1、太阳池法:适用于低镁锂比碳酸型盐湖的传统工艺PART 02太阳池法是盐湖提锂领域最传统、最成熟的工艺,在南美盐湖提锂项目中广泛使用。太 阳池法基于碳酸锂溶解度的负温度效应,将盐湖卤水在多级盐田中分级滩晒浓缩,制得 达到要求的高锂成卤后,在盐梯度太阳池中加热该卤水,使其中的锂以碳酸锂形式结晶 析出,再经过苛化法或碳化法等加工,即可获得工业级或电池级碳酸锂产品。太阳池法提锂工艺的核心在于盐梯度太阳池,其从上往下由 3 层组成:1) 上层为上对流层(淡水层),由淡水组成,其温度与环境温度相近,主要起形成和保 护中部盐梯度层的作用;2) 中部为非对流层(盐梯度层),其盐浓度随深度增加不断增加,一方面阻止热量散失 于池面,还利用淡水与卤水折射率的不同,使热能蓄存于池底卤水中。由于盐梯度 层的存在,下对流层卤水蒸发缓慢,其他盐类难以析出,易于碳酸锂在池底大量沉 淀,提高品味。3) 下层为下对流层(储能区),由饱和盐溶液组成,温度较上对流层高很多,主要达到 收集、储存太阳能、提高卤水温度的功能。盐梯度太阳池可以跨季节储存热量,即便在冬季,池底仍可维持一定的温度,叠加冬季 卤水中的锂浓度较高,碳酸锂依然可以在盐梯度太阳池中沉淀析出,实现全年连续生产。
1)太阳池法的优点在于工艺操作简单、成本低;但缺点在于只适用于镁锂比极低的碳酸盐 型盐湖卤水提锂,且易受制于气候条件,淡水消耗偏高,并不适用于中国的盐湖。而南 美锂盐湖资源镁锂比低,且盐湖滩晒条件优越,因此多太阳池法为主,技术路线由 3 个 阶段组成:盐田蒸发、锂与其他离子分离、纯化沉淀。
2)目前太阳池法在国内的唯一应用即在西藏扎布耶盐湖。扎布耶盐湖卤水类型为碳酸盐型, 质量浓度为 100 mg/L,已接近碳酸锂的饱和点,因此一期 0.5 万吨产能采用了盐梯度太阳池法(SGSP 法)。
3)此外扎布耶盐湖地处高原,无电力、无矿物能源,且交通运输不 便,缺乏燃料能源供给;该工艺路线充分利用青藏高原太阳能丰富、具备修建盐田的地 理条件等显著优势,不添加任何化学试剂,可在当地提取出品位在 50%~80%的碳酸锂 精矿产品,经过提纯后碳酸锂纯度达 99.5%以上。但出于环保角度考虑,国内太阳池法有破坏自然生态的潜在威胁,未来新项目建设规划极少采用该方法。
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