盐湖提锂两万字全景式扫描!从盐湖分布、储量到盐湖提锂技术梳理全在了更多、更及时的干货内容,请关注扑克投资家网站

文 | 安信有色齐丁团队

来源 齐丁有色研究,ID:es_metal

编辑 | 扑克投资家,转载请注明出处




近期,市场对青海盐湖提锂进程的关注度日益提升。安信有色团队在8月21-24日就率先对青海三大在产盐湖进行了深入调研,取得了丰富的第一手资料和调研感悟,并在8月27日晚第一时间举行电话会议进行汇报,引领市场预期!


本篇深度报告对我国盐湖分布、储量及盐湖提锂技术进行了全景式扫描,根据我们实地深入调研的结果对盐湖企业产能产量、技术细节、股权关系及发展规划做了详细细致的梳理,是目前全市场最新、最全面、最深入的盐湖提锂重磅深度。


    一、盐湖的力量


1.1. 盐湖的形成和类型


盐湖是咸水湖的一种,干旱地区含盐度很高的湖泊,是湖泊发展到老年期的产物,富集钠、钾、镁、锂等多种盐类,是重要的矿产资源。根据不同卤水赋存状态,盐湖可以划分为卤水湖、干盐湖和沙下湖,盐类资源存在于盐盖表面卤水、含盐沉积与晶间卤水中。因此盐湖储量有两个概念:孔隙度储量(表面卤水/中间卤水储量)和给水度储量(含盐沉积,如盐盖,加入淡水后可以溶解出来的资源量)。根据盐湖卤水化学成分来看,盐湖可分为碳酸盐型、硫酸盐型(包括硫酸钠亚型和硫酸镁亚型)和氯化物型。

 

盐湖中的锂一般都是从生产过钠、钾以后剩下的老卤中提取的,不同类型的盐湖提锂步骤基本一致,都是老卤进行锂富集后经过蒸发、除镁、浓缩后提取锂离子制取碳酸锂。我国盐湖由于普遍镁锂比较高,相比海外盐湖,需要额外进行锂富集步骤,而不同盐湖对应不同的锂富集提锂工艺。


1.2. 提锂技术的发展:矿石提锂到卤水提锂


Roskil统计数据显示,全球锂资源的76%集中分布在盐湖中,目前已探明盐湖主要有智利、美国、中国、阿根廷、俄罗斯和玻利维亚。世界最大的三家锂盐生产商SQM、雅宝、FMC均有盐湖提锂产能,目前全球锂资源供给中盐湖锂占比达60%以上。现阶段技术条件下可利用的锂资源主要为伟晶岩、盐湖卤水和沉积型锂矿,早期锂资源开发的主要对象是锂辉石、锂云母等伟晶岩,1980年以前固体型锂矿可采储量约占总量的85%。随着开采技术的不断进步,盐湖提锂成本优势不断扩大,逐渐成为提锂技术主流。

 

目前国外大部分锂资源来自盐湖提锂,但是国内的主要提锂来源仍是矿石,特别是天齐锂业在澳洲的泰利森矿和赣锋锂业的RIM矿。然而,在资源禀赋上,中国已探明的锂资源(金属当量)储量约为642.53万吨,保有储量约362.6%,其中盐湖资源约占比达85%,矿石资源只占约15%,因此国内的盐湖提锂发展潜力是巨大的。目前全球实现大规模工业化开采的含锂盐湖有智利Atacama盐湖、阿根廷Hombre Muerto盐湖、美国SliverPark盐湖和阿根廷Olaroz盐湖。玻利维亚的乌尤尼盐湖作为全球最大的锂资源一直未实现大面积开采。近年来中国也在积极开发盐湖锂资源,我国卤水提锂主要是在青海盐湖和西藏扎布耶盐湖。


1.3. 盐湖锂供应的影响因素


1)自然因素——降雨、洪水等


国外盐湖大多采取沉淀法提锂,这需要卤水在太阳照射下锂浓度逐渐升高至一定程度,然后才可进行提锂工作,因此降雨、洪水等自然情况会导致卤水稀释,影响盐湖提锂的进程。例如,年初智利、阿根廷的降雨就导致Orocobre、FMC、雅保以及SQM旗下盐湖提锂的生产、物流遭遇了不同程度的影响。


