王 平
[成都天齊實(shí)業(yè)(集團(tuán))有限公司,四川成都 610041]
隨著各國發(fā)布碳中和目標(biāo),全球能源轉(zhuǎn)型快速推進(jìn),鋰從“工業(yè)味精”發(fā)展成為“能源金屬”和“白色石油”,全球?qū)︿嚨男枨罅砍时l(fā)式增長(zhǎng)。中國鋰鹽價(jià)格在近年發(fā)生劇烈變化,從2020年9月以前的不足5萬元/t上漲到2022年3月的超過50萬元/t。筆者詳述了全球鋰供應(yīng)及鋰需求現(xiàn)狀,量化分析了中國2019年以來鋰供應(yīng)和鋰需求狀況,以及鋰供需與鋰價(jià)格的聯(lián)動(dòng)關(guān)系,并提出防止價(jià)格過大波動(dòng)、促進(jìn)鋰產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展的建議。
鋰是一種金屬化學(xué)元素,首次發(fā)現(xiàn)于1817年,元素符號(hào)為L(zhǎng)i,原子編號(hào)為3。鋰是世界上最輕的金屬,密度為0.53 g/cm3,在同族金屬中最輕,能浮于水面。鋰的熔點(diǎn)為184.54℃,沸點(diǎn)為1 347℃,莫氏硬度為0.6,電導(dǎo)率為11.2 S/μm,在同族金屬中均屬最高。鋰非?;顫姡俏┮辉诔叵履芘c氮?dú)夥磻?yīng)的堿金屬元素。鋰的化學(xué)性質(zhì)十分活潑,在固體鋰礦、鹽湖鹵水礦中均以化合物的形式存在,無天然鋰。鋰存在于陸地鹽湖、花崗偉晶巖、鋰黏土、地?zé)猁u水、油田鹵水、水輝石等物質(zhì)中,其中陸地鹽湖含鋰量占已探明鋰資源量的58%、花崗偉晶巖含鋰量占26%、鋰黏土含鋰量占7%[1]。
陸地鹽湖鹵水主要含有Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等陽離子和SO42-、Cl-、CO32-等陰離子,按化學(xué)成分鹽湖鹵水分為碳酸鹽型、硫酸鹽型和氯化物型[2]。表1為世界主要富鋰鹽湖鹵水組成。
表1 世界主要富鋰鹽湖鹵水組成[2]Table 1 Composition of brine of major lithium rich salt lakes in the world[2]
花崗偉晶巖包括鋰輝石、鋰云母、透鋰長(zhǎng)石等。表2為部分高品位鋰礦物化學(xué)組成和物理性質(zhì)。
表2 部分高品位鋰礦物化學(xué)組成和物理性質(zhì)[3]Table 2 Chemical composition and physical properties of some high-grade lithium minerals[3]
鋰黏土因成因差異可分為火山巖黏土型、賈達(dá)爾石型和碳酸鹽黏土型?;鹕綆r黏土型鋰黏土中鋰為結(jié)構(gòu)鋰,主要賦存在伊利石或蒙皂石族礦物晶格中;碳酸鹽黏土型鋰黏土中鋰為吸附鋰,主要通過吸附作用存在于蒙脫石等黏土礦物層間;賈達(dá)爾石型鋰黏土是一種既含硼又含鋰的黏土型鋰資源。墨西哥的Sonora鋰黏土和加利福尼亞州的Hector鋰黏土均屬于火山巖黏土型[4]。表3為國內(nèi)外不同鋰黏土的主要化學(xué)組成。
表3 國內(nèi)外不同鋰黏土的主要化學(xué)組成[4]Table 3 Main chemical composition of different lithium clays at home and abroad[4]
1.2.1 鋰資源量
圖1為全球探明鋰資源分布。全球探明鋰資源量為4.67億t(以碳酸鋰計(jì),LCE),其中南美鋰三角占56%(玻利維亞占24%、阿根廷占21%、智利占11%)、美國占10%、澳大利亞占8%、中國占6%[1]。
圖1 全球探明鋰資源分布[1]Fig.1 Global distribution of identified lithium resources[1]
1.2.2 鋰儲(chǔ)量
圖2為全球鋰儲(chǔ)量分布。全球鋰儲(chǔ)量為1.18億t(LCE),其中智利占41%、澳大利亞占25%、阿根廷占10%、中國占7%、美國占3%[1]。
圖2 全球鋰儲(chǔ)量分布[1]Fig.2 Global distribution of lithium reserves[1]
目前鋰化合物及其衍生品的鋰來源主要是鹽湖提鋰、鋰輝石提鋰及鋰云母提鋰,正在規(guī)模開發(fā)的鋰資源包括鋰黏土提鋰、鋰瓷石提鋰、地?zé)猁u水提鋰等。隨著鹽湖提鋰技術(shù)的進(jìn)一步成熟、直接提鋰法的快速發(fā)展,鋰黏土提鋰、鋰瓷石提鋰及地?zé)猁u水提鋰實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),將大幅增加鋰產(chǎn)量,滿足快速增長(zhǎng)的鋰需求。
2.1.1 鹽湖提鋰
已商業(yè)化生產(chǎn)的鹽湖提鋰方法包括沉淀法、吸附法、膜分離法、電滲析法、溶劑萃取法、煅燒浸取法等。其中,煅燒浸取法由于環(huán)保等因素已逐漸被淘汰;吸附法、膜分離法、電滲析法、溶劑萃取法等直接提鋰方法,因所需周期短、對(duì)環(huán)境條件要求不高、可實(shí)現(xiàn)原鹵提鋰和工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn),且適用于高鎂鋰比、低鋰濃度鹽湖,而被新的鹽湖提鋰項(xiàng)目廣泛采納。鹽湖提鋰的發(fā)展方向:原鹵提鋰,自動(dòng)化、智能化和連續(xù)高效生產(chǎn),降低產(chǎn)品雜質(zhì)含量,提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,降低生產(chǎn)成本,提高鋰收率,生產(chǎn)多元化鋰產(chǎn)品;ESG(環(huán)境、社會(huì)和公司治理)貫穿整個(gè)生產(chǎn)周期,減少碳足跡、實(shí)現(xiàn)碳中和,以及環(huán)境友好。鹽湖提鋰效率、產(chǎn)量和質(zhì)量的提高,有助于滿足快速增長(zhǎng)的鋰需求。
