韓國浦項制鐵公司大力發展鹽湖鋰提取業務
2017-09-03 17:43 來源:中國有色金屬報 編輯:礦材網

 鋰是地球上最輕的金屬,是智能手、筆記本電腦和電動汽車上鋰二次電的核心材料,目前鋰的生產主要是通過鹽湖和礦石提取利用,盡管鹽湖中鋰分布廣泛,但是從中提取鋰則需要耗大量的時間,經濟性不足。


 全球電池用碳酸鋰需求在2002 為6000噸,2015年增至6.6萬噸,計2025年增至18萬噸。由于二次電池需求的暴增,韓國碳酸鋰市場也持續增長,根據韓國貿易協會的統計數據顯示,市場規模在2010年為149萬噸,2011年為11.106萬噸,12年為13.377萬噸,2013年為12.891萬噸,2014年為14.981萬噸,15年為20萬噸,預計2020年將增至40-50萬噸。


 為此,韓國鋼鐵企業浦項制鐵公司(POSCO) -直致力于開發效率更高的鋰生產技術,2010年首次利用化學反應成功開發出鋰直接提取技術,2011年浦項工業科學研究院(RIST) 在韓國國內構建了年產2噸的試驗設備,并順利投產,2013年在智利Mari- cunga鹽湖建立了試驗工廠,2015年年產200噸的工廠在阿根廷Cauchari 鹽湖實現了商業生產,目前正在進行放大試驗研究,技術實力得到了顯著提升。


 現有的自然蒸發鋰提取方法耗時通常在12~18個月,POSCO開發的鈕直接提取技術通過化學反應從鹽水中提取磷酸鋰,然后轉化成高純度碳酸鋰,工藝周期最短8小時,最長1個月,無需較大面積的蒸發池,幾乎不受氣候變化的影響,而且提取時,鋰的損失量很少,因此,僅需少量的鹽水就可以得到與現有工藝相同量的鋰,是一項兼具經濟性和環保性的技術。鋰回收率從30%~40%提高到80%以上,經濟性突出,鋰純度可提至99.9%以上,同時還可以生產氫氧化鋰和氫氧化鈣等產品。與鋰提取技術相關的專利在全球的申請量已經超過了100件。


 時隔7年,2017年2月PosLX (POSCO Lithium Extraction)工廠在光陽鋼鐵廠內落成,在韓國最早實現碳酸鋰的批量生產,年產能2500噸,可生產約7000萬個筆記本電腦的鋰二次電池,未來計劃擴產至4萬噸。光陽PosLX工廠的碳酸鋰產品主要向二次電池陽極材料制造企業POSCO-ESM公司、二次電池制造企業LG化學和三星SDI公司供貨。此前,這些客戶主要依靠從國外進口原料,今后將直接從韓國本土采購。


 值得一提的是,PosLX工廠采用的磷酸鋰原料是從廢棄的二次電池中回收的,解決了環境問題,2017年1 月磷酸鋰首次生產的碳酸鋰通過了試驗評價,粒度、純度、充電及放電效果和電池容量等質量標準達到了與現有產品相同的水平。今后,POSCO還將通過保護海外鹽湖資源自主生產磷酸鋰原料。與此同時,鑒于鋰的全球需求一直熱度不減,對含鋰鹽湖的競爭也日趨激烈,POSCO 一直致力于確保南美地區的鹽湖資源。  

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