一、基本概述

高效鋰精煉(efficient lithium refining)是指通過優化工藝流程(如結晶分離、膜技術、循環水冶金等),以最低能耗和最高回收率從鋰礦石、鹽湖鹵水或含鋰廢棄物等鋰資源中提取高純度可用鋰(純度≥99.5%)的工藝過程,核心目標為提升資源利用率、降低能耗與環境負荷,并優化成本結構。

二、分類信息

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三、詳細解釋

隨著新能源汽車和儲能系統對鋰資源需求的快速增長,傳統鋰提煉工藝的效率低、成本高、環境影響大等問題日益凸顯,促使行業尋求更高效、環保的鋰提煉技術。

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圖1 圖片來源:參考文獻[1]

高效鋰精煉技術通過優化分離、提純工藝,實現鋰資源的高效利用。例如,機械化學法利用高能機械力破壞礦石晶體結構,結合離子交換實現無酸提鋰,能耗較傳統硫酸焙燒法降低20%;吸附法通過錳系離子篩材料選擇性捕獲鹵水中的鋰離子,突破高鎂鋰比鹽湖提鋰技術瓶頸。

高效鋰精煉技術致力于實現低碳冶金和循環經濟的制造業發展目標,通過采用無酸化生產工藝減少化學藥劑的使用,利用光伏等清潔能源降低碳排放,并確保廢舊資源的循環利用,其中鋰的回收率超過90%,從而在提升資源利用效率的同時減少對環境的影響,推動可持續發展。

四、應用領域/前景

高效鋰精煉技術的應用領域和發展前景主要集中在新能源材料領域,尤其是在鋰電池產業鏈中扮演著重要角色。電池級碳酸鋰/氫氧化鋰是鋰離子電池正極材料的核心,支撐電動汽車及儲能系統。發展高效鋰提煉技術可直接降低鋰電池成本,1噸高純度鋰可支撐約80輛電動車的電池需求。

在新能源產業支撐方面,鋰被歐盟、美國列為“關鍵原材料”,開發高效鋰提煉技術可降低鋰資源對外依存,從而保障能源安全。

同時,隨著新能源汽車的普及,廢舊鋰電池的數量也在急劇增加。如何高效回收廢舊鋰電池中的鋰資源,已成為一個亟待解決的環境和資源問題。高效鋰精煉技術在廢舊電池回收領域具有重要的應用價值。通過先進的回收工藝,可以從廢舊電池中提取高純度的鋰材料,實現資源的閉環利用。這不僅有助于緩解原生鋰礦的開采壓力,還能降低廢舊電池對環境的污染,推動整個鋰產業的可持續發展。

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圖2 鋰電池產業鏈。圖片來源:參考文獻[2]

2025年7月15日,商務部會同科技部調整發布《中國禁止出口限制出口技術目錄》。2025年年初完成公開征詢意見后,鋰電池正極材料、提鋰技術等國內先進技術正式被納入限制出口范圍。此次新增限制出口的提鋰技術,涵蓋了從鋰輝石提鋰到金屬鋰制備的完備產業鏈。具體包括:鋰輝石提鋰生產碳酸鋰技術、鋰輝石提鋰生產氫氧化鋰技術、金屬鋰(合金)及鋰材制備技術、鹵水提鋰技術、含鋰凈化液制備技術等5條控制要點。中國在提鋰技術上占據優勢地位,中國礦石提鋰工藝成熟、鹽湖提鋰技術在世界上處于領先地位,背后原因是國內低品位資源倒逼了提鋰技術發展,如青海鹽湖資源量大,但濃度低、鎂鋰比高,由于物理特性相近,鎂、鋰分離起來比較困難,青海鹽湖的鎂含量高對鹽湖提鋰技術提出了更高的要求。此次作為新增限制出口技術,有助于國內打造技術“護城河”。

五、綠色應用難點

高效鋰精煉技術在推廣過程中的難點主要集中在環境影響、資源博弈、勞工權益、技術壟斷等方面。

環境影響方面,傳統鹽湖提鋰工藝因依賴大規模鹽田蒸發,導致智利阿塔卡馬鹽湖生態系統遭受顯著破壞。據國際自然保護聯盟(IUCN)監測數據顯示,近十年鹽湖面積縮減達30%,且提鋰過程中產生的含砷、鎘等重金屬的工業廢水存在泄漏風險,對周邊濕地生態系統及地下水安全構成潛在威脅。

資源博弈方面,在全球鋰資源戰略競爭加劇背景下,津巴布韋等鋰資源國相繼實施出口配額制度與本地化加工要求。2022年津巴布韋礦業政策明確要求鋰精礦出口配額不得超過產量的30%,倒逼中資企業加速在非洲建設鋰輝石選礦及初級加工設施,以符合東道國“資源加工增值出口”的產業政策導向。

勞工權益方面,剛果(金)等非洲國家手工鈷礦開采中存在的非正規用工現象,引發全球供應鏈倫理爭議。世界銀行2023年報告顯示,該地區非機械化采礦占全球鈷原料供應的18%-22%,其中約3.6萬名礦工涉及童工使用,其勞動權益保障缺失已成為跨國車企ESG審查的關鍵風險點。

技術壟斷方面,全球鋰電核心技術呈現高度集聚態勢,頭部企業通過專利布局構建技術壁壘。據WIPO數據庫統計,特斯拉、雅寶(Albemarle)等企業持有超過60%的關鍵提純技術專利,發展中國家若要獲取相關技術授權,需承擔年均20%-35%的許可費用,疊加本地化改造成本,致使技術獲取綜合成本提升40%以上。

本詞條貢獻者:

羅銳 北京衛藍新能源科技股份有限公司

本詞條審核專家:

路瑞剛 中國汽車工程學會科普文化與傳播部部長

參考資料:

[1] 王核黃亮白洪陽王堃宇王振宏高昊周金勝秦艷王焰.中國鋰資源的主要類型,分布和開發利用現狀:評述和展望[J].大地構造與成礦學, 2022, 46(5):848-866.DOI:10.16539/j.ddgzyckx.2022.05.002.

[2] 我國鋰電池產業鏈供應鏈安全新形勢及風險應對策略 http://cn.chinagate.cn/news/2025-04/22/content_117801978.shtml

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來源: 科普中國

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