适用范围

制造业/化学原料和化学制品制造业/无机盐

技术提供单位

华东理工大学

技术简要描述

该技术以南美盐湖卤水作为研究对象，在明晰电渗析法镁锂分离原理及离子传质规律、萃取除硼过程相平衡规律等基础上，通过选择性电渗析、高效萃取、结晶调控等系统技术集成，解决了盐湖提锂过程中镁锂高效分离和低浓度硼的高效脱除等技术难题，提升锂回收率，制备高纯碳酸锂产品，实现南美盐湖卤水的绿色高效提锂。该技术对各种浓度卤水原料的镁锂分离均有良好的效果，绿色清洁，能耗低。关键设备为选择性电渗析与萃取塔。

技术信息

锂总回收率>90%,碳酸锂产品的纯度>90%

商业应用情况

无

希望在技术转移过程中得到的帮助/支持

无

设备投资

南美盐湖卤水锂资源回收利用生产碳酸锂包括盐田蒸发、镁锂分离、萃取除硼、碳酸锂制备四个主要过程。以年产1万吨碳酸锂规模为例，盐田蒸发过程包括盐田析钠池、盐田析钾池、盐田析镁池、卤水输送、板框过滤等核心装备，设备投资预计为12000万元。镁锂分离过程包括超滤、选择性电渗析等核心装备，设备投资预计为32000万元。萃取除硼过程包括萃取塔、反萃塔、卤水及萃取剂输送等核心装备，设备投资预计为400万元。碳酸锂制备过程包括氯化锂蒸发结晶器、碳酸锂反应结晶器、板框过滤、溶液输送等核心装备，设备投资预计为1000万元。其他附属设备投资预计为500万元，设备总投资约46000万元，整体装置运行寿命15年。

年运行维护费

以年产1万吨碳酸锂规模为例，系统正常运行时，镁锂分离过程中电渗析设备电耗为1.8×107 kWh/年，Na2SO3药剂消耗量为45 t/年，浓盐酸药剂消耗量为71 t/年，运行成本为1900 万元/年。除硼过程中萃取设备的电耗为1.5×105 kWh/年，萃取剂补充量为82t/年，运行成本为120 万元/年。碳酸锂反应结晶过程中运行成本为8900万元/年。人工费（工资）、设备折旧费、修理费、管理费等维护费用约为1000万元/年。该技术生产吨碳酸锂产品的综合成本约为16500元，该技术生产的碳酸锂产品具有显著的价格优势，技术的实施经济社会效益显著。

投资回收期

以年产1万吨碳酸锂规模为例，本技术项目投资费用约46000 万元，年销售额达40000万元以上，年经济收益约23500万元，投资回收期约为2年。

附加效益

该技术以智利、阿根廷、玻利维亚等南美国家低浓度、成分复杂的盐湖卤水作为研究对象，通过研究电渗析法镁锂分离原理及离子传质规律、萃取除硼过程相平衡规律、碳酸锂液固相转化机理及其结晶行为，系统性的集成优化选择性电渗析、萃取除硼、碳酸锂反应结晶等关键技术单元，实现南美盐湖卤水锂资源高效回收利用。采用本技术建成1万吨/年碳酸锂生产规模装置，可实现年销售收入40000万元以上，年经济收益约23500万元。相比于盐湖卤水化学法提锂技术，本技术可大幅提高锂的回收率，增加碳酸锂产品收益，经济效益显著。

综合效益

针对南美含锂卤水资源，围绕盐湖卤水成分复杂、分离技术难度大、生产工业稳定性难题，选择电渗析、萃取、反应结晶进行新技术开发研究，形成低浓度、复杂体系卤水提锂新工艺，开发多种工艺并存、多种技术交叉的多元化提锂技术体系，协同发展提高锂资源回收率，实现锂资源高效利用及锂产品大规模生产。新技术效率高、能耗低，有利于降低成本，工艺过程无污染物排放，绿色清洁。以年产2万吨碳酸锂生产规模为例，可实现年销售收入8亿元以上，并以此带动下游电池、电动汽车产业发展，相关产业经济规模100亿美元左右，具有显著的经济效益和社会效益。

障碍对技术转移影响等级

无

技术成熟度

从资源品位、储量规模、技术难易、生产成本等角度而言，智利、阿根廷、玻利维亚“南美锂三角”卤水锂资源最具利用价值，但南美卤水资源成分复杂、元素分离困难，存在提锂技术工业稳定运行难题，锂回收率与产品质量有待提高，生产成本需进一步降低。 该技术主要针对南美盐湖卤水锂资源开发，研究方案成熟、技术路线先进、设备运行稳定、系统集成度高，该技术生产的碳酸锂产品为国内和国际上紧缺的产品，具有良好的市场前景，不存在市场风险。本技术系统集成选择性电渗析、高效萃取、结晶调控等技术，解决了盐湖卤水提锂过程中镁锂高效分离和低浓度硼的高效脱除等技术难题，有效提升了南美盐湖卤水提锂工艺经济性。相关单元技术均已具备工业应用成熟度，且通过DCS等现代工业过程控制技术可有效实现集成工艺的优化运行，完全具备实际工业化运作与市场推广的技术成熟度，技术风险小，具有较强的市场竞争力。

技术适用性

该技术为盐湖卤水锂资源高效回收制备碳酸锂产品，适用于包括智利、阿根廷、玻利维亚等南美国家低浓度、成分复杂的盐湖卤水锂资源开发。该技术处于盐湖卤水提锂技术链条的上游，原材料为含锂盐湖卤水，产品直接进入市场销售，受资源能源外围条件限制少，仅需保证电力和水供应。该技术主要涵盖选择性电渗析、萃取除硼、碳酸锂反应结晶等关键技术单元，不同南美盐湖需根据实际卤水组成及特征进行针对性的工艺集成优化。

技术稳定性

该技术主要包括选择性电渗析、萃取除硼、碳酸锂反应结晶等关键技术单元，通过系统性的集成优化可实现南美盐湖卤水锂资源高效回收利用。该集成工艺系统可调控性大，具有较高的卤水原料适应性。结合盐湖卤水蒸发调控技术，可消解卤水原料的波动，在实际工程运行中能有效保持系统稳定，提高离子交换膜等核心组件的寿命，对外部环境、卤水组成等波动因素的抗干扰能力强。因此，该技术推广过程中，不存在气候环境、技术参数等敏感度问题。

技术安全性

该技术应用于南美卤水锂资源的高效回收利用，工艺过程中不存在二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露等环境问题。该技术主要涉及的盐酸、萃取剂、碳酸钠等化学品在化工生产中普遍应用，具有完善的操作规范与应急管理机制，发生安全事故的风险低。该技术开发海外盐湖卤水锂资源，生产产品为高纯碳酸锂，市场需求大、附加值高，市场接受度高、系统风险小。

技术转移推广障碍

无

知识产权转让

本技术获得授权中国发明专利《一种高选择性盐湖卤水提锂方法》（ZL 201611122687.1），该专利属于华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心独立完成的科技成果，具有自主知识产权，不存在任何知识产权纠纷问题