7年,最長延長至10年以上,大大降低后期運(yùn)維成本。當(dāng)前公司共承接7個(gè)鹽湖提鋰EP訂單:扎布耶鹽湖提鋰項(xiàng)目5個(gè)訂單涉及的全部設(shè)備已加工完畢,并通過了廠內(nèi)驗(yàn)收,部分設(shè)備已到項(xiàng)目現(xiàn)場,進(jìn)行安裝、調(diào)試。西藏拉果錯(cuò)鹽湖提鋰項(xiàng)目膜處理系統(tǒng)和鹽水精制系統(tǒng)2個(gè)訂單合同正在持續(xù)商談,11月初已確認(rèn)公司為西藏阿里拉果資源鹽水精制系統(tǒng)項(xiàng)目供貨單位。5、沃頓科技:專注納濾、反滲透膜的膜材料頭部供應(yīng)商沃頓科技是中國中車集團(tuán)旗下公司,主業(yè)包括膜材料、膜分離和棕纖維三大板塊,其中核心業(yè)務(wù)為膜材料板塊。公司深耕膜材料行業(yè)20余年,已規(guī)?;a(chǎn)20多個(gè)系列的膜產(chǎn)品,擁有130余項(xiàng)國家專利,產(chǎn)品遍布130多個(gè)國家與地區(qū),是全球知名卷式分離膜制造商和國內(nèi)反滲透膜領(lǐng)域龍頭企業(yè)。公司膜分離板塊還可為客戶提供全過程膜分離解決方案,在食品、醫(yī)藥、生物、化工、冶金、新能源和石化等行業(yè)具備多年項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。從營收構(gòu)成來看,公司膜板塊以提供各類膜產(chǎn)品(55%)為主,膜分離工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)占比(6%)較低。公司處于膜行業(yè)中游產(chǎn)業(yè)鏈,為下游膜應(yīng)用裝備制造商、膜工程公司及工程運(yùn)維企業(yè)提供膜材料和膜組件。在鹽湖提鋰領(lǐng)域,公司已有部分在手訂單,產(chǎn)品有較為成熟的應(yīng)用,但當(dāng)前業(yè)務(wù)模式以提供膜材料和膜組件為主,并未參與到項(xiàng)目工程建設(shè)中;膜分離項(xiàng)目將成為公司后續(xù)重點(diǎn)開拓領(lǐng)域。(三)吸附耦合膜法總結(jié)此前,在鹽湖提鋰的工業(yè)化過程中,吸附法和膜法分別作為單一的提鋰方案進(jìn)行測試。但吸附劑存在吸附容量小、解吸液鋰濃度低、雜質(zhì)含量高等缺點(diǎn),單獨(dú)產(chǎn)線難以達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。純膜法的局限性則在于膜使用壽命較短,維護(hù)成本高,能耗較大;高鹽度、高礦化度的鹵水也容易造成膜污染,頻繁更換增加生產(chǎn)成本。藍(lán)科鋰業(yè)通過與啟迪清源合作,將吸附法技術(shù)與膜法結(jié)合,開創(chuàng)了吸附耦合膜的系統(tǒng)提鋰工藝路線,有效解決了單一吸附法、膜法生產(chǎn)過程中的問題。該方案經(jīng)過藍(lán)科鋰業(yè)、藍(lán)曉科技等公司的持續(xù)優(yōu)化,目前已成為國內(nèi)青海地區(qū)鹽湖提鋰項(xiàng)目的最主流方案。吸附+膜法優(yōu)勢:1)可以原鹵直提或者從高鎂鋰比的鹽湖鹵水中提鋰,降低原鹵邊際品位,提高鋰收率的同時(shí)大幅縮減鹽田面積,縮短生產(chǎn)周期;2)使用全程用水解吸即可,無需添加任何化學(xué)試劑。吸附+膜法缺陷總結(jié):1)成熟運(yùn)用的鋁系吸附劑吸附容量通常小于5mg/g,低于理論吸附容量;2)解吸和頂液過程需要消耗大量淡水資源,在淡水資源稀缺的鹽湖礦區(qū)受限;3)吸附劑存在形式為粉末狀,制備和成型工藝影響較大,流動(dòng)性和滲透性較差,生產(chǎn)過程中易造成吸附劑的流失;4)吸附劑通用性差。