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低水耗鹽湖提鋰技術(shù)取得突破

所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)    發(fā)布時(shí)間: 2022-02-24    作者:
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2月18日,從江蘇久吾高科技股份有限公司傳來(lái)喜訊,經(jīng)過(guò)久吾高科、山東電力建設(shè)第三工程有限公司、中藍(lán)長(zhǎng)化工程科技有限公司(原化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院)等三方聯(lián)合攻關(guān),結(jié)合光熱儲(chǔ)能、光伏發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、微電網(wǎng)調(diào)控、鹽田規(guī)劃、尾庫(kù)設(shè)計(jì)、吸附提鋰、膜分離集成、多效蒸發(fā)、能效智能調(diào)峰等技術(shù),研發(fā)成功了零水耗鹽湖提鋰技術(shù)解決方案。


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據(jù)久吾高科副總經(jīng)理王肖虎介紹,中國(guó)企業(yè)目前在南美鋰三角做鹽湖提鋰遇到的大問(wèn)題就是缺淡水,導(dǎo)致無(wú)法利用吸附技術(shù)快速開(kāi)發(fā)。


現(xiàn)有技術(shù)吸附耦合膜法提鋰工藝的淡水消耗主要來(lái)自于吸附劑淋洗廢水排放和膜系統(tǒng)濃水外排,這些外排的高鹽廢水已超出傳統(tǒng)中水回用工藝能夠處理的范圍,要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水耗減量甚至零水耗,則只能采用蒸發(fā)制淡水的技術(shù),將這些高鹽廢水吃干榨盡,將鹽水變?yōu)榈赜弥料到y(tǒng)中去。


蒸發(fā)制鹽同時(shí)制取淡水的技術(shù)相對(duì)成熟,但無(wú)論是多效蒸發(fā)或是MVR蒸發(fā)都依賴于能源的大量供給。鹽湖大多數(shù)處于人跡罕至的偏遠(yuǎn)高原,淡水、蒸汽、電力等公用工程配套難度大。


 

王肖虎認(rèn)為,要在這樣的地區(qū)基于吸附耦合膜法工藝實(shí)現(xiàn)零水耗鹽湖提鋰,其核心需要解決三個(gè)方面的問(wèn)題:


一是采用高吸附容量的鋰吸附劑,從根本上降低淡水用量;


二是采用新能源解決方案,直接在鹽湖地區(qū)自主發(fā)電和生產(chǎn)蒸汽,為提鋰生產(chǎn)裝置及蒸發(fā)裝置提供電力或蒸汽;


三是通過(guò)智能控制方案對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行能效調(diào)峰,高效配合新能源方案的能源輸出波動(dòng)。


據(jù)山東電建三公司光熱研究中心技術(shù)總監(jiān)王仁寶介紹,電能或熱能在高原地區(qū)通??梢杂靡韵聨追N方式獲得:光熱、光伏、風(fēng)電、地?zé)帷⑸镔|(zhì)等能源形式。


其中絕大部分鹽湖所在地區(qū)具備豐富的太陽(yáng)能資源,適合采用光伏發(fā)電與光熱發(fā)電(供汽)等清潔能源耦合互補(bǔ)的能源供應(yīng)形式,光伏可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠的日間能源供給,光熱則是集發(fā)電、供汽和儲(chǔ)能為一體的高電能質(zhì)量、高環(huán)保性能源,結(jié)合微網(wǎng)綜合能源智能調(diào)控技術(shù),與鹽湖提鋰實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)行模式,可為鹽湖提鋰提供連續(xù)、穩(wěn)定和可靠的能源供應(yīng)。


智能控制方面還需要對(duì)設(shè)備能耗、工藝控制、能效調(diào)節(jié)等有著深刻的理解,久吾高科自主開(kāi)發(fā)了吸附耦合膜法鹽湖提鋰工藝包技術(shù),且對(duì)于大型膜工程有著近二十年的設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)能效調(diào)峰的技術(shù)要求,能夠從工藝設(shè)計(jì)、裝備設(shè)計(jì)、工藝控制、負(fù)荷調(diào)節(jié)等多方面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置的智能控制方案。


據(jù)王肖虎介紹,結(jié)合各自在其專業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),久吾高科、山東電建三公司和中藍(lán)長(zhǎng)化聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了一套零水耗鹽湖提鋰整體技術(shù)解決方案,其優(yōu)勢(shì)在于采用了久吾自主研發(fā)的新一代吸附劑技術(shù),大幅度減少了吸附過(guò)程淡水的消耗量,從而減少了系統(tǒng)內(nèi)廢水的產(chǎn)生;


通過(guò)多效蒸發(fā)制淡水技術(shù),將系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)程廢水實(shí)現(xiàn)全回用,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部水平衡;


