全球首个海水淡化浓盐水提锂项目启动，海水提锂能否跨过成本关

 

“你觉得，我能告诉你这里面的成本吗？”

3月15日，当澎湃新闻记者电话询问礼思（上海）材料科技有限公司（以下简称“礼思科技”），了解其参与的青岛海水淡化浓盐水提锂项目的成本时，公司相关负责人反问记者说。

近日，随着青岛水务集团海水淡化公司与礼思科技签约全球首个海水淡化浓盐水提锂合作项目，海水提锂突然成为了行业热门话题。

然而不少业内人士向澎湃新闻记者表示，就经济效益而言，青岛项目与其说是海水提锂的技术应用，不如说是海水淡化的废物利用。在提供锂资源的层面，海水提锂的成本，使其跟盐湖提锂、锂辉石提锂、云母提锂等主流提锂路线相比，很难有市场竞争性。

据介绍，此次青岛海水淡化浓盐水提锂合作项目预计今年12月投产。从2021年12月起，礼思科技针对青岛水务集团所属青岛百发海水淡化工厂的排海浓盐水，开展了一年的海水提锂工程化验证，海水通过量达20万吨，公司打磨出一款在海水中能够应用的高选择性、高通量的提锂材料，定型了一款适合大规模海水提锂的工业化装置。

同时，礼思科技还进行了极低锂含量的原海水提锂实验，其吸附效率完全达到设计的工业化要求。

礼思科技董事长袁东在接受国内媒体采访时表示，“礼思科技的工艺和技术不仅为大规模海水提锂开创了先河，开辟了锂资源的新来源，还为大规模、高效、环保的盐湖等场景提锂提供了新的技术线路图。”

上海交通大学教授、礼思科技首席科学家汤卫平表示，“锂离子筛材料是这个项目的核心，它以离子交换的方式瞬间将海水中的锂离子吸附，因此即使海水锂离子浓度低至0.17ppm，仍然能有较高的吸附效率，此外提锂工艺与零排放工艺的有机结合，不会对海水生态环境产生任何负面影响。”

所谓的锂离子筛材料，据礼思科技网站介绍，1977年，科学家发现了一种尖晶石结构的锂锰氧化物，其对锂离子有特异选择性。而在过去的四十几年里，全球的科研团队所制备出的锂锰氧化物共同缺点是结构不稳定，在最高不超过150次离子交换后，结构塌陷，失去对锂离子的特异选择性，制约了其工程化应用。

锂离子筛材料

在上述锂离子筛基础上，礼思公司运用第一性原理，结合晶体相图，模拟锂离子筛结构中的空间群和原子占位等信息，获取理想状态下的稳定结构。从缺陷化学的角度，进行稳定性的推演，并结合电子或者离子迁移的速率，得出在结构演化的过程中产生的缺陷类型。通过控制材料合成条件，掺杂，包覆，将材料与湖水提锂工艺适配，研发出结构更稳定的锂离子筛，同时保留了其对锂离子的特异选择性。

礼思公司表示，理论计算显示，礼思锂离子筛有效循环次数可达5万次以上。在目前的工程实践中，改性后的锂离子筛经过3000次以上的循环，依然保持80%以上的效能，预计未来3年内可实现4000次循环。

此外，礼思还自主设计并制造锂离子筛生产设备，实现了万吨级锂离子筛生产能力，可满足年产10万吨碳酸锂的需求。

礼思公司的锂离子筛生产设备

在具体的提锂工艺上，礼思自主研发出吸脱附、浓缩除杂、结晶沉锂三段工序，“从湖水到电池级碳酸锂仅需4小时。”公司网站介绍说。

其中，在吸脱附环节，湖水通过吸附塔吸附后直接回湖，吸附塔中的锂离子筛以极高的选择性吸附锂离子，用酸对锂离子筛脱附后得到锂离子浓度1-4g/L的脱附液。在浓缩除杂环节，脱附液进入浓缩除杂工序后得到锂离子浓度15-20g/L的富锂液。“独创特种膜组合工艺，解决了酸性复杂盐溶液除杂和高倍率浓缩的难题。”公司网站说。

礼思公司的提锂工艺

成本影响其市场竞争性，或难成为锂资源保供担纲

听上去，海水提锂很美好，因为海水中储有约2300亿吨锂资源，是目前全球可开采锂资源总量的1.6万倍。

但海水中的锂资源密度低，仅为0.17ppm（0.17毫克每升），是澳大利亚锂辉石平均锂浓度的十万分之一，智利阿塔卡玛盐湖锂浓度的万分之一。

据业内人士向澎湃新闻记者介绍，目前，国内锂云母提取碳酸锂的成本约为10万元/吨，锂辉石提锂的成本约为6万元/吨，盐湖提锂的成本约为4—5万元/吨。全球盐湖中锂浓度最高的智利阿塔卡玛盐湖的提锂成本仅为3000美元/吨。

而澎湃新闻记者此前从国内盐湖提锂龙头青海盐湖股份方面了解到，目前该公司以青海察尔汗盐湖为依托，从钾肥生产排放的老卤水中提锂，成本控制在4万元/吨以下，公司老卤水的锂离子浓度在200-250毫克每升左右。

一位业内人士分析，若以海水中锂资源的浓度来算，加上海水淡化的成本，海水淡化浓盐水提锂的成本将会是目前国内盐湖提锂成本的10倍以上。

此前全球最大的水务环境公司之一苏伊士公司的相关负责人曾对澎湃新闻介绍，目前我国的海水淡化成本约4-8元/吨。

从锂资源供给量来看，另一位业内人士则分析，根据青岛水务集团百发一期工程，一般3吨海水能产出1吨左右的淡水，预计到2025年，青岛海水淡化规模将达到50万立方米/日，相当于处理海水150万吨/日，54750万吨/年。以海水含锂0.17mg/L，折合约0.17g/吨看，理论计算得到9.3075吨碳酸锂/年，加上除杂，收益率或许仅能达到一半。

而根据此前国内资讯机构信公资讯的预计，到2025年，国内新能源汽车电池碳酸锂的需求约为46.3万吨。而国内电池企业国轩高科的董事长李缜去年曾预计，到2025年，中国的碳酸锂总需求量大致为60万吨。

“因此，目前海水淡化提锂项目更大的意义，是体现在对海水淡化后的废弃资源的再利用，在锂资源开发利用的层面，经济价值相对较小，对市场的影响也会有限。”一位业内人士表示。在其看来，如何进一步优化改进现有的盐湖提锂技术，合理开发青海、西藏众多而资源禀赋不尽相同的盐湖，将成为未来国内锂资源保供的关键。