鋰資源主要來源於鹽湖滷水與含鋰礦石，其中鹽湖滷水中鋰佔全球陸上總儲量的72.3%，且目前從鹽湖滷水中生產的鋰佔鋰總產量的60%以上。從礦石中提取鋰需要高溫分解過程，能耗較高，提鋰後產生的大量酸性或鹼性固體廢渣會對環境造成嚴重的汙染。相比而言，鹽湖滷水中鋰的賦存形式簡單，便於富集濃縮，且鹽湖提鋰工藝流程短、能耗低、裝置投入小、環境友好，具有明顯的優勢，因而該工藝已成為世界生產鋰鹽的主要途徑，也是中國將來鋰資源開發的重要方向。

鹽湖

鹽湖滷水的資源特點

不同地域的鹽湖滷水成分相差很大，根據組成大概可以分為硫酸鹽型、氯化物型和碳酸鹽型鹽湖。

中國西藏的扎布耶鹽湖是世界上唯一的富鋰低鎂的碳酸鹽型鹽湖，Mg/Li比接近零，鋰提取工藝相對簡單，一般採用太陽池蒸發技術直接沉澱碳酸鋰。而硫酸鹽型和氯化物型鹽湖滷水的含鎂量相差較大，一般按滷水中鎂和鋰的質量比把鹽湖分為高鎂鹽湖(Mg /Li＞20)和低鎂鹽湖(Mg / Li＜20)，鎂鋰比越高，提鋰難度越大。

低鎂鹽湖滷水提鋰簡單、成本低，一般採用鹽田濃縮-轉化法提取鋰，而高鎂鋰比鹽湖滷水由於沉澱除鎂試劑消耗量大，不宜採用傳統的蒸發-轉化提鋰工藝，近年來研究開發了許多新工藝，如煅燒浸取法、溶劑萃取法、離子交換與吸附法、膜分離法和鹽析法等。

鹽湖滷水提鋰技術

一、蒸發濃縮沉澱法

沉澱法的原理是利用太陽能將鹽湖滷水自然蒸發濃縮，經脫硼、除鈣、除鎂去除雜質後，在母液中加入混合物沉澱劑或鹽析劑使鋰以沉澱物的形式分離。該工藝應用早，非常成熟，操作簡單、可靠性高，但該方法對鹼土金屬離子濃度高和鋰離子濃度低的滷水適應性較差。

1.碳酸鈉沉澱

將低鎂鋰比非碳酸型鹽湖滷水蒸發濃縮併除雜，而後加入碳酸鈉經沉澱得到碳酸鋰產品，美國西爾斯湖、銀峰鋰礦加工進口的低鎂鹽湖滷水及智利Atacama鹽湖都採用該法進行碳酸鋰工業化生產。

但該法生產週期長，鹼耗量大，只適用於低鎂鋰比鹽湖滷水。

以智利Atacama鹽湖為代表的碳酸鈉沉澱法工藝流程

2、硼鎂、硼鋰共沉澱

此法適用於更高Mg/Li比的鹽湖滷水，向鹽田蒸發濃縮析出鉀、鎂混鹽後的滷水中加入鹼性沉澱劑，在鹼性環境使硼、鎂形成硼鎂複鹽或碳酸鹽共沉澱實現與鋰分離，向母液中加入NaOH進行深度除鎂後再用Na2CO3沉澱Li2CO3。或者向濃縮液中加入酸性沉澱劑，形成硼鋰共沉澱實現與鎂分離，再深度除鎂製備碳酸鋰。

這兩種方法均適用於中國青海地區高鎂鋰比鹽湖滷水，分離工序簡單、效率高，Li+的回收率在80%以上。但硼、鎂共沉澱法所得沉澱物多為膠體，數量大，過濾困難，致使鋰的損失率達15%～20%，硼的利用難度大。

二、煅燒浸取法

煅燒浸取法適用於中國青海硫酸型鹽湖的提鋰，將滷水蒸乾得到含Mg、Li、K、Na的混鹽，煅燒水浸後得到鋰和一價離子鹽溶液，向浸出液中分別加入石灰乳、純鹼，沉澱得到碳酸鋰，鋰的收率為90%左右。

煅燒浸取法蒸發水量大，噴霧乾燥和高溫煅燒能耗高，產生的氯化氫氣體對裝置腐蝕嚴重。

煅燒浸取法工藝流程

三、溶劑萃取法

溶劑萃取技術具有效率高、連續性強、操作簡單、固定成本投入小等優點，在高鎂鹽湖滷水提鋰應用方面得到了快速發展。從滷水中萃取鋰的體系有單一萃取體系和協同萃取體系兩類。