四、萃取法:沉鋰母液回收工段的核心工藝萃取法是一種成熟的液液分離工業(yè)化技術(shù),萃取法提鋰通常采用對鋰具有高選擇性且對其他雜質(zhì)離子基本不存在萃取作用的有機(jī)溶劑萃取劑,將鋰從鹵水中萃取入有機(jī)相中,實(shí)現(xiàn)鋰與雜質(zhì)的分離,再將鋰反萃??;多級(jí)萃取、反萃取后,將含鋰溶液濃縮、除雜,即可獲得氯化鋰。目前主要的鋰萃取體系包括中性磷酸酯類和酰胺類萃取體系、冠醚類萃取體系、離子液體萃取體系等。其中應(yīng)用最成熟、具有工業(yè)化嘗試經(jīng)驗(yàn)的是磷酸三丁酯(TBP)協(xié)同萃取體系:以TBP為萃取劑,F(xiàn)e3+為共萃取離子。將TBP與FeCl3共同加入鹽湖鹵水中,鹵水中的Cl-可與FeCl3形成FeCl4-配陰離子,配陰離子可與Li+共同被萃入有機(jī)相,大大提高鋰的萃取率。萃取法具有提鋰效率高、操作過程簡單、連續(xù)性強(qiáng)、固定投資小等諸多優(yōu)點(diǎn);工業(yè)化應(yīng)用中,大華化工下屬興華鋰業(yè)利用萃取法工藝技術(shù)在大柴旦鹽湖建立了年產(chǎn)10000t碳酸鋰的生產(chǎn)線。但萃取法作為主工藝在實(shí)際應(yīng)用中,也存在一些問題:TBP協(xié)同萃取體系中,一方面磷酸三丁酯濃度較高,對萃取設(shè)備的腐蝕性較強(qiáng);另外在攪拌過程中,三氯化鐵容易乳化在萃取槽中形成絮狀物,從而無法充分混合萃取和反萃再生,對生產(chǎn)效率和回收率影響很大;而萃取法本身也存在一定環(huán)保問題,尾液中容易殘留一些有機(jī)物,需要額外的工藝進(jìn)行尾液除油。因此,目前采用萃取法作為鹽湖提鋰主工藝的僅有興華鋰業(yè),萃取法在沉鋰母液回收工段更具綜合優(yōu)勢。沉鋰工段中,碳酸鋰沉鋰母液為碳酸鋰和硫酸鈉的水溶液,其中碳酸鋰為飽和狀態(tài),硫酸鈉為不飽和狀態(tài),還包含少量碳酸鈉。由于高鹽環(huán)境下碳酸鋰的平衡溶解度受到限制,因此沉鋰反應(yīng)的單程收率只有80%左右,還有20%左右的鋰離子殘留在母液中。為避免鋰的損失與污水對環(huán)境危害,通常需要進(jìn)行母液回收處理。常用的沉鋰母液處理方法包括磷酸鋰沉淀法、循環(huán)回收、太陽池蒸發(fā)法和溶劑萃取法。磷酸鋰沉淀法是目前使用最廣泛的母液回收方法,即利用磷酸鋰與磷酸鈉的溶度積系數(shù)差異實(shí)現(xiàn)鋰鈉高效分離,母液鋰資源回收率90%+;但從經(jīng)濟(jì)性角度來說,每生產(chǎn)1噸磷酸鋰需要約3.3噸Na3PO4·12H2O,原料成本超過10000元,而磷酸鋰與碳酸鋰價(jià)格相比也缺乏工業(yè)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。循環(huán)回收是將沉鋰母液直接返回系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán),但由于母液中含有較多鈉離子、氯離子和碳酸根,長期容易造成富集,尤其是沉鋰過程添加的碳酸鈉中鈉離子沒有系統(tǒng)出口,易造成產(chǎn)品中攜帶大量氯化鈉,影響產(chǎn)品濃度。太陽池蒸發(fā)法是通過蒸發(fā)母液中的水分,使其他金屬陽離子沉淀,獲得高濃度含鋰溶液;但該工藝蒸發(fā)結(jié)晶能耗高、鋰的母液夾帶損失嚴(yán)重,且母液因CO23-的存在而涉及pH的反復(fù)調(diào)節(jié),酸堿耗量大,成本高。萃取法作為在鋰回收率和雜質(zhì)元素選擇性分離效果方面具有顯著優(yōu)勢的一種方法,鹵水整體回收率可達(dá)90%以上,且鋰鈉分離系數(shù)可達(dá)100以上。