1817年，阿爾費特森在分析斯德哥爾摩附近的透鋰長石時，發(fā)現(xiàn)一種新金屬，隨后以其老師瑞典化學(xué)家貝齊里烏斯的名字給這種金屬命名為Lithium，元素符號為Li（鋰）

作為原子量最小的金屬元素，鋰具有極強的電化學(xué)活性，化學(xué)性質(zhì)也極為活潑。因此，鋰可以非常輕松的與其他材料產(chǎn)生反應(yīng)，形成各種合金，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域
 

鋰在地殼中的含量約為0.0065%（大約600萬億噸，當(dāng)然人類很難將整個地殼都開采完），在豐富度排名中位居第27位，雖然其被成為“稀有金屬”，但從自然界的含量來看，并不屬于稀有之列，鋰之所以“稀有”，不在于存量，而在于其提純難度

目前的技術(shù)水平，使得大量鋰礦物不具有開發(fā)價值，比如海水中的鋰（海水中的鋰儲量約為2600億噸），由于濃度太低，難以提取

目前，行業(yè)一致觀點認為，鋰既可以以固體礦物資源狀態(tài)存在，也可以以液體礦床資源狀態(tài)存在

固體鋰礦又以偉晶巖型鋰礦床和沉積型鋰礦床兩種賦存狀態(tài)存在，液體鋰礦是指鹵水型鋰礦床，主要賦存于鹽湖鹵水、海水、油田鹵水和井鹵水中

概況

我國鹽湖中的鋰儲量約為2447.38萬噸（以氯化鋰計），占我國鋰資源總儲量的85%左右

一般而言，鹽湖鹵水中鎂鋰比值的高低決定了利用鹵水資源生產(chǎn)鋰鹽的可行性以及鋰鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟效益

國內(nèi)鹵水提鋰的工業(yè)化裝置相對欠成熟，實際產(chǎn)能遠遠低于建設(shè)產(chǎn)能

其主要原因是我國鹽湖鹵水品位較低，特別是青海鹽湖，大多具有較高的鎂鋰比，而鎂和鋰在元素周期表中處于相鄰對角位置，兩者化學(xué)性質(zhì)極其相近，一般物化方法很難有效分離，給鋰資源的開采帶來了困難
 

鹽湖提鋰技術(shù)現(xiàn)狀

下面比較了現(xiàn)有鹵水提鋰方法的優(yōu)缺點

相比較而言，吸附法是一種簡便、高效的方法，該方法提鋰的關(guān)鍵是高性能吸附劑

目前，國內(nèi)外研究報道較多的大多為無機吸附劑，利用吸附劑特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在吸附鋰過程中將較大的堿金屬及堿土金屬離子阻隔在外，從而實現(xiàn)鎂鋰的高效篩分

但這些無機吸附劑多為粉末狀，其粒徑較小，機械強度、流動性和滲透性較差，吸附劑損耗率也較高

為解決上述缺點，通常需要對粉末吸附劑進行粘結(jié)造粒，比如國內(nèi)某鹽湖提鋰企業(yè)引進國外的吸附劑技術(shù)，就是通過這種造粒方法制造的

在實際工業(yè)化使用中存在吸附劑大量溶損、流失，也就是吸附劑損耗較大

因此，吸附容量大、吸附速率快、使用壽命長的高性能吸附劑是國內(nèi)吸附法提鋰亟待解決的關(guān)鍵問題

 

特種吸附劑提鋰

為解決市面現(xiàn)有吸附劑容量低、機械強度差，使用溶損率大等問題，我們研發(fā)了一種新型提鋰吸附劑材料DL760

通過合成納米活性提鋰粒子，再通過特殊的造粒技術(shù)，確保活性納米粒子不團聚、不失活，仍具有納米尺寸；同時，提鋰吸附劑具有優(yōu)良的機械強度，從而，保證了提鋰吸附劑的提鋰活性、容量和穩(wěn)定性

如圖所示，左圖為DL760外觀電鏡照片，右圖為納米粒子進一步放大的透鏡照片

可以看出，活性提鋰納米材料具有很好的納米尺寸和分散性，可保持納米活性和穩(wěn)定性，該吸附劑機械強度優(yōu)異、溶損率低，適用于各種鎂鋰比鹵水，并且提鋰收率高，綠色環(huán)保，無二次污染，運行費用低。

DL760外觀（左）、高倍透射電鏡（右）

以特種鋰吸附劑DL760吸附為核心的碳酸鋰生產(chǎn)工藝，包括四個步序：提鋰、深度除鎂、濃縮、沉淀

其中第一步吸附提鋰是鹽湖提鋰的技術(shù)核心和關(guān)鍵，把鋰從高鎂鋰比的鹵水中分離提取

后續(xù)深度除鎂，可用除鎂吸附劑將少量的鎂深度去除；濃縮可用反滲透提濃，再用多效蒸發(fā)進一步提濃；最后用碳酸鈉沉淀得到碳酸鋰產(chǎn)品，如圖所示

吸附法生產(chǎn)碳酸鋰工藝流程圖

新型提鋰吸附劑相關(guān)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)見表

新型提鋰吸附劑技術(shù)指標(biāo)
 

基于前期的小試、中試、百公斤級試生產(chǎn)，以及相關(guān)應(yīng)用工藝開發(fā)的基礎(chǔ)上，目前，已經(jīng)完成十噸級新型提鋰吸附劑的生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在青海某鹽湖現(xiàn)場建立了日處理100噸鹵水的提鋰試生產(chǎn)裝置，如圖

進一步開展工業(yè)化應(yīng)用研究，模擬工業(yè)化應(yīng)用實況，優(yōu)化操作工藝條件，考察新型提鋰吸附劑的性能與穩(wěn)定性，為后續(xù)工業(yè)化放大做準(zhǔn)備

鹽湖提鋰現(xiàn)場

下表為經(jīng)過6個月連續(xù)運行，所有技術(shù)指標(biāo)均達到要求，適用于鋰含量50-2500mg/L，鎂含量最高為飽和狀態(tài)的各種鹵水提鋰，高效實現(xiàn)鋰鎂分離