2000萬噸鋰渣環(huán)保難解,鋰都研發(fā)競賽已打響,新型貓砂或上線

時代財經(jīng) · 2024-04-03 09:03:16

天齊鋰業(yè)可從鋰渣中獲得硅鋁微粉,贛鋒鋰業(yè)也曾探索鋰渣制貓砂的工藝研究及產(chǎn)業(yè)化應用。......

近年來,由于宜春地區(qū)鋰礦品位低,疊加炒鋰亂象等,導致該地區(qū)的鋰渣量迅速增加,鋰渣消納成為難題。

4月2日,贛鋒鋰業(yè)技術中心總經(jīng)理彭愛平在2024年中國(南昌)鋰業(yè)大會暨第九屆鋰資源發(fā)展論壇上表示,當前鋰冶煉渣在處理過程中存在市場用量小、難以消納,價值低、銷售半徑小,無相關應用標準、難以大宗化應用,部分有害元素無害化難,鐵(Fe)、鈣(Ca)、硫(S)等元素高值化應用難等問題。

此前,宜春相關鋰企在處理鋰渣過程中存在較多違法違規(guī)行為,經(jīng)過一年多的環(huán)保整頓,相關企業(yè)已完成整改,而當?shù)卣舱谕苿愉囋{場的建設,加快技術攻關化解鋰渣處理和應用難題。

在攻克鋰渣處理相關技術的同時,新的應用場景也成為上市公司研究的方向。天齊鋰業(yè)可從鋰渣中獲得硅鋁微粉,贛鋒鋰業(yè)也曾探索鋰渣制貓砂的工藝研究及產(chǎn)業(yè)化應用。

“亞洲鋰都”求解鋰渣處理難題

鋰云母礦的品位天然較低,宜春地區(qū)鋰礦主要以鋰云母為主,少數(shù)地方為鋰輝石,該地區(qū)鋰礦品位多數(shù)低于最低工業(yè)品位。因原礦品位低,生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的長石粉和鋰渣,鋰渣中還富含一些其他金屬。

在鋰云母提鋰環(huán)節(jié),假設70%利用宜春本地含鋰瓷土生產(chǎn),30%利用外地鋰云母精礦生產(chǎn),每生產(chǎn)1噸碳酸鋰產(chǎn)生鋰渣30噸;若2030年宜春實現(xiàn)碳酸鋰產(chǎn)能70萬噸的目標,將產(chǎn)生長石粉和鋰渣7000萬噸和2100萬噸。

此前,宜春相關鋰企在處理鋰渣過程中存在較多違法違規(guī)行為。

據(jù)《宜春市第二輪省生態(tài)環(huán)境保護督察反饋意見整改進展情況》(以下簡稱“《整改進展》”),此前宜春市部分鋰電企業(yè)雨污分流不徹底,選礦尾渣、冶煉鋰渣貯存管理不規(guī)范,存在較大生態(tài)環(huán)境風險隱患。

例如,宜豐縣相關企業(yè)有的將大量尾渣暫存廠區(qū),部分露天堆放,大量淋溶水未有效收集處理;有的擅自將含鉈污泥、氟化鈣等產(chǎn)物返回拌料,2021年跨省轉(zhuǎn)出利用8萬噸鋰渣未執(zhí)行備案手續(xù)。

奉新縣相關企業(yè)則未核實處理單位主體資格和技術能力,擅自將大量鋰渣交給貿(mào)易公司處理,2021年10月建設廢水除鉈工藝以來,含鉈污泥去向不明,廢水除鉈裝置未正常運行,外排污水個別指標濃度超標3.7倍。

對此,奉新縣已督促該企業(yè)完善含鉈污泥管理臺賬,做到規(guī)范化管理;督促企業(yè)加強除鉈裝置的日常管理,確保廢水除鉈設施正常運行,并做好運行記錄。宜春市生態(tài)環(huán)境局已對全市碳酸鋰生產(chǎn)企業(yè)開展含鉈污泥處置情況專項排查整治。

此外,宜春市已出臺《宜春市含鋰瓷土礦尾砂尾泥鋰渣綜合利用實施意見》、已印發(fā)《宜春市涉鋰電主要行業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)管標準(試行)》,明確5大涉鋰電行業(yè)企業(yè)以及相關工業(yè)園區(qū)污水處理廠監(jiān)管標準。

