“锂矿石是目前国内主要锂原料来源，包括锂辉石、锂云母、透锂长石等，低碳绿色冶炼是未来锂冶炼技术发展趋势。”
在8月22日于江西南昌召开的2023年江西锂产业大会暨第一届碳酸锂供需策略会上，国内锂资源龙头企业赣锋锂业集团股份有限公司副总裁彭爱平在《矿石冶炼提锂技术进展与趋势》的演讲报告中，作出如上表示。
8月23日，彭爱平向澎湃新闻记者进一步介绍，赣锋锂业目前使用的锂矿石提锂技术中，硫酸酸化焙烧法和硫酸盐焙烧法两种方法已经基本成熟。“目前公司主要优化的是除杂工艺，例如通过更先进的膜技术、吸附技术来处理生产过程中产生的废水废渣。”彭爱平说。
此外，在锂矿石提锂工艺的节能环节，赣锋锂业也加强了新型蒸发设备引入、利用窑尾废气余热等工作。
据彭爱平在此次会议中介绍，美国地质调查局的报告显示，2022年全球锂资源量9800万吨，锂储量2600万吨，2008年后锂资源量与锂储量探明量持续增加，特别是锂资源量探明量迅速增大。
全球锂矿资源分为液体锂矿和固体锂矿，其中65%存在于液体锂矿中，36%存在于固体锂矿中。硬岩型锂矿主要包括锂辉石、锂云母、透锂长石、锂黏土等固体锂矿，锂辉石Li2O可达6%，原矿品位0.8%—3.25%；锂云母原矿Li2O0.3%—1.2%，精矿在2.2%—3.5%；透里长石原矿品位0.5%—1.0%，精矿Li2O含量大约3.5%，黏土矿Li2O含量一般在0.5%—1.0%。
锂辉石
国外锂辉石矿主要集中在澳大利亚西部，美国的北卡罗纳州夏洛特的国王山，巴西、爱尔兰、加拿大、俄罗斯也有锂辉石矿分布，非洲刚果AVZ有一处2亿吨原矿储量的大型锂辉石矿。
国内锂辉石矿方面，四川甘孜州及阿坝地区有较大锂辉石矿。湖南平江、江西宁都、新疆可可托海有少量锂辉石矿。锂云母矿主要在中国的宜春地区，澳大利亚的锂辉石中伴有少量的锂云母矿，非洲的纳米比亚、尼日利亚、刚果以及西班牙西部等地也有锂云母储量，但储量不大。
国内矿石提锂技术发展现状
目前，各原料技术成熟度存在差异，电池级碳酸锂主要由锂辉石制备，而工业级碳酸锂主要由锂云母或盐湖卤水制备。相比而言，矿石提锂技术成熟，产品质量稳定可靠，对生产高质量电池级产品具有绝对优势。
根据彭爱平在此次大会中的介绍，锂矿石提锂技术主要包括火法、湿法及其它，火法包括石灰石法、硫酸盐法、硫酸酸化法、氯化物法等，湿法包括纯碱压浸法、碱溶法等。
其中，硫酸盐焙烧法采用硫酸钾、硫酸钠、硫酸钙等几种或其中一种硫酸盐与锂矿石混合焙烧，将锂矿石中的锂以可溶锂析出。该方法的优点是技术通用性强，几乎能处理所有的含锂矿石，但缺点是原材料硫酸钾成本高，工艺流程长，焙烧过程温度必须严格控制。
石灰石焙烧法是含锂矿物与石灰石、氧化钙按一定质量比配比成生料浆，进入回转窑进行煅烧，发生一系列复杂的物理、化学反应，矿物中锂由难溶状态转化为可溶状态。该方法的流程简单、设备腐蚀小，原料来源广。但缺点是锂收率低，蒸发能耗大，物料流通量大。
氯化焙烧法是用氯化物和锂矿石混合焙烧，促使锂矿石中的锂以及其他有价值金属转化为氯化物，进而提取出来。该方法的优点是流程简单，锂回收率高，原料来源广且便宜。但缺点是氯化锂收集难，炉气腐蚀性强，原料用量大。
据介绍，早期锂云母提锂主要采用石灰石焙烧法，由于除杂过程复杂、废渣量大等缺点已逐渐被淘汰。目前，江西宜春地区的企业多采用硫酸盐焙烧法进行生产，初期主要采用硫酸钾，现通过使用硫酸钠、硫酸钠钾等进行替代，进一步降低了生产成本。
针对锂辉石提锂，国内目前的主要方法是硫酸酸化焙烧法。据彭爱平介绍，硫酸酸化焙烧法采用浓硫酸与锂矿石酸化焙烧工艺，浓硫酸中的质子与锂矿石中的锂发生置换反应，将锂转化为可溶性锂。该方法的优点是锂收率高，工艺流程短，渣量少，能耗低。但缺点是少量硫酸仍对环境有影响。
澎湃新闻也从其他一些业内人士处了解到，硫酸法处理锂辉石精矿是目前应用最为广泛的矿石提锂工艺，工艺过程易于控制，产品质量稳定可靠，该法经过多年的发展和完善，工艺已经相对成熟。该工艺在国内锂盐生产企业有着广泛应用，如天齐锂业、赣锋锂业、雅化集团、容汇锂业等。
根据赣锋锂业和天齐锂业两家公司的2022年年报，两家公司的方法基本类似：对锂精矿进行高温煅烧，使α型锂辉石转变为β型锂辉石，磨细，加入硫酸酸化。反应结束后加入适量的水浸出硫酸锂，经过除杂、浓缩得到完成液，与纯碱反应生成碳酸锂。再经过除磁、搅拌、烘干得到电池级碳酸锂。
除此之外，应用于锂矿石提锂的方法还有纯碱压浸法、硫酸浸出法等。
矿石提锂的趋势——低碳绿色化
在彭爱平看来，低碳绿色冶炼是未来锂冶炼技术发展重要趋势之一。建设绿色矿山、智慧锂电园区，采用节能减排、低碳绿色制备技术势在必行。
澎湃新闻记者也从另外一些业内人士处了解到，在节能减排方面，在锂矿石冶炼过程中，升级蒸发设备、合理利用窑尾尾气等也是重要方向。例如锂矿石提碳酸锂工艺中，蒸汽是主要消耗能源﹐其主要用于蒸发、浸出、沉淀、干燥等工序﹐其中用于蒸发工序的蒸汽能耗约占蒸汽总能耗的65%—80%﹐选择高效节能的蒸发设备是关键。
又如，锂辉石转型焙烧于1050℃左右进行﹐窑尾尾气温度约350℃﹐这部分尾气含大量热量，但目前大多企业仍放弃利用。若未来将该尾气用于热水换热或干燥等工序﹐进行余热再利用﹐技术成熟、节能效果显著。
此外，在大会中，彭爱平也指出，未来采用清洁能源、绿电也是锂冶炼技术发展趋势。目前，许多锂冶炼厂已开始采用光伏储能等绿电供电，降低碳排放，助力双碳目标。
澳洲Mount Marion 锂辉石矿山
最后，工业化与信息化深度融合、先进制造业与现代服务业融合，构筑信息化管控平台，是锂冶炼发展另一趋势，例如应用5G+、Ai技术、智能机器人等技术，打造智能物流 、智能仓储、智能生产等智慧工厂。
