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開發(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，由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的專家委員會對中南大學(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)”項目進(jìn)行了科技成果評價。專家們一致認(rèn)為“該項發(fā)明對充分開發(fā)我國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)明屬國內(nèi)外首創(chuàng)，居國際領(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，在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中具有非常重要的戰(zhàn)略地位，被譽為“21世紀(jì)的新能源金屬”“明天的宇航合金”。我國是鋰資源大國，儲量居世界第二，其中80%左右賦存于鹽湖鹵水。盡管如此，目前我國對鋰產(chǎn)品的供需中50%以上依賴進(jìn)口，且鋰資源對外依存度高達(dá)70%。其主要原因在于我國鹽湖鹵水鎂鋰比較高，難以實現(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程中，鋰離子會從正極材料中脫出進(jìn)入電解液；而在放電過程中，電解質(zhì)中的鋰離子則會重新嵌入進(jìn)正極材料。實際上，鋰離子電池工作過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)院副院長趙中偉率領(lǐng)研究團(tuán)隊反其道而行之，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)過近10年的攻關(guān)，實現(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（美國和德國各1件、中國4件），該項目技術(shù)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，屬國際首創(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，對技術(shù)進(jìn)行持續(xù)開發(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，且開發(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)2萬噸碳酸鋰項目的技術(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個百分點）;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2萬元/噸）;無需調(diào)節(jié)鹵水的酸堿度、鹽度等，亦無有毒、有害物質(zhì)的添加和產(chǎn)生，過程清潔環(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)。該項目技術(shù)的實施，將有望大幅提高我國鹽湖鋰資源利用率，降低鹽湖提鋰成本，實現(xiàn)鹽湖鹵水鋰資源的高效、清潔生產(chǎn)，對降低我國鋰資源對外依存度具有重要的戰(zhàn)略意義。

（南華）