解密中國四大鹽湖、五大提煉技術路線

從資源品位、難易程度、開采成本角度來說，目前全球以南美“鋰三角”的鹵水資源與澳大利亞的礦石資源最具開采價值。

2017年，全球鋰及衍生物產(chǎn)量（以金屬鋰計）約4．3萬噸，澳大利亞1．87萬噸，占比43．49％；智利1．41萬噸，占比32．79％；阿根廷0．55萬噸，占比12．79％；中國0．3萬噸，占比6．98％。產(chǎn)量增加主要來自中國（同比增長30％）和澳大利亞（同比增長34％）。

從資源稟賦的角度來看，南美“鋰三角”（智利北部、玻利維亞西部、阿根廷北部）的各鹽湖，具有先天性優(yōu)勢資源稟賦較好（全球鎂鋰比最低），鹽湖可以采用成熟的沉淀法（完全成本1－1．5萬多元／噸）；長期的開發(fā)及持續(xù)的基礎設施投入，已經(jīng)形成成熟的產(chǎn)業(yè)集群。

此外，澳洲西部的鋰礦優(yōu)勢在于礦石品味高、下游礦石提鋰技術成熟和開采年限長等優(yōu)勢。目前澳洲泰利森公司旗下Green bushes鋰礦（由天齊鋰業(yè)、美國雅保包銷），已探明儲量6150萬噸，折合碳酸鋰當量430萬噸，氧化鋰平均品位2．8％，是全球品位最高的鋰礦，提鋰完全成本在3．8萬元／噸左右。

全球鋰礦以形態(tài)分類可分為鹵水型和硬巖型兩大類，66％存在于鹵水當中，34％存在于礦石中。

我國鹽湖鋰資源主要分布在青藏高原的鹽湖中，鹵水類型主要為碳酸鹽型和硫酸鹽型。碳酸鹽型鋰資源主要集中于藏北西部的扎布耶鹽湖和東部的班戈—杜佳里鹽湖，硫酸鹽型鋰資源主要分布與柴達木盆地和藏北北側。

其中，鹽湖形態(tài)構成占比80％。我國鋰鹽湖資源儲量，在地理上分布于青海和西藏，兩地鹽湖鋰資源儲量占全國鋰資源總儲量的80％左右，其中青海鋰資源儲量占比接近50％，西藏占比28．36％。鋰輝石主要分布于新疆、四川和河南；鋰云母型礦床主要分布于江西、湖南等地，兩者總體占比不到20％。

我國鹽湖區(qū)主要是以下四個

內(nèi)蒙古鹽湖區(qū)

本鹽湖區(qū)主要為碳酸鹽及硫酸鹽型鹽湖，缺少氯化物型鹽湖。區(qū)內(nèi)鹽湖資源相當豐富，尤以固相石鹽、芒硝、天然堿著稱，鹵水資源則遜于其他湖區(qū)。全區(qū)石鹽儲量約2億噸，芒硝（NaSO。）儲量約33億噸，天然堿總儲量（NaHCO3＋NaC03）近4000萬噸。

新疆鹽湖區(qū)

本鹽湖區(qū)以硫酸鹽為主，碳酸鹽、氯化物型鹽湖次之。在硫酸鹽類型中以硫酸鈉亞型為主、硫酸鎂亞型次之，在某些硫酸鹽和個別碳酸鹽型鹽湖中硼相對集中，但比青海、西藏湖區(qū)遜色得多。全區(qū)石鹽儲量66億噸（液態(tài)儲量不計），石膏儲量5O億噸，芒硝儲量2．25億噸，鈉硝石儲量5000萬噸，鉀鹽資源僅羅布泊就有4023．7萬噸，將成為我國鉀鹽生產(chǎn)后備基地。

青海鹽湖區(qū)

本區(qū)是我國鹽湖資源最為豐富的湖區(qū)，它集中分布于柴達木盆地、可可西里和庫木庫里盆地，鹽湖類型以硫酸鹽為主，且多以硫酸鎂亞型存在，還有相當數(shù)量的氯化物型鹽湖，在硫酸鎂亞型鹽湖中，除沉積大量石鹽、芒硝外，有些湖區(qū)還沉積了相當規(guī)模的硼酸鹽，另一些湖還沉積了一定數(shù)量的鉀鎂鹽。在一些硫酸鹽和氯化物型鹽湖鹵水中鋰、硼等元素高度富集，從而構成硫酸鹽型一鋰湖和氯化物型一鉀鎂湖。本區(qū)石鹽儲量3650億噸，石膏（CaSO．·2H。0）470億噸，芒硝（NaSO?！?0H0）72億噸，天青石（SrSOt）500萬噸，天然堿67萬噸，鎂鹽65億噸，氯化鉀5．9億噸，硼酸鹽、鋰各為數(shù)千萬噸。