1)沉淀法。沉淀法適用于鋰濃度較高且氣候干燥、下雨下雪量少、鎂鋰比低的鹽湖。沉淀法分為碳酸鹽沉淀法、太陽池沉淀法、鋁酸鹽沉淀法、硼鎂與硼鋰共沉淀法等,其中成熟商業(yè)化的方法是碳酸鹽沉淀法和太陽池沉淀法。沉淀法的優(yōu)勢(shì)是充分利用礦區(qū)的太陽能和風(fēng)能,從而實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn);不足是需要建大面積鹽田,一次收率低(30%~50%)、曬鹵周期長(zhǎng)(12~24個(gè)月),對(duì)氣候條件和鹽湖資源要求高、擴(kuò)產(chǎn)慢。
①碳酸鹽沉淀法。碳酸鹽沉淀法是通過鹽田曬鹵濃縮鹵水,使鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽等析出,鋰以離子形式留在濃縮鹵水中,濃縮鹵水除硼、除鎂,加入碳酸鈉沉鋰產(chǎn)生碳酸鋰,根據(jù)需要用碳酸鋰生產(chǎn)氫氧化鋰。智利阿塔卡瑪鹽湖、美國銀峰鹽湖和阿根廷奧拉羅茲鹽湖采用碳酸鹽沉淀法提鋰,其中奧拉羅茲鹽湖在鹽田曬鹵前加入生石灰除鎂;阿塔卡瑪鹽湖在提鋰的同時(shí)綜合利用鹽湖資源生產(chǎn)碘、硝酸鉀、硝酸鈉、硫酸鉀和氯化鉀。濃縮鹵水沉鋰制碳酸鋰、氫氧化鋰的反應(yīng)原理:
表4為阿塔卡瑪鹽湖鹵水蒸發(fā)析鹽順序;圖3為阿塔卡瑪鹽湖鹵水資源綜合利用制備多種產(chǎn)品流程圖;圖4為奧拉羅茲鹽湖提鋰流程圖;圖5為阿塔卡瑪鹽湖濃縮鹵水生產(chǎn)碳酸鋰流程圖。
圖3 阿塔卡瑪鹽湖鹵水資源綜合利用制備多種產(chǎn)品流程圖[3]Fig.3 Flow chart of comprehensive utilization and preparation of various products of Atacama salt lake brine resources[3]
圖4 奧拉羅茲鹽湖提鋰流程圖[5]Fig.4 Flow chart of lithium extraction from Olaroz salt lake[5]
圖5 阿塔卡瑪鹽湖濃縮鹵水生產(chǎn)碳酸鋰流程圖Fig.5 Flow chart of production of lithium carbonate from Atacama salt lake concentrated brine
②太陽池沉淀法。太陽池沉淀法(鹽梯度太陽池提鋰技術(shù))是利用碳酸鋰的逆溶解度特性(即溫度越高碳酸鋰溶解度越低),在淡水層與鹵水層之間形成一定厚度的鹽梯度層(起到阻止熱量向上散發(fā)的“棉被”作用),利用淡水與鹵水的折射率不同使太陽能量蓄存于池底鹵水部形成儲(chǔ)能區(qū),以提高鹵水的溫度,鹵水在太陽池內(nèi)升溫至40~100℃,實(shí)現(xiàn)碳酸鋰高溫沉淀的條件,使碳酸鋰集中沉淀。該方法不加任何化學(xué)試劑,可在當(dāng)?shù)靥崛〕鎏妓徜囐|(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%~80%的鋰初級(jí)產(chǎn)品,再經(jīng)過提純,碳酸鋰的純度可達(dá)到99.6%。西藏扎布耶鹽湖采用太陽池沉淀法提鋰。圖6為扎布耶鹽湖鹵水提取碳酸鋰工藝流程圖。
圖6 扎布耶鹽湖鹵水提取碳酸鋰流程圖[6]Fig.6 Flow chart of production of lithium carbonate from Zabuye salt lake brine[6]
2)吸附法。吸附法是利用吸附劑對(duì)鋰離子進(jìn)行選擇性吸附,再用水或洗脫液洗脫吸附劑上的鋰離子形成鋰離子溶液,再加入碳酸鈉形成碳酸鋰。吸附法所用吸附劑包括有機(jī)吸附劑(如人工合成樹脂)、無機(jī)吸附劑以及有機(jī)、無機(jī)的結(jié)合材料。無機(jī)吸附劑包括銻酸鹽吸附劑、層狀吸附劑、鋁基吸附劑、離子篩吸附劑(鈦系、錳系)[2,7]。目前鋁基吸附劑較成熟,阿根廷翁布雷穆埃爾托鹽湖和青海察爾汗鹽湖均采用鋁基吸附劑,用吸附法提鋰,不同的是前者在吸附提鋰后采用蒸發(fā)池濃縮(鹽田曬鹵),后者采用膜法濃縮。圖7為翁布雷穆埃爾托鹽湖提鋰流程圖。
圖7 翁布雷穆埃爾托鹽湖提鋰流程圖[8]Fig.7 Flow chart of lithium extraction from Hombre Muerto salt lake[8]
吸附法提鋰的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、成本低、鋰收率高(80%)、生產(chǎn)周期短、能分離高鎂鋰比鹽湖鹵水中的鋰、易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn);缺點(diǎn)是需要消耗大量淡水,需要根據(jù)不同類型和不同濃度的鹽湖鹵水開發(fā)不同的吸附劑,無機(jī)吸附劑的流動(dòng)性差、循環(huán)性差、溶損嚴(yán)重。因此,減少淡水消耗量,提高吸附劑的流動(dòng)性、循環(huán)性及減少溶損,是吸附法的發(fā)展方向。
3)膜分離法。膜分離法是通過壓力利用膜的選擇性分離功能將料液的不同成分進(jìn)行分離。通常膜分離法是一種或多種膜材料進(jìn)行梯度耦合,以實(shí)現(xiàn)提取低價(jià)鋰離子、分離二價(jià)和多價(jià)離子(鎂離子、硫酸根等)。青海一里坪鹽湖及一些外購西臺(tái)吉乃爾鹽湖老鹵采用膜分離法提鋰。膜分離法的優(yōu)點(diǎn)是綠色環(huán)保;缺點(diǎn)是膜污染/膜堵塞,膜的回收率低。因此,開發(fā)出不易污染/堵塞、回收率高的膜是膜分離技術(shù)的發(fā)展方向。圖8為膜分離法提取鋰工藝流程圖;圖9為高壓納濾膜提取電池級(jí)碳酸鋰工藝流程圖。
圖8 膜分離法提取鋰流程圖[9]Fig.8 Flow chart of lithium extraction by membrane separation[9]
