解構(gòu)云母提鋰：產(chǎn)能4年增5倍，礦渣處理成難題
發(fā)布時間：2022-11-10 來源：中國無機鹽工業(yè)協(xié)會 分享到：
鋰云母提鋰（又稱“云母提鋰”）、鹽湖鹵水提鋰和鋰輝石提鋰，是目前全球主流的三大提鋰路徑。不過，鋰云母提鋰此前受制于難度大、成本高，導致長期被市場忽視。
國內(nèi)鋰云母提鋰的主產(chǎn)地江西宜春，坐擁全球最大鋰云母資源。早在2008年，宜春就提出了打造“亞洲鋰都”的目標，做了十多年但收效甚微。到了2017年，宜春碳酸鋰產(chǎn)量才1.2萬噸，占全國比重14.5%，其中鋰云母制備的電池級碳酸鋰，占全國的比重僅2%左右。 不過，伴隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，宜春碳酸鋰產(chǎn)業(yè)開始放量。到了2021年，產(chǎn)量8.1萬噸，超過全國的四分之一。截至2022年7月，宜春碳酸鋰產(chǎn)能18萬噸，而全國碳酸鋰產(chǎn)能大概45萬噸，宜春產(chǎn)能占全國40%。根據(jù)宜春官方預計，到2025年，宜春碳酸鋰產(chǎn)量將達到50萬噸以上。若上述預期能兌現(xiàn)，意味著宜春的云母提鋰產(chǎn)量，4年將增5倍。 作為鋰電新能源的核心原料，宜春的碳酸鋰產(chǎn)量為何在快速放量？鋰云母提鋰正在經(jīng)歷怎樣的變遷？天量礦渣能否變廢為寶？帶著諸多好奇和疑惑，證券時報記者近日走進宜春，對產(chǎn)業(yè)鏈進行了詳實的調(diào)查。 宜春人很早就知道，當?shù)貎Σ刂澜缱畲蟮匿囋颇傅V，氧化鋰的可開采量占全國的31%、世界的12%。但是，在過去的很長一段時間里，這座“金山”沒有給宜春帶來真正的財富，早期的淘金者，不乏鎩羽而歸者。 說到宜春鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，不得不提及江西合縱鋰業(yè)科技有限公司。位居宜春經(jīng)開區(qū)春潮路上的合縱鋰業(yè)，曾是宜春早期鋰電行業(yè)的代表性企業(yè)。該公司由國內(nèi)知名有色冶金專家，中南大學教授、博士生導師李新海創(chuàng)立，成功實現(xiàn)了云母提取電池級碳酸鋰產(chǎn)業(yè)化。 不過，如今的合縱鋰業(yè)，是江西國軒研究院的所在地。在國軒高科2021年入主合縱鋰業(yè)之前，2017年永興材料進軍鋰電產(chǎn)業(yè)，在宜春成立江西永興新能源科技有限公司的同時，通過現(xiàn)金收購合縱鋰業(yè)25.75%股權(quán)，另外，還拋出定增方案再購合縱鋰業(yè)67.9%股權(quán)。不過，僅僅過了1年，永興材料即于2018年12月出售了上述股份。 合縱鋰業(yè)的波折起伏，是宜春鋰電產(chǎn)業(yè)變遷的一面鏡子，更能折射出云母提鋰的不易。 過去，由于鋰云母原礦品位低，含氧化鋰通常在1.23%～5.90%；雜質(zhì)較多，伴隨氟、鋁、硅等雜質(zhì)，造成提煉難度大、成本高，所生產(chǎn)碳酸鋰的質(zhì)量難以達到電池級水平，導致其長期被市場忽視。 可以佐證的是，國內(nèi)碳酸鋰巨頭贛鋒鋰業(yè)的路徑選擇。贛鋒鋰業(yè)所在地新余，緊鄰宜春，公司創(chuàng)始人李良彬1988年從宜春學院化學專業(yè)畢業(yè)后，分配到江西鋰廠科研所。但是，在創(chuàng)業(yè)的路上，李良彬并沒有就近落戶宜春選擇鋰云母提鋰，而是舍近求遠，從澳大利亞、阿根廷、加拿大等國拿礦，主攻鋰輝石提鋰。 