西藏鹽湖區(qū)

本區(qū)鹽湖類型為硫酸鹽或碳酸鹽型，硫酸鹽型鹽湖以硫酸鈉亞型者居多，主要鹽類沉積以芒硝、石鹽、硼酸鹽為主，一些湖區(qū)也見有水菱鎂礦等沉積。全區(qū)石鹽儲量10億噸，芒硝數(shù)十億噸，硼酸鹽和鋰鹽均在1000－2000萬噸，水菱鎂礦70萬噸，鹵水氯化鉀數(shù)億噸。

我國西藏鹽湖品質(zhì)較青海高，最具開發(fā)價值。西藏鹽湖鹵水以鋰、硼含量高為基本特征，顯著特點是鹵水的Mg／Li值較低，甚至幾乎不含Mg2＋，鹵水經(jīng)過蒸發(fā)即可得到碳酸鋰，西藏的鹽湖資源主要集中在扎布耶鹽湖、西藏阿里地區(qū)的結則茶卡鹽湖和龍木錯鹽湖。

扎布耶鹽湖為中國第一、世界第三大鹽湖，其碳酸鋰儲量約為184萬噸。扎布耶鹽湖天然碳酸鹽湖，資源極佳，其鎂鋰比僅為0．019，決定了其理論加工成本低廉。

西藏地區(qū)主要從事鹽湖提鋰生產(chǎn)企業(yè)為西藏礦業(yè)和西藏城投，受地理條件限制，西藏地區(qū)鹽湖提鋰開發(fā)處于初級階段，2017年產(chǎn)量不足5000噸。

西藏鹽湖稟賦雖好，但在具體運營時存在諸多問題，首先，西藏地區(qū)的鹽湖海拔平均在4500米以上，當?shù)厝狈κ炀毠と耍庹{(diào)人員又難以適應當?shù)貝毫拥沫h(huán)境；另外，西藏的鹽湖多處于山峰之間，因此可以用于安裝廠房設備的平底較少，限制了產(chǎn)能的大幅擴張，因此，像西藏礦業(yè)等鹽湖提鋰企業(yè)多是對鹽湖的鹵水進行初步加工，然后運輸至白銀進行二次加工生成碳酸鋰，運輸距離超過2000公里。

綜合來看，西藏地區(qū)的鹽湖企業(yè)的擴產(chǎn)多受限于經(jīng)營因素，大規(guī)模開發(fā)實現(xiàn)產(chǎn)能提升需要大量資金投入，經(jīng)濟可行性相對差。

相對來說，歷經(jīng)多年耕耘，青海鹽湖提鋰已步入收獲期。青海鹽湖資源主要集中在察爾汗、東西臺、大柴旦鹽湖等。

青海柴達木盆地有33個鹽湖，累計探明LiCl儲量1396．77萬噸，保有儲量1390．9萬噸，柴達木盆地現(xiàn)已查明的11個硫酸鹽型鹽湖中鋰含量達到工業(yè)品位，且均以鹵水礦為主，埋藏淺，品位高，水文地質(zhì)條件簡單容易開采，其中察爾汗鹽湖、（東西臺）吉乃爾鹽湖、一里坪鹽湖、大柴旦鹽湖4個鹽湖鋰資源相對富集，鋰資源儲量分別占我國鹽湖資源37．16％、26．77％（東西臺）、13．93％和22．13％。

青海鹽湖高鎂鋰比為工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)碳酸鋰的最大障礙之一。

青海鹽湖資源量豐富，晾曬條件好，但鹽湖資源本身的高鎂鋰比，給鋰的富集和分離帶來很大的困難。世界鹽湖資源標桿——阿塔卡瑪鹽湖的鎂鋰比僅為6∶1；察爾汗鹽湖雖然儲量最大，但原鹵鎂鋰比達15771，鋰離子濃度低；東臺吉乃爾鹽湖的儲量最小，但鎂鋰比最小，為35．21（老鹵為181）；西臺吉乃爾鹽湖與東臺類似，鎂鋰比為611；一里坪鹽湖鎂鋰比為90．51（老鹵為511）；大柴旦鹽湖儲量第二，鎂鋰比為1341（老鹵為921）。