2)人为因素——技改检修


企业技改检修也会影响盐湖的锂供应。例如,今年阿根廷由于盐田工艺问题导致高浓度卤水库存量下滑,需进一步技改调整,Orocobre已经将Olaroz盐湖提锂2017财年的指导产量由1.5万吨下调至1.20-1.25万吨。


    二、技术工艺


目前主流的提锂技术有两种:矿石提锂和卤水提锂。矿石提锂技术工艺成熟但成本较高,目前世界上仅剩中国和澳大利亚还在采用矿石提锂。不考虑自有矿产的情况下,目前矿石提锂的成本在5.5万左右。而盐湖提锂整体来看,由于不需要类似矿石提锂的煅烧过程,成本仅在2-2.5万元,镁锂比较低的海外盐湖甚至提锂成本在2万元以下。虽然卤水锂运输成本较高,但综合成本还是比矿石提锂低很多。


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2.1. 矿石提锂


矿石提锂技术曾是世界上生产碳酸锂的主要方法,经历了100多年的发展,其工艺已经非常成熟,较易制备高纯度的锂产品,但成本较高。由于成本较高及盐湖卤水提锂技术得到突破,目前世界上仅剩中国和澳大利亚还在采用矿石提锂。

矿石提锂现在主要有四种工艺:

 

硫酸法:此方法先将天然锂辉石在950-1100℃焙烧,使其晶型转变,矿物的物理化学性质也随着晶体结构的变化而产生明显变化,化学活性增加,能与酸碱发生各种反应。然后将硫酸与β-锂辉石在250-300℃下焙烧,通过硫酸化焙烧发生置换反应,即可生成可溶性硫酸锂和不溶性脉石。

此方法碳酸锂收率高,工艺简单,但需要消耗大量的硫酸及热能,成本较高。

 

硫酸盐法:将锂辉石与硫酸盐混合煅烧,使矿石中的锂转变为硫酸锂,通过熟料溶出即可使锂从矿石中进入溶液。


此方法碳酸锂收率较高,但流程长,工艺耗能高。

 

氯化焙烧法:利用氯化剂使矿石中的锂及其它有价金属转化为氯化物,进而提取金属及其化合物的。氯化剂常常为钾、钠、铵和钙的氯化物。

此方法具有流程简单和不消耗贵重试剂的优点,但LiCl的收集较难,炉气腐蚀性强,试剂用量大。

 

石灰烧结法:用石灰或石灰石与含锂矿石烧结,再将烧结块溶出以制取碳酸锂。


此方法实用性好,不需要稀缺的试剂,但是蒸发能耗大、锂的回收率低、设备维护困难。


2.2. 卤水提锂技术比较


不同盐湖提锂方法的基本原理相近,都是从盐田中抽取卤水—分离卤水中的钾、钠等元素—得到老卤—进一步加工—得到碳酸锂。但是盐湖的类型的不同及镁离子浓度不一样导致生产碳酸锂的方法也不尽相同,每种方法使用对杂质的处理方法是不一样的。


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图片来源:安信有色青海调研


2.2.1. 盐湖提锂的基本工艺流


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前端工艺:


1)抽取:利用水泵等将盐田中的卤水抽出置于人工盐湖


2)除杂:根据碳酸锂溶解度随着温度升高而降低、而氯化钾、氯化钠溶解度随着温度升高而升高的原理,将从含锂的盐湖卤水中提取碳酸锂。盐湖卤水提锂通常要盐田日晒从而分阶段得到不同盐类;


青海三大盐湖在前端的卤水处理都采取同样的方式。通过泵从地下30-40米抽出原卤后进入钠盐池,钠盐析出后,卤水进入钾盐池,钾盐析出后,形成镁锂盐池,也就是老卤。


后端工艺:


3)提纯:将盐类液提纯,除去钙、镁等杂质;


4)分离:将锂盐从溶液中分离提取,得到所需锂盐产品。


后端对于镁锂分离,不同的盐湖由于镁锂比、锂浓度、杂质不同,各有区别。

 

