登上国际权威期刊!我国科研团队实现盐湖提锂技术重大突破,生产周期从1—2年大幅缩短至1—2个月【附碳酸锂技术赛道观察图谱】
瞻观前沿
在新能源材料需求日益增长的背景下,传统卤水提锂工艺因其漫长的生产周期和低效率而面临严峻挑战。近日,苏州工业园区蒙纳士科学技术研究院传来好消息,该院李之考博士携手澳大利亚技术科学与工程院院士张西旺教授,共同研发出一种革命性的技术——乙二胺四乙酸(EDTA)辅助的疏松纳滤膜工艺,为盐湖锂资源的高效提取与镁资源的增值利用开辟了新途径。该破性成果已于10月22日在国际权威期刊《Nature Sustainability》上发表,标志着我国在盐湖资源综合利用领域取得了重大进展。
传统卤水提锂工艺主要依赖蒸发-沉淀法,该过程不仅需要长达两年周期,而且效率低下,严重制约了锂资源快速开发与市场供应。面对这一难题,李之考博士与张西旺教授的研究团队经过不懈努力,创新性地提出了EDTA辅助的疏松纳滤(EALNF)工艺。该工艺巧妙利用EDTA与镁离子的选择性螯合特性,有效增强了锂、镁离子在电荷性和尺寸上的差异,从而实现了锂离子的高效分离与镁资源的增值利用。
具体而言,EALNF工艺通过两级过滤系统,不仅大幅提高了锂离子的回收率,使之达到了前所未有的90%,远超传统蒸发-沉淀法的30%至50%,而且显著优化了生产流程。这一技术革新省去了耗时费力的盐田晾晒步骤,直接将生产周期从1至2年缩短至1至2个月,极大地提升了资源开发的时效性和经济性。
尤为值得一提的是,EDTA的引入不仅解决了锂资源高效提取的难题,还为镁资源的增值利用提供了可能。在EDTA的辅助下,镁离子得以有效分离并具备了进一步开发利用的潜力,为盐湖资源的综合循环利用开辟了广阔前景。
(图片来源:摄图网)
技术价值观察
从产业链条来看,碳酸锂产业链上游为原材料及辅料,原材料包括锂矿石和盐湖卤水,其中锂矿石包括锂云母、锂辉石、锂黏土等;辅料包括硫酸和纯碱(碳酸钠)。产业链中游为碳酸锂产品,包括工业级碳酸锂与电池级碳酸锂。产业链下游为碳酸锂应用场景,包括锂离子电池、陶瓷制造、玻璃制造和医药领域。
苏州工业园区蒙纳士科学技术研究院李之考博士,联合澳大利亚技术科学与工程院院士张西旺教授,成功开发了一种采用乙二胺四乙酸(EDTA)辅助的疏松纳滤膜工艺,实现了对盐湖锂资源的高效提取,该技术处于碳酸锂产业链上游环节。
宏观市场观察
中国盐湖锂资源占锂总量的80%
从原料端来看,锂资源在自然界中以多种形式存在,包括卤水型(盐湖卤水、地热卤水等)、硬岩型(锂辉石、锂云母、磷锂铝石等)、黏土型(锂黏土等)等。我国锂资源主要由盐湖、锂辉石及锂云母构成,其中,盐湖锂资源占锂总量的80%,主要集中在青海和西藏地区;此外,锂辉石资源占13%,锂云母资源占7%。
消费总量:五年复合平均增速达到近40%
由于中国具有全球最完善的电池产业链,超过90%的磷酸铁锂正极、锰酸锂正极、钴酸锂正极、电解液以及超过50%的三元正极产自我国,中国在全球碳酸锂消费中占据主导地位。2019-2023年,中国碳酸锂表观消费量从17.5万吨上升至66.7万吨,五年的复合平均增速达到近40%;其中,2023年碳酸锂表观消费量同比增长28.1%。
2023年中国碳酸锂净进口量达到近15万吨
从进出口数量来看,中国碳酸锂进口数量在2019-2023年逐年上升;出口数量在2019-2022年逐年上升,在2023年有所下降;净进口量在五年内呈逐年上升趋势。2023年,中国碳酸锂进口数量达到15.87万吨,出口数量为0.98万吨,净进口量达到14.92万吨。
中国碳酸锂技术赛道热力图
根据前瞻产业热力图显示,目前碳酸锂关键技术强相关的城市集群主要集中在西北地区、华东地区和粤港澳大湾区,尤其是青海省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于碳酸锂研发,成为潜在的碳酸锂技术发展中心。根据热力图的分布,西北地区有极大的可能性成为碳酸锂技术的先导区域。重点关注青海省 海西蒙古族藏族自治州 格尔木市、江西省宜春市袁州区、青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市等地的相关企业,以及这些地方对碳酸锂产业发展的投资环境和潜力市场。
前瞻经济学人APP资讯组
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球及中国碳酸锂(Li2CO3)行业发展前景展望与投资战略规划分析报告》
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