Learn About How Lithium Transforms Gorgeously - Salt Lake Edition

Опубликовано: Jul 10, 2024 09:59
Источник: SMM
This article will introduce the lithium extraction process from salt lake brine.

This article will introduce the lithium extraction process from salt lake brine.

About 60% of global lithium resources are found in salt lake brine. Besides lithium ions, salt lake brine is also rich in magnesium ions, potassium ions, and others. Lithium is generally mixed with alkaline earth metals or alkali metals, making the extraction and separation of lithium quite difficult. This is especially true for brine with a high magnesium-to-lithium ratio, which makes the extraction and separation of lithium even more complex. Therefore, researching the lithium extraction process from salt lake brine is of great significance. Moreover, the magnesium-to-lithium ratio varies among different salt lakes, and the lithium extraction processes adopted also differ, usually following a "one lake, one process" approach. In China, the technology for extracting lithium from salt lakes with a low magnesium-to-lithium ratio is relatively scarce, with most focusing on salt lakes with a high magnesium-to-lithium ratio. And the latter faces more complex issues. Currently, no single industrialized lithium extraction technology can be applied to all types of salt lake brine, and the applicability of lithium extraction technology is limited. Exploring a widely applicable method for extracting lithium from salt lakes is a key focus for future research.

The following is a brief introduction to four relatively mature methods for extracting lithium from salt lake brine.

1. Adsorption Method

The adsorption method uses an adsorbent that is selective for lithium ions to bind lithium ions, and then adopts a nanofiltration membrane to remove magnesium under acidic conditions after eluting and extracting the lithium ions by an eluent. After reverse osmosis and concentration as well as natural evaporation, a high-lithium qualified solution is obtained. Finally, lithium carbonate products are achieved by precipitating and filtering.

The performance of the adsorbent determines the efficiency of the ion exchange adsorption process. Currently, there are various types of adsorbents in use. The adsorbent must be able to exclude a large number of coexisting alkali metals in the brine, selectively adsorb lithium ions from the brine, and have high adsorption capacity and strength. Common lithium adsorbents can be divided into two main categories: organic resin adsorbents and inorganic adsorbents. Inorganic adsorbents can be further divided into ionic sieve adsorbents, aluminum salt adsorbents, natural mineral adsorbents, and other types.

Source: CNKI, Hua'an Securities

2. Extraction Method

The extraction method is suitable for extracting lithium from salt lakes with a high magnesium-to-lithium ratio. Its principle is based on the concept of "like dissolves like." An organic solvent that is immiscible with brine and has a density not less than that of water is mixed and contacted with the brine. Through physical dissolution, separation, or chemical reaction, the desired components in the brine are extracted and transferred to the organic phase. The desired components are extracted from the organic solvent into the aqueous phase through back-extraction. However, the drawback of this method is that the toxic and harmful nature of organic solvents increases costs in the environmental protection sector. Therefore, the application scale of the extraction method is not very large, and the capacity is relatively small.

3. Membrane Method

The membrane method includes two techniques: electrodialysis membranes and nanofiltration membranes. The principle of the electrodialysis membrane method is to use alternately placed cation and anion exchange membranes. Under the influence of an electric field, cations pass through the cation exchange membrane, and anions pass through the anion exchange membrane to migrate to the electrodes. Monovalent cations such as lithium ions, sodium ions, and potassium ions migrate to the concentration chamber through the monovalent selective cation exchange membrane, while divalent cations such as calcium ions and magnesium ions are blocked and remain in the desalination chamber, thus achieving the separation of magnesium and lithium. However, in actual production, magnesium hydroxide precipitates and adheres to the ion exchange membrane under the influence of the electric field, affecting the efficiency of electrodialysis. Therefore, the membranes need to be frequently disassembled and cleaned, resulting in high maintenance costs.

Source: CNKI, Hua'an Securities

The principle of the nanofiltration membrane method is to use nanofiltration membranes to retain divalent and higher metal cations, while monovalent lithium ions and sodium ions can pass through, allowing the separation of magnesium ions from lithium ions. The nanofiltration membrane method is suitable for salt lake brine with a magnesium-to-lithium ratio lower than 30. In salt lakes with a magnesium-to-lithium ratio greater than or equal to 30, it is necessary to combine the two membrane techniques.

4. Calcination Method

The calcination method for extracting lithium from salt lakes is the earliest industrialised process. The principle of this method is that lithium-containing magnesium oxide and magnesium carbonate are insoluble in water. By leaching magnesium oxide with water, the separation of lithium and magnesium can be achieved. The specific process involves acidifying and concentrating the salt lake brine to obtain magnesium chloride tetrahydrate, which is then dried and dehydrated to obtain magnesium chloride dihydrate. This is then fed into a rotary kiln and calcined at a high temperature of around 800℃ to obtain anhydrous lithium-containing magnesium oxide and other mixtures. At this point, high-purity water is added to leach the lithium, and then calcium hydroxide and sodium carbonate are added to remove impurity ions such as calcium and magnesium. However, due to the high energy consumption of the calcination method and the production of toxic and harmful gases, it causes severe environmental pollution. Therefore, this method may gradually be phased out of the market.