盐湖提锂的关键在于通过较低成本的方式从盐湖卤水中富集锂离子并析出至锂精矿。卤水提锂能耗低和成本低,已成为未来生产基础锂产品的发展方向。盐湖提锂的主要影响因素有两个:一是盐湖中锂含量,锂含量越低,卤水蒸发量越大,成本就相对越高;二是但更重要的是盐湖中各矿物质离子比例关系,特别是镁锂比,一般镁锂比越小越好。采用何种提锂方法主要取决于盐湖卤水镁锂比。我国大多数盐湖都是高镁低锂型,工艺技术难度大。


2.2.2. 目前盐湖提锂的主要技术


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1)盐析法(西藏矿业)


是指不借助任何物理化学手段,只依靠自然蒸发来实现盐湖卤水中锂镁分离的手法,在碳酸性盐湖中应用较为普遍。在碳酸型盐湖中,依靠自然蒸发将卤水中镁离子以及碳酸根离子进行融合,让镁离子能够以氯碳钠镁石以及水菱镁矿等形式析出,从而达到降低盐湖卤水镁锂比的目的。一旦镁离子析出,锂离子得到富集,实现镁锂初步分离。之后利用苛性碱或石灰乳在有效控制酸碱值的基础上,与卤水中剩余镁离子进行反映,形成更难溶的氢氧化镁,得到的富锂卤水借助碳酸盐进行沉淀,最终得到工业级碳酸锂产品。蒸发过程中生产出来的碳酸锂的流失会不断降低卤水锂含量,是此方法的最大问题所在。

 

2)沉淀法(SQM)


又称太阳池法,常用于锂浓度较高的盐池。将老卤蒸发晒制得到浓缩富锂卤水,利用酸化或萃取方法除去硼及钙镁离子,得到含锂较高的卤水。之后加入纯碱沉淀剂将锂与其他盐类分离。从碱性碳酸盐型盐湖晶间卤水中直接分离制取Li2CO3,用磷酸氢二钠做沉淀剂,通过氢或钠型阳离子树脂分离锂与磷酸根离子,从浓缩后的洗脱液中沉淀碳酸锂。


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3)萃取法(上海恒信融、大华)


将老卤先进行除硼后,加入FeCl3溶液形成LiFeCl4,用磷酸三丁酯(TBP)-煤油萃取体系将LiFeCl4萃取入有机相,成为LiFeCl4+2TBP的萃合物,经酸洗涤后用盐酸反萃取,再经蒸发浓缩、焙烧、浸取、去除杂质等工序,可得无水氯化锂,最后加入碳酸钠生成碳酸锂。此方法优点是适合从相对较高镁锂比盐湖卤水中提取盐酸锂,但是在萃取工艺中需要处理的卤水量大,对设备的腐蚀性较大,存在萃取剂的溶损问题,在实施过程中对设备材质的要求较高,适合于高镁高锂(一般要求锂含量达到2克/升)的卤水资源。


一些行业专家认为,萃取法前进不明朗,由于废液有机物含量过高会对盐湖造成很大的污染,在越来越高的环保标准下无法达到行业要求。


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4)煅烧浸取法(中信国安)


此法在柴达木盆地西台盐湖进行工业化生产,是将酸化提锂后的卤水喷雾干燥,蒸发去水约50%,得到含锂的二水氯化镁,在回转干燥窑煅烧得到氯化镁,然后加水浸取锂(浸取液含锂为0.14%),用石灰乳和纯碱去钙、镁等杂质,加入纯碱沉淀出碳酸锂,锂的收率约90%。煅烧后的氧化镁渣精制后可得到纯度98.5%的氯化镁副产品,但该工艺副产大量盐酸与重质MgO,副产品盐酸对设备腐蚀严重,而且该工艺需要的蒸发水量较大,动力消耗大。


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5)电渗析法(青海锂业)


电渗析膜分离技术已在柴达木盆地东台盐湖进行工业化生产,该技术用于分离镁锂重量比1:1-200:1的盐湖卤水,经过一级或多级电渗析器,利用一价阳离子选择性离子交换膜和一价阴离子选择性交换膜进行循环(连续式、连续部分循环式或批量循环式)工艺浓缩锂,加入纯碱沉淀出碳酸锂,产生的母液可循环利用。该方法适用于相对高镁高锂的卤水中解决锂与镁和其他离子的分离。但其工艺要求是相对淡卤水一般含盐量低于100克/升的原料,否则会造成分离效果不好,成本大幅度升高,该工艺特点是设置简单,操作方便,不污染环境,但分离效率不高,滤膜使用周期较短。


