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国际锂协会 美国锂公司美国发明的

时间:18:58:45作者:admin分类:实践浏览:13评论:0

1. 美国锂公司美国发明的,三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高。三元锂电池在低温条件下表现更好,不容易出现降低续航里程的情况,而且能量密度比磷酸铁锂电池更高,在同样的体积下电容量更大。

2. 美洲锂业公司

根据美国地质调查局(USGS)的数据,截至2019年,全球已确定储量约为8000万吨。以下是锂储量最大的六个国家:

1. 玻利维亚 - 2100万吨

玻利维亚拥有世界上最大的锂储量,与排名第二和第三的阿根廷和智利,组成南美“锂三角”。

据估计,该国拥有全球约四分之一的锂资源,包括世界上最大的单一锂矿床——从太空可见的乌尤尼盐沼。

2. 阿根廷 - 1700万吨

阿根廷拥有世界第二大锂储量,总计约1700万吨。与邻国玻利维亚和智利一样,这些储量也包含在巨大的盐池中,盐水池的太阳蒸发是提取盐水池的技术。

3. 智利 - 900万吨

智利位于南美洲西南海岸,锂储量约为900万吨。

阿塔卡马盐沼是该国的最重要的锂资源,许多世界顶级锂矿公司都在那里建立了业务,包括总部位于美国的Albermarle和智利的SQM。

4. 美国 - 680万吨

尽管美国拥有世界第四大锂储量,根据美国地质调查局的数据,其锂储量为680万吨,但该国的生产活动微乎其微。

2019年,美国只有一个活跃的运营项目——内华达州的盐水提取项目。该国大部分锂消费来自阿根廷和智利的进口。

5. 澳大利亚 - 630万吨

澳大利亚以630万吨的总储量位列第五,但2019年澳大利亚是全球最大的锂生产商。该国今年的矿产量为42000吨,而第二位的智利的产量为18000吨。

位于西澳大利亚,由美国Albermarle和中国天齐锂业合资的格林布什锂矿,被誉为世界上最大的金属开采项目。

6. 中国 - 450万吨

中国排名第六,锂总储量估计为450万吨。2019年,中国生产了7500吨金属,是全球第三高水平。

中国也是世界上最大的锂消费国。BloombergNEF的数据显示,中国控制着全球80%的原材料精炼、77%的电池产能和60%的零部件制造。

3. 美国锂业股

33只锂电池龙头股,前二十只分别有:兴业股份,洛阳钼业,盛屯矿业,华友钴业,比亚迪,江准汽车,天齐锂业,航天彩虹,宁德时代,爱康科技,杭可科技,赣锋锂业,星云股份,杉杉股份,赢合科技,石大胜华,百利科技,中国宝安,鹏辉能源,寒锐钴业。

4. 美国锂公司 储量世界锂资源储量(金属锂)总计为1,352万吨,探明资源量为3,978万吨。其中世界探明资源量排名前十一位为玻利维亚、智利、阿根廷、美国、中国、澳大利亚、加拿大、刚果(金)、俄罗斯、塞尔维亚和巴西。中国锂矿资源丰富,拥有矿床多规模大的特点,中国的锂矿床一共151处,并且锂矿床储量明显集中在青藏高原地区,此外湖南、新疆、河南、福建、陕西等5个省产量也较高。

5. 美国锂资源公司美国雅宝是世界锂电池巨头之一。公司是行业领先的全球精密工程专用化学品的研发制造经销商。产品领域涵盖电子消费品、石油炼制、公用事业、包装、建筑、汽车/运输、制药、作物保护、食品安全和定制化学品服务。

6. 全球最大的锂业公司天齐锂业成为全球第三大锂业巨头。

7. 美国碳酸锂锂资源主要来源于盐湖卤水与含锂矿石,其中盐湖卤水中锂占全球陆上总储量的72.3%,且目前从盐湖卤水中生产的锂占锂总产量的60%以上。从矿石中提取锂需要高温分解过程,能耗较高,提锂后产生的大量酸性或碱性固体废渣会对环境造成严重的污染。相比而言,盐湖卤水中锂的赋存形式简单,便于富集浓缩,且盐湖提锂工艺流程短、能耗低、设备投入小、环境友好,具有明显的优势,因而该工艺已成为世界生产锂盐的主要途径,也是我国将来锂资源开发的重要方向。