圖9 高壓納濾膜提取電池級(jí)碳酸鋰流程圖[10]Fig.9 Flow chart of battery grade lithium carbonate extraction by high pressure nanofiltration membrane[10]
4)電滲析法。電滲析法屬于膜分離法的一種,其分離原理主要為在外加直流電場(chǎng)作用下將鹵水送入電滲析器的淡化室,通過一價(jià)離子的選擇性實(shí)現(xiàn)帶電荷離子定向電極遷移,鋰離子富集形成濃縮室得到濃縮的富鋰鹵水濃縮液,而鎂離子、硼酸根、硫酸根則滯留在淡化室實(shí)現(xiàn)硫酸根、硼酸根和鎂的分離[11]。該方法適用于高鎂鋰比鹽湖鹵水,青海東臺(tái)吉乃爾鹽湖采用此方法提鋰。電滲析法的優(yōu)點(diǎn)是分離鎂鋰的效率較高;不足是膜易損壞/堵塞,膜成本較高。因此,開發(fā)出不易損壞/堵塞且成本較低的膜是電滲析膜的技術(shù)發(fā)展方向。
5)溶劑萃取法。溶劑萃取法是采用對(duì)鋰具有高選擇性的有機(jī)溶劑萃取劑將鋰從老鹵中萃取入有機(jī)相中,之后再將鋰洗脫。在眾多萃取劑中磷酸三丁酯萃取體系是研究最為深入的一種,該體系從高鎂鋰比鹵水中提取鋰較為有效,已成為當(dāng)前主要應(yīng)用的萃取劑。青海大柴旦鹽湖采用萃取法提鋰,青海巴倫馬海鹽湖采用萃取法+吸附法提鋰。溶劑萃取法的優(yōu)點(diǎn)是容易將高鎂鋰比鹵水中的鋰分離;缺點(diǎn)是在萃取過程中存在設(shè)備腐蝕及萃取劑溶損問題,同時(shí)產(chǎn)生大量萃余液也給環(huán)保造成壓力。因此,萃取法需要進(jìn)一步優(yōu)化[12]。圖10為萃取法提鋰流程圖。
圖10 萃取法提鋰流程圖[12]Fig.10 Flow chart of lithium extraction by extraction method[12]
6)煅燒浸取法。煅燒浸取法是將析鹽除硼后的鹵水干燥得到水氯鎂石和氯化鋰的固體混鹽,再進(jìn)行高溫煅燒(554~1 200℃),水浸分離氧化鎂、純堿沉淀鋰,分離獲得碳酸鋰[13]。青海西臺(tái)吉乃爾鹽湖采用煅燒浸取法提鋰。煅燒浸取法的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟,鎂、鋰、硼、鹽酸綜合利用;缺點(diǎn)是能耗較高,水氯鎂石難以完全分解,煅燒時(shí)產(chǎn)生的HCl給環(huán)保造成壓力。此方法已逐步被膜法等取代。圖11為煅燒浸取法提鋰工藝流程圖。
圖11 煅燒浸取法提鋰流程圖[6]Fig.11 Flow chart of lithium extraction by calcination leaching method[6]
2.1.2 鋰輝石提鋰
鋰輝石提鋰方法包括石灰石燒結(jié)法、硫酸法等,其中石灰石燒結(jié)法因問題較多已被淘汰,工業(yè)上普遍采用硫酸法生產(chǎn)鋰鹽,鋰鹽生產(chǎn)線已普遍實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。未來鋰輝石提鋰的發(fā)展方向是更高的鋰收率、更低的雜質(zhì)含量、更低的能耗及更低的成本;綜合利用鋰渣等副產(chǎn)品;ESG貫穿整個(gè)生產(chǎn)周期,減少碳足跡、實(shí)現(xiàn)碳中和,環(huán)境友好。
1)石灰石燒結(jié)法。石灰石燒結(jié)法是將鋰輝石與石灰石混合后高溫?zé)Y(jié),球磨燒結(jié)料,然后水浸得到氫氧化鋰浸出液,凈化除雜、結(jié)晶得到氫氧化鋰或沉鋰得到碳酸鋰[14]。其反應(yīng)原理:
石灰石燒結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)是適用于所有礦物,原料廉價(jià)易得。此方法曾用于工業(yè)化鋰輝石提鋰,但是由于浸出液鋰含量低、蒸發(fā)能耗高、浸出渣具有膠凝性導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)困難、鋰收率低(70%左右),已被淘汰。
2)硫酸法。硫酸法提鋰是用硫酸焙燒煅燒后的鋰輝石,焙燒料加水浸出硫酸鋰溶液,經(jīng)過除雜、沉鋰得到碳酸鋰。硫酸法提鋰的回收率高(工業(yè)化生產(chǎn)為85%左右)、工藝過程易控制、能耗較低、加工成本較低、產(chǎn)品純度高且質(zhì)量穩(wěn)定,是目前工業(yè)生產(chǎn)普遍采用的方法。
電池級(jí)碳酸鋰是生產(chǎn)鋰離子電池的重要原料,其對(duì)雜質(zhì)的含量要求高。天齊鋰業(yè)獲得中國發(fā)明專利金獎(jiǎng)的專利“CN,101125668”,通過系列除雜過程獲得低鎂電池級(jí)碳酸鋰,碳酸鋰質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于99.57%、鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.02%、鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.002 5%。具體制備方法:在1 050~1 350℃煅燒鋰輝石精礦25~50 min得到焙料,將焙料磨細(xì),按照酸料質(zhì)量比為(22~25)∶6加入硫酸,在285℃±20℃密閉焙燒25~50 min得到酸熟料,加入水調(diào)漿,再加入石灰水調(diào)節(jié)pH,過濾得到硫酸鋰浸出液[15];采用化學(xué)共沉淀法降低硫酸鋰浸出液中的Fe3+、Mg2+、Al3+、Ca2+等雜質(zhì)離子,再經(jīng)濃縮、過濾進(jìn)一步除去雜質(zhì),獲得凈化渣和硫酸鋰凈化完成液;將純堿溶解,加入凈化硫酸鋰溶液獲得的凈化渣作為過濾除鈣、鎂的過濾介質(zhì),獲得凈化純堿溶液;將絡(luò)合劑EDTA加入到凈化純堿溶液中,攪拌絡(luò)合反應(yīng),再緩慢加入經(jīng)濃縮除雜的硫酸鋰凈化完成液,制備出粗品碳酸鋰;粗品碳酸鋰經(jīng)過攪拌洗滌、干燥、粉碎,即成為低鎂電池級(jí)碳酸鋰。圖12為硫酸鋰溶液生產(chǎn)低鎂電池級(jí)碳酸鋰流程圖。其反應(yīng)原理[16]:
