锂云母：天量矿渣难题何解？

需求旺盛，碳酸锂高价“肆虐”，锂云母成热点。

随着新能源产业的蓬勃发展，对锂资源的依赖性也不断提高。如今，碳酸锂价格俨然已如“脱缰的野马”，且供需持续紧张。对此，国内电池厂商对于锂供应的稳定和安全需求极为紧迫。

在此背景下，曾经因资源品位低、开采难度大、成本高的云母提锂日益受到业内重视。江西宜春是我国锂云母的主要产地，全市约有氧化锂储量900多万吨，相当于2000多万吨碳酸锂，约可以生产3万Gwh电池，可以装备6亿辆电动汽车。

国内锂电头部厂商也是纷纷奔赴宜春布局。2021年2月，国轩高科投资115亿元在宜春经开区建设锂电新能源产业项目；2021年9月，宁德时代投资135亿元在宜春建设新型锂电池生产制造基地项目；2022年8月，比亚迪豪掷285亿宜春开发锂云母；2022年9月，赣锋锂业宜春“锁矿”，300亿元打造锂电全产业链基地……

锂云母吸引了各路玩家，甚有预测云母提锂产量将在4年内增长5倍。

早在2008年，宜春就提出了建设亚洲锂都的目标，但是一直收效甚微。到2017年，宜春碳酸锂产量仅为1.2万吨，占全国的14.5%。其中，由锂云母制备的电池级碳酸锂仅占全国总量的2%左右。伴随着新能源汽车产业的发展，宜春碳酸锂产业才开始增加。2021年，根据宜春政府公布的数字，宜春全年碳酸锂产量为8.1万吨，超过全国的四分之一。据预测，到2025年，宜春碳酸锂产量将达到50万吨。如果上述预期能够实现，这意味着宜春的云母提锂产量将在4年内增长5倍。

不过，繁荣之下，并伴随着一定发展挑战。

目前云母提锂工艺大致有酸法、碱法、盐法、压煮法等。不论何种提锂工艺均会产生大量的固体锂渣。尤其锂云母中的锂、钾、铷、铯以氟铝硅酸盐的形态存在，矿物结构致密，化学活性差，常温常压很难与酸碱反应。目前应用于宜春地区锂云母矿的食盐压煮工艺有效提取了锂云母矿中钾、锂、铷和铯等有价元素。但是残留一定量的钠盐和碱，露天堆放和填埋会威胁周边环境和地下水资源的安全。

以目前的云母提锂方法来看，150—200吨原矿可以产出1吨碳酸锂（差别来自于不同等级的含锂品位），宜春2025年碳酸锂计划产量为50万吨，届时预计将会产生逾千万吨级别的废料。

天量矿渣难题何解？

目前，对锂渣的综合利用的研究主要集中在直接应用于混凝土、水泥砂浆和水泥等建筑材料，及制备陶瓷和建筑陶粒、分子筛等。

锂云母锂渣混凝土

研究表明，采用锂渣做掺料配制混凝土的pH值和物理性能与普通砂配制的混凝土相似，锂渣对混凝土性能的影响集中在工作性、力学性能、抗碳化性能、耐磨性、抗氯离子渗透和抗裂性能等。锂渣作混凝土掺合料除了微级配填充外，其中含有的活性成分SiO2和Al2O3能够与水泥水化产物Ca(OH)2发生弱火山灰反应，生成具有一定强度的胶凝性物质-水化硅酸钙，细化了混凝土的凝胶孔，在一定程度上可以提高混凝土的强度。同时，颗粒微细的锂渣填充于混凝土的孔隙中，形成致密的网状结构，提高了砂浆的和易性，同时改善了混凝土的微观结构，使混凝土内部结构更加密实，有助于提高混凝土的力学性能。

锂云母锂渣生产水泥

锂云母锂渣的SiO2和Al2O3含量与烧制硅酸盐水泥熟料的粘土质原料相似，可利用锂渣代替黏土烧制水泥熟料。江特电机曾表示公司锂云母提锂后废渣主要供给水泥厂等客户。

锂云母锂渣制备建筑陶粒

锂云母锂渣中CaO、MgO、Na2O和K2O含量达15%，在烧结过程中做熔剂氧化物，不仅降低烧结温度，还可降低高温液相粘度。

锂云母锂渣作陶瓷生产的原料

锂云母锂渣主要成分为SiO2和Al2O3，与陶瓷生产所需的硅酸盐矿物组成接近；但食盐压煮提锂锂渣中Fe2O3和TiO2的含量分别为0.48%和3.46%，会影响陶瓷制品的白度。

锂云母锂渣制备分子筛

分子筛是一种硅酸盐或硅铝酸盐晶体材料，具有比表面积高、孔道结构规则、水热稳定性和选择性良好的特点。锂渣的主要成分为SiO2和Al2O3，其他金属氧化物含量低，经过适当处理，可以满足合成NaX分子筛要求。

除了锂渣的综合利用，业内也从提锂工艺上加注。如通过外场强化的方式如微波、超声波和机械活化等对现有工艺条件改进，简化工艺流程，提高锂提取率，协同提取锂云母中有价金属 K、Rb、Cs 等，提高工艺的环保、经济效益。

综合而言，锂云母锂渣的研究不是简单地复制现有的工业固废利用的技术，还有一些现存和潜在的问题，如制品泛霜和泛碱的问题。而且建材厂，陶瓷厂可以消耗一部分锂云母提锂产生的矿渣，但这对于宜春提锂企业来说还只是杯水车薪，其实际产生的废弃物远大于下游需求。未来几年，伴随着云母提锂产能的投产，矿渣带来的问题会更加明显。

锂云母提锂，蓝图与难题，值得深思。

参考资料：

陈志友等.锂云母锂渣性质及利用研究现状

余裕森等.锂云母提锂技术的研究进展

江特电机、金石资源公告、华尔街见闻、澎湃新闻、东方财富等

来源：中国粉体网

声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 联系方式：services@kjzj.com