通過(guò)結(jié)合的智慧能源技術(shù)、智能控制技術(shù)、吸附耦合膜法提鋰技術(shù)和廢水零排放技術(shù),使得整套系統(tǒng)可以在不依賴外部電網(wǎng)接入和外部淡水消耗的情況下,實(shí)現(xiàn)鹽湖提鋰的工業(yè)化開(kāi)發(fā)。

 


經(jīng)測(cè)算,針對(duì)南美典型氯化物型鹵水的鹽湖提鋰項(xiàng)目,該方案的噸碳酸鋰生產(chǎn)成本低于3萬(wàn)元人民幣。


另?yè)?jù)中藍(lán)長(zhǎng)化鹽化工領(lǐng)域行介紹,該技術(shù)方案不僅解決了提鋰工藝水資源短缺的問(wèn)題,針對(duì)鉀含量高的鹽湖,還可以副產(chǎn)氯化鉀,做到鹽湖資源的綜合利用。


中藍(lán)長(zhǎng)化專注鹽湖資源開(kāi)發(fā)四十余年,是具經(jīng)驗(yàn)的鹽湖設(shè)計(jì)院及工程公司,鹽湖資源開(kāi)發(fā)、鉀資源開(kāi)發(fā)、鋰資源開(kāi)發(fā)技術(shù)。


王肖虎表示,該技術(shù)解決方案的研發(fā)成功,使得吸附耦合膜法用于淡水資源匱乏的鹽湖鋰資源開(kāi)發(fā)成為了可能;即便是有豐富淡水資源的鹽湖地區(qū),零水耗鹽湖提鋰解決方案也因?yàn)槠?span style="margin:0px;padding:0px;outline:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word !important;color:#0052FF;">無(wú)淡水消耗、高效節(jié)能、綠色環(huán)保、可放量擴(kuò)產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),成為有吸引力的技術(shù)方案之一。


當(dāng)下正處在由化石燃料向清潔能源轉(zhuǎn)型的變革之中,能源消耗電氣化、電力生產(chǎn)清潔化成為新時(shí)代元素。與此同時(shí),鋰被譽(yù)為未來(lái)的“白色石油”。


鑒于鹽湖鹵水類型的鋰資源在探明鋰資源構(gòu)成中的占比近六成,鹽湖提鋰有望成為鋰資源供應(yīng)體系的基石。


吸附+膜法鹽湖提鋰工藝由于鋰收率高、適合原鹵提鋰、可以快速建設(shè)達(dá)產(chǎn),成為鹽湖提鋰的主流工藝,但該工藝淡水消耗量較大,以10000t/a的碳酸鋰原鹵提鋰為例,其一年的淡水消耗量約為150萬(wàn)噸,相當(dāng)于杭州西湖水量的十分之一。


而鹽湖資源本身所在的高原地區(qū)往往都缺淡水,而從他處調(diào)運(yùn)淡水資源,通常成本過(guò)高,淡水短缺成為大規(guī)模鹽湖鋰資源開(kāi)發(fā)的瓶頸。


久吾高科多年來(lái)潛心研發(fā)鹽湖提鋰技術(shù),成功開(kāi)發(fā)了吸附+膜法鹽湖提取碳酸鋰、氯化鋰和氫氧化鋰工藝,并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋁系和鈦系吸附劑。


山東電建三公司在光熱發(fā)電、海水淡化、新能源等領(lǐng)域多年深耕研發(fā),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能光熱鏡場(chǎng)技術(shù)和成套設(shè)備,是國(guó)內(nèi)從事光熱發(fā)電項(xiàng)目多、少數(shù)幾家掌握光熱鏡場(chǎng)核心技術(shù)的專業(yè)化電力工程公司之一。


中藍(lán)長(zhǎng)化是集科研、勘察、設(shè)計(jì)、咨詢、監(jiān)理、總承包為一體的工程技術(shù)服務(wù)型企業(yè),鹽湖及固體礦物的鋰鹽加工技術(shù),先后完成了國(guó)內(nèi)多個(gè)鹽湖提鋰項(xiàng)目的咨詢、工程設(shè)計(jì)、工程總承包,如青海鹽湖藍(lán)科鋰業(yè)1萬(wàn)t/a碳酸鋰總承包項(xiàng)目、青海鹽湖藍(lán)科鋰業(yè)2萬(wàn)t/a電池級(jí)碳酸鋰總承包項(xiàng)目、中信國(guó)安西臺(tái)1萬(wàn)t/a碳酸鋰項(xiàng)目、宜春銀鋰2.5萬(wàn)t/a鋰鹽工程管理總承包項(xiàng)目、雅化鋰業(yè)年產(chǎn)2萬(wàn)噸電池級(jí)碳酸鋰(氫氧化鋰)工程、雅化鋰業(yè)新增年產(chǎn)5萬(wàn)噸電池級(jí)氫氧化鋰及1.1萬(wàn)噸氯化鋰及其制品項(xiàng)目、億緯鋰能青海金海鋰業(yè)1萬(wàn)t/a電池級(jí)碳酸鋰項(xiàng)目等。

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