综述:锂提取工艺的综合评述及经济与环境分析

【字体: 时间:2025年10月13日 来源:Separation and Purification Technology 9

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  本综述系统梳理了硬岩和卤水两种主要锂源的提取技术,从环境经济视角比较了传统与新兴工艺的优劣。文章详细分析了硬岩提取的硫酸化、碱法、氯化、碳化等方法,以及卤水提取的太阳能蒸发和直接锂提取(DLE)技术(如吸附、溶剂萃取、膜分离等),并评估了其资本支出(CAPEX)、运营支出(OPEX)、效率及环境影响(如水耗、碳排放),为可持续锂生产提供了全面的技术经济与环境制约框架。

  
锂生产进程从硬岩来源
锂提取从硬岩来源已变得日益关键,主要集中于锂辉石和透锂长石矿石。这些矿石含有显著的锂浓度。锂辉石是工业主要的锂来源,其提取涉及重介质分离、浮选和磁选等过程以生产高品位精矿。其他矿物如锂云母、锑锂云母等也含有锂,但其商业化提取面临挑战,例如锑锂云母的高铁含量和复杂矿物学组成使得选矿困难,除铁是关键挑战。
锂生产进程从卤水来源
锂富卤水是全球锂生产的重要来源,主要存在于盐沼或盐滩的地下储层中。生产方法主要有两种:传统的太阳能蒸发技术和新兴的直接锂提取(DLE)技术。太阳能蒸发依赖自然蒸发浓缩锂,过程漫长且受气候影响。DLE技术则包括吸附法、溶剂萃取法和膜基法等,旨在提高效率、缩短生产时间并减少环境影响,特别是在处理高镁锂比等复杂卤水成分时显示出优势。
各种锂提取方法的经济和环境分析
对锂提取方法的经济和环境分析揭示了硬岩开采、太阳能蒸发和DLE在资本支出(CAPEX)、运营支出(OPEX)、效率参数和环境影响方面的显著差异。硬岩开采通常CAPEX和OPEX较高,能耗大,但地理位置灵活。太阳能蒸发CAPEX相对较低,但OPEX受气候影响大,土地占用和水消耗高,生产周期长。DLE技术虽然CAPEX可能较高,但OPEX可控,效率高,水耗和土地影响相对较小,环境足迹更优,代表了更可持续的方向。
未来展望与结论
锂行业正处于关键阶段,全球对锂离子电池的需求推动了对更高效、可持续提取方法的需求。展望未来,直接锂提取(DLE)技术作为一个有前景的领域,提供了减少环境影响、提高效率和生产灵活性的潜力。硬岩和卤水提取技术都将继续发展,重点是优化工艺、降低成本并最小化生态影响。整合技术突破与经济可行性和环境责任对于确保锂供应链满足未来清洁能源转型的需求至关重要。
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