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6)吸附交换法(FMC,蓝科锂业)


吸附生产工艺首先是对锂有选择性的吸附剂将盐湖卤水中的锂离子吸附,然后再将锂离子洗脱下来,达到锂离子与其他离子的分离,便于后续工序转化利用。该工艺的关键是锂吸附剂,要求吸附剂可排除卤水中大量共存的碱金属,碱土金属离子的干扰,选择性吸附卤水中的锂离子,并具有吸附容量高、强度高。该方法特别适用于高镁低锂卤水中锂的分离(镁锂比为500:1或更高),也适用于锂含量相对比较低的露水(锂含量一般在300毫克/升以上),在这种卤水中选择性好,与其他方法相比有较大的优越性。离子吸附法的生产效率高,脱吸后的锂离子含量(mg/L)为原料卤水中的3倍以上。吸附交换法的最大优点是从经济和环保上都有很大的优越性,且工艺简单、回收率高、选择性好。


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    三、国内盐湖情况


我国是锂资源较为丰富的国家之一,根据美国地质调查局2016年发布的数据,我国已探明的锂资源储量约为643万吨,约占全球总探明储量的13.7%。我国的盐湖资源约占全国总储量的85%,矿石资源约占15%。具体我国各省锂资源分布情况如下表。


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由上表可以看出,我国的锂盐湖资源主要分布在青海和西藏两地,两地盐湖锂资源储量占全国锂资源总储量的80%左右。


其中青海的锂资源主要赋存于硫酸盐型盐湖中,集中分布在柴达木盆地的察尔汗盐湖、东台吉乃尔湖和西台吉乃尔湖,所储碳酸锂当量约为717万吨、247万吨和268万吨。


另外的西藏锂资源主要赋存于碳酸盐型盐湖中,集中分布在藏北仲巴县扎布耶盐湖,该盐湖为世界罕见的硼锂钾铯等综合性盐湖矿床,其中的锂、硼均达超大型规模,是全球第三大百万吨级盐湖,碳酸锂的资源当量达184万吨,含锂量仅次于Salar de Atacama和Salar de Uyuni,同时也是全球镁锂比最低的优质含锂盐湖。


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3.1. 青海盐湖


青海盐湖资源丰富,锂资源储量约占国内50%。据统计,柴达木盆地共有33个盐湖,是我国西部地区一个重要的无机盐资源基地,也是我国现代盐湖资源最集中的地区之一,盆地盐湖面积占全国盐湖面积的近90%。当前探明柴达木盆地经济价值最大的三个盐湖为:察尔汗盐湖、东台吉乃尔湖和西台吉乃尔湖。东台、西台、一里坪这几个盐湖基本都是在柴达木盆地的最低洼处。原先是海,这三个地方正好有三个低洼处,不断沉积形成了一个岩层,形成了饱和盐溶液。


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3.1.1. 察尔汗盐湖(蓝科锂业-属于盐湖股份)


察尔汗盐湖的锂资源储量在青海盐湖中是最大的,储量(碳酸锂当量)达到717万吨,出卤水能力20万吨/年。该盐湖的氯化钾储量超过5.4亿吨,氯化镁储量16.5亿,氯化锂储量824.6万吨,均占全国首位;氯化钠储量462.2亿吨,还有硼、溴、碘、铷等元素,盐湖开发综合利用具有非常广阔的发展前景。然而,察尔汗盐湖的锂资源品位是青海盐湖中是最低的,锂的浓度是0.01%,镁锂比(原卤)是1800倍,镁锂比(老卤)400-500倍。


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图片来源:安信有色青海调研


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蓝科锂业掌握着察尔汗盐湖的开采权,因地制宜地采用了离子吸附交换法工艺。由于该盐湖锂浓度较低,镁锂比高,因此蓝科锂业碳酸锂生产工艺工艺采用国际先进的俄罗斯离子吸附交换法提锂技术,以察尔汗盐湖卤水提钾后的老卤为原料生产碳酸锂,其工艺包括树脂吸附、脱吸、浓缩、沉锂等过程。该技术的优点是针对察尔汗的资源缺陷,工艺简单、回收率高,选择性好,节能对环境无污染。缺点是采用的吸附剂溶损率相当大,需要解决造粒和熔损问题,耗水、耗能。