圖12 硫酸鋰溶液生產(chǎn)低鎂電池級(jí)碳酸鋰流程圖[16]Fig.12 Flow chart of production of low magnesium battery grade Li2CO3from lithium sulfate solution[16]
2.1.3 鋰云母提鋰
鋰云母提鋰方法包括酸法、堿法、鹽法、壓煮法等。其中,酸法包括硫酸法和氟化學(xué)法;堿法包括堿溶法和混合堿溶法;鹽法包括硫酸鹽法、氯化焙燒法、混合鹽法、碳酸鹽焙燒法(石灰法為代表)、復(fù)合硫酸鹽焙燒法等。其中復(fù)合硫酸鹽焙燒法,由于解決了現(xiàn)有技術(shù)中鋰收率低、對(duì)設(shè)備防腐要求高的問題,是目前工業(yè)化生產(chǎn)普遍采用的方法。未來鋰云母提鋰技術(shù)的發(fā)展方向是:?jiǎn)我惶徜嚪绞綄⒈欢喾N提鋰技術(shù)協(xié)同取代,提高鋰收率、降低雜質(zhì)含量、提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、降低鋰渣的產(chǎn)出或?qū)︿囋Y源化利用、實(shí)現(xiàn)伴生資源的綜合利用[17];ESG貫穿整個(gè)生產(chǎn)周期,減少碳足跡、實(shí)現(xiàn)碳中和,環(huán)境友好。
1)酸法。酸法是采用一種或多種酸溶液在一定條件下與鋰云母精礦進(jìn)行反應(yīng),將鋰云母中的金屬成分轉(zhuǎn)變成可溶性鹽,再通過浸出步驟使其從固相轉(zhuǎn)移到液相,再經(jīng)后續(xù)的凈化除雜、沉淀分離、析鹽等步驟得到粗產(chǎn)品。根據(jù)處理過程中所使用酸的類型不同,酸法可以分為硫酸法和氟化學(xué)法[17]。
①硫酸法。硫酸法是將鋰云母磨細(xì),加入硫酸焙燒,然后水浸焙燒料浸出硫酸鋰溶液,后續(xù)經(jīng)過除雜、沉鋰得碳酸鋰。硫酸法反應(yīng)原理:
硫酸法提鋰的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)、物料流通量小、耗能低、浸出工藝簡(jiǎn)單和反應(yīng)條件溫和、能夠提取鋰云母中絕大部分的鋰及其他有價(jià)金屬且產(chǎn)生的廢渣少。其劣勢(shì)也非常明顯,例如:對(duì)設(shè)備的耐腐蝕要求高、殘留硫酸量大、鋰云母中的鋁被溶出,后續(xù)處理需要消耗大量的堿,對(duì)凈化除雜過程造成影響;而且生成的Al(OH)3膠體會(huì)吸附溶液中的Li造成Li的損失,降低Li2CO3產(chǎn)物的回收率,在經(jīng)濟(jì)成本上競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不大[17]。
②氟化學(xué)法。氟化學(xué)法被看作是一種改進(jìn)的酸法,用于增強(qiáng)鋰云母提鋰效率??梢詥为?dú)添加HF,或添加HF+H2SO4,或以HF+H2SiF6作為浸出劑提取鋰云母中的鋰。氟化學(xué)法反應(yīng)原理:
氟化學(xué)法的優(yōu)勢(shì)是浸出溫度低、反應(yīng)時(shí)間短、能耗低和提鋰效率高;缺點(diǎn)是反應(yīng)耗酸量大,且在反應(yīng)過程中會(huì)揮發(fā)HF氣體,對(duì)環(huán)境造成污染和危害人體健康[17]。
2)堿法。堿法是鋰云母與濃堿液發(fā)生分解反應(yīng),使鋰溶解在溶液中。根據(jù)所加堿液種類的多少,可以分為堿溶法和混合堿溶法。
堿溶法提鋰的優(yōu)勢(shì)是可以完全溶出鋰云母中的Li,有價(jià)金屬轉(zhuǎn)化工藝流程可以一次性完成,不會(huì)生成HF腐蝕設(shè)備,可以通過銷售鋁硅溶膠副產(chǎn)品來降低成本。其缺點(diǎn)也非常明顯,如反應(yīng)后殘留的濃堿廢液難以回收利用,反應(yīng)需要壓力浸出,對(duì)設(shè)備要求較高,溶液中的雜質(zhì)陽離子(主要是Mg2+)會(huì)跟提鋰粗產(chǎn)品Li2CO3產(chǎn)生共沉淀現(xiàn)象,降低碳酸鋰的純度[17]。
3)鹽法。鹽法主要是將鋰云母與鹽(硫酸鹽、氯鹽、碳酸鹽或它們的混合鹽)在高溫下焙燒,使鋰云母精礦的原有晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變或遭到破壞,鋰云母精礦中的Li+與所添加鹽中的堿金屬離子發(fā)生離子交換,生成可溶性鋰鹽,再經(jīng)浸出提取至溶液中。根據(jù)所添加鹽的類型可以分為硫酸鹽法、氯化焙燒法、混合鹽法、碳酸鹽焙燒法[17]、復(fù)合硫酸鹽焙燒法等。
①硫酸鹽法。鋰云母硫酸鹽法提鋰,在工業(yè)上一般是將K2SO4、Na2SO4或CaSO4等硫酸鹽與鋰云母精礦按一定比例混勻,再經(jīng)高溫焙燒、焙燒料用稀硫酸浸出或水浸等過程獲得可溶性Li2SO4,再通過后續(xù)步驟進(jìn)一步獲得鋰鹽產(chǎn)品。硫酸鹽法反應(yīng)原理:
硫酸鹽法的優(yōu)點(diǎn)是其適用性高、能夠處理不同品位的鋰云母礦石。與硫酸法相比,硫酸鹽與鋰云母中的鋁發(fā)生反應(yīng)生成可溶性鋁鹽的概率小,對(duì)后續(xù)化學(xué)沉淀法除雜流程中因除鋁造成的鋰的損失較小,焙燒時(shí)間短,沉鋰率高。其缺點(diǎn):對(duì)焙燒溫度要求較為嚴(yán)格,容易造成爐內(nèi)結(jié)圈問題;工藝流程耗能高;生成低溶解度的LiKSO4復(fù)鹽,對(duì)濃縮沉鋰工藝造成影響;部分銣、銫仍存于殘?jiān)须y以利用;需要對(duì)焙燒產(chǎn)生的HF和SO2/SO3等廢氣進(jìn)行處理,以減少對(duì)環(huán)境的污染;用K2SO4作為硫酸鹽進(jìn)行焙燒時(shí)成本高,用Na2SO4替代K2SO4可以降低成本,但其達(dá)到一定量時(shí)會(huì)產(chǎn)生玻璃相,影響工藝的正常運(yùn)行[17]。
