直接提锂技术大幅度增强了采矿运营

随着直接提锂（DLE）技术的进步，锂不再需要两年，而只需两个月就可提取，最大程度减少了环境影响和用水量。

电气化进程迫使工程师和矿主寻找更快速生产锂的更好方法。锂矿开采并非新事物。从20世纪50年代以来，人们一直在开采锂矿。然而，全球对电动汽车锂电池和可再生能源储存系统的需求迫使人们需要开发更好的加工技术。²⁰世纪中叶之前人们不需要大量使用锂，但现在它的用途与任何其他矿物不可相提并论，而且需求量达到了前所未有的规模。

几十年来，开采的锂一直被用于玻璃和陶瓷，但20世纪90年代末和21世纪初的笔记本电脑和手机，特别是电池需求，引起了锂的额外用途。21世纪10年代开始进入电动汽车阶段，锂产业得到了全球市场前所未有的蓬勃发展。汽车制造商正在减少内燃机车辆的生产，到2050年时可能会完全停止，而只生产电动汽车。

为了满足这一需求，生产和开采更多锂所需的技术在不断取得进步。其中一种解决方法是直接提锂（DLE），该技术由若干个过程组成，可将快速分离的锂生产成可供出售的锂形式，也称为碳酸锂当量（LCE）。

离心机对于DLE工艺至关重要，原因有很多。最重要的是能够通过Tricanter®三相分离卧螺沉降离心机进行液液分离。此外，离心机是移动设备，可连续运行。离心机不是间歇运行的，无需操作人员全天候持续监督。这种坚固耐用的设备非常高效，生产出的有用材料可用于进一步处理加工，并排出可供废弃处理的废料。

离心机用于DLE工艺中所需的液液分离，可以减少传统的盐滩蒸发锂生产方法中99%的用水量。

锂生产阶段

无论是从硬岩矿（采用露天采矿和爆破工艺）还是盐滩（将盐水从地下泵出后蒸发）提取锂，离心机都是这两种方法中使用的成熟技术。它不仅能够应对采矿的严苛条件或用于盐池蒸发锂盐水的传统方法，而且也适用于下游的进一步提纯步骤。这些不同的阶段如下所示：

锂辉石提锂的选矿和提取

在锂辉石或其他含锂矿石的硬岩开采中，粉碎后/选矿过程中的两个阶段需要使用卧螺离心机。第一阶段为泥浆尾矿脱水。这能回收大量的水，使固渣可被铲除。

第二阶段是在进一步浓缩含锂浆料的浆流中生产锂/锂辉石浓缩物用于进一步提纯，同时将水回收进行再利用。

含锂黏土：脱水和加工

卧螺离心机技术帮助完成含锂黏土加工的两个关键阶段。卧螺离心机负责处理含锂黏土浆料，形成经过提纯的含锂黏土浓缩物。这个步骤同时还排出离心清液，将水回收。在提纯步骤中，离心机处理浓缩的渗滤液和萃取结晶。

提纯为技术级和电池级锂

在技术级和电池级锂的生产中，卧螺离心机技术适用于提纯过程中的多个阶段。离心机可以处理碳酸锂浆料、硫酸钠浆料和氢氧化锂浆料。所生产的脱水的盐和浓缩的高价值原料可用于进一步加工，同时获取工艺用水进行再利用，促进水资源管理。

通过液/液分离浓缩含锂盐水

Tricanter®三相分离卧螺沉降离心机技术可将进料同时分离为三相。在含锂盐水中，该技术浓缩盐水，将不同密度的进料分离为两种液体。产生的轻相和重相两种液体能够进一步提纯为高价值的最终原料。如果加工工艺需要，可以从进料中多排出一个固相，也就是从一个进料输出三相。

锂的两个主要来源

锂有两个开采来源——硬岩和盐田。硬岩工艺是将土壤炸开来提取锂。盐田方法是将地壳下的地热盐水泵出来。传统的地热盐水提取过程是将盐水泵出后运输到巨大的盐滩，在那里储存两年。水在太阳下蒸发，留下含锂的盐晶。盐晶达到一定的纯度就可以被运到提纯厂，在那里生产可用于汽车的电池级材料。这种技术称为“盐湖蒸发”或盐滩蒸发。这种传统方法十分有效，但是它需要两年时间，而且比其他任何采矿活动都需要更多的水，因此这个过程既耗时又耗水。

锂矿离心机设计易于操作，只需最短的停机时间，确保连续不间断的生产。

在DLE和其他锂应用中使用离心机的优势

使用离心机技术可以将直接提锂（DLE）的速度从两年加快到两个月。在这种方法中，锂从地下泵出来后不是被运到盐滩等待两年，而是通过DLE技术进行处理，这样可以大幅减少盐水浓缩到可供进一步提纯的时间。

在锂提取和回收中使用离心机有许多优点，包括：

• 离心机用于DLE工艺中所需的液液分离，可以减少传统的盐滩蒸发锂生产方法中99%的用水量。
• 离心机在分离工业用水与浆料、实现回收和再利用方面起到关键作用。与其他技术相比，离心机提供的持续回收是一大关键优势。这有助于实现可持续水资源管理，同时减少对环境的影响。
• 安装离心机所需的基础设施极少，这为锂生产商提供了可行性优势。离心机设计紧凑，可轻松安装在狭小空间内，因此非常适合在空间有限的条件下使用。这种设计增加了设备的机动性，可以根据加工流程放在最佳位置。
• 锂矿离心机将细颗粒尾矿与浆料分离，有助于尾矿储存设施（TSF）更加安全、稳固，同时延长当地TSF或尾矿池的使用寿命，从而推迟昂贵的建造和投资。
• 按照严格的规范设计，确保在规定的截止点上获得最高纯度的被分离相，保证后续的精炼和加工质量连续一致。
• 在含锂盐水浓缩加工过程中，回收有价值的液体，即母液，对于提高总产量和最大限度减少废料至关重要。Tricanter®三相分离卧螺沉降离心机能够实现高效提取工艺，确保产出高纯度的被分离相。
• 锂矿离心机设计易于操作，只需最短的停机时间，确保连续不间断的生产。

直接提锂（DLE）技术由若干个过程组成，可将快速分离的锂生产成可供出售的锂形式。

结论

锂生产中的各个步骤和过程需要采用不同的方法。随着直接提锂（DLE）技术的进步，锂不再需要两年，而只需两周就可提取，最大程度减少了环境影响和用水量。离心机技术不断创新，先进的生产方法不断得到改进，这些对于我们在21世纪及未来的继续发展至关重要。

作者：Stephen L. Benyo，福乐伟

Stephen L. Benyo是福乐伟分离技术公司的全球采矿执行官。他致力于将创新技术这个“拼图块”放在最被需要的地方——进一步推动更高效地利用地球上的自然资源。Stephen和他的妻子、女儿，还有他们的德国牧羊犬一起住在美国宾夕法尼亚州匹兹堡。

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