盐湖

盐湖卤水的资源特点

不同地域的盐湖卤水成分相差很大,根据组成大概可以分为硫酸盐型、氯化物型和碳酸盐型盐湖。

我国西藏的扎布耶盐湖是世界上唯一的富锂低镁的碳酸盐型盐湖,Mg/Li比接近零,锂提取工艺相对简单,一般采用太阳池蒸发技术直接沉淀碳酸锂。而硫酸盐型和氯化物型盐湖卤水的含镁量相差较大,一般按卤水中镁和锂的质量比把盐湖分为高镁盐湖(Mg /Li>20)和低镁盐湖(Mg / Li<20),镁锂比越高,提锂难度越大。

低镁盐湖卤水提锂简单、成本低,一般采用盐田浓缩-转化法提取锂,而高镁锂比盐湖卤水由于沉淀除镁试剂消耗量大,不宜采用传统的蒸发-转化提锂工艺,近年来研究开发了许多新工艺,如煅烧浸取法、溶剂萃取法、离子交换与吸附法、膜分离法和盐析法等。

盐湖卤水提锂技术

一、蒸发浓缩沉淀法

沉淀法的原理是利用太阳能将盐湖卤水自然蒸发浓缩,经脱硼、除钙、除镁去除杂质后,在母液中加入混合物沉淀剂或盐析剂使锂以沉淀物的形式分离。该工艺应用早,非常成熟,操作简单、可靠性高,但该方法对碱土金属离子浓度高和锂离子浓度低的卤水适应性较差。

1.碳酸钠沉淀

将低镁锂比非碳酸型盐湖卤水蒸发浓缩并除杂,而后加入碳酸钠经沉淀得到碳酸锂产品,美国西尔斯湖、银峰锂矿加工进口的低镁盐湖卤水及智利Atacama盐湖都采用该法进行碳酸锂工业化生产。

但该法生产周期长,碱耗量大,只适用于低镁锂比盐湖卤水。

以智利Atacama盐湖为代表的碳酸钠沉淀法工艺流程

2、硼镁、硼锂共沉淀

此法适用于更高Mg/Li比的盐湖卤水,向盐田蒸发浓缩析出钾、镁混盐后的卤水中加入碱性沉淀剂,在碱性环境使硼、镁形成硼镁复盐或碳酸盐共沉淀实现与锂分离,向母液中加入NaOH进行深度除镁后再用Na2CO3沉淀Li2CO3。或者向浓缩液中加入酸性沉淀剂,形成硼锂共沉淀实现与镁分离,再深度除镁制备碳酸锂。

这两种方法均适用于我国青海地区高镁锂比盐湖卤水,分离工序简单、效率高,Li+的回收率在80%以上。但硼、镁共沉淀法所得沉淀物多为胶体,数量大,过滤困难,致使锂的损失率达15%~20%,硼的利用难度大。

二、煅烧浸取法

煅烧浸取法适用于我国青海硫酸型盐湖的提锂,将卤水蒸干得到含Mg、Li、K、Na的混盐,煅烧水浸后得到锂和一价离子盐溶液,向浸出液中分别加入石灰乳、纯碱,沉淀得到碳酸锂,锂的收率为90%左右。

煅烧浸取法蒸发水量大,喷雾干燥和高温煅烧能耗高,产生的氯化氢气体对设备腐蚀严重。

煅烧浸取法工艺流程

三、溶剂萃取法

溶剂萃取技术具有效率高、连续性强、操作简单、固定成本投入小等优点,在高镁盐湖卤水提锂应用方面得到了快速发展。从卤水中萃取锂的体系有单一萃取体系和协同萃取体系两类。