截至《整改進展》發(fā)布日,宜春相關縣市區(qū)共119家企業(yè)需安裝廢水、雨水排口氟化物和鉈的在線監(jiān)測設備,除高安1家企業(yè)退出外,其余118家企業(yè)已完成安裝。

除了集中整治鋰渣處理過程中的違法違規(guī)行為,由于鋰渣消納能力嚴重不足,為避免鋰渣處理成為“亞洲鋰都”發(fā)展的掣肘,宜春市正推動鋰渣消納場的建設。

宜春市政府出臺的《宜春市鋰電新能源產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(2023-2030年)》(征求意見稿)(以下簡稱“《規(guī)劃》”)顯示,當?shù)卣苿釉谝素S、奉新、萬載、袁州、高安等鋰渣產(chǎn)出集中區(qū)規(guī)劃建設符合有關標準、規(guī)模相當?shù)匿囋{場;其中,宜豐縣鋰渣堆場一期在今年1月基本完工。

宜春市工信局2024年工作計劃也指出,要加快技術攻關,制定出臺尾砂、尾泥、鋰渣處置科研攻關及應用標準化推進工作實施方案;做好長石粉、尾泥、鋰渣綜合治理工作,編制《宜春市鋰渣建材化利用中長期規(guī)劃》,組織選礦行業(yè)與陶瓷行業(yè)的產(chǎn)銷對接會,督促加快建設鋰渣消納場。

“鋰渣消納問題關系整個產(chǎn)業(yè)的長遠健康發(fā)展,我們正全力攻堅長石粉、尾泥、鋰渣無害化處理,推動鋰渣、長石粉在高端陶瓷、光伏玻璃、裝配式建筑、高端建材等行業(yè)領域有效應用”,今年3月,宜春市委書記嚴允在接受媒體采訪時表示。

上市公司打響技術研發(fā)競賽

上市公司中,國軒高科、盛新鋰能均有布局鋰渣處理相關業(yè)務并成立子公司。

國軒高科控股子公司宜豐國軒鋰業(yè)有限公司(以下簡稱“宜豐鋰業(yè)”),成立于2021年,注冊資本6.00億元,經(jīng)營范圍包括鋰礦尾泥及碳酸鋰尾渣處理及利用。

2022年處于虧損狀態(tài)的宜豐鋰業(yè),在2023年前三季度扭虧為盈,截至2023年9月30日,其總資產(chǎn)13.24億元,總負債8.24億元。

盛新鋰能全資子公司四川致遠鋰業(yè)有限公司(以下簡稱“致遠鋰業(yè)”)經(jīng)營范圍亦包括生產(chǎn)、加工、研發(fā)、銷售鋰渣。

2023年1至9月,致遠鋰業(yè)實現(xiàn)營收52.87億元,凈利潤3.44億元。截至2023年9月30日,致遠鋰業(yè)資產(chǎn)總額為49.91億元,負債總額為25.38億元。

沖刺IPO的容匯鋰業(yè)旗下也有從事鋰輝石型硅鋁粉(鋰礦渣)的生產(chǎn)、銷售的子公司——宜昌容匯鋰電新材料有限公司。

除此以外,科力遠和沖刺IPO的新明珠集團、九嶺鋰業(yè)均在攻克鋰渣處理相關的技術難題,提高浸出率、回收率等。

2023年11月,金石資源稱開展了國內(nèi)外鋰輝石浮選試驗研究,在實驗室階段工藝技術可比常規(guī)工藝技術提高氧化鋰回收率大約10個百分點以上;并對碳酸鋰鋰渣進行了探索性實驗室試驗研究,初步試驗結果有望有突破。不過,上述研究僅在實驗室階段,尚未到工業(yè)化階段。

江西本地企業(yè)九嶺鋰業(yè)曾在招股書中披露,公司正從事鋰云母提鋰尾渣綜合開發(fā)利用及研究,研發(fā)階段為中試。此外,九嶺鋰業(yè)還與高等院校合作研發(fā)相關項目。

