锂提取技术领域创业前景：直接锂提取（DLE）在能源转型中的作用
发布时间：2023-10-10 来源：未知 分享到：
方法：盐水中的锂离子被化学吸收到固体离子材料中，然后锂离子被另一种正离子交换。•一些离子交换层析（IEX）材料在解吸过程中受到攻击离子交换型DLE技术需要更高的营运支出，因为它们需要大量的化学试剂，如HCl氯化氢（其水溶液称为盐酸）来破坏强键以解吸锂。从长远来看，强酸在不同的洗涤循环中也会使吸附剂变性。方法：卤水中的氯化锂分子被物理吸附在锂离子选择吸附剂上，并将锂离子洗脱，达到锂离子与其他离子分离的效果。吸附型DLE可以避免降解吸附剂的试剂，但通常有大量的淡水使用，并且需要升高温度以提高工艺效率。此外还需要回收和重复使用溶剂，这会导致大规模资本支出的增加。方法：具有吸附性或离子交换型特性的液相，以去除卤水中的氯化锂或锂离子。溶剂萃取已被用于低至100ppm的锂浓度。但由于溶剂的使用，该工艺确实存在着高的运营成本。在试验规模下，即使是0.01%的溶剂损失（或99.9%的回收率），在规模上也会变成每天数万美元的费用。方法：膜技术（纳滤和反渗透）去除硬度（Mg、Ca）并选择性回收锂。通常，膜分离被用于氯化锂的DLE上游或DLE后抛光，但使用膜来选择性地回收锂的情况很少。基于膜孔径的选择性，从高浓度卤水中去除锂的工作并不多，因为膜不能区分单价钠离子和锂离子。方法：使用电化学电池将氯化锂直接转化为氢氧化锂或碳酸锂，消除中间体和氢氧化钙。电解的作用是减少锂的提取，增加锂的精炼。从事电解技术的公司采用相对浓缩（1000至2000 mg/L）的氯化锂溶液，其纯度可能为70%，并将其净化为电池级锂。
虽然DLE技术确实可以实现更高的提取速度、更低的二氧化碳足迹和更少的尾矿，但DLE技术仍然面临着一些关键问题，概述如下：
1） 锂资源因杂质和精矿含量而异，缺乏统一的DLE解决良方。并非所有的锂都是一样的。不同的锂资源需要不同的提取技术。即使同一个盐湖，盐水的成分也可能沿着水面半径和深度发生变化。要找到一种DLE技术来实现各种锂资源的最佳单位经济性是困难的。从主要矿工（通常拥有各种采矿候选资产）的角度来看，他们需要评估和选择不同的DLE技术来处理不同的资源，许多试验可能会失败。因此，这使得DLE初创公司更难找到合适的角度，用合适的技术来处理合适的资源。2） DLE尚未全面部署或大规模探索，有待长期验证。尽管许多DLE技术已经被研究了几十年，但它们还没有经过大规模和长时间的技术验证。这意味着，随着时间的推移，经济性和有效性仍有待确定。假设预计的锂价格在未来10年内可能会降至约20美元至30美元/公斤，DLE技术需要以比现有成本低得多的价格证明其可能带来的利润率。对初始资本支出、持续资本支出和运营支出的评估也很重要。这取决于项目中的许多因素，包括矿藏位置、地缘政治、资源类型和DLE工艺、能源成本、基础设施可用性、有无有价值的副产品、地热效益等等。
3） DLE提取后的处理对于确定最终电池级金属锂的质量至关重要在运行DLE工艺后，在大多数情况下锂必须经历浓缩、精炼和转化工艺的多个步骤，才能最终生产出电池级锂。在接下来的浓缩和化学软化过程中，DLE之后的锂损失可能高达>10%。因此，溶液中存在的杂质变得极其重要，因为其他杂质的浓度会导致撞击废物，从而加剧整个过程的化学和能源消耗。大多数非常规卤水具有非常高的竞争矿物浓度和硬度，超过100000 mg/L。虽然企业将其产品作为高回收率解决方案进行营销，但一个关键的区别是能够实现氯化锂（或硫酸锂）与总溶解固体（TDS）的最佳比例。归根结底，建设锂提取厂不仅仅需要DLE技术的创新，还需要整个价值链其他环节，包括锂浓缩、精炼和转化方面的创新。4） DLE解决方案需要更多的项目驱动设计，以满足当地基础设施的要求
初创企业在开始扩大技术规模之前，需要考虑当地基础设施的准备水平。智利、阿根廷等南美地区拥有丰富的卤水矿资源，但有时缺乏足够的水电设施来支持DLE项目。例如，供水：锂主要从世界上最干旱的地方提取，因此用于新项目的淡水往往有限。水的循环利用是这些项目最大限度减少淡水净需求和消耗的关键。另一个重要因素是热量或电力：与消耗较少的项目相比，特定地点需要更多热量或电力的DLE项目不太可能成功，因为能源基础设施的建设可能需要数年时间才能在偏远地区完成。棕地地区、北美或欧洲等可接入电网的地区可以利用更好的基础设施推动项目更快发展。
