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盐湖提锂是大趋势,矿石提锂并存

盐湖提锂是大趋势 矿石  提锂并存
     
        全球锂资源  集中在南美和中国,储量丰富,但关键是如何低成本实现提锂。中国锂资源资源禀赋好的盐湖所处环境差,环境好的盐湖资源禀赋差,不易开发;同时,锂辉石与锂云母矿杂质含量高,会导致提锂成本高,需综合开发。盐湖提锂技术已日趋成熟,其难点在于如何将卤水中锂离子富集和析出至富锂精矿。
        ()锂产业链丰富
        由于锂产品应用广泛,所以其产业链也比较复杂,但总的来说,上中下游比较清晰。
        ()全球锂资源集中在南美和中国
        据美国地质调查局2012年的报告,全球已查明的锂资源量3,400万吨,锂储量1,300万吨(以金属锂量计)
        锂资源主要存在于盐湖和锂辉石、锂云母石岩矿床中,其中盐湖锂资源占全球锂储量的60%以上。我国虽然锂资源丰富,但是由于卤水提锂还没有形成量产,而从锂辉石、锂云母石又产量不足,所以每年仍需大量进口卤水与锂精矿。我国锂辉石和锂云母矿储量虽然很丰富,但是都各有缺点,杂质含量高会导致提锂成本偏高,只有综合开发利用钽铌等金属,才能降低成本。
        ()盐湖提锂技术日趋成熟
        锂产品分为基础锂产品和高端锂产品两类。基础锂产品指工业级碳酸锂  、氯化锂、工业级氢氧化锂三种产品,高端锂产品包括电池  级碳酸锂、高纯碳酸锂、电池级金属锂、丁基锂、氟化锂等。碳酸锂作为锂产业链的中枢,具有至关重要的地位,全球锂企业均以碳酸锂产量衡量企业的规模。根据资源来源,目前碳酸锂的生产主要有两类技术:矿石提锂和卤水提锂。
        1、矿石提锂技术成熟。
        矿石提锂目前技术非常成熟,主要有四种细分技术路线,大多采用硫酸  法。矿石提锂回收率高,工艺简单,其工艺主要有硫酸法和石灰石  焙烧法。
        2、盐湖提锂技术日趋成熟。
        盐湖提锂的难点在于如何低成本的从盐湖卤水中富集锂离子并析出至锂精矿。
        根据碳酸锂溶解度随着温度升高而降低、而氯化钾、氯化钠溶解度随着温度升高而升高的原理,将从含锂的盐湖卤水中提取碳酸锂。盐湖卤水提锂通常要经过盐田日晒、分阶段得到不同盐类、盐类液提纯等阶段,最后将锂盐从溶液中分离提取,得到所需锂盐产品。
        盐湖提锂的主要影响因素有两个:1、盐湖中锂含量,锂含量越低,卤水蒸发量越大,成本就相对越高;2、但更重要的是盐湖中各矿物质离子比例关系,特别是镁锂比,一般镁锂比越小越好。根据这两个因素,不同的盐湖采用特定的方法进行提锂。目前已经规模化应用的盐湖提锂技术主要有沉淀法、太阳池升温沉锂法、吸附法、煅烧浸取法、电渗析法,后面介绍公司时详细介绍各种方法。
        盐湖提锂工艺虽然受资源禀赋与技术水平的制约很大,但是目前国外几大盐湖提锂技术已经非常成熟,国内提锂技术也已取得一定突破。西藏城投在盐湖提锂技术上也有很大进步,后面将详细介绍。
        3、碳酸锂提纯。
        从盐湖提锂生成的工业级碳酸锂到电池级碳酸锂的提纯方法主要有苛化、碳化、电解法。从盐湖提锂生成的锂精矿到电池级碳酸锂的提纯方法主要有碳酸化法、苛化碳化法。碳酸化法是一种工艺流程短、成本低、技术要求高的方法。而苛化碳化法比碳酸化法多一个苛化工  艺。
        ()盐湖提锂优于矿石提锂
        1、盐湖提锂在规模和成本上占优势。
        目前来看,盐湖提锂从成本和规模均优于矿石提锂。90年代SQM在盐湖卤水提锂技术方面实现突破,碳酸锂生产成本大大低于矿石提锂,推动盐湖提锂发展。同时,SQM1997年进入市场以来,采取低价策略,将碳酸锂价格从3300美元的价格降到1500美元的低价位,终止了大部分矿石提锂的生产方式。目前,盐湖提锂占锂产品总产量的60%以上。