九嶺鋰業(yè)與江西理工大學合作研發(fā)鋰云母制碳酸鋰工藝中銣銫鹽綜合利用研究,通過對提鋰尾渣中銣銫進行提取,制備出合格的銣鹽和銫鹽,并達成合格回收率;與德州學院合作研發(fā)鋰渣聚物水泥等系列微碳建材技術開發(fā),則是將尾渣進行一系列的改性,將鋰云母提鋰尾渣綜合利用,制作成可用于建筑中的混凝土制品和微彈內(nèi)槽砌塊等。

今年1月,科力遠表示,正研發(fā)新的碳酸鋰提煉工藝技術,預期該技術產(chǎn)業(yè)化應用后,鋰云母精礦冶煉過程鋰的浸出率提高8%以上;新工藝預計每萬噸碳酸鋰的渣量將減少50%以上。

其次,科力遠還在碳酸鋰冶煉工藝上提出“改良硫酸法”,在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)提鋰尾渣的大幅降低和鋰的綜合提出率的提升,該技術正處于中試籌備階段,預計2024年年中能完成中試。

此前,科力遠在湖南郴州高新區(qū)投資7800萬元建設鋰云母綠色提鋰中試項目,原預計3月竣工并運行,有望實現(xiàn)鋰回收率由70%提升到90%、鋰渣減量50%。

3月27日,接近科力遠相關人士向時代財經(jīng)表示,目前(竣工)時間稍微有延后。

新明珠集團的研發(fā)則進入產(chǎn)業(yè)化試驗階段,2023年6月披露的招股書顯示,其正在研發(fā)鋰礦廢渣在建筑陶瓷中應用的項目。

新明珠集團表示,通過調(diào)整配方和改進工藝,結合對鋰礦廢渣分析,可以作為陶瓷原料使用,同時利用鋰渣中0.1%-0.3%的氧化鋰進一步降低陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度,實現(xiàn)陶瓷配方中高比例鋰礦廢渣的摻兌,達到消納廢渣和降低陶瓷磚成本的目的。

布局鋰渣處理的企業(yè)除了自行研發(fā)技術,以提升鋰渣處理效率或拓寬鋰渣處理途徑,還有通過收購、合作等方式來“下注”,如金圓股份、威領股份等。

金圓股份子公司金圓新材料有限公司(以下簡稱“金圓新材料”)與吳浩于2022年9月簽署了合作協(xié)議,共同合作開發(fā)鋰渣提鋰及高價值綜合處理項目。

今年2月2日,金圓股份再次公告,鑒于吳浩團隊指定的江蘇九盛峰科技發(fā)展有限公司(以下簡稱“九盛峰科技”)已在試驗現(xiàn)場進行了鋰渣提鋰工業(yè)試驗,并取得了較好的效果,金圓股份擬就開發(fā)鋰渣提鋰及高價值綜合處理項目深化合作,與九盛峰科技、張建盛共同在江西省上饒市設立江西金圓鋰業(yè)有限公司(擬定名)。

威領股份近年來通過收購江西金輝再生資源股份有限公司(現(xiàn)已更名為:江西領輝科技有限公司,以下簡稱“領輝科技”)開展鋰云母選礦業(yè)務,并籌建碳酸鋰生產(chǎn)線。

領輝科技在研技術中有一種尾礦廢渣里的殘留鋰云母提取工藝研發(fā)及應用,處于分析、研究、論證階段,擬達到目標為實現(xiàn)鋰金屬回收率65%,鋰品位2.0%;云母水分23%;浮選藥劑成本控制在15元/噸原礦。

2023年7月,威領股份擬通過向自然人熊晟發(fā)行股份及支付現(xiàn)金購買其持有的領輝科技剩余30%股權,交易作價為1.65億元。交易完成后,領輝科技將成為威領股份全資子公司。

探索鋰渣新應用

當前,鋰渣主要用于水泥、混凝土和燒結磚等建材行業(yè),還處在應用試驗和應用標準制定階段,宜春的消納能力有限。

上述《規(guī)劃》指出,科學處置、綜合利用鋰渣已成為宜春鋰電新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的問題。在鋰渣應用方面,不少上市公司也在探索并加以實踐。