②氯化焙燒法。氯化焙燒法屬于火法冶金領(lǐng)域,是利用氯化劑與金屬礦物相互作用生成相對(duì)應(yīng)的金屬氯化物,從而實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬與脈石組分的分離。氯化焙燒法反應(yīng)原理:
式中:R=Li、K、Rb、Cs等。
張利珍等[18]用氯化焙燒法綜合提取鋰、鉀、銣、銫,其浸出率分別為89.73%、90.64%、93.27%和91.00%。
氯化焙燒法的優(yōu)點(diǎn)是焙燒時(shí)間短,工藝簡(jiǎn)單,鋰回收率高[17],有價(jià)金屬浸出率高、雜質(zhì)成分浸出率低,實(shí)現(xiàn)了鋰、鉀、銣、銫與雜質(zhì)成分的高效分離[18]。其缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備防腐要求高,產(chǎn)生的廢氣需要處理,否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染[17]。
③混合鹽法?;旌消}法是將硫酸鹽和氯鹽進(jìn)行混合,再將混合鹽按一定配比加入到細(xì)磨后的鋰云母精礦中,在高溫下焙燒,經(jīng)浸出獲得含鋰溶液,再經(jīng)除雜、沉鋰等步驟制備鋰鹽產(chǎn)品[17]。羅林山等[19]采用混合鹽法提鋰,鋰浸出率為93.35%。其反應(yīng)原理見式(16)~(21)。
混合鹽法兼顧了硫酸鹽法與氯化焙燒法的特點(diǎn),對(duì)Li、K、Rb、Cs均有高效的提取效果,但是其腐蝕設(shè)備的缺點(diǎn)以及能耗高的劣勢(shì)仍未得到解決,制約了該方法的進(jìn)一步發(fā)展[17]。
④碳酸鹽焙燒法。鋰云母碳酸鹽焙燒法提鋰,主要以石灰石法為代表。其一般是將鋰云母精礦與含CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于54%的石灰石按照1∶3的質(zhì)量比混勻,再將混合物細(xì)磨,在高溫下焙燒,焙燒料再經(jīng)水淬、細(xì)磨、浸出得到含鋰溶液,后續(xù)再經(jīng)凈化除雜、沉鋰得到Li2CO3。其反應(yīng)原理:
式中:R=Li、K、Rb、Cs等。
石灰石法具有工藝流程簡(jiǎn)單、原料易獲取和成本低廉等優(yōu)點(diǎn),但也存在物料流通量大、鋰回收率低、耗能高和產(chǎn)生渣量大等缺點(diǎn)。自20世紀(jì)90年代以來,隨著其他提鋰工藝的不斷應(yīng)用與完善,石灰石法提鋰工藝已逐步被淘汰[17]。
⑤復(fù)合硫酸鹽焙燒法。復(fù)合硫酸鹽焙燒法是將鋰云母精礦與兩種或兩種以上的硫酸鹽以及碳酸鋇、碳酸鈣中的一種或兩種按一定比例混合,再進(jìn)行機(jī)械活化處理,然后加入濃硫酸混合,在高溫下焙燒,焙燒料經(jīng)粉碎加入中性浸出劑浸出,得到硫酸鋰溶液,后續(xù)經(jīng)凈化除雜、沉鋰得到Li2CO3[20]。反應(yīng)原理見式(16)(17)(18)(22)。
表5為幾種鋰云母提鋰方法的浸出率和浸出渣含鋰量比較。由表5看出,復(fù)合硫酸鹽焙燒法解決了現(xiàn)有技術(shù)中焙燒鋰的轉(zhuǎn)化率不高、鋰的浸出率低、鋰的收率低、對(duì)設(shè)備防腐要求高的問題[20],目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
表5 幾種鋰云母提鋰方法的浸出率和浸出渣含鋰量比較[20]Table 5 Comparison of leaching rate and lithium content in leaching residues of several lepidolite extraction methods[20]
4)壓煮法。鋰云母壓煮法提鋰是將鋰云母精礦與水蒸氣在高溫下進(jìn)行脫氟焙燒,使脫氟鋰云母的礦相結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,再與礦相重構(gòu)劑(堿、氯鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等)按一定比例混合后在壓煮反應(yīng)器中進(jìn)行高壓浸出,從而得到含有鋰及其他有價(jià)金屬的相應(yīng)化合物的浸出母液,浸出母液再經(jīng)凈化除雜、沉鋰等流程得到所需的鋰鹽產(chǎn)品[17]。王丁等[21]利用壓煮法處理鋰云母提鋰,鋰的浸出率為96.9%。
壓煮法具有工藝流程簡(jiǎn)單、鋰浸出率高、壓煮時(shí)間短、物料流通量小、對(duì)反應(yīng)設(shè)備腐蝕小和綜合利用好的優(yōu)點(diǎn)。但是,壓煮法需經(jīng)脫氟焙燒,對(duì)環(huán)保有壓力;因反應(yīng)需在高溫高壓下進(jìn)行,對(duì)反應(yīng)條件要求較苛刻,對(duì)設(shè)備和操作工藝有較高要求,并存在安全隱患。該法存在的缺陷阻礙了其在工業(yè)上的進(jìn)一步應(yīng)用[17]。
2.1.4 鋰黏土提鋰
鋰黏土提鋰方法包括直接浸出法、助劑焙燒法和硫化氯化法等,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?jīng)濟(jì)生產(chǎn)是鋰黏土提鋰的方向。美國和墨西哥各有一個(gè)鋰黏土礦在往規(guī)?;a(chǎn)方向努力,若成功,可為鋰黏土提鋰樹立一個(gè)標(biāo)桿,鋰鹽生產(chǎn)又多了一個(gè)資源,有助于滿足快速增長(zhǎng)的鋰需求。
1)直接浸出法。直接浸出法是將浸出劑直接加入未經(jīng)焙燒活化處理的礦石中進(jìn)行提鋰的方法,其中浸出劑為水、硫酸等。硫酸浸出法反應(yīng)原理:
