从盐湖提锂被热炒想到了南风化工的兴衰,南风公司曾经拥有亚洲最大的运城盐湖,由于环保政策收紧,运城盐湖退湖还民,那么其它的盐湖将如何变迁呢?
昨天召开《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》会议,聚焦“十四五”碳中和之下的防污减排治理:
一,碳中和投资框架及环保产业映射:从前端能源替代、中端节能减排、后端循环利用构建投资框架,碳交易提供有效制度支撑。
二,在新能源行业蓬勃发展的今天,很多人将锂称为21世纪的白色石油,可见锂在工业界的地位。通常获取锂一共有三种技术路线分别是盐湖提锂、锂云母提锂和锂辉石提锂。
三,在“十四五”规划中,提出向海洋大国到海洋强国迈进,提出了向海洋要资源,我们的目标是星辰大海。
四,减碳防污下,将淘汰化学能,向电磁能产业升级,新产业对新资源的需求旺盛,锂、氢是可以从海水中得到的,海水提锂、海水制氢!
先科普一下:海水提锂
海水提锂是从海水中提取元素锂的技术。元素锂与钠、镁共存,提取技术难度较大,许多国家从事海水提锂技术研究。目前,在海水提锂研究中主要应用溶剂萃取法和吸附剂法。由于海水中锂浓度仅为0.17mgL-1,因此从低锂浓度海水中提锂,吸附剂法被认为是最有前途的海水提锂方法。
中文名:
海水提锂
外文名:
lithium extracting from seawater
用途:
提取元素锂
介绍
锂具有与其他金属元素不同的化学和物理性质, 用途非常广泛。 目前世界锂产品年消耗量约为30 万 t ,且以每年 7%~11% 的速度持续增长。然而,全球已查明的陆地锂资源总量为 1 376 万 t,远远不能满足锂的远景市场需求。 而海水中锂资源量非常巨大,是陆地锂资源总量的一万余倍。国外日本、美国等工业发达国家已从事多年海水提锂的研究,并取得进展:国内也有部分科研人员从事该领域的研究。为了避免在海水提锂方面再次发生类似于盐湖卤水提锂滞后的情况,以及满足未来我国及世界对锂的强劲需求,在海水提锂上应该对该领域不断加大研究力度 。
目前,在海水提锂研究中主要应用溶剂萃取法和吸附剂法。由于海水中锂浓度仅为0.17mgL-1,因此从低锂浓度海水中提锂,吸附剂法被认为是最有前途的海水提锂方法[1]。
吸附剂法:
吸附 - 离子交换法工艺简单、回收率高、选择性好,特别适合从低品位的海水中提锂,被认为是最有前途的海水提锂方法。 该方法的关键是找到合适的吸附剂。 吸附剂可分为有机系吸附剂和无机系吸附剂,有机系吸附剂对锂的选择性很低,不宜采用;无机系吸附剂对锂有较高的选择性,特别是有特定记忆效应的离子筛类吸附剂,对该方法尤其有效[2]。
无定型氢氧化物吸附剂
这类交换剂主要以铝的氧化物和含水氧化物作为原料,其吸附能力依赖于它的表面羟基,其吸附机理可表达为:
S—OH+Z++OH-= S—O—Z+H2O
其中,S 代表氧化物, Z 代表被吸附阳离子。 式中,表面羟基作为配体与氧化物表面上吸附的阳离子形成含羟配合物,从而促进了对阳离子的吸附。溶液中锂的浓度关系到该附剂对锂的吸附能力,浓度越高,吸附性就越强。
层状多价金属酸性盐吸附剂
这类吸附剂主要是 4 价的金属酸性盐, 如砷酸盐和磷酸盐。 它对碱金属离子的吸附选择性随着层间隔而变化,层间隔越小,对锂的亲和性越强。 将层状钛酸钾纤维等用酸处理后, 使钾等溶出时结晶结构仍保持层状,可作为锂交换体加以利用研究。研究发现,在适当的温度下对这类酸处理物加热,层间隔会发生变化,锂的吸附性得到提高,选择性由大到小依次为 Li 、Na 、K[3]。