其中,永興材料擁有“一種鋰渣激發(fā)鋼渣活性生產(chǎn)高活性礦物摻合料的方法”專利和“一種鋰渣生產(chǎn)早強水泥的方法”專利。

據(jù)公告顯示,永興材料已投產(chǎn)的電池級碳酸鋰項目產(chǎn)生的浸出渣(鋰渣粉)對外銷售用于加工成水泥摻合料、環(huán)保型吸水磚、環(huán)保型發(fā)泡磚等建材產(chǎn)品等,2020-2021年累計利用率為99.50%,基本實現(xiàn)了對浸出渣(鋰渣粉)的綜合利用。同時,永興材料還與江西省建筑材料工業(yè)科學研究設計院共同研發(fā),進一步拓展浸出渣(鋰渣粉)在混凝土、砂漿等建材中的應用。

藍島環(huán)保則擁有一種高性能復合早強超細粉及其制備方法和應用的專利,將高爐礦渣、粉煤灰、爐渣、脫硫石膏、鋼、錳、鋰渣等工業(yè)固體廢棄物在活性激發(fā)劑的作用下通過粉磨加工工藝超細化處理,制備得到高性能復合早強超細粉。

該發(fā)明制備的復合早強超細粉能夠等量替代20%~50%的水泥或混凝土,可以保持水泥或混凝土3天、28天強度不下降或略有上升;可以將粉煤灰等固體廢棄物摻量提升到30%~50%,可起到廢棄物利用、減輕對生態(tài)環(huán)境的污染、增加經(jīng)濟收益的目的。

除了陶瓷、建材等常規(guī)方向,鋰渣還能用來做什么?對此,有公司提出了新的應用方向。

天齊鋰業(yè)可從鋰渣中獲得硅鋁微粉。2022年10月,天齊鋰業(yè)全資孫公司天齊新鋰新材料(鹽亭)有限公司成立,主要從事大宗工業(yè)固廢(鋰渣)的資源化綜合再利用,加工生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)非金屬新材料——硅鋁微粉,現(xiàn)已擁有全球第一條自主知識產(chǎn)權年產(chǎn)3萬噸的硅鋁微粉生產(chǎn)線。

天齊鋰業(yè)在2023年中報中曾表示,從技術端助力張家港65畝地鋰渣高值化綜合利用制備硅鋁微粉項目建設,同時推動并完成鋰渣高值化綜合利用鉭鈮回收研究工作,最終獲得硅鋁微粉和鉭鈮精礦兩種產(chǎn)品,為推動行業(yè)鋰輝石冶煉渣高值化利用起到示范性作用。

此外,天齊鋰業(yè)也與相關高校開展“鋰渣高值化分級分質(zhì)綜合利用”,探索鋰渣資源化利用新路徑,開發(fā)下游市場新產(chǎn)品,為大規(guī)模固廢資源化消納提供新方向。

除了以上工業(yè)用途,贛鋒鋰業(yè)此前提出過一個消費類別的方向,即鋰渣制貓砂的工藝研究及產(chǎn)業(yè)化應用。

贛鋒鋰業(yè)在2021年、2022年連續(xù)兩年的年報中曾提及“鋰冶煉渣高值化利用制貓砂工藝研究及產(chǎn)業(yè)化應用”,擬達到產(chǎn)業(yè)化應用的目標。贛鋒鋰業(yè)預計將建立以鋰輝石提鋰廢渣加工貓砂中試生產(chǎn)線,并開展產(chǎn)品市場推廣。

但2023年贛鋒鋰業(yè)年報中,該項研究“消失”了。3月29日,贛鋒鋰業(yè)相關工作人員告訴時代財經(jīng),該項研究在技術實現(xiàn)方面沒問題,但由于貓砂選擇較多,價格便宜,鋰渣制品競爭力不夠,市場應用前景不好,因此換了研究方向。

宜春提出了到2030年實現(xiàn)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模3400億元的目標,若2030年實現(xiàn)碳酸鋰產(chǎn)能70萬噸,則將產(chǎn)生超2000萬噸鋰渣。對于打造“亞洲鋰都”的宜春而言,鋰渣處理問題是繞不過的考驗,還需要政府、企業(yè)和相關從業(yè)者共同努力,交出一份實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與綠色發(fā)展的雙贏答卷。

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