将盐湖卤水经盐田日晒,得到的浓缩卤水经酸化后进入萃取槽,采用TBP(磷酸三丁酯)为萃取剂,HCl为反萃取剂,FeCl3为络合剂,经多级逆流萃取洗涤、反萃取、洗酸等阶段,得到的反萃取液经成品工序的蒸发浓缩、焙烧、浸取、去除杂质,再蒸发浓缩、纯碱沉淀制取Li2CO3产品。

此法最大的优点是适合从高镁锂比盐湖卤水中提取碳酸锂,但是在萃取工艺中需要处理的卤水量大、对设备的腐蚀性较大,对设备材质的要求较高。

溶剂萃取法工艺流程

四、膜分离法

电渗析和纳滤膜分离作为两项新型环保型技术得到了快速发展并应用于盐湖卤水提锂中。

将盐田日晒得到的含锂浓缩卤水经过一级或多级电渗析器,利用一价选择性离子交换膜进行循环工艺浓缩锂,加入纯碱沉淀碳酸锂,提锂母液可循环利用。而纳滤膜能够选择性透过一价离子并截留二价离子,特别适用于高镁盐湖卤水锂/镁分离。

纳滤膜分离

虽然膜分离提锂技术步骤简单、试剂耗量低、清洁无污染,但膜成本较高,膜中毒问题以及使用寿命短的问题都亟待解决。

五、离子交换与吸附法

离子交换与吸附法是采用高选择性的吸附剂吸附卤水中的Li+,洗脱后经过除杂纯化、浓缩、沉淀等工序得到锂产品。该方法具有工艺简单、能耗较低、选择性好、收率高、对环境污染小等优点。

通常选用的吸附剂有铝基吸附剂、离子筛型氧化物吸附剂和层状吸附剂等,其中铝基吸附剂已应用于工业化生产。

虽然吸附法提取碳酸锂的生产工艺比较简单,能耗较低,但是采用的吸附剂多为粉末状,其流动性、渗透性较差,溶损率也相当大,只有解决造粒和溶损问题才可能实现大规模工业化生产。

离子交换与吸附法工艺流程

六、盐析法

盐析法是将盐湖卤水浓缩后得到饱和盐溶液,向溶液中加入盐析剂,使杂质结晶析出,达到分离锂的目的。

盐析法较传统沉淀法成本较低,具有一定的技术可行性,但是工艺过程需在封闭条件下进行,对设备的耐腐蚀性要求高,因为析出固体夹带锂,所以锂的回收率较低,该技术还不足以应用于实际。

七、碳化法

碳化法是针对低镁的碳酸型盐湖开发的工艺,利用碳酸锂、CO2和水反应生成溶解度更大的碳酸氢锂,将Li+与其他杂质分离。

碳化法工艺流程

总结

我国的锂资源绝大多数存在于盐湖卤水中,但由于卤水成分复杂、镁锂比较高,目前提锂工艺仍以固体型锂矿提锂为主,盐湖卤水提锂工艺仍需一步研究开发。

尽管研究开发了许多工艺适应于高镁盐湖卤水,但普遍存在一些不足和问题,影响其大规模工业化应用。相比而言,溶剂萃取工艺和膜分离工艺在高镁锂比盐湖卤水提锂方面具有能耗低、连续性强、工艺简单等优势,更具有发展前景。新型萃取体系与新型膜的开发和利用是两种方法的关键。

参考来源:

1.从盐湖卤水中提取与回收锂的技术进展及展望,苏慧、朱兆武、王丽娜、齐涛(中国科学院过程工程研究所,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室;中国科学院绿色过程与工程重点实验室;中国科学院大学化工学院);

2.碳酸锂生产工艺的研究进展,祝增虎、朱朝梁、温现明、诸葛芹、凌宝萍(中国科学院青海盐湖研究所、曲阜师范大学);