3.1.2. 东台吉乃尔盐湖(锂资源公司)


东台吉乃尔湖的锂资源情况与察尔汗盐湖相反,它的储量在青海盐湖中是最小的,大概247万吨;但是锂的浓度和镁锂比是最理想的,锂的浓度是0.6%,镁锂比是37倍。东台盐湖的锂、硼、钾矿床位于柴达木盆地中部,该盐湖属于硫酸镁亚型盐湖,锂矿床氯化锂孔隙度储量284.78万吨(给水度储量158.58万吨)、氧化硼孔隙度储量163.79万吨(给水度储量91.97万吨)、氯化钾孔隙度储量1828.91万吨(给水度储量1039.00万吨),氯化钠11.48亿吨、氯化镁3046万吨,锂矿资源量已经达到超大型规模,硼矿储量也已达到特大型规模,钾矿储量达到中型规模。


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东台盐湖的开采权在2016年从青海锂业转让至锂资源公司,该盐湖目前使用电渗析法的工艺。电渗析法对原料品位要求高,比较适合东台盐湖:其原料要求卤水总含盐量低于100克每升,含锂至少要高于金属锂2克每升。电渗析法的优点是无污染、排放少、化学品和水量消耗低,占地面积小,易于扩产;缺点是操作条件的控制要求严格,不易于维护,电能消耗较高。


3.1.3. 西台吉乃尔盐湖(中信国安)


西台吉乃尔盐湖的锂资源情况在青海盐湖中是居中的,它的储量是268万吨,目前可采储量约130万吨,每年出卤水的能力是5万吨/年,锂浓度是0.22%,镁锂比61倍,储量和品位均介乎于察尔汗盐湖和东台盐湖之间。西台盐湖的面积约570平方公里,西台吉乃尔盐湖位于青海柴达木盆地中部,属于硫酸盐型盐湖,主要以液体矿为主,固液共存,是锂、硼大型矿床,具有埋藏浅、品位高的特点。湖面海拔约2680米,属于典型的内陆干旱气候,年均气温4.47℃,煤、电、天然气供给方便,太阳能资源丰富,交通便利,距离格尔木160公里。;钾盐资源量以氯化钾计为2609万吨;氧化硼资源量为163万吨。


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图片来源:安信有色青海调研


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中信国安掌握着西台盐湖的开采权,并采用煅烧法的工艺。煅烧法的缺点是对原料要求高,需要达到8-9g/L的卤水纯度,因此需要进行复杂的提取镁的流程,设备腐蚀严重,并且需要蒸发的水量较大、能源消耗大。对于西台盐湖来讲,它这种较低的浓度其实对煅烧法来讲是很难进行的,一方面它很难提高产能,实现大规模的扩产,第二成本偏高,本身产能规模受到技术上瓶颈的问题。


3.1.4. 大柴旦盐湖(大华化工等)


大柴旦盐湖是盐类沉积和盐湖卤水并存的盐湖,资源包括固体盐类资源和卤水资源,大柴旦湖盐湖面积240km2,湖面海拔3148m。固体盐类资源由4种碳酸盐矿物、10种硫酸盐矿物、11种硼酸盐矿物和3种氯化物矿物组成,主要有硼酸盐、芒硝和石盐,尤其是硼酸盐类矿物种类比较多,是我国著名的硼酸盐盐湖沉积区;卤水资源有湖表卤水和晶间卤水,其中湖表卤水中富含硼、钾、锂等;晶间卤水赋存于石盐层中,富含钠、钾、镁、硼、锂等物质。大柴旦盐湖现已探明晶间卤水含氯化钾285.9万吨;硼45万吨;锂30.19万吨(碳酸锂当量161万吨);镁、钠储量以千万吨计。镁锂比为65:1.


