鋰，作為新時(shí)代的“白色石油”，重要性不言而喻。隨著全球能源的轉(zhuǎn)型，鋰資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)愈演愈烈。
當(dāng)今世界鋰礦資源主要來源于鹽湖鹵水和偉晶巖礦石。自上世紀(jì)90年代以來，鹵水提鋰因其低成本、短流程和回收率高的優(yōu)勢(shì)替代了礦石提鋰，成為了主流提鋰方式。但隨著電子設(shè)備和電動(dòng)汽車的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)鋰的需求日益擴(kuò)大，鹵水提鋰因其本身的不足（如鹵水成分復(fù)雜且鋰含量低、鎂鋰分離困難等）已無法滿足市場(chǎng)需求，礦石提鋰變得日益重要。
鋰云母，開發(fā)熱情高漲
我國鹽湖鹵水鎂鋰比極高和自然條件惡劣，鹽湖提鋰受到限制，因此我國鋰產(chǎn)品的原材料主要來源于硬巖礦石。具有較大工業(yè)開采價(jià)值的鋰礦石有鋰輝石、鋰云母、透鋰長(zhǎng)石、鐵鋰云母和磷鋰鋁石等，其中分布廣泛且容易開采利用的含鋰礦物主要是鋰輝石和鋰云母。
相比于鹽湖鹵水、鋰輝石提鋰，鋰云母因其原料成本低廉、國內(nèi)礦石資源豐富的特點(diǎn)受到研究人員以及企業(yè)的高度關(guān)注。
鋰云母的現(xiàn)實(shí)“難題”
鋰云母是一種廣泛分布的云母族礦物，在地殼中被發(fā)現(xiàn)的鋰云母礦床往往是以其他稀有金屬的伴生礦的形式存在，其中，中國江西宜春的鈮鉭伴生鋰云母礦床是亞洲儲(chǔ)量最大的鋰云母礦，占全國鋰資源儲(chǔ)量的30%以上（按其氧化物形態(tài)計(jì)算，儲(chǔ)量達(dá)到110萬噸），此外還共生有稀有金屬銣、銫（按其氧化物形態(tài)計(jì)算，儲(chǔ)量分別約40萬噸和5.4萬噸），具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值。但由于鋰云母礦中鋰的含量相對(duì)較低、傳統(tǒng)方法提鋰的能耗與物耗較高且難以實(shí)現(xiàn)鋰以外元素（組分）的產(chǎn)品化利用，導(dǎo)致提鋰成本較高，在鋰價(jià)低迷時(shí)的經(jīng)濟(jì)性不好，且存在難以產(chǎn)品化的硅砂、廢渣產(chǎn)出量大等影響生態(tài)環(huán)境的問題。對(duì)此，如何高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)地提鋰是鋰云母高效利用亟需解決的問題。
開拓鋰云母高值利用新途徑
?選擇適宜的鋰云母提鋰工藝
針對(duì)生產(chǎn)條件、工業(yè)成本及環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行綜合考慮，圍繞整個(gè)工藝流程進(jìn)行全面分析，根據(jù)不同的生產(chǎn)要求進(jìn)行選擇適宜的提鋰工藝。
根據(jù)不同的礦相重構(gòu)工藝，目前鋰云母礦中提取鋰的方法主要有：硫酸法、石灰石燒結(jié)法、硫酸鹽焙燒法、壓煮法、氯化焙燒法、堿溶法等。
“硫酸法”經(jīng)過50多年的發(fā)展，是較成熟的礦石提鋰工藝技術(shù)，具有對(duì)原料的選擇性強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單且鋰的提取率較高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，永興材料、江特電機(jī)等企業(yè)也在持續(xù)開展工藝和技術(shù)創(chuàng)新，確保可持續(xù)發(fā)展能力。
依據(jù)2021年度報(bào)告，江特電機(jī)已完成“新型硫酸鹽焙燒法制備碳酸鋰工藝研”項(xiàng)目，相較于之前制備碳酸鋰方法，提高了鋰云母回收率；降低了制備碳酸鋰過程中的設(shè)備腐蝕；是宜春首家利用鋰云母硫酸鹽焙燒工藝制備碳酸鋰的規(guī)?；髽I(yè)。