宜春本地上市企業(yè)江特電機，在當?shù)刈鴵礓囋颇冈V礦山，4條碳酸鋰生產(chǎn)線，年產(chǎn)能超過3萬噸。不過，其中2條生產(chǎn)線為鋰輝石提鋰。為了保障鋰輝石的供應，公司還參股澳大利亞礦企。 據(jù)了解，鋰云母提鋰初期主要采用石灰石焙燒法，但由于除雜過程復雜，廢渣量大等缺點逐漸被淘汰。后來，又采用硫酸法生產(chǎn)較多，但硫酸法易產(chǎn)生氟硅酸，對設(shè)備防腐蝕性要求較高。 “以前，宜春從事云母提鋰的企業(yè)，往往采用硫酸法提鋰，這種提鋰工藝，連續(xù)生產(chǎn)都不能保障，因為硫酸的腐蝕很重，設(shè)備經(jīng)常壞，工廠周邊的樹木都會死?！痹诓稍L時，一家鋰電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)負責人回憶說。 2015~2017年，碳酸鋰也有過一次輝煌，曾一度漲至18萬元/噸，但隨后一路下滑，最低跌至3.8萬元/噸。價格的波動，也在倒逼云母提鋰技術(shù)不斷突破。在此背景之下，宜春的云母提鋰企業(yè)永興新能源、江特電機、九嶺鋰業(yè)、南氏鋰電等，紛紛加大投入進行技術(shù)改進升級。 “2019年，可以看做是宜春的云母提鋰產(chǎn)業(yè)化元年。這一年，宜春的云母提鋰企業(yè)的生產(chǎn)線，年產(chǎn)量終于可以提高至萬噸級。”上述人士稱。 目前，宜春地區(qū)的鋰云母提鋰，普遍采用硫酸鹽焙燒法以及固氟工藝和尾礦處理技術(shù)，已實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，有效地降低和避免了氫氟酸腐蝕設(shè)備以及氟化氫氣體污染問題；同時，提鋰與沉鋰工藝的改進，顯著降低了提鋰的生產(chǎn)成本。 另外，通過對副產(chǎn)品長石粉、石英以及鉭鈮錫精礦的回收利用，可抵消部分鋰云母精礦的生產(chǎn)成本。 在宜春采訪過程中，問及云母提鋰的成本，往往被業(yè)界人士視為“偽命題”。 “不同時間段，同一企業(yè)都不相同，而且變化還很大。首先，主要原料過去一年價格變動太大；其次是各企業(yè)的工藝水平有一定的差距；另外，還與各企業(yè)的管理水平有關(guān)。”一家云母提鋰企業(yè)人士對記者稱。 據(jù)了解，鋰云母提鋰，就是以含鋰瓷石為原料，采用硫酸鹽焙燒法和固氟工藝，經(jīng)混料、焙燒、磨粉、浸出、凈化、蒸發(fā)濃縮、離子樹脂交換、沉鋰洗鋰、離心分離、烘干、篩分等一系列工序后，最終變成碳酸鋰。 在宜春提鋰企業(yè)看來，整個鋰云母提鋰的過程，可以簡單地分為兩步：第一步，將含鋰原礦變成鋰云母精礦；第二步，鋰云母精礦經(jīng)過深加工變成碳酸鋰。 目前，家里有礦的宜春碳酸鋰企業(yè)，往往選擇在礦山附近建采選一體化基地，首先初步浮選鋰云母精礦。將鋰云母精礦加工成碳酸鋰，一般在工業(yè)園中完成。 在采訪過程中，記者了解，原礦的品位、回收率的高低，對鋰云母提鋰的影響較大。一般來說，生產(chǎn)1噸碳酸鋰，需要150~200噸原礦。 譬如說，從0.2%品位原礦到3.0%品位鋰云母精礦，一般需要10噸原礦做1噸精礦；用3.0%的鋰云母做碳酸鋰，理論上13.5噸鋰云母精礦就可以出1噸碳酸鋰。但是，不是所有的都100%轉(zhuǎn)化，這就牽涉到回收率。如果是75%回收率，18噸鋰云母精礦能產(chǎn)出1噸碳酸鋰。如果回收率為80%，只需要17噸鋰云母精礦。 據(jù)了解，目前，宜春地區(qū)的含鋰原礦品位，一般在0.1%~0.5%，其中，產(chǎn)自宜春鉭鈮礦有限公司（俗稱“414礦”）的原礦品位最好，一般在0.4%以上?