在常溫常壓和相對(duì)溫和的加熱加壓體系中,水浸提鋰法的鋰離子溶出率很低,不可行。硫酸浸出法的鋰浸出率可達(dá)90%,但是硫酸用量相對(duì)較大,且需要將反應(yīng)溫度設(shè)置為250℃,提鋰成本相對(duì)較高[4]。
2)助劑焙燒法。助劑焙燒法是指向礦物中加入一定量的助劑進(jìn)行混合焙燒,然后進(jìn)行水浸的提鋰方法。其中助劑可為單一助劑和多種助劑,目前常用的助劑包括氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硫化物、石灰石、石膏等。碳酸鋰和硫酸鈣二元助劑焙燒法的反應(yīng)原理[4]:
單一助劑焙燒法鋰浸出率較低(低于72%),多元助劑焙燒法的鋰浸出率較高,如碳酸鈣和硫酸鈣構(gòu)成的二元助劑可使鋰浸出率達(dá)到80%以上,但是多元助劑因添加助劑引入的雜質(zhì)種類較多,會(huì)增加后期分離純化工作的難度[4]。
專利“CN,111893318”將含鋰黏土、碳酸鈣、硫酸鈉、硫酸鉀按質(zhì)量比為5∶1∶1∶1混合,加入水混合得到膏狀物,將膏狀物研磨至粒徑為50~100 μm,制成多個(gè)球形料放入爐中,在900~1 100℃焙燒1~3 h得到焙燒料,將焙燒料粉碎至100~250 μm,加入純水混合攪拌浸出得到浸出液,將浸出液過濾得到黏土浸出液和黏土渣,采用冷凍析晶法去除黏土浸出液中的硫酸鈉和硫酸鉀。該方法工藝簡(jiǎn)單、成本較低,且鋰回收率高(90%以上),后期除雜簡(jiǎn)單且無污染[22]。圖13為助劑焙燒法提鋰工藝流程圖。
圖13 助劑焙燒法提鋰流程圖[22]Fig.13 Flow chart of lithium extraction by calcination with chemicals[22]
3)硫化氯化法。硫化氯化法是在SO2(硫化法)或HCl(氯化法)氛圍中對(duì)礦石進(jìn)行充分焙燒后再用水浸出的提鋰方法。硫化法可得到85%以上的鋰浸出率,與二元助劑焙燒體系下的鋰浸出率相近,但是需要向反應(yīng)體系內(nèi)通入SO2,其安全性和操作性相對(duì)較低。氯化法的鋰浸出率最高可達(dá)95%,但是由于鎂鋰化學(xué)性質(zhì)相似,因此進(jìn)入反應(yīng)體系的鎂離子會(huì)對(duì)碳酸鋰的沉淀產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。采用HCl-H2O混合蒸汽代替HCl,可使混合蒸汽優(yōu)先與黏土中的鋰離子發(fā)生反應(yīng),避免與黏土中鈣、鎂的硅酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)高效浸出鋰元素的同時(shí)減弱鈣、鎂雜質(zhì)元素的浸出[4]。不過,HCl-H2O混合蒸汽對(duì)設(shè)備的防腐要求高。
2.1.5 鋰瓷石提鋰
鋰瓷石提鋰方法包括復(fù)合硫酸鹽法、硫酸銨法等。鋰瓷石提鋰技術(shù)的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)規(guī)模化經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),并綜合利用鋰渣。中國江西鋰瓷石資源豐富,鋰瓷石提鋰實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)可減少中國對(duì)外鋰資源的依存度。
1)復(fù)合硫酸鹽法。復(fù)合硫酸鹽法的提鋰原理和工藝流程與鋰云母提鋰類似,其優(yōu)點(diǎn)是鋰的浸出率高(可達(dá)99.5%[23]),缺點(diǎn)是廢渣量大。
2)硫酸銨法。硫酸銨法是通過硫酸法焙燒提鋰、銨法成礬除鋁以及沉鋰碳化制碳酸鋰。其除鋁、鉀等雜質(zhì)的反應(yīng)原理:
硫酸銨法的優(yōu)點(diǎn)是將大量溶出的鋁離子轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r(jià)值的復(fù)鹽,避免產(chǎn)生大量固廢;缺點(diǎn)是鋰的浸出率為93%[24],不如復(fù)合硫酸鹽法高。
2.1.6 地?zé)猁u水提鋰
地?zé)猁u水提鋰是利用地?zé)岚l(fā)電或供暖后的鹵水提鋰,然后將廢鹵水注回地下。鹽湖提鋰中的直接提鋰法如吸附法、離子交換法、溶劑萃取法等都可用于地?zé)猁u水提鋰,如正致力于在德國上萊茵河畔規(guī)?;a(chǎn)氫氧化鋰的一家公司的地?zé)猁u水提鋰方法:采用吸附法吸附鹵水中的鋰得到氯化鋰溶液,然后采用電解法電解氯化鋰溶液生產(chǎn)氫氧化鋰[25]。
電解氯化鋰反應(yīng)原理:
采用此方法的優(yōu)點(diǎn)是吸附法已在鹽湖提鋰工業(yè)中廣泛應(yīng)用,電解法是氯堿行業(yè)的通用方法。地?zé)猁u水提鋰的缺點(diǎn)是鋰濃度低,如德國上萊茵河畔和美國索爾頓海的地?zé)猁u水的鋰含量只有214 mg/kg左右;優(yōu)點(diǎn)是無前期抽鹵成本及后期廢鹵處理成本,提鋰所需電力直接來源于地?zé)猁u水發(fā)電。如何實(shí)現(xiàn)規(guī)模化經(jīng)濟(jì)提鋰是地?zé)猁u水提鋰的發(fā)展方向。美國也有多家公司正在規(guī)模開發(fā)地?zé)猁u水提鋰工藝,若成功則有助于滿足快速增長(zhǎng)的鋰需求。
目前規(guī)模生產(chǎn)鋰的鹽湖包括智利阿塔卡瑪鹽湖、阿根廷翁布雷穆埃爾托和奧拉羅茲鹽湖、美國銀峰鹽湖,以及中國青海的察爾汗鹽湖、東臺(tái)吉乃爾鹽湖、西臺(tái)吉乃爾鹽湖、巴倫馬海、一里坪鹽湖和西藏扎布耶鹽湖等。規(guī)模生產(chǎn)鋰輝石精礦的礦山包括澳大利亞格林布什礦山、馬里昂礦山、皮爾甘古拉礦山(有兩個(gè)鋰礦項(xiàng)目)、凱特琳礦山和沃吉拿礦山,以及巴西米布拉礦山等。津巴布韋、尼日利亞以及歐洲生產(chǎn)少量鋰輝石精礦。四川甘孜州、阿壩州也生產(chǎn)一些鋰輝石精礦。鋰云母生產(chǎn)主要集中在江西,津巴布韋、納米比亞也生產(chǎn)一些鋰云母。另外,回收包括鋰電池在內(nèi)的含鋰廢料也生產(chǎn)一些鋰產(chǎn)品。隨著鋰需求量的快速增長(zhǎng),全球大量鹽湖提鋰項(xiàng)目、礦石提鋰項(xiàng)目以及含鋰廢料回收項(xiàng)目不斷擴(kuò)產(chǎn)或新建。包括電池回收在內(nèi)的含鋰廢料成為“城市鋰礦”,將作為鋰資源提鋰的重要補(bǔ)充。