3.盐湖卤水提锂工艺技术研究进展,葛涛、徐亮、孟金伟、宋羿、王家保、赵卓(安徽工业大学冶金工程学院)。

8. 美国锂矿公司

非洲拥有丰富的锂矿资源。根据美国地质调查局(USGS)数据,非洲锂资源主要分 布在刚果(金)、马里、津巴布韦、加纳和纳米比亚五个国家,其中刚果(金)的锂资源 储量最丰富,已探明锂总储量 300 万吨(金属量),占非洲储量的 69.1%。

9. 美国锂电公司1、旭升股份: 为特斯拉一级供应商,特斯拉为公司第一大客户。公司以模具加工业务为基础,逐渐延伸至铝压铸业务。与特斯拉的合作始于2013年,起初公司通过小批量定制的模式进入其供应链,后续不断深化合作为特斯拉供应的产品主要变速箱箱体、电池组外壳等,供应的model 3铝合金压铸件的单车价值2000+元,2019h1特斯拉营收2.62亿元,占比52%。

2、 拓普集团: 公司由nvh业务向轻量化底盘和汽车电子业务发展,锻铝控制臂布局较早,产品较传统的铸铁、铸钢、钢板冲压控制臂重量更轻、机械性能更好、环保更佳。2016年8月公司公告称正式成为特斯拉供应商,向特斯拉供应两根锻铝控制臂、底盘结构件,单车价值约750元。未来将供货上海工厂model 3车型,单车配套价值5000-6000元。

3、三花智控: 公司是全球制冷控制元器件龙头,切入新能源车热管理领域。公司电子膨胀阀、四通换向阀、微通道换热器市占率全球第一、截止阀全球第二;汽车热膨胀阀市占率国内第一,全球第二。三花汽零为model3独家供应7个热管理零件项目,带电磁阀的热力膨胀阀,电子膨胀阀、电子油泵、油冷器、水冷板、电池冷却器、压块,单车价值2000元。并且公司独家供应models和x和电子膨胀阀,单车价值250元左右。

4、华昌达: 2015年2月公司以5350万美元(折合人民币约32915.88万元)收购dearborn mid-west company, llc100%股权,dmw是美国专注于提供汽车生产线的物料管理系统提供商,是美国本土最具规模的汽车智能装备系统集成商之一,主要客户包括福特、通用和克莱斯勒,最新开发的客户还包括丰田、尼桑、特斯拉等。

5、中科三环: 016年10月和特斯拉签署主驱动电机订单,将在未来三年对特斯拉提供钕铁硼磁体;目前公司参股公司生产的非晶纳米晶软磁材料应用在特斯拉汽车上。

6、新宙邦: 间接为特斯拉供货,通过为三星sdi、松下锂离子电池提供电解液.特斯拉是松下的客户,但公司与松下间的业务量非常小。

7、 当升科技: 储能锂电多元材料已批量出口应用于特斯拉 power等储能项目。 威唐工业: 2019年8月5日公司互动平台回复与特斯拉已建立直接业务关系。

8、 凌云股份: 2018年7月27日互动平台称,公司下属子公司河北亚大汽车塑料制品有限公司是特斯拉的一级供应商,产品已开始量产。

9、均胜电子: 公司以汽车功能件起家,外购收购扩张版图。形成了完善的汽车安全系统产品格局。目前特斯拉收入占比1%,供应产品涵盖被动安全,车窗按键,bms传感器,电池电路保护系统。

10、 先导智能: 国内唯一一家可以为比亚迪和特斯拉提供动力锂电池卷绕机的企业;18年12月,与特斯拉签订了卷绕机、圆柱电池组装线及化成分容系统等锂电池生产设备的《采购合同》,合同金额约为4300万元。

10. 美国锂电池公司

W锂启动电池开始只是主打市场是欧美高端机车市场。2011年到今,W锂电池以其具有安全性好、内阻小、体积比能量高、循环寿命长、自放电率低及低温启动性良好等特点,顺利成为MOTO GP YAMAHA车队指定用锂电池;国际达喀尔拉力赛庞巴迪车队指定用锂电池。