重點(diǎn)公司分析1、新化股份:持續(xù)精進(jìn)技術(shù)、拓寬業(yè)務(wù)的萃取法提鋰新秀公司前身為浙江新安江化肥廠,主業(yè)從事脂肪胺、有機(jī)溶劑、合成香料、雙氧水及其他精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營,主導(dǎo)產(chǎn)品為脂肪胺系列、有機(jī)溶劑系列和合成香料系列。脂肪胺系列主要用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域;有機(jī)溶劑系列是重要的化工產(chǎn)品和原料,用途廣泛;香精香料系列主要用于各類香精的生產(chǎn)。公司萃取法提鋰技術(shù)適用于鹽湖提鋰、鋰礦提鋰、回收鋰三大領(lǐng)域;針對不同鋰原料來源,可采用不同工藝提升提取效果,具有回收率高、初期設(shè)備投資少、生產(chǎn)成本低、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。公司萃取法提鋰工藝尤其適用于西藏地區(qū)堿性鹽湖:西藏以堿性鹽湖為主,且整體氣溫較低;公司萃取法一方面在碳酸鹽鹽湖中鋰回收率可達(dá)95%,另外萃取劑也可在低溫下運(yùn)行(最低-10℃),使得生產(chǎn)周期由往常的8個(gè)月提升至10個(gè)月,有效提升年生產(chǎn)時(shí)間。在沉鋰母液回收領(lǐng)域,公司萃取法也克服了其他提鋰技術(shù)缺陷,從沉鋰母液中高效回收鋰,提升鋰整體回收率,提高裝置產(chǎn)能,增加額外收益。2、中科院過程工程所:老牌萃取技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)中科院過程工程所齊濤與朱兆武團(tuán)隊(duì)針對青海高鎂鋰比下的鹽湖鎂鋰分離,首先開發(fā)出了多組分協(xié)同溶劑萃取—水反萃清潔提鋰新技術(shù),鋰收率大于95%;該工藝解決了傳統(tǒng)萃取工藝中高酸反萃,乳化嚴(yán)重、萃取劑降解損失大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等缺陷,通過協(xié)同配位和氯離子濃度控制鋰的萃取和反萃,并將Fe3+固定在有機(jī)相,實(shí)現(xiàn)水反萃過程中Li/Fe分離:萃取有機(jī)相中無余酸,不需堿再生即可循環(huán)利用,大幅減少淡水消耗和廢液排放,顯著降低運(yùn)行成本;富鋰溶液酸度低,生產(chǎn)碳酸鋰產(chǎn)品步驟簡單。2021年4月項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與興華鋰鹽、上海意定新材料合作,在青海柴達(dá)木盆地大柴旦鹽湖,先后利用新型萃取體系在年產(chǎn)碳酸鋰50噸中試線和8000噸生產(chǎn)線上運(yùn)行。截至目前,生產(chǎn)體系運(yùn)行平穩(wěn),鋰萃取收率大于95%,反萃率大于95%,反萃液中氯化鋰濃度一次濃縮20倍達(dá)到200g/L以上,鋰與鎂等雜質(zhì)分離效果優(yōu)異,其中鎂鋰分離系數(shù)大于10000。與傳統(tǒng)高酸反萃工藝相比,新技術(shù)的單條生產(chǎn)線碳酸鋰實(shí)際產(chǎn)量大幅度提高,每噸碳酸鋰的直接生產(chǎn)成本降低超萬元。該工藝技術(shù)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),獲得授權(quán)中國發(fā)明專利2項(xiàng)。與傳統(tǒng)萃取提鋰工藝相比,攜帶鐵的有機(jī)相中無余酸,不需要堿再生即可循環(huán)使用。