目前我國青海鹽湖提鋰最普遍應用的是吸附法（以藍科鋰業(yè)為代表）和膜法（電滲析法和納濾膜法）（納濾膜法以恒信融為代表）。藍科鋰業(yè)自2011年開始涉足鹽湖提鋰領域，通過引進俄羅斯二代吸附法技術，經(jīng)過多年磨合、吸附劑改良創(chuàng)新，2014年技術才取得重大突破，開始量產(chǎn)；中信國安依托西臺吉乃爾鹽湖經(jīng)行高鎂鋰比鹽湖分離提鋰的研究，2006年取得突破性進展，技術采用煅燒法提鋰，但由于對環(huán)境的污染嚴重被叫停，直至2016年恢復生產(chǎn)，在此期間，恒信融成立，購買中信國安的鹵水資源，使用納濾膜法提鋰。

多年深耕部分路線已經(jīng)突破，目前已進入規(guī)?；a(chǎn)階段。技術核心環(huán)節(jié)，比如吸附法吸附法的原料提供上藍曉科技、賢豐控股都已經(jīng)掌握；膜法啟迪擁有自主研發(fā)的膜法提鋰工藝，但恒信融采用的是進口膜。2017年青海省鹽湖提鋰生產(chǎn)企業(yè)達到了12家，青海鹽湖提鋰產(chǎn)業(yè)正式進入大規(guī)模開采階段。

鹽湖提鋰技術成熟后成本是其最大相對優(yōu)勢

成本角度來看鋰云母提鋰成本＞鋰輝石提鋰處成本＞鹽湖提鋰成本。

江特電機子公司宜春銀鋰新能源采用鋰云母提煉技術，其生產(chǎn)成本可控制在7－8萬元／噸。由于我國鋰輝石礦品質(zhì)與產(chǎn)量不理想，國內(nèi)企業(yè)采用進口鋰輝石提鋰，比如贛鋒鋰業(yè)和天齊鋰業(yè)，其生產(chǎn)1噸鋰產(chǎn)品的成本（原料成本＋生產(chǎn)成本）在4．5－6萬元。目前國外鹽湖工業(yè)級碳酸鋰的直接生產(chǎn)成本是1．5－2萬元／噸之間，而我國由于各個鹽湖品質(zhì)不同，其生產(chǎn)成本差距較大西藏礦業(yè)的完全成本可控制在2萬元／噸；吸附法的完全成本在3－4萬元／噸；萃取法的完全成本在2－3萬元／噸；青海鋰業(yè)的電滲析法的成本為2萬元／噸；恒信融的納濾膜法的膜系統(tǒng)投入較大，完全成本達到6萬元／噸左右（推測）。

國外鹵水資源優(yōu)質(zhì)，成本約在2萬元／噸。提鋰成本的標桿企業(yè)——SQM的鹵水鎂鋰比低，通過晾曬就能達到30g／L（直接加NAOH除鎂，然后加碳酸鈣），所以只有碳酸氫鈉沉淀就可以，資源稟賦決定了其完全成本具備絕對的競爭力。根據(jù)天齊鋰業(yè)發(fā)布的SQM估值報告，2015－2017年鋰業(yè)務的直接現(xiàn)金成本為1789、2243和2266美元／噸（按年度平均匯率計算為1．11、1．49、1．53萬元／噸），該成本不包含無需付現(xiàn)的折舊與攤銷以及支付給Corfo的租賃費，綜合估算其他開支后，預計成本在2萬元／噸。

中國青海鹽湖提鋰完全成本在2－6萬元／噸水平。鹽湖技術路徑的迥異，決定了青海各鹽湖提鋰企業(yè)的完全成本各不相同。根據(jù)調(diào)研口徑和公開資料，預計我國青海鹽湖提鋰企業(yè)的綜合成本在2－6萬元／噸東臺、西臺吉乃爾、五礦擁有的一里坪的鹵水品質(zhì)較好，鎂鋰比在50左右，鋰濃度含量達到4g／L，所以東臺青海鋰業(yè)可采用離子膜工藝生產(chǎn)電池級碳酸鋰，現(xiàn)金成本在3萬元，考慮到鹵水成本和投資攤銷后，在4萬左右。而察爾汗鹽湖的鎂鋰比高達136，且鋰濃度非常低，采用吸附樹脂＋膜過濾的工藝后，藍科鋰業(yè)預計未來伴隨青海鹽湖逐步放量，市場價格將逐步實現(xiàn)新的供需均衡。

從長期來看，我國的鹽湖提鋰完全釋放，將以更低的成本沖擊世界各國及中國的硬巖鋰業(yè)，1997年，SQM憑借著優(yōu)質(zhì)的鹵水和成熟的工藝壓低了碳酸鋰價格，使得全球大部分硬巖型鋰礦山和提鋰企業(yè)停產(chǎn)。但是，考慮到青海鹽湖提鋰技術難度逐步突破，未來兩年新增產(chǎn)能逐步釋放，供給將呈現(xiàn)逐步充足的狀態(tài)，市場將有望實現(xiàn)新的供需均衡。