In addition to the four methods mentioned above, there are also solar pond methods, electrochemical methods, etc., which are not elaborated here due to their limited application.

Given costs and resource advantages, lithium salt plants should choose the most suitable technical route according to local conditions, reduce production costs, and stabilise production while protecting the environment and ensuring product quality.

Заявление об источниках данных: За исключением общедоступной информации, все остальные данные обрабатываются SMM на основе общедоступной информации, рыночного общения и с опорой на внутреннюю базу данных и модели SMM. Они приведены только для справки и не являются рекомендациями для принятия решений.

По любым вопросам или для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь: lemonzhao@smm.cn
Для получения дополнительной информации о доступе к нашим исследовательским отчётам обращайтесь:service.en@smm.cn
Связанные новости
[Автопром: FAW Jiefang, CATL и Tgood совместно создают Jiefang Times]
24 минут назад
[Автопром: FAW Jiefang, CATL и Tgood совместно создают Jiefang Times]
Читать далее
[Автопром: FAW Jiefang, CATL и Tgood совместно создают Jiefang Times]
[Автопром: FAW Jiefang, CATL и Tgood совместно создают Jiefang Times]
Недавно в зоне свободной торговли Тяньцзиньского порта официально стартовал проект национальной штаб-квартиры компании Jiefang Times New Energy Technology Co., Ltd. Созданная как инновационная платформа тремя лидерами отрасли — FAW Jiefang, CATL и Tgood — для комплексного обслуживания новых энергетических коммерческих автомобилей на всех этапах жизненного цикла, Jiefang Times использует Тяньцзинь в качестве стратегического узла, чтобы ускорить глубокую трансформацию отрасли в направлении экологичности, электрификации и интеллектуализации. Параллельно с учреждением штаб-квартиры стремительно расширяется и бизнес компании. К 2026 году она планирует довести совокупные активы до суммы, превышающей 5 миллиардов юаней, а операционную выручку — до 1 миллиарда юаней, став ключевой опорой лизингового бизнеса FAW Jiefang в сегменте новых энергетических коммерческих автомобилей.
24 минут назад
[Литиевая батарея: Сертификация CCC для зарядных станций электромобилей становится обязательной с 1 августа]
25 минут назад
[Литиевая батарея: Сертификация CCC для зарядных станций электромобилей становится обязательной с 1 августа]
Читать далее
[Литиевая батарея: Сертификация CCC для зарядных станций электромобилей становится обязательной с 1 августа]
[Литиевая батарея: Сертификация CCC для зарядных станций электромобилей становится обязательной с 1 августа]
С 1 августа вступило в силу обязательное применение сертификации CCC (Обязательная сертификация Китая) для оборудования электроснабжения электромобилей, утверждённое Главным государственным управлением по надзору за рынком (SAMR) и Управлением по сертификации и аккредитации (CNCA). Сообщается, что 16 декабря 2024 года SAMR опубликовало «Уведомление о введении управления сертификацией CCC для оборудования электроснабжения электромобилей», официально включив зарядные станции для электромобилей в сферу сертификации CCC. Действие обязательной сертификации распространяется на следующую продукцию: питающее оборудование с номинальным выходным напряжением не более 1000 В переменного тока, предназначенное для подачи переменного тока на бортовые зарядные устройства электромобилей; и питающее оборудование с номинальным выходным напряжением не более 1500 В постоянного тока, предназначенное для подачи постоянного тока на перезаряжаемые системы накопления энергии электромобилей.
25 минут назад
KGM подписывает инвестиционное соглашение на 75 миллионов долларов с китайской Chery Automobile
1 час назад
KGM подписывает инвестиционное соглашение на 75 миллионов долларов с китайской Chery Automobile
Читать далее
KGM подписывает инвестиционное соглашение на 75 миллионов долларов с китайской Chery Automobile
KGM подписывает инвестиционное соглашение на 75 миллионов долларов с китайской Chery Automobile
Компания KG Mobility (KGM) подписала с Chery Automobile соглашение о стратегических инвестициях на сумму 75 миллионов долларов США 2 августа. Это соглашение знаменует собой третий этап сотрудничества между двумя компаниями после лицензионного соглашения на платформу в 2024 году и соглашения о совместной разработке средне- и крупноразмерных внедорожников в 2025 году. Первым результатом станет проект SE10 — среднеразмерный внедорожник, продолжающий наследие Rexton. Модель будет предлагаться в версиях с подключаемым гибридом и 2,0-литровым бензиновым двигателем, а запуск запланирован на начало 2027 года.
1 час назад