；厥章史矫妫郧耙舜涸颇柑徜嚻髽I(yè)的回收率約50%，但近年來技術(shù)改進后，普遍的回收率為70%左右，但超過75%回收率的企業(yè)比較少見。 與碳酸鋰價格一樣，從去年到今年，不論是含鋰的原礦，還是鋰云母精礦，價格都在一路飆升。所以，云母提鋰的成本也在不停地變動。 記者了解到，目前，宜春交易市場上的鋰云母精礦，2.0%品位能賣到8000~10000元/噸；2.5%品位賣1.3萬~1.5萬元/噸；3.0%以上品位原礦可以賣到2萬元/噸。而在去年4月、5月份，3.0%鋰云母精礦價格還不到2000元/噸。 以3.0%鋰云母精礦為例，如果自家有礦的云母提鋰企業(yè)，采選總成本約1000元/噸，再加上其他運營成本，合計成本約10萬元/噸；如果是外購原料，生產(chǎn)1噸碳酸鋰的原料成本30萬元，再加上其他的運營成本，合計綜合成本約35萬~40萬元/噸。 “目前，市場上的碳酸鋰價格接近50萬元/噸，這對于家里有礦的云母提鋰企業(yè)來說，確實利潤非常高。但是，對于外購原料提鋰企業(yè)，每噸也就賺10來萬左右。而目前，宜春相當一部分提鋰企業(yè)的原料，是從414礦購買。所以從這個角度來看，碳酸鋰價格跌不下來?！鄙鲜鲈颇柑徜嚻髽I(yè)人士對記者稱，正是因為碳酸鋰價格的上漲導致提鋰技術(shù)的提升。以前，宜春地區(qū)的含鋰瓷土礦，品位0.4%的才能開發(fā)利用，而現(xiàn)在，品位0.2%原礦開采，都可以帶來可觀的收益。 利潤的驅(qū)動之下，宜春地區(qū)的云母提鋰企業(yè)紛紛擴產(chǎn)，碳酸鋰產(chǎn)量快速放量。 公開資料顯示，目前宜春地區(qū)擁有南氏鋰電、銀鋰新能源、永興材料、飛宇新能源等11家生產(chǎn)企業(yè)，合計產(chǎn)能17.24萬噸，2021年產(chǎn)量8.1萬噸，超過全國的四分之一。根據(jù)當?shù)毓俜筋A計，到2025年，宜春市碳酸鋰產(chǎn)量將達到50萬噸以上。 宜春的鋰云母是一種伴生礦，含鋰量低。在沒有進行大規(guī)模的鋰云母提鋰時，鋰云母的原礦，往往被當?shù)厝朔Q為“瓷土礦”或“含鋰瓷土礦”。 瓷土礦是陶瓷業(yè)的主要原料之一，憑借著豐富的資源優(yōu)勢，宜春也成了國內(nèi)四大陶瓷生產(chǎn)基地之一，其中，下轄的高安縣最為集中，大大小小的陶瓷廠商近百家。目前，國內(nèi)知名的陶瓷品牌馬可波羅、蒙娜麗莎、斯米克等，在宜春都有陶瓷生產(chǎn)基地。 “今年是近些年來最差的一年，公司的收入下滑了3~4成?！眴柤爱斚碌慕?jīng)營情況，宜春一家陶瓷企業(yè)負責人對記者稱，陶瓷企業(yè)的命運，與下游的房地產(chǎn)行業(yè)捆綁在一起，由于地產(chǎn)不景氣，不僅銷售下滑，之前地產(chǎn)商所欠的應收款，如今也收不回來。成本端，能耗所需的煤炭價格，同比上漲幅度卻翻了倍。據(jù)他了解，目前宜春的陶瓷產(chǎn)業(yè)，整體開工率6~7成左右。 舉步維艱之下，宜春陶瓷企業(yè)，將眼光投向了鋰云母提鋰行業(yè)。上述陶瓷企業(yè)負責人對記者稱，“目前的宜春陶瓷企業(yè)，有10多條生產(chǎn)線在經(jīng)過改造后，已經(jīng)參與到鋰云母提鋰的環(huán)節(jié)。 為何陶瓷企業(yè)可以參與到鋰云母提鋰環(huán)節(jié)？ 據(jù)介紹，從鋰云母精礦到碳酸鋰環(huán)節(jié)，需要用到隧道窯爐或回轉(zhuǎn)爐煅燒，而陶瓷廠在用長石粉和高嶺土生產(chǎn)陶瓷材料時，也需要隧道窯或回轉(zhuǎn)爐煅燒。