        在均为自有矿情形下盐湖提锂生产电池级碳酸锂成本完胜矿石提锂。在自有锂资源情形下:从资源到工业级碳酸锂时,盐湖提锂成本低于矿石提锂成本6000/吨以上;而从工业级碳酸锂到电池级碳酸锂时,因盐湖提锂氯离子  等杂质含量更高一些,所以成本也稍高一些,估计略高1,000-2,000/吨;但综合来看,从资源到电池级碳酸锂时,盐湖提锂盐湖提锂成本低于矿石提锂5,000/吨以上。
        在均为非自有矿情形下,盐湖提锂和矿石提锂生产电池级碳酸锂成本相当,因为体现盐湖提锂成本优势的那部分高额利润被上游盐湖企业获得。所以,在非自有锂资源情形下,盐湖提锂和矿石提锂成本相当。
        2、盐湖提锂和矿石提锂杂质含量各有优劣。
        由于盐湖和矿石的资源成分不同,决定了提锂后产品杂质含量的分布不一样。盐湖提锂产品中钠、钾、钙、镁、氯离子含量较高,而矿石提锂产品中硅、铝、铁、镍、锰、硫酸根等离子含量较高。盐湖提锂与矿石提锂产品中杂质影响较大以及区别较大的成分是铁和氯离子。如果产品中铁离子含量过高,会严重影响锂电池  的安全性能,而盐湖提锂产品中铁离子含量更低一些。如果产品中氯离子含量过高,会加快对生产设备的腐蚀,而矿石提锂产品中氯离子含量更低一些。所以两种提锂产品的杂质含量各有优劣。由于目前国内电池级碳酸锂生产以矿石提锂为主,所以以天齐锂业为起草单位制定的行业标准是以矿石提锂为基准,氯离子含量上限为50ppm,而最新修订的上限降低至30ppm,远远低于国际三大盐湖提锂巨头SQMRookwoodFMC的电池级碳酸锂产品氯离子100ppm上限,而国内的铁离子上限又高于SQMRookwoodFMC的上限。所以国内外盐湖提锂和矿石提锂生产的电池级碳酸锂标准各有侧重。
        我们认为,未来国内盐湖提锂生产的电池级碳酸锂产量大幅增加后,国内行业标准可能会综合考虑盐湖提锂和矿石提锂的杂质问题,而不仅仅以矿石提锂为标准,最终标准有可能向SQMRookwoodFMC的标准靠拢。另外,在2012年《电池级碳酸锂》行业标准意见汇总处理表中,从赣锋锂业建议将氯离子上限修改为120ppm”被否推断:赣锋锂业盐湖提锂生产的电池级碳酸锂氯离子含量可能不满足国内行业标准,但是应该满足国外SQMRookwoodFMC的产品标准。而目前下游企业比亚迪对电池级碳酸锂采购并不区分是盐湖提锂还是矿石提锂,说明电池级碳酸锂中铁离子和氯离子浓度在低于某个临界值后,对后续生产影响已经很小。
        3、盐湖提锂在氯化锂深加工产业链中氯、钾离子劣势消失。
        在锂深加工产品中,除电池级碳酸锂、氟化锂不用经过氯化锂环节外,其它深加工产品均要通过氯化锂环节。盐湖提锂时,氯、钾离子含量稍高成为其劣势,而在生产氯化锂过程中,盐湖提锂中氯离子含量稍高的劣势将会消失。在后续工业级金属锂生产过程中,采用氯化锂氯化钾熔盐电解法(原理:电解质中氯化锂为55%,氯化钾为45%,以氯化钾为支持电解质,它起稳定和降低熔点的作用,在直流电作用下,阳极产生氯气,阴极产生锂),盐湖提锂中氯、钾离子含量稍高的劣势均将消失。相反,如果直接采用从卤水深度净化为氯化锂的工艺,则省掉碳酸锂与盐酸  中和反应过程,氯离子将变为优势。
        所以,在氯化锂系深加工产品链中,盐湖提锂进行深加工依然具有优势,大有作为。这也可以解释目前金属锂、丁基锂等锂深加工企业为什么均为盐湖提锂企业:RookwoodFMC、赣锋锂业。
        盐湖开发现状:南美掀起盐湖开发热潮,中国盐湖开发挫折中前进
        在高回报的带动下,南美锂三角掀起盐湖开发热潮。我们认为由于资源禀赋较好形成集群效应后,基础设施较好,加之多数盐湖可以采用成熟的沉淀法等优势,南美地区盐湖开发成功概率较大。
        而我国含锂盐湖都深居西部高海拔盐湖地区,要么高镁锂比,要么开发基础条件薄弱,开发难度比较大。同时由于各工艺都采用了新技术,还没达到完全成熟稳定的阶段,在挫折中前进,目前几大企业都在进行工艺改进或者是刚刚改进完毕,虽然我们希望成功后改变我国锂资源进口的局面,但从目前了解的情况看,国内盐湖开发进度依然有待观察。
        关键字:盐湖趋势矿石锂电池