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大华化工、青海柴达木兴华锂盐有限公司、青海博华锂业等企业均在大柴旦盐湖掌握一定区域的开采权,其中大华化工、柴达木兴华均采用萃取法的工艺进行提锂。


3.1.5. 一里坪盐湖(五矿盐湖)


一里坪盐湖的面积约为422.7215 平方公里,位于柴达木盆地中部,属于干盐湖类型。矿物资源包括卤水资源和固体盐类资源,主要是卤水资源,卤水资源为晶间卤水,没有湖表卤水。固体盐类矿物资源有石盐、芒硝、石膏、白钠镁矾和钾盐等,其中石盐是主要固体盐类矿物。盐湖为中国五矿盐湖公司所有,目前已探明资源储量含有氯化锂179.95万吨,氧化硼91.8万吨,氯化钾1680.5万吨,氯化镁4714.1万吨,氯化钠29.77亿吨。一里坪盐湖镁锂比高达100:1,属于高镁锂比超难开发型卤水。


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3.2. 青海盐湖相关企业


3.2.1. 青海盐湖的未来发展分析



青海盐湖的锂资源储量居全国首位,占世界盐湖锂资源储量的1/3,其中察尔汗盐湖、(东西台)吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、大柴旦盐湖4个盐湖锂资源相对富集。近年来各大青海盐湖企业均将扩产提上了日程,随着一批实力股东的引入,青海盐湖锂资源将进入以蓝科锂业(察尔汗盐湖)与锂资源公司(东台吉乃尔盐湖)两雄为首,百家争鸣时代。2017年蓝科锂业的进展较快,5月当月能达到900吨的产量,产能释放的速度非常快。青海锂业今年产量与去年相近。中信国安总体产量不是特别大,受限于提锂方法,虽然整体设计是1万吨,实际上2016年年初总共才1000多吨,到目前为止产出量有限。其余多数公司也将相应有稳定产量陆续释放。


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3.2.2. 中信国安(西台吉乃尔盐湖)


3.2.2.1. 产能产量情况


中信国安掌握着西台盐湖的开采权,由于因为采用煅烧法工艺,生产过程产生大量盐酸,造成设备严重腐蚀和环境污染,因此在2011-2015年全部关停。煅烧法在2014-2015年的时候出现了突破,因此中信国安在2016年起开始复产,2016年碳酸锂产量为2200吨,产量逐渐增加但是放量速度缓慢,预计将较长时间维持在这样一个水平。预计到2019年仅仅能做到5000吨。据悉公司有计划未来扩产到1-2万吨时会使用新的工艺,但是目前来看技术并不成熟,因此接下来的放量还是有比较大的不确定性。


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图片来源:安信有色青海调研


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3.2.2.2. 提锂技术


公司采用煅烧浸取法,受生产方法限制,产品纯度停留在在工业级,杂质含量较高。煅烧法在产能规模上的瓶颈限制产量增长:


1)原料要求高:煅烧法对原料要求比较高,必须达到8-9克/升卤水的浓度。但是对于西台盐湖来讲,它这种较低的浓度其实对煅烧法来讲是很难进行的,一方面它很难提高产能,实现大规模的扩产,第二对它的成本偏高,这是它本身产能规模受到技术上瓶颈的问题。


2)环保问题:煅烧会产生盐酸,会产生废气污染的问题。


3)进一步的扩产需要用到电,需要燃烧天然气,目前天然气供给仅够现有产量使用,公司计划从外部进电解决问题。


3.2.2.3. 股权结构


近三年,中信国安经历了混改,股权结构和资产规模发生了巨大的变化。中信国安混改之后,的确爆发出了强劲发展的巨大动力,到处收购,到处兼并,资产规模迅速扩展。中信国安的国企性质虽然已经变成了混合企业性质,但它依旧可以继续享受国企所能享受到的待遇,目前的负债规模高达1321亿,这对于那些真正的民营企业是难以想象的待遇。2014年至2016年的合并资产总额分别约为1172亿元、1580亿元和1663亿元,对比混改前的数据已翻番。近期计划将盐湖资产注入中葡股份实现扩产上市。


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3.2.3. 青海锂业(东台吉乃尔盐湖)


3.2.3.1. 产能产量情况


青海锂业可以定位为西部矿业控股的一家具备1万吨提锂能力的委托加工厂,它的矿权于2016年9月转让到了西部矿业下的合资公司——锂资源公司。去年产量8550吨,今年计划达到1万吨,预计未来几年保持该产量,因为青海锂业仅有1万吨的处理能力且不准备扩产。


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3.2.3.2. 提锂技术


青海锂业生产电池级碳