在澳大利亞證券交易所備受矚目的鋰礦廠商LithiumAustralia公司希望在能源-金屬循環(huán)利用方面走出困境，目前已經(jīng)成功采用從礦山廢料回收的三磷酸鋰來(lái)生產(chǎn)鋰離子電池。該公司研究報(bào)告表明，在新南威爾士州ANSTO礦物試驗(yàn)工廠使用SiLeach工藝對(duì)礦山廢料進(jìn)行回收，鋰回收率已超過(guò)90％。

LithiumAustralia公司采用礦山廢料生產(chǎn)鋰離子電池是世界首創(chuàng)

電動(dòng)汽車行業(yè)快速發(fā)展和儲(chǔ)能行業(yè)的強(qiáng)勁需求使得鋰離子電池供應(yīng)緊張，原材料價(jià)格上漲已使其可用性問(wèn)題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然目前使用回收材料制造鋰離子電池可能并不經(jīng)濟(jì)，但可以預(yù)見(jiàn)隨著需求的增長(zhǎng)，它在不久的將來(lái)會(huì)降低成本。

而目前采用的回收技術(shù)中，鋰的回收率仍然非常低。因此，行業(yè)廠商一直在尋求開(kāi)發(fā)具有成本效益的高效鋰回收技術(shù)，希望走出這一困境。

LithiumAustralia公司采取了不同的方式，并希望通過(guò)回收礦山廢料來(lái)生產(chǎn)鋰。該公司的技術(shù)不僅具有出色的鋰回收率，還可以使用這種材料生產(chǎn)新電池。

該公司使用其SiLeach工藝實(shí)現(xiàn)的磷酸三鋰（Li3PO4）產(chǎn)品回收率達(dá)到90%～95％。

SiLeach是一種濕法冶金工藝，可以從云母或礦物中提取鋰，其中包括一種去除氟和鈣和熱轉(zhuǎn)化的新工藝。

“我們對(duì)ANTSO公司進(jìn)行的SiLeach成果和工藝開(kāi)發(fā)工作非常滿意。這種積極的結(jié)果支持了SiLeach大型試驗(yàn)工廠的回收主張，可以將礦山廢料轉(zhuǎn)化為鋰化學(xué)品。”

LithiumAustralia公司董事總經(jīng)理AdrinGriffin說(shuō)，“通過(guò)為電池行業(yè)提供可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)，我們計(jì)劃開(kāi)發(fā)垂直整合的鋰生產(chǎn)業(yè)務(wù)。這些結(jié)果清楚地表明可以更好地利用現(xiàn)有資源，并減少能源金屬需求增加所帶來(lái)的環(huán)境壓力。”

SiLeach工藝與熱轉(zhuǎn)化工藝的區(qū)別在于它不受礦石進(jìn)料尺寸或雜質(zhì)含量的限制。因此，這種開(kāi)創(chuàng)性的工藝消除了生產(chǎn)高純度氫氧化鋰或碳酸鹽的要求，這一直是鋰離子電池制造中成本最高且最具挑戰(zhàn)性的步驟之一。

然而，LithiumAustralia公司表示，通過(guò)處理更精細(xì)的礦石原料仍有很大的改進(jìn)空間。磷酸三鋰的雜質(zhì)去除和/或精煉方案的進(jìn)一步優(yōu)化正在開(kāi)發(fā)中，并包括2019年進(jìn)行的SiLeach第三代試驗(yàn)工廠的計(jì)劃。

直接轉(zhuǎn)換和一次電池

使用SiLeach工藝直接從礦山廢料中生產(chǎn)的磷酸三鋰（Li3PO4）隨后交付給LithiumAustralia擁有100％股權(quán)的子公司VSPC公司，該公司成功采用該材料生產(chǎn)鋰離子電池。

磷酸三鋰（Li3PO4）在昆士蘭州布里斯班的VSPC公司的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和中試工廠轉(zhuǎn)換為磷酸鐵鋰（LFP）陰極材料。用于生成磷酸鐵鋰（LFP）納米顆粒的專有工藝由授予VSPC公司的專利涵蓋。通過(guò)XRD和SEM表征陰極材料，并確定其與VSPC公司標(biāo)準(zhǔn)磷酸鐵鋰（LFP）材料具有相似的質(zhì)量。

下一步是生產(chǎn)鋰離子電池（2032紐扣電池），并在一系列充電和放電條件下進(jìn)行測(cè)試，報(bào)告的結(jié)果非常顯著。這些電池與VSPC公司使用碳酸鋰陰極粉末生產(chǎn)的電池性能相當(dāng)。

“這種電池性能與采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)碳酸鋰生產(chǎn)的VSPC陰極材料的電池相比非常有利。”該公司在發(fā)布的聲明中表示。

“這項(xiàng)成就最令人關(guān)注的方面是它的簡(jiǎn)單性，以及簡(jiǎn)化生產(chǎn)鋰離子電池陰極材料所需的工藝和成本的能力。”Griffin說(shuō),“鋰鹽水開(kāi)采的廣泛應(yīng)用為鋰工業(yè)的發(fā)展提供了巨大的潛力，通過(guò)淘汰成本高昂的氫氧化鋰方法，直接使用磷酸鋰生產(chǎn)陰極粉末可以做到這一點(diǎn)。”