在提升鋰收得率方面，永新材料主要從改進(jìn)選礦工藝和優(yōu)化焙燒方案兩個(gè)方向入手，通過選礦環(huán)節(jié)再磨，對(duì)鋰云母精礦進(jìn)行提純，提高冶煉環(huán)節(jié)的浸出率，該項(xiàng)技改已在一期項(xiàng)目中實(shí)施，取得良好效果；通過優(yōu)化焙燒配方，配合焙燒工藝調(diào)整，在改進(jìn)浸出渣元素和顏色的同時(shí)，進(jìn)一步提升鋰的回收率，該項(xiàng)技改已實(shí)驗(yàn)成功，將運(yùn)用于二期項(xiàng)目。
?實(shí)現(xiàn)多種提鋰工藝協(xié)同進(jìn)行
除了上述幾種類型的提鋰方法之外，目前還存在著幾種新型方法，如機(jī)械活化法。與傳統(tǒng)的提鋰工藝相比，機(jī)械活化法無需高溫焙燒，是通過鋰云母與機(jī)械活化劑之間的機(jī)械活化作用使Li處于高能活化狀態(tài)，極易經(jīng)浸出流程溶出到浸出液中。具有綠色環(huán)保、短流程、高提鋰率的優(yōu)點(diǎn)；但該法需經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的球磨，對(duì)球磨設(shè)備有一定的要求，而且為達(dá)到較高的提鋰率需消耗較多的機(jī)械活化劑或較大用量的酸溶液。
不管是傳統(tǒng)方法還是新型方法，都存在一定優(yōu)缺點(diǎn)?？梢哉f利用單一提鋰工藝提取鋰云母中的鋰存在一定的局限性，未來的研究方向必定是將多種提鋰工藝進(jìn)行綜合利用，如將機(jī)械活化法與硫酸法、硫酸鹽法和氯化焙燒法等結(jié)合，借助機(jī)械活化作用對(duì)鋰云母礦石進(jìn)行預(yù)處理，后續(xù)采用改進(jìn)后的工藝，達(dá)到減少硫酸法中的硫酸耗量和后續(xù)除雜難度、降低硫酸鹽法的焙燒溫度和硫酸鹽用量、降低氯化焙燒法的氯化劑耗量的目的；降低工藝成本進(jìn)而提高整體工藝的經(jīng)濟(jì)效益。
?提升鋰云母的綠色、綜合利用
一方面，實(shí)現(xiàn)鋰渣的回收利用。
鋰渣是含鋰礦石中提取鋰及其化合物過程中產(chǎn)生的廢渣。鋰云母鋰渣中SiO2和Al2O3含量達(dá)到70%，但殘留一定量的鈉鹽和堿，露天堆放和填埋會(huì)威脅周邊環(huán)境和地下水資源的安全。因此對(duì)鋰云母鋰渣的綜合利用，具有保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的意義。目前對(duì)鋰渣的綜合利用的研究主要集中在直接應(yīng)用于混凝土、水泥砂漿和水泥等建筑材料，及制備陶瓷和建筑陶粒、分子篩等。
另一方面，提高鋰的提取率和實(shí)現(xiàn)伴生資源綜合利用。
鋰云母礦石中不僅蘊(yùn)含Li，還伴生K、Rb、Cs等有價(jià)金屬。江西安德力高新科技有限公司聯(lián)合佛山金銀河、江西金德鋰新能源、中南大學(xué)等單位開發(fā)出鋰云母二段硫酸低溫礦相重構(gòu)、混合硫酸鹽溶液元素自平衡連續(xù)鹽析等核心技術(shù)以及全密閉式連續(xù)生產(chǎn)裝備與控制系統(tǒng)，形成了鋰云母資源高值化清潔利用全套工藝技術(shù)與裝備，取得重大技術(shù)突破?？蓪囋颇钢?0%以上的鋰和鉀、95%以上的銣和銫、85%以上的鋁、98%以上的硅分別以碳酸鋰（電池級(jí)）、硫酸鉀、銣鹽、銫鹽、明礬和高白度硅砂（滿足陶瓷釉料要求）等高值化產(chǎn)品形式產(chǎn)出，實(shí)現(xiàn)了鋰云母資源的高值、清潔、綜合利用，并顯著提升了該種資源的利用價(jià)值。
小結(jié)
近年來，以鋰離子電池為動(dòng)力的新能源汽車得到蓬勃發(fā)展。特別是在國家“雙碳”目標(biāo)提出后，被人們稱為“能源金屬”的鋰，已成為有色金屬行業(yè)“寵愛”的熱門金屬。鋰云母是重要的礦石提鋰來源之一，我國鋰云母礦藏儲(chǔ)量豐富，如何高效經(jīng)濟(jì)地分解鋰云母并提取鋰及其它有價(jià)金屬，已成為鋰云母綜合處理過程中迫切需要解決的難題與研究重點(diǎn)。
參考資料：
余裕森等.鋰云母提鋰技術(shù)的研究進(jìn)展
韓佳歡等.中國鋰資源供需現(xiàn)狀分析
陳志友等.鋰云母鋰渣性質(zhì)及利用研究現(xiàn)狀
江西特種電機(jī)股份有限公司2021年年度報(bào)告
永興特種材料科技股份有限公司2021年年度報(bào)告
中國有色金屬報(bào).開拓鋰云母高值利用新途徑
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）