2021年8月項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與西藏國能礦業(yè)、上海意定新材料合作,在西藏結(jié)則茶卡鹽湖建成全球最高海拔4600米電池級(jí)碳酸鋰中試生產(chǎn)線;該中試線于10月底完成全部試驗(yàn),產(chǎn)品綜合收率90%以上,碳酸鋰產(chǎn)品純度99.5%以上,生產(chǎn)了數(shù)噸準(zhǔn)電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)品,并打通了全部工藝流程。五、電化學(xué)脫嵌法:嶄露頭角的電化學(xué)提鋰技術(shù)電化學(xué)脫嵌法是一種電化學(xué)提鋰技術(shù),主要利用正極材料在充放電過程中會(huì)伴隨鋰離子在固相電極和液相電解液之間轉(zhuǎn)移的原理。當(dāng)鹵水通入電流后,經(jīng)過處理的陰極板材料嵌入鋰離子;進(jìn)入下個(gè)循環(huán)陰極板變?yōu)殛枠O板后,電流使得鋰離子從極板中脫出進(jìn)入初始富鋰液,富集形成富鋰液;通過多次重復(fù)電極的脫鋰和嵌鋰過程,富鋰液中鋰離子濃度可達(dá)4g/L;配合后續(xù)除雜、濃縮等工序,可獲得15-25g/L的濃縮富鋰液。優(yōu)點(diǎn):電化學(xué)脫嵌法提鋰適用于低品位、復(fù)雜鹽湖鹵水體系,對原料適應(yīng)性較強(qiáng)、提鋰裝置可模塊化、提鋰效率高、成本低。缺點(diǎn):鋰交換容量較低、電極循環(huán)性能較差、電極體系能耗偏高。中南大學(xué)趙中偉教授團(tuán)隊(duì)持有專利技術(shù)的電化學(xué)脫嵌技術(shù)目前應(yīng)用于西藏捌千錯(cuò)鹽湖鹵水提鋰產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn),已建立年產(chǎn)2000t級(jí)碳酸鋰生產(chǎn)線并完成調(diào)試,生產(chǎn)出合格碳酸鋰產(chǎn)品。該鹽湖計(jì)劃在一期基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),利用電化學(xué)脫嵌法建成年產(chǎn)8000-10000t碳酸鋰生產(chǎn)裝置。重點(diǎn)公司分析1、金圓股份:首家布局電化學(xué)脫嵌法規(guī)?;}湖提鋰金圓股份是國內(nèi)首家實(shí)施電化學(xué)脫嵌法鹽湖提鋰的公司。2021年,公司以5.1億元收購阿里鋰源礦業(yè)51%股權(quán),布局捌千錯(cuò)鹽湖萬噸級(jí)鋰鹽項(xiàng)目。項(xiàng)目分兩期實(shí)施,一期擬建成2000噸/年產(chǎn)能,驗(yàn)證技術(shù)可行性;二期則在2000噸/年擴(kuò)大試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì),建成8000-10000噸/年生產(chǎn)裝置。2022年4月,公司開始建設(shè)第一條2000噸產(chǎn)線。2022年8月,公司年產(chǎn)2000噸產(chǎn)線全線打通,批量產(chǎn)出碳酸鋰。2022年12月,公司首批精制碳酸鋰產(chǎn)品成功交付客戶雅化鋰業(yè)科技。截至2022年12月,公司后續(xù)兩個(gè)4000噸(合計(jì)8000噸)碳酸鋰車間建設(shè)中,其中1個(gè)4000噸產(chǎn)能設(shè)備3號(hào)廠房主體結(jié)構(gòu)已基本建設(shè)完成,暖氣管道接近安裝完畢;廠房建設(shè)完成后,公司將加快電化學(xué)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論