金属锂的制造技术(学习一下锂资源的生产工艺)

先复习下锂基础内容

全球锂资源矿床主要以卤水型锂矿和硬岩型锂矿两大形式存在，含锂卤水型矿床占全球锂资源的66%，是最主要的资源分布形式，伟晶岩次之，占26%。按照全球锂资源类型由高至低排序，盐湖卤水、伟晶岩、富锂黏土、富锂沸石、地热盐水、油气田卤水等形态的锂资源占比分别为58%、26%、7%、3%、3%、3%。

2022年，世界已经探明锂资源储量约2600万吨，主要分布于南美洲、大洋洲、亚洲等，位于智利、澳大利亚、阿根廷、中国等国家。

南美洲的阿根廷、智利、玻利维亚三国坐拥世界70%的锂资源量，被誉为世界锂三角。

我国锂资源供应形成青藏盐湖、川西锂矿、江西云母三足鼎立的格局，青藏盐湖资源约占我国80%的锂资源储量，四川的康定县约占全国50%的锂辉石储量，江西省拥有全球上最大的锂云母矿，且大量未详勘，具有较大的增储潜力。

传统工业上，碳酸锂的用途用于陶瓷、玻璃等；医学上，用以治疗精神忧郁症；新能源领域中，既涉及以铁锂电池和三元电池为代表的新能源材料替代传统能源发电，又包括以轻量化和能源金属为代表的锂基新材料用于航空航天等领域。

锂的生产工艺：

工业生产碳酸锂可分为盐湖卤水提锂和矿石提锂两种模式。全球碳酸锂生产的主要原材料已经由矿石转变为盐湖卤水，盐湖卤水生产的锂盐产品占比超过70%，我国当前仍然以矿石提锂为主，并且绝大部分需要依赖进口锂辉石来进行生产。

盐湖卤水中由于自身形成原因，钙、镁元素的含量较高，去除盐湖卤水中的钙、镁等元素，对提高锂盐产品的质量有着重要的影响。盐湖提锂主要分为沉淀法、吸附法、膜法和萃取法等，实际生产中有着“多工艺并存”和“一湖一策”的特点。

海外盐湖由于镁锂比低、资源禀赋高，摊晒条件优越并且矿区周边电力及运输等配套设备齐全，采用沉淀法作为主流工艺，包括SQM、Allkem（原Orocobre）在南美SalardeAtacama、SalardeOlaroz等盐湖均采用该技术；与南美主力盐湖相比，我国盐湖多数为情况复杂、开采难度较大的高镁锂比、高钠锂比盐湖，分离难度大，导致提锂过程中锂损失率高、开发成本高、综合开采利用程度低，如西藏盐湖扎布耶盐湖虽然镁锂比低至0.019，但位于海拔4400多米的高原之上，自然环境条件较差，开采难度大，产量显著不足。近年来，我国在盐湖提锂的技术上不断突破，逐步研发出适用于不同盐湖特点的提锂工艺，以技术革新弥补盐湖品质的劣势，主流工艺为“吸附法+膜法”。

矿石提锂主要分为硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、石灰石烧结法和纯碱压煮法等。根据矿石种类的不同，其主流的制备方法也略有差异，硫酸焙烧法被广泛应用于锂辉石提锂，而硫酸盐焙烧法主要用于锂云母提锂。