2021年全球鋰資源及回收鋰產(chǎn)鋰量為58.6萬t(LCE),其中澳大利亞占38.7%、中國占27.3%、智利占23.4%、阿根廷占5.6%。圖14為2021年全球鋰資源及回收鋰產(chǎn)鋰量分布。
圖14 2021年全球鋰資源及回收鋰產(chǎn)鋰量分布Fig.14 Distribution of global lithium resources and recycling lithium production in 2021
鋰因特殊的物理和化學(xué)性質(zhì),既可用作催化劑、引發(fā)劑和添加劑等,又可用于直接合成新型材料以改善產(chǎn)品的性能。鋰因?yàn)閼?yīng)用領(lǐng)域廣泛,并且在很多應(yīng)用領(lǐng)域添加少量鋰就能明顯改善產(chǎn)品性能,所以被譽(yù)為“工業(yè)味精”。鋰的電位為-3.043 V,是電位最負(fù)的金屬。鋰的電化當(dāng)量為3.87 A·h/g,是電化當(dāng)量最大的金屬,因此由鋰組成的電池的比能量最高。鋰是制造電池?zé)o可爭(zhēng)議的最佳元素,故鋰也被稱為“21世紀(jì)的能源金屬”和“白色石油”。隨著全球能源轉(zhuǎn)型的快速推進(jìn),鋰已成為新能源的基礎(chǔ)材料。
2021年鋰在各應(yīng)用領(lǐng)域的占比:電池占74%、玻璃陶瓷占14%、潤(rùn)滑脂占3%、連鑄保護(hù)渣占2%、聚合物占2%、空氣處理占1%、其他應(yīng)用占4%[1]。隨著新能源汽車和儲(chǔ)能電池的快速發(fā)展,鋰在電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例將繼續(xù)增大,預(yù)計(jì)鋰在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例將在2022年超過50%、2025年超過60%、2028年超過70%[26]。圖15為鋰在各應(yīng)用領(lǐng)域的占比。
圖15 鋰在各應(yīng)用領(lǐng)域的占比[26]Fig.15 Proportion of lithium in various applications[26]
2021年全球鋰需求量約為50萬t(LCE)。隨著新能源汽車和儲(chǔ)能電池的快速發(fā)展,鋰需求量將快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)全球鋰需求量將在2025年達(dá)到150萬t(LCE)、2030年達(dá)到320萬t(LCE)。2020年至2025年全球鋰需求量年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過25%[27]。圖16為鋰需求量預(yù)測(cè)。
圖16 鋰需求量預(yù)測(cè)[27]Fig.16 Forecast of lithium demand[27]
中國的鋰來源包括進(jìn)口鋰礦及鋰產(chǎn)品、青海和西藏鹽湖提鋰、江西鋰云母、四川鋰輝石礦以及含鋰廢料回收。中國礦石提鋰技術(shù)全球領(lǐng)先,企業(yè)將進(jìn)口鋰輝石精礦加工成碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰產(chǎn)品,供國內(nèi)企業(yè)使用的同時(shí)大量出口氫氧化鋰,也出口碳酸鋰、氯化鋰、金屬鋰等鋰產(chǎn)品。由于中國鋰資源產(chǎn)鋰量嚴(yán)重不足,每年需要大量進(jìn)口鋰礦及鋰產(chǎn)品,其中2021年凈進(jìn)口鋰量占總需求量的60%以上。
中國是全球最大的鋰需求國。由于中國是全球最大的正極材料、鋰電池和電動(dòng)汽車生產(chǎn)國,因此以電動(dòng)汽車為代表的全球新能源轉(zhuǎn)型的快速推進(jìn)使中國對(duì)鋰的需求量快速增長(zhǎng)。
在經(jīng)濟(jì)學(xué)上有個(gè)術(shù)語叫“牛鞭效應(yīng)”,是指供應(yīng)鏈上的一種需求變異放大現(xiàn)象,使信息流從最終客戶端向原始供應(yīng)商端傳遞時(shí)無法有效地實(shí)現(xiàn)信息共享,使得信息扭曲而逐級(jí)放大導(dǎo)致了需求信息出現(xiàn)越來越大的波動(dòng),此信息扭曲的放大作用在圖形上很像一個(gè)甩起的牛鞭,因此被形象地稱為牛鞭效應(yīng)[28]。圖17為牛鞭效應(yīng)圖。
圖17 牛鞭效應(yīng)圖Fig.17 Diagram of bullwhip effect
在以電動(dòng)汽車需求快速增長(zhǎng)帶動(dòng)鋰需求快速增長(zhǎng)的背景下,“牛鞭效應(yīng)”具體體現(xiàn)為電動(dòng)汽車產(chǎn)量增大,電池產(chǎn)量進(jìn)一步增大,正極材料、電解液等含鋰材料產(chǎn)量再進(jìn)一步增大,各級(jí)生產(chǎn)商及中間商庫存增大,導(dǎo)致鋰需求量大幅增長(zhǎng)。
由于存在“牛鞭效應(yīng)”,在鋰價(jià)上行階段鋰供應(yīng)鏈各級(jí)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)并積極備庫,中間商也積極備庫,使鋰的需求量大于實(shí)際消耗量和正常備庫量的總和;反之,在鋰價(jià)下行階段,鋰供應(yīng)鏈各級(jí)企業(yè)減產(chǎn)并去庫存,中間商也去庫存,使鋰的需求量小于實(shí)際消耗量和正常備庫量的總和。圖18為中國2019年1月至2022年2月鋰供應(yīng)量和需求量。
