鹽湖提鋰正在從單一的“液相分離”思路走向更加多元的工藝探索。傳統鹽田法通過長期蒸發濃縮和分步結晶富集鋰,DLE則利用吸附、離子交換、膜分離等技術直接從鹵水中提取鋰。兩類路線雖然效率和流程不同,但解決的都是鋰與鈉、鉀、鎂、硼等共存組分之間的分離問題。隨著鹽湖資源開發逐漸進入低品位、高雜質和嚴重缺水區域,如何降低淡水消耗、處理複雜雜質並提高資源利用率,正在成為技術選擇的重要考量。由此,一種不同於傳統液相提鋰的思路開始受到關注:先讓鹵水中的鹽析出,再從固體鹽中選擇性提取鋰。澳大利亞莫納什大學團隊提出的太陽能驅動選擇性溶解(Solar-Driven Selective Dissolution,SSD)工藝,正是這一方向的代表性探索。
SSD的核心變化,是把“結晶”從單純的濃縮步驟轉變為分離手段。其基本流程是利用太陽能蒸發鹵水,使鹽分逐步析出並形成固體鹽,隨後利用不同鹽類在有機溶劑中的溶解度差異實現選擇性分離。研究顯示,氯化鋰可以優先溶解進入液相,而氯化鈉、氯化鉀以及部分硼、硫酸鹽等雜質則更多留在固相中,鎂等組分還可通過後續溶劑體系進一步分離。也就是說,SSD並非直接在成分複雜的鹵水裏“找鋰”,而是先通過鹽析改變物料組成,再利用溶解度差異降低分離難度。這種“先固化、後提取”的邏輯,為傳統鹽湖提鋰提供了另一種工藝組織方式。
水資源是這一技術思路尤其值得關注的原因之一。全球不少鹽湖專案位於乾旱地區,淡水既關係生產成本,也關係專案的環境影響和長期運營。傳統蒸發法雖然利用太陽能,但週期較長;DLE能夠縮短流程,卻並不意味著整個系統完全擺脫工藝水需求。SSD則嘗試以太陽能完成前端濃縮和析鹽,再借助無水有機溶劑進行鋰的選擇性溶解,從而降低淡水依賴。研究團隊以烏尤尼和翁佈雷穆埃爾托鹽湖實際鹽樣開展實驗,鋰回收率超過90%,最高接近95%,同時對部分雜質表現出較好的去除效果。若這一表現能夠在更大規模的連續運行中得到驗證,其在缺水鹽湖中的應用潛力值得進一步觀察。
但從實驗室成果走向工業生產,SSD仍有不少問題需要解決。首先是有機溶劑的安全與迴圈使用。乙醇、丙酮等溶劑具有揮發性和可燃性,大規模應用需要配套密閉、防爆、冷凝回收及VOC控制系統,實驗室條件下較高的溶劑回收率也需要經過長期連續運行驗證。其次是析鹽之後的大量副產鹽如何處理。氯化鈉、氯化鉀等固體如果能夠實現分類利用,可以進一步改善專案經濟性;反之,若需要作為廢棄物處置,後端成本可能削弱技術優勢。因此,新技術的商業價值不能只用鋰回收率衡量,還應綜合考慮能源、溶劑損耗、副產物利用、設備投資、安全環保和長期運營成本。
更值得關注的是,SSD所帶來的啟發並不局限於這一項技術。不同鹽湖在鋰濃度、鎂鋰比、硼含量、硫酸根、氣候和水資源條件上的差異,決定了不存在適用於所有專案的“萬能工藝”。未來鹽湖提鋰更可能走向多種單元技術的組合:蒸發、結晶可以承擔前端濃縮和除雜,DLE、膜分離、離子交換或電滲析則負責後續鋰的高選擇性回收。對於高鎂、高硼或淡水受限的資源,通過前端改變鹵水組成來降低後續分離負荷,或許比單純提升某一個提鋰單元的性能更有意義。換言之,結晶未必只是傳統蒸發路線的中間環節,也可能成為新的資源預處理方式。
BICHEM認為,SSD與DLE並不是簡單的替代關係,更重要的價值在於推動行業重新思考鹽湖提鋰的工藝邊界。作為DLE技術公司,BICHEM關注的並非將某一種技術複製到所有鹽湖,而是根據具體鹵水條件,組合適合的分離單元,在回收率、用水量、能耗和穩定運行之間取得平衡。對於部分高雜質、低鋰或嚴重缺水的鹽湖,前端合理析鹽、濃縮或除雜有望與DLE、膜分離等技術形成協同。未來真正具有競爭力的鹽湖提鋰方案,或許不是某一項技術參數最高,而是能夠以更少的水、更高的資源利用率和更可控的全生命週期成本,將複雜鹽湖資源轉化為穩定的鋰資源供給。



