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開(kāi)發(fā)出第二代電化學(xué)脫嵌法膜堆電解槽關(guān)鍵設(shè)備及智能專家控制系統(tǒng)

本網(wǎng)訊  近日，由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家委員會(huì)對(duì)中南大學(xué)和江蘇中南鋰業(yè)有限公司合作完成的“電化學(xué)脫嵌法鹽湖提鋰新技術(shù)”項(xiàng)目進(jìn)行了科技成果評(píng)價(jià)。專家們一致認(rèn)為“該項(xiàng)發(fā)明對(duì)充分開(kāi)發(fā)我國(guó)豐富的高鎂鋰比鹽湖資源具有重要的戰(zhàn)略意義”“技術(shù)發(fā)明屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，居國(guó)際領(lǐng)先水平”。

    鋰是重要的戰(zhàn)略金屬，被廣泛地應(yīng)用于能源、化工、電子、冶金、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中具有非常重要的戰(zhàn)略地位，被譽(yù)為“21世紀(jì)的新能源金屬”“明天的宇航合金”。我國(guó)是鋰資源大國(guó)，儲(chǔ)量居世界第二，其中80%左右賦存于鹽湖鹵水。盡管如此，目前我國(guó)對(duì)鋰產(chǎn)品的供需中50%以上依賴進(jìn)口，且鋰資源對(duì)外依存度高達(dá)70%。其主要原因在于我國(guó)鹽湖鹵水鎂鋰比較高，難以實(shí)現(xiàn)綠色、經(jīng)濟(jì)提取。

    當(dāng)前，鋰產(chǎn)品大多被用于鋰離子電池材料的制備。在鋰離子電池材料充電過(guò)程中，鋰離子會(huì)從正極材料中脫出進(jìn)入電解液；而在放電過(guò)程中，電解質(zhì)中的鋰離子則會(huì)重新嵌入進(jìn)正極材料。實(shí)際上，鋰離子電池工作過(guò)程中鋰的嵌入和脫出行為，亦可看作為一種基于電位控制下的鋰的“電化學(xué)吸附”和“電化學(xué)解吸”。

    中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)趙中偉率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)反其道而行之，將鋰離子電池的工作原理應(yīng)用于從鹽湖鹵水中選擇性提取鋰，創(chuàng)造性地發(fā)明了“電化學(xué)脫嵌法鹽湖提鋰”新技術(shù)。構(gòu)筑了電化學(xué)提鋰新體系，經(jīng)過(guò)近10年的攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了鹽湖鹵水中鋰的高選擇性、低成本、綠色提取和富集。技術(shù)成果獲授權(quán)發(fā)明專利6件（美國(guó)和德國(guó)各1件、中國(guó)4件），該項(xiàng)目技術(shù)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，屬國(guó)際首創(chuàng)。2017年技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓給上海鄲華科技發(fā)展有限公司（轉(zhuǎn)讓經(jīng)費(fèi)1.048億元），并由上海鄲華和中南大學(xué)共同成立江蘇中南鋰業(yè)有限公司，對(duì)技術(shù)進(jìn)行持續(xù)開(kāi)發(fā)和推廣。

    據(jù)悉，目前該成果轉(zhuǎn)化技術(shù)已經(jīng)完成工業(yè)化試驗(yàn)，且開(kāi)發(fā)出第二代電化學(xué)脫嵌法膜堆電解槽關(guān)鍵設(shè)備及智能專家控制系統(tǒng)，并與相關(guān)企業(yè)簽訂年產(chǎn)2萬(wàn)噸碳酸鋰項(xiàng)目的技術(shù)合作協(xié)議。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，采用該技術(shù)處理高鎂鋰比鹽湖鹵水;顯著提高了鋰的綜合回收率（提高30~50個(gè)百分點(diǎn)）;大幅度降低了可處理鹵水品位（可直接處理原鹵、老鹵及任意階段的鹵水）,生產(chǎn)成本低（碳酸鋰成本低于2萬(wàn)元/噸）;無(wú)需調(diào)節(jié)鹵水的酸堿度、鹽度等，亦無(wú)有毒、有害物質(zhì)的添加和產(chǎn)生，過(guò)程清潔環(huán)保；提鋰裝置模塊化、智能化，可組建不同規(guī)模的生產(chǎn)線，快速投產(chǎn)。該項(xiàng)目技術(shù)的實(shí)施，將有望大幅提高我國(guó)鹽湖鋰資源利用率，降低鹽湖提鋰成本，實(shí)現(xiàn)鹽湖鹵水鋰資源的高效、清潔生產(chǎn)，對(duì)降低我國(guó)鋰資源對(duì)外依存度具有重要的戰(zhàn)略意義。

（南華）