圖18 2019年1月至2022年2月中國鋰供需分析Fig.18 Analysis of lithium supply and demand in China from January 2019 to February 2022
圖19為鋰價(jià)格走勢(shì)圖。2019年1月至5月,鋰供應(yīng)量時(shí)而大于需求量、時(shí)而小于需求量,鋰價(jià)格比較平穩(wěn)。2019年6月至10月,鋰供應(yīng)量大于需求量,鋰價(jià)格下跌。2019年11月至2020年2月,鋰供應(yīng)量或略大于需求量或略小于需求量,鋰價(jià)格比較平穩(wěn)。2020年3月至9月,鋰供應(yīng)量大于需求量,鋰價(jià)格保持低位略下行狀態(tài),碳酸鋰價(jià)格曾一度低于5萬元/t。中國鋰價(jià)低迷也傳遞到國際市場(chǎng)。
圖19 鋰價(jià)格走勢(shì)圖Fig.19 Trend chart of lithium price
長(zhǎng)時(shí)間低價(jià)導(dǎo)致全球多個(gè)鋰資源項(xiàng)目或停產(chǎn)或減產(chǎn),甚至破產(chǎn),剛建好的鋰資源項(xiàng)目關(guān)停保養(yǎng),多個(gè)已開始建設(shè)的項(xiàng)目停止建設(shè),計(jì)劃中的擴(kuò)產(chǎn)或新建項(xiàng)目無限期往后推遲,全球鋰供應(yīng)量減少。
2020年10月,由于鋰需求量持續(xù)增長(zhǎng),而鋰供應(yīng)量在減少,導(dǎo)致鋰需求量大于供應(yīng)量,鋰價(jià)格開始上行。2020年11月至12月鋰需求量遠(yuǎn)高于供應(yīng)量,在鋰價(jià)格持續(xù)上行的同時(shí),大量鋰庫存被消化。2021年1月至2月,鋰需求量仍高于供應(yīng)量,鋰價(jià)格繼續(xù)上行,部分關(guān)?;驕p產(chǎn)項(xiàng)目開始復(fù)產(chǎn)或增大產(chǎn)量,鋰供應(yīng)量增加。2021年3月至8月,雖然鋰供應(yīng)量大于需求量,但是鋰需求量在快速增長(zhǎng),以及對(duì)未來鋰需求量快速增長(zhǎng)的預(yù)期和對(duì)上游供應(yīng)增量有限的預(yù)判,疊加受上游企業(yè)以遠(yuǎn)高于合約價(jià)格拍賣鋰精礦的影響,鋰價(jià)格穩(wěn)中略升。
從2021年9月開始,由于下游需求快速增長(zhǎng),鋰需求量大于供應(yīng)量,疊加2021年9月上游企業(yè)拍賣鋰精礦價(jià)格較7月拍賣價(jià)格上漲80%、10月拍賣價(jià)格較7月拍賣價(jià)格上漲88%,以及現(xiàn)貨市場(chǎng)炒作,鋰價(jià)格開始快速上漲。2021年11月至2022年2月,由于冬季中國鹽湖提鋰廠季節(jié)性減產(chǎn),部分礦石提鋰廠按慣例停產(chǎn)檢修,而此期間下游鋰需求或保持高速增長(zhǎng)或保持高位,鋰需求量遠(yuǎn)大于供應(yīng)量,導(dǎo)致鋰價(jià)格瘋狂上漲、屢創(chuàng)新高,碳酸鋰、氫氧化鋰價(jià)格一度超過50萬元/t。
由于中國是全球最大的鋰需求國并且高度依賴進(jìn)口,中國鋰價(jià)格快速上漲后,全球各種鋰資源項(xiàng)目開足馬力生產(chǎn),經(jīng)過破產(chǎn)重組的項(xiàng)目也開始生產(chǎn)、關(guān)停保養(yǎng)項(xiàng)目重新開啟生產(chǎn)、停建項(xiàng)目重啟建設(shè)、停止的擴(kuò)產(chǎn)或新建項(xiàng)目計(jì)劃重新啟動(dòng)、眾多提鋰新項(xiàng)目在往前推進(jìn)中、鋰供應(yīng)鏈各級(jí)企業(yè)紛紛搶購鋰資源。由于鋰價(jià)格高,過去無經(jīng)濟(jì)回收價(jià)值的含鋰廢料變?yōu)榫氖挚蔁岬匿囐Y源,回收熱情高漲。
鋰供需基本面決定鋰價(jià)格,鋰價(jià)格決定未來鋰供需結(jié)構(gòu)。當(dāng)鋰供應(yīng)量大于鋰需求量時(shí),鋰價(jià)格下跌,鋰供應(yīng)增長(zhǎng)受制約,影響未來的鋰供需結(jié)構(gòu);反之,當(dāng)鋰供應(yīng)量小于鋰需求量時(shí),鋰價(jià)格上漲,鋰供應(yīng)增長(zhǎng)受激勵(lì),影響未來的鋰供需結(jié)構(gòu)。在價(jià)格上行階段,容易出現(xiàn)“牛鞭效應(yīng)”,導(dǎo)致需求被過分放大,疊加上游通過拍賣方式大幅漲價(jià)以及現(xiàn)貨市場(chǎng)炒作,導(dǎo)致鋰價(jià)格過度上漲。電動(dòng)汽車的快速發(fā)展帶動(dòng)鋰需求量大幅增長(zhǎng),保障鋰供應(yīng)是近期重點(diǎn),防范價(jià)格過大波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)是中長(zhǎng)期重點(diǎn)。建議:1)加大國內(nèi)鋰資源開發(fā)力度,減少對(duì)外依存度,確保鋰的供應(yīng)能夠滿足快速增長(zhǎng)的需求;2)加大鋰供需透明度,減少需求量與實(shí)際消耗量的差異,避免價(jià)格過度波動(dòng);3)建立國家鋰收儲(chǔ)機(jī)制,在鋰供應(yīng)量大于需求量時(shí)進(jìn)行收儲(chǔ),避免價(jià)格過渡下跌,在鋰供應(yīng)量小于需求量時(shí)釋放儲(chǔ)存鋰,以抑制價(jià)格過渡上漲;4)鋰產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),合理運(yùn)用衍生品工具進(jìn)行套期保值,以對(duì)沖鋰價(jià)格大幅波動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。