各個鹽湖的鹵水稟賦決定提鋰路線迥異

鹽湖特點決定提鋰工藝的異同

不同鹽湖對應不同的鋰富集提鋰工藝。鹽湖中的鋰一般都是從生產(chǎn)過鈉、鉀以后剩下的老鹵中提取的，老鹵進行再次鋰富集后經(jīng)過蒸發(fā)、除鎂、濃縮后提取鋰離子制取碳酸鋰。西藏鹽湖品質(zhì)較好，但開采環(huán)境不理想；青海鹽湖目前尚能開發(fā)，但高Mg／Li比導致提鋰難度大，相比海外鹽湖，需要額外進行鋰富集步驟，而鹽湖由于鹵水濃度不同對應不同的鋰富集提鋰工藝。煅燒法對原料要求比較高，鹵水必須達到8－9g／L的鋰濃度；萃取法適合于高鎂高鋰（一般要求鋰含量達到2g／L）的鹵水資源；沉淀法要求鹽湖中鋰離子質(zhì)量濃度大于0．5g／L；電滲析膜分離技術用于分離鎂鋰重量比11－2001的鹽湖鹵水，鋰含量在1g／L以上；吸附法適用于0．1g／L的鹵水。

鹽湖提鋰目前有七大方法，其中我國青海最普遍應用的是吸附法和電滲析法。目前世界上采用的鹽湖鹵水提取技術主要有沉淀法（包括碳酸鹽沉淀法、鋁酸鹽沉淀法、水合硫酸鋰結晶沉淀法、硼鎂和硼鋰共沉淀法）、煅燒浸取法、碳化法、溶劑萃取法、吸附法、電滲析法、膜分離法等，其中溶劑萃取法還沒有實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應用。

沉淀法／太陽池法

又稱太陽池法，常用于鋰濃度較高的鹽池。將老鹵蒸發(fā)曬制得到濃縮富鋰鹵水，利用酸化或萃取方法除去硼及鈣鎂離子，得到含鋰較高的鹵水。之后加入純堿沉淀劑將鋰與其他鹽類分離。從堿性碳酸鹽型鹽湖晶間鹵水中直接分離制取Li2CO3，用磷酸氫二鈉做沉淀劑，通過氫或鈉型陽離子樹脂分離鋰與磷酸根離子，從濃縮后的洗脫液中沉淀碳酸鋰。

目前采用沉淀法／太陽池法的主要是西藏礦業(yè)。

公司旗下主要資源資產(chǎn)為扎布耶鹽湖，資源量儲量約為184萬噸，鎂鋰比極小約為0．02，副產(chǎn)品豐富，包括芒硝（以氯化鉀計為1592萬噸）和硼砂（以氧化硼計963萬噸）。

扎布耶鹽湖屬于碳酸型鹽湖，直接晾曬就能達到60％、70％的碳酸鋰粗礦，因此提鋰工藝采用梯度太陽池升溫析鋰。具體工藝方法為在淡水層與鹵水層之間形成一定厚度的鹽梯度層（起到阻止熱量向上散發(fā)的作用），使太陽能量蓄存于池底鹵水部分形成儲能區(qū)，提高鹵水的溫度，鹵水在太陽池內(nèi)可升溫40－100度，實現(xiàn)碳酸鋰高溫沉淀的條件，使碳酸鋰集中沉淀。

但擴產(chǎn)難度在于鹽湖含碳酸根導致曬鹵過程損耗大，再加上鹽湖海拔4000米，當?shù)厝狈ΦV物燃料、交通不方便、高寒缺氧等問題。此外，西藏鹽湖處在山峰之間，修建鹽田需要平坦的地方，這種矛盾帶來了施工的困難。

碳酸鋰粗礦運往甘肅白銀進行加工，運用苛化－碳化法進行提純提純到99．2％的高純鋰，鋰回收率達95％。白銀鋰鹽廠打造了3000噸氫氧化鋰、1500噸碳酸鋰產(chǎn)能，2017年生產(chǎn)工業(yè)級碳酸鋰1786噸，電池級186噸，氫氧化鋰755．7噸，合計2728噸。

煅燒浸取法

煅燒浸取法通過煅燒、浸取、沉淀等工藝實現(xiàn)碳酸鋰提取。煅燒浸取法是將提硼后的鹵水蒸發(fā)去水得到四水氯化鎂，煅燒后得到氧化鎂，然后加水浸取鋰，用石灰乳和純堿除去鈣、鎂等雜質(zhì)，將溶液蒸發(fā)濃縮至含Li為2％左右，加入純堿沉淀出碳酸鋰，鍛燒后的氧化鎂渣精制后可得到純度98．5％的氧化鎂副產(chǎn)品。

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