而二者的部分設(shè)備具有相似性，所以陶瓷廠的窯爐設(shè)備，在經(jīng)過技術(shù)改造后，就可以參與到鋰云母提鋰的環(huán)節(jié)中去。 上述陶瓷企業(yè)負責人稱，“目前碳酸鋰價格高達50萬元/噸，這樣的行情前所未有，云母提鋰企業(yè)也想趁著碳酸鋰價格高的時候，盡可能地擴大碳酸鋰產(chǎn)量。但是，這些提鋰企業(yè)根本就忙不過來，原有的生產(chǎn)線本來就在滿負荷運轉(zhuǎn)，在建工廠又還沒有投產(chǎn)。所以，此時的云母提鋰企業(yè)，也愿意與陶瓷企業(yè)合作，這對于雙方來說也是一種共贏?！?/span> 當然，如今宜春陶瓷企業(yè)與碳酸鋰企業(yè)的關(guān)聯(lián)，還不限于跨界轉(zhuǎn)產(chǎn)。 從含鋰瓷土礦到鋰云母精礦，再到最終的碳酸鋰，在鋰云母的提鋰過程中，會產(chǎn)生尾泥、鋰長石粉和尾渣等（以下三者統(tǒng)稱為“礦渣”或“廢渣”）。其中，尾泥和鋰長石粉，可以用來作為陶瓷企業(yè)的生產(chǎn)原料。 據(jù)介紹，宜春陶瓷廠在生產(chǎn)陶瓷過程中，高嶺土和長石粉是兩種最主要的原料，占整個原料的比重約60%，比例隨不同陶瓷所需材質(zhì)而變。 隨著宜春地區(qū)碳酸鋰產(chǎn)量的增長，尾泥的量也隨之增加。這種尾泥對于提鋰企業(yè)來說，就是一種廢棄物，且需要處理。在此背景之下，宜春的陶瓷廠開始用尾泥做實驗，并最終在去年取得成功。今年以來，提鋰過程中產(chǎn)生的尾泥，開始應用到宜春的陶瓷生產(chǎn)過程中。 對于提鋰企業(yè)來說，這相當于幫他們解決了棘手的廢棄物處理問題。 上述陶瓷企業(yè)負責人告訴記者，剛剛開始的時候，提鋰企業(yè)不僅免費把尾泥拉到陶瓷廠，還倒貼給陶瓷廠每噸約10元，當做是廢物處理費。不過，隨著越來越多的宜春陶瓷廠開始用尾泥，曾經(jīng)的倒貼行情，也變成了購買。目前的行情價格在10元/噸左右。 長石粉的情況與尾泥也相似。陶瓷材料中，長石粉所占比重相對較大，但陶瓷廠所需的長石粉，與提鋰中產(chǎn)生的長石粉，略有區(qū)別。因為含有鋰元素，提鋰過程中產(chǎn)生的長石粉也稱為鋰長石粉。 上述陶瓷企業(yè)負責人稱，“用含鋰的長石粉做陶瓷材料，會影響陶瓷材料的品質(zhì)。過去，陶瓷企業(yè)都是從市場上購買純長石粉。而現(xiàn)在，宜春地區(qū)的陶瓷廠在經(jīng)過技改后，也開始采購鋰長石粉。不過，因為品質(zhì)的不同，二者的價格還是有區(qū)別。目前，宜春地區(qū)的純長石粉價格約60~70元/噸，而鋰長石粉價格約20~30元/噸?！?/span> “建材廠、陶瓷廠可以消耗一部分鋰云母提鋰所產(chǎn)生的礦渣，但是，這對于宜春提鋰企業(yè)來說，只是杯水車薪，他們實際所產(chǎn)生的廢料，要遠遠大于下游的需求量。后面幾年，隨著云母提鋰產(chǎn)能的投產(chǎn)，礦渣帶來的問題將會更加明顯?！睒I(yè)內(nèi)人士對記者如是說。 借助本地豐富的鋰云母資源，目前宜春市正朝著建設(shè)全球最大的碳酸鋰基地、國內(nèi)重要的正極材料基地、國內(nèi)最大的負極材料基地、國內(nèi)重要的鋰電池生產(chǎn)基地、國內(nèi)重要的鋰電池應用基地，全國知名的鋰產(chǎn)品交易中心的“五基地、一中心”目標而不懈努力，加速把宜春鋰電新能源產(chǎn)業(yè)打造成為全鏈條、全綠色、全球樣板。 宜春對外描繪的“五基地、一中心”鋰電藍圖，全球最大的碳酸鋰基地的建設(shè)至關(guān)重要?？