將鹽湖滷水經鹽田日曬，得到的濃縮滷水經酸化後進入萃取槽，採用TBP(磷酸三丁酯)為萃取劑，HCl為反萃取劑,FeCl3為絡合劑，經多級逆流萃取洗滌、反萃取、洗酸等階段，得到的反萃取液經成品工序的蒸發濃縮、焙燒、浸取、去除雜質,再蒸發濃縮、純鹼沉澱製取Li2CO3產品。

此法最大的優點是適合從高鎂鋰比鹽湖滷水中提取碳酸鋰，但是在萃取工藝中需要處理的滷水量大、對裝置的腐蝕性較大，對裝置材質的要求較高。

溶劑萃取法工藝流程

四、膜分離法

電滲析和納濾膜分離作為兩項新型環保型技術得到了快速發展並應用於鹽湖滷水提鋰中。

將鹽田日曬得到的含鋰濃縮滷水經過一級或多級電滲析器，利用一價選擇性離子交換膜進行迴圈工藝濃縮鋰，加入純鹼沉澱碳酸鋰，提鋰母液可迴圈利用。而納濾膜能夠選擇性透過一價離子並截留二價離子，特別適用於高鎂鹽湖滷水鋰/鎂分離。

納濾膜分離

雖然膜分離提鋰技術步驟簡單、試劑耗量低、清潔無汙染，但膜成本較高，膜中毒問題以及使用壽命短的問題都亟待解決。

五、離子交換與吸附法

離子交換與吸附法是採用高選擇性的吸附劑吸附滷水中的Li+，洗脫後經過除雜純化、濃縮、沉澱等工序得到鋰產品。該方法具有工藝簡單、能耗較低、選擇性好、收率高、對環境汙染小等優點。

通常選用的吸附劑有鋁基吸附劑、離子篩型氧化物吸附劑和層狀吸附劑等，其中鋁基吸附劑已應用於工業化生產。

雖然吸附法提取碳酸鋰的生產工藝比較簡單，能耗較低，但是採用的吸附劑多為粉末狀，其流動性、滲透性較差，溶損率也相當大，只有解決造粒和溶損問題才可能實現大規模工業化生產。

離子交換與吸附法工藝流程

六、鹽析法

鹽析法是將鹽湖滷水濃縮後得到飽和鹽溶液，向溶液中加入鹽析劑，使雜質結晶析出，達到分離鋰的目的。

鹽析法較傳統沉澱法成本較低，具有一定的技術可行性，但是工藝過程需在封閉條件下進行，對裝置的耐腐蝕性要求高，因為析出固體夾帶鋰，所以鋰的回收率較低，該技術還不足以應用於實際。

七、碳化法

碳化法是針對低鎂的碳酸型鹽湖開發的工藝，利用碳酸鋰、CO2和水反應生成溶解度更大的碳酸氫鋰，將Li+與其他雜質分離。

碳化法工藝流程

總結

中國的鋰資源絕大多數存在於鹽湖滷水中，但由於滷水成分複雜、鎂鋰比較高，目前提鋰工藝仍以固體型鋰礦提鋰為主，鹽湖滷水提鋰工藝仍需一步研究開發。

儘管研究開發了許多工藝適應於高鎂鹽湖滷水，但普遍存在一些不足和問題，影響其大規模工業化應用。相比而言，溶劑萃取工藝和膜分離工藝在高鎂鋰比鹽湖滷水提鋰方面具有能耗低、連續性強、工藝簡單等優勢，更具有發展前景。新型萃取體系與新型膜的開發和利用是兩種方法的關鍵。

參考來源：

1.從鹽湖滷水中提取與回收鋰的技術進展及展望，蘇慧、朱兆武、王麗娜、齊濤（中國科學院過程工程研究所，溼法冶金清潔生產技術國家工程實驗室；中國科學院綠色過程與工程重點實驗室；中國科學院大學化工學院）；

2.碳酸鋰生產工藝的研究進展，祝增虎、朱朝梁、溫現明、諸葛芹、凌寶萍(中國科學院青海鹽湖研究所、曲阜師範大學）；

3.鹽湖滷水提鋰工藝技術研究進展，葛濤、徐亮、孟金偉、宋羿、王家保、趙卓（安徽工業大學冶金工程學院）。

鹽礦裡能提煉鋰的

馬斯克祭出一種黑科技，拿出“王炸”，這一下讓所有的新能源汽車企業感覺不可思議，那就是特斯拉發明了從“食鹽”中提煉出鋰來的技術，並且特斯拉在申請這項新專利。

如果證實這項技術未來可行的話，那麼特斯拉的“食鹽提鋰”工藝可以將汽車成本再次降低1/3，這樣的價格，估計大部分新能源汽車企業都會因“價格戰”而煩惱。