锑酸盐吸附剂
锑酸盐吸附剂是由具有斜方对称结构的 LiSbO3经酸处理得到的,可表示为 Li1-xHxSbO3(0<x<1),其中 H 位可定量与锂进行交换。 而锑酸锡型离子筛较为特殊,它具有很高的锂离子选择性,交换容量大,特别适合从含钙量高的卤水中提锂。
铝盐吸附剂
铝盐吸附剂具有制备方便、稳定性好、选择性高等优势,是比较有前途的锂吸附剂。铝盐作为锂离子的吸附剂是从铝盐沉淀法提锂发展而来的。
离子筛型吸附剂
离子筛型氧化物吸附剂就是对无机离子交换剂的化学组成、结晶结构进行人为干预,使其达到某种特殊要求。具体步骤为,预先在无机化合物中导入目的离子,加热固定后,使留下的骨架在结构不发生变化的情况下抽出导入的离子,形成规则的细微孔隙。这种孔隙具有接受原导入的目的离子而构成最适宜结晶构造的趋势, 即对目的离子显示出特异的选择性吸着,这种现象称为“离子记忆作用”,具有离子记忆作用的无机离子交换体称为离子记忆无机离子交换体(离子筛)。目前,海水提锂离子筛研究的重点是尖晶石型钛氧化物和锂 - 锰氧化物及复合型离子筛[4]。
工艺流程设备
目前,对海水提锂工艺流程及设备的研究也取得了进展。日本专家专利提出船舶海水提锂装置,即在船舶的压水舱内填装粒状吸附剂,海水从舱底装有止回阀的开口处进入吸附床水箱,透过吸附剂床层到达它的上部,用设计在船舷右侧的排水泵将海水排出船体外。这种吸附过程是将船开到外海慢速航行,使吸附床水箱内的吸附剂充分与海水接触,约 20 天后归航。靠岸后,用陆上设置的抽砂泵将吸附剂抽送到陆上的脱附槽中,浸入体积分数为 15%的盐酸水溶液中,脱附液经浓缩分离得锂。脱附后的吸附剂再用抽砂泵送回船上,循环使用。具体的工艺流程如图所示。海水提锂工艺及设备目前还处在起步阶段,今后还有很大的发展空间。
中国第一的海水处理标的:
300262巴安水务:中国技术能力第一的海水淡化及综合利用,在中水回用领域也有非常好的行业积累,从年报看其海水淡化业务收入占比高达40%!新的控股股东是山东高创,实际控制人山东潍坊市高新财政金融局。为解决同业竞争预计大股东将会把旗下水务处理业务板块注入上市公司!
“向大海要水喝”的山东,在海水淡化方面已走在了全国前列。山东省海洋局党组书记、局长宋继宝在不久前召开的海水淡化与综合利用三年推进计划专题协调会上指出,海水淡化与综合利用产业是海洋强省建设的战略性新兴产业,未来两三年里,山东的海水淡化产业将有巨大发展。
2020年8月,山东省发布《关于加快发展海水淡化与综合利用产业的意见》,计划到2022年,全省海水淡化产能超过100万吨/日。总体布局是:一区、两园、多点、群星。其中要在潍坊等6市沿海工业园区配套建设14个海水淡化基地,在潍坊建设2个海水淡化与综合利用基地,实现水盐联产;根据需求在全省32处有居民海岛建设海水淡化站,500余艘远洋船舶配备海水淡化装置。
值得注意的是,海水淡化正是巴安水务的核心竞争优势,从年报看其工程及设备收入占40%,海水淡化及综合利用占40%,其他工业废污防治处理占20%。
整体来看,巴安水务拥有3家水务技术高端装备制造工厂,5家分布于欧洲和美国专业水处理子公司,20余家处于运营状态的水厂、污水处理厂、危废焚烧厂和污泥处理厂。公司有 ASME、NSF、ISO、PE 等多项认证,具备世界排名第一的气浮固液分离技术和陶瓷超滤膜技术,中国排名第一的大气治理、海水淡化技术。