鋰云母全組分利用實現(xiàn)綠色制造

6月5日，由江西浩海鋰能科技有限公司聯(lián)合南昌大學(xué)等單位研制完成的“鋰云母全組分利用綠色工藝及關(guān)鍵技術(shù)” 在北京通過了中國化工學(xué)會組織的科技成果評價，專家評價結(jié)果顯示，該成套工藝較傳統(tǒng)工藝硫酸鈣渣產(chǎn)生量減少了90%以上，硅渣得到充分利用，為今后環(huán)保治理奠定了技術(shù)和工藝基礎(chǔ)。中國科學(xué)院院士段雪等專家們一致認(rèn)為，該成套工藝設(shè)計路線先進(jìn)合理，解決了廢渣綜合利用難題，技術(shù)創(chuàng)新明顯，達(dá)到國際先進(jìn)水平。建議盡快開展工業(yè)化設(shè)計，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。
　　專家評價認(rèn)為，該項目開展了鋰云母全組分利用綠色工藝及關(guān)鍵技術(shù)研究包括：鋰云母全組分利用綠色工藝設(shè)計、反應(yīng)方式、反應(yīng)工藝條件研究、反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及形式和反應(yīng)過程的工藝安全等，形成了鋰云母全組分利用的成套工藝技術(shù)。以鋰云母為原料，經(jīng)酸化浸礦、堿化溶硅、低溫析礬沉鋁、萃取銫銣鉀、沉淀水合二氧化硅合成、中和除鋁除雜、濃縮提鋰等過程，明顯提高了鋰云母中各組分的收率。
　　據(jù)介紹，該技術(shù)2010年列為江西省科技計劃項目，第一階段投入科研經(jīng)費(fèi)780萬元，經(jīng)過近20名科研人員深入研究，至2012年12月止，完成了文件查閱、實驗方案制定、研發(fā)設(shè)備的采購、工藝參數(shù)的優(yōu)化、生產(chǎn)工藝的設(shè)計及工業(yè)化年產(chǎn)600噸中試生產(chǎn)等工作，并于2013年12月通過了江西省科技廳的項目驗收。第二階段由江西浩海鋰能科技有限公司聯(lián)合南昌大學(xué)、江西省化學(xué)化工學(xué)會、江西金泊鑫化學(xué)工程有限公司等單位再次組織科研人員30余人，投入科研經(jīng)費(fèi)近千萬元，實行試驗工作三班倒，全天24小時實驗，經(jīng)過近兩年時間的專項科技攻關(guān)，成功從鋰云母中提取全元素產(chǎn)品。研制出綠色生產(chǎn)新工藝技術(shù)，不僅從根本性解決了傳統(tǒng)方法生產(chǎn)碳酸鋰廢渣污染環(huán)境問題,且大大提高了鋰云母的綜合經(jīng)濟(jì)價值,該綠色新工藝技術(shù)的應(yīng)用,在鋰云母提鋰工業(yè)中具有里程碑的革命性意義。
　　該工藝技術(shù)鋰云母的綜合利用率高，金屬鋰回收率大于89.38%，金屬鈉回收率大于98.42%，金屬鉀回收率大于97.85%，金屬銫回收率大于80.62%，金屬銣回收率大于82.52 %，金屬鋁回收率大于 68.66%，產(chǎn)品氟化鈉的回收率大于65%(鈣鋁氟建材材料的回收率大于30%)，硅的回收率大于98.33%;做到了鋰云母資源全要素利用。
　　該技術(shù)獲得了宜春市科技進(jìn)步特等獎。與現(xiàn)有各項處理鋰云母工藝生產(chǎn)方法相比較，具有處理利用率高、能耗低，成本優(yōu)勢明顯、對環(huán)境友好等顯著特點。
　　碳酸鋰，是新能源電池重要的化工原料。該技術(shù)通過自主創(chuàng)新，掌握了以鋰云母制取碳酸鋰，并從鋰云母中提取全元素制取白炭黑，氫氧化鋁，偏鋁酸鈉，硫酸鉀，硫酸銫，硫酸銣，氟化鈉，硫酸銨、硅酸鋁鈉、碳酸鈉等十個主要產(chǎn)品，并成功合成了高效提取銫銣分離的有機(jī)萃取劑，使得鋰云母中金屬離子和非金屬元素硅全部得到利用，真正實現(xiàn)了鋰云母提取碳酸鋰及其全元素產(chǎn)品的綜合利用。極大的提高了產(chǎn)品綜合價值，是目前國內(nèi)外唯一能夠真正實現(xiàn)鋰云母中全元素提取的工藝技術(shù)。
　　據(jù)介紹，傳統(tǒng)以鋰云母為原料提鋰的工藝主要有食鹽壓煮法、堿壓煮法和硫酸法等，這些工藝不僅大量消耗鋰云母，而且在生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的廢渣(生產(chǎn)每噸碳酸鋰產(chǎn)生廢渣約 40 噸以上，這些“廢渣”主要成分是二氧化硅與氧化鋁的混合物及大量的石膏以及少量的氧化硅等，不僅環(huán)保處理量相當(dāng)大，且鋰的收率低，提取反應(yīng)條件苛刻、易造成設(shè)備嚴(yán)重腐蝕。一方面大幅增加生產(chǎn)本、制約了規(guī)?；a(chǎn)的可能，另一方面造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，且由于反應(yīng)不完全，鋰云母中的有價金屬的浸出率不高，原材料利用率低，工藝附加值低。而江西浩海鋰能科技有限公司現(xiàn)有技術(shù)工藝從根本上解決了上述問題，可達(dá)到綠色清潔生產(chǎn)。
　　江西省西北部的宜春市，蘊(yùn)藏著鋰、鉭、鈮、銣、銫等20余種貴重金屬礦產(chǎn)，是世界最大的鋰云母礦，氧化鋰的可開采量占全國的 31%、世界的 8%，享有亞洲鋰都之美稱。研發(fā)鋰云母的綜合利用具有得天獨厚的優(yōu)勢，即解決了鋰云母原料來源，又可節(jié)省運(yùn)輸成本。
　　目前，江西浩海鋰能公司正籌資并尋找戰(zhàn)略合作伙伴啟動萬噸級產(chǎn)業(yè)化項目，計劃兩年內(nèi)建成4萬噸規(guī)模生產(chǎn)線，預(yù)計總投資10億元人民幣，項目建成達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)后可實現(xiàn)產(chǎn)值超100億元，創(chuàng)利稅超60億元。同時，有效帶動江西宜春鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)社會效益。