梢哉f，作為鋰電核心原料的碳酸鋰，當?shù)靥妓徜嚠a(chǎn)量的大小，將直接關(guān)系到宜春鋰電產(chǎn)業(yè)藍圖的色彩。 根據(jù)宜春對外宣稱，2021年，宜春碳酸鋰產(chǎn)量為8.1萬噸，超過全國的四分之一。預計到2025年，宜春市鋰云母精礦和碳酸鋰產(chǎn)量分別可達700萬噸和50萬噸以上。 目前，入駐宜春的國軒高科、寧德時代和比亞迪，當?shù)卣紴橹鋫涞V山。與此同時，永興材料、江特電機、九嶺鋰業(yè)和南氏鋰業(yè)等提鋰企業(yè)，也紛紛擴建。種種跡象顯示，宜春2025年的碳酸鋰產(chǎn)量50萬噸不是夢。 但是，宜春的碳酸鋰在快速放量的過程中，尾礦、鋰長石粉和尾渣等的處理問題，也隨之而來，且不得不面對。 圍繞著礦渣問題，受訪的對象普遍不愿過多談論。一家碳酸鋰企業(yè)人士對記者直言，“對于宜春的鋰云母提鋰來說，最大的擔心和問題就是廢棄物的處理問題。現(xiàn)在產(chǎn)量小，還可以應付。等到產(chǎn)量上來后，如果還找不到解決途徑，那就會成為大問題。至少是現(xiàn)在，已經(jīng)成了大家的隱患、后顧之憂?！?/span> 一般來說，150~200噸原礦可以產(chǎn)出1噸碳酸鋰（差別來自于不同等級的含鋰品位），宜春2025年碳酸鋰計劃產(chǎn)量為50萬噸。換而言之，屆時，將會產(chǎn)生約7500萬~10000萬噸廢料。 記者了解到，目前，宜春地區(qū)的陶瓷廠消耗碳酸鋰企業(yè)的廢料較為有限。即便是用量大的陶瓷廠，月需求量僅1萬~2萬噸。而目前當?shù)靥徜嚻髽I(yè)的擴建計劃，往往年產(chǎn)量萬噸級起步，國軒高科和寧德時代在宜春的提鋰項目，雙雙超過了年產(chǎn)10萬噸級。 業(yè)內(nèi)人士對記者說，因為瓷土礦的含鋰低，生產(chǎn)1噸碳酸鋰，實際就要產(chǎn)生100多噸礦渣。所以，按照目前宜春地區(qū)碳酸鋰廠商的擴產(chǎn)計劃，若下游應用方面沒有得到實質(zhì)性的大規(guī)模突破，礦渣的處理將會成為提鋰企業(yè)首要問題。哪怕是倒貼錢，也不一定能消耗掉。 如果不能解決擴產(chǎn)后的礦渣問題，云母提鋰的產(chǎn)量將會受到限制。所以業(yè)界也有一種觀點認為，宜春所預計的2025年碳酸鋰產(chǎn)量達到50萬噸，實現(xiàn)起來存在困難。 當然，宜春碳酸鋰企業(yè)的后顧之憂，當?shù)卣苍谂?。今?月，宜春市政府與江西省建材集團簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將合作打造江西省鋰渣固廢資源綜合利用研發(fā)中心和數(shù)據(jù)平臺中心。 據(jù)當?shù)孛襟w報道，在深入考察調(diào)研后，江西省建材集團將適時在宜春建設(shè)鋰渣固廢資源化利用科研產(chǎn)業(yè)化基地項目，利用鋰電新能源行業(yè)固廢為主要原料，通過工藝處理制備低碳水泥、水泥及混凝土摻合料等用于生產(chǎn)水泥和混凝土輔助材料，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化利用。同時，利用鋰渣、尾礦砂、礦渣等多種固廢制備新型裝配式建筑用自保溫墻體材料，達到1000萬噸鋰渣的綜合消納能力。 另外，產(chǎn)業(yè)資本也關(guān)注到其中的淘金機會。今年8月，金石資源官宣以提高回收率為目的的鋰云母礦選礦提鋰技術(shù)，在實驗室及中試取得重大突破。該公司與江西九嶺鋰業(yè)股份有限公司就瓷土鋰云母選礦回收利用達成合作協(xié)議，擬在江西宜春成立合資公司，開展鋰云母含鋰細泥選礦回收業(yè)務。
