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                我國零水耗鹽湖提鋰技術取得新突破
                2022-03-03


                久吾高科、山東電建三公司和中藍長化三方聯合研發成大器


                山東電建三公司光伏項目現場


                中化新網訊(中國化工報姜小毛)2月18日,從江蘇久吾高科技股份有限公司傳來喜訊,經過久吾高科、山東電力建設第三工程有限公司、中藍長化工程科技有限公司(原化工部長沙設計研究院)等三方聯合攻關,結合光熱儲能、光伏發電、熱電聯產、微電網調控、鹽田規劃、尾庫設計、吸附提鋰、膜分離集成、多效蒸發、能效智能調峰等技術,研發成功了零水耗鹽湖提鋰技術解決方案。


                據久吾高科副總經理王肖虎介紹,中國企業目前在南美鋰三角做鹽湖提鋰遇到的最大問題就是缺淡水,導致無法利用先進的吸附技術快速開發?,F有技術吸附耦合膜法提鋰工藝的淡水消耗主要來自于吸附劑淋洗廢水排放和膜系統濃水外排,這些外排的高鹽廢水已超出傳統中水回用工藝能夠處理的范圍,要進一步實現水耗減量甚至零水耗,則只能采用蒸發制淡水的技術,將這些高鹽廢水吃干榨盡,將鹽水變為淡水回用至系統中去。蒸發制鹽同時制取淡水的技術相對成熟,但無論是多效蒸發或是MVR蒸發都依賴于能源的大量供給。鹽湖大多數處于人跡罕至的偏遠高原,淡水、蒸汽、電力等公用工程配套難度大。

                 久吾高科鹽湖提鋰工藝圖


                王肖虎認為,要在這樣的地區基于吸附耦合膜法工藝實現零水耗鹽湖提鋰,其核心需要解決三個方面的問題,一是采用高吸附容量的鋰吸附劑,從根本上降低淡水用量;二是采用新能源解決方案,直接在鹽湖地區自主發電和生產蒸汽,為提鋰生產裝置及蒸發裝置提供電力或蒸汽;三是通過智能控制方案對生產系統進行能效調峰,高效配合新能源方案的能源輸出波動。


                據山東電建三公司光熱研究中心技術總監王仁寶介紹,電能或熱能在高原地區通??梢杂靡韵聨追N方式獲得:光熱、光伏、風電、地熱、生物質等能源形式。其中絕大部分鹽湖所在地區具備豐富的太陽能資源,適合采用光伏發電與光熱發電(供汽)等清潔能源耦合互補的能源供應形式, 光伏可實現經濟、可靠的日間能源供給,光熱則是集發電、供汽和儲能為一體的高電能質量、高環保性能源,結合微網綜合能源智能調控技術,與鹽湖提鋰實現一體化運行模式,可為鹽湖提鋰提供24小時連續、穩定和可靠的能源供應。


                智能控制方面還需要對設備能耗、工藝控制、能效調節等有著深刻的理解,久吾高科自主開發了吸附耦合膜法鹽湖提鋰工藝包技術,且對于大型膜工程有著近二十年的設計建設經驗,針對生產系統能效調峰的技術要求,能夠從工藝設計、裝備設計、工藝控制、負荷調節等多方面實現生產裝置的智能控制方案。


                據王肖虎介紹,結合各自在其專業領域的優勢,久吾高科、山東電建三公司和中藍長化聯合開發出了一套零水耗鹽湖提鋰整體技術解決方案,其優勢在于采用了久吾自主研發的最新一代吸附劑技術,大幅度減少了吸附過程淡水的消耗量,從而減少了系統內廢水的產生;通過多效蒸發制淡水技術,將系統內產生的過程廢水實現全回用,實現了系統內部水平衡;通過結合先進的智慧能源技術、智能控制技術、吸附耦合膜法提鋰技術和廢水零排放技術,使得整套系統可以在不依賴外部電網接入和外部淡水消耗的情況下,實現鹽湖提鋰的工業化開發。


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                經測算,針對南美典型氯化物型鹵水的鹽湖提鋰項目,該方案的噸碳酸鋰生產成本低于3萬元人民幣。另據中藍長化鹽化工領域專家介紹,該技術方案不僅解決了提鋰工藝水資源短缺的問題,針對鉀含量高的鹽湖,還可以副產氯化鉀,做到鹽湖資源的綜合利用。中藍長化專注鹽湖資源開發四十余年,是最具經驗的鹽湖設計院及工程公司,鹽湖資源開發、鉀資源開發、鋰資源開發技術世界領先。


                王肖虎表示,該技術解決方案的研發成功,使得吸附耦合膜法用于淡水資源匱乏的鹽湖鋰資源開發成為了可能;即便是有豐富淡水資源的鹽湖地區,零水耗鹽湖提鋰解決方案也因為其無淡水消耗、高效節能、綠色環保、可放量擴產等優點,成為最有吸引力的技術方案之一。


                新聞鏈接:


                當下全球正處在由化石燃料向清潔能源轉型的變革之中,能源消耗電氣化、電力生產清潔化成為新時代元素。與此同時,鋰被譽為未來的“白色石油”。


                鑒于鹽湖鹵水類型的鋰資源在全球探明鋰資源構成中的占比近六成,鹽湖提鋰有望成為鋰資源供應體系的基石。吸附+膜法鹽湖提鋰工藝由于鋰收率高、適合原鹵提鋰、可以快速建設達產,成為鹽湖提鋰的主流工藝,但該工藝淡水消耗量較大,以10000t/a的碳酸鋰原鹵提鋰為例,其一年的淡水消耗量約為150萬噸,相當于杭州西湖水量的十分之一。而鹽湖資源本身所在的高原地區往往都缺淡水,而從他處調運淡水資源,通常成本過高,淡水短缺成為大規模鹽湖鋰資源開發的瓶頸。


                久吾高科多年來潛心研發鹽湖提鋰技術,成功開發了吸附+膜法鹽湖提取碳酸鋰、氯化鋰和氫氧化鋰工藝,并擁有自主知識產權的鋁系和鈦系吸附劑。


                山東電建三公司在光熱發電、海水淡化、新能源等領域多年深耕研發,擁有自主知識產權的高性能光熱鏡場技術和成套設備,是國內從事光熱發電項目最多、全球少數幾家掌握光熱鏡場核心技術的專業化電力工程公司之一。


                中藍長化是集科研、勘察、設計、咨詢、監理、總承包為一體的工程技術服務型企業,鹽湖及固體礦物的鋰鹽加工技術國內領先,先后完成了國內多個鹽湖提鋰項目的咨詢、工程設計、工程總承包,如青海鹽湖藍科鋰業1萬t/a碳酸鋰總承包項目、青海鹽湖藍科鋰業2萬t/a電池級碳酸鋰總承包項目、中信國安西臺1萬t/a碳酸鋰項目、宜春銀鋰2.5萬t/a鋰鹽工程管理總承包項目、雅化鋰業年產2萬噸電池級碳酸鋰(氫氧化鋰)工程、雅化鋰業新增年產5萬噸電池級氫氧化鋰及1.1萬噸氯化鋰及其制品項目、億緯鋰能青海金海鋰業1萬t/a電池級碳酸鋰項目等。



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