高效锂精炼

一、基本概述

高效锂精炼(efficient lithium refining)是指通过优化工艺流程(如结晶分离、膜技术、循环水冶金等),以最低能耗和最高回收率从锂矿石、盐湖卤水或含锂废弃物等锂资源中提取高纯度可用锂(纯度≥99.5%)的工艺过程,核心目标为提升资源利用率、降低能耗与环境负荷,并优化成本结构。

二、分类信息

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三、详细解释

随着新能源汽车和储能系统对锂资源需求的快速增长,传统锂提炼工艺的效率低、成本高、环境影响大等问题日益凸显,促使行业寻求更高效、环保的锂提炼技术。

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图1 图片来源:参考文献[1]

高效锂精炼技术通过优化分离、提纯工艺,实现锂资源的高效利用。例如,机械化学法利用高能机械力破坏矿石晶体结构,结合离子交换实现无酸提锂,能耗较传统硫酸焙烧法降低20%;吸附法通过锰系离子筛材料选择性捕获卤水中的锂离子,突破高镁锂比盐湖提锂技术瓶颈。

高效锂精炼技术致力于实现低碳冶金和循环经济的制造业发展目标,通过采用无酸化生产工艺减少化学药剂的使用,利用光伏等清洁能源降低碳排放,并确保废旧资源的循环利用,其中锂的回收率超过90%,从而在提升资源利用效率的同时减少对环境的影响,推动可持续发展。

四、应用领域/前景

高效锂精炼技术的应用领域和发展前景主要集中在新能源材料领域,尤其是在锂电池产业链中扮演着重要角色。电池级碳酸锂/氢氧化锂是锂离子电池正极材料的核心,支撑电动汽车及储能系统。发展高效锂提炼技术可直接降低锂电池成本,1吨高纯度锂可支撑约80辆电动车的电池需求。

在新能源产业支撑方面,锂被欧盟、美国列为“关键原材料”,开发高效锂提炼技术可降低锂资源对外依存,从而保障能源安全。

同时,随着新能源汽车的普及,废旧锂电池的数量也在急剧增加。如何高效回收废旧锂电池中的锂资源,已成为一个亟待解决的环境和资源问题。高效锂精炼技术在废旧电池回收领域具有重要的应用价值。通过先进的回收工艺,可以从废旧电池中提取高纯度的锂材料,实现资源的闭环利用。这不仅有助于缓解原生锂矿的开采压力,还能降低废旧电池对环境的污染,推动整个锂产业的可持续发展。

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图2 锂电池产业链。图片来源:参考文献[2]

2025年7月15日,商务部会同科技部调整发布《中国禁止出口限制出口技术目录》。2025年年初完成公开征询意见后,锂电池正极材料、提锂技术等国内先进技术正式被纳入限制出口范围。此次新增限制出口的提锂技术,涵盖了从锂辉石提锂到金属锂制备的完备产业链。具体包括:锂辉石提锂生产碳酸锂技术、锂辉石提锂生产氢氧化锂技术、金属锂(合金)及锂材制备技术、卤水提锂技术、含锂净化液制备技术等5条控制要点。中国在提锂技术上占据优势地位,中国矿石提锂工艺成熟、盐湖提锂技术在世界上处于领先地位,背后原因是国内低品位资源倒逼了提锂技术发展,如青海盐湖资源量大,但浓度低、镁锂比高,由于物理特性相近,镁、锂分离起来比较困难,青海盐湖的镁含量高对盐湖提锂技术提出了更高的要求。此次作为新增限制出口技术,有助于国内打造技术“护城河”。

五、绿色应用难点

高效锂精炼技术在推广过程中的难点主要集中在环境影响、资源博弈、劳工权益、技术垄断等方面。

环境影响方面,传统盐湖提锂工艺因依赖大规模盐田蒸发,导致智利阿塔卡马盐湖生态系统遭受显著破坏。据国际自然保护联盟(IUCN)监测数据显示,近十年盐湖面积缩减达30%,且提锂过程中产生的含砷、镉等重金属的工业废水存在泄漏风险,对周边湿地生态系统及地下水安全构成潜在威胁。

资源博弈方面,在全球锂资源战略竞争加剧背景下,津巴布韦等锂资源国相继实施出口配额制度与本地化加工要求。2022年津巴布韦矿业政策明确要求锂精矿出口配额不得超过产量的30%,倒逼中资企业加速在非洲建设锂辉石选矿及初级加工设施,以符合东道国“资源加工增值出口”的产业政策导向。

劳工权益方面,刚果(金)等非洲国家手工钴矿开采中存在的非正规用工现象,引发全球供应链伦理争议。世界银行2023年报告显示,该地区非机械化采矿占全球钴原料供应的18%-22%,其中约3.6万名矿工涉及童工使用,其劳动权益保障缺失已成为跨国车企ESG审查的关键风险点。

技术垄断方面,全球锂电核心技术呈现高度集聚态势,头部企业通过专利布局构建技术壁垒。据WIPO数据库统计,特斯拉、雅宝(Albemarle)等企业持有超过60%的关键提纯技术专利,发展中国家若要获取相关技术授权,需承担年均20%-35%的许可费用,叠加本地化改造成本,致使技术获取综合成本提升40%以上。

本词条贡献者:

罗锐 北京卫蓝新能源科技股份有限公司

本词条审核专家:

路瑞刚 中国汽车工程学会科普文化与传播部部长

参考资料:

[1] 王核黄亮白洪阳王堃宇王振宏高昊周金胜秦艳王焰.中国锂资源的主要类型,分布和开发利用现状:评述和展望[J].大地构造与成矿学, 2022, 46(5):848-866.DOI:10.16539/j.ddgzyckx.2022.05.002.

[2] 我国锂电池产业链供应链安全新形势及风险应对策略 http://cn.chinagate.cn/news/2025-04/22/content_117801978.shtml

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图文简介

高效锂精炼技术的应用领域和发展前景主要集中在新能源材料领域,尤其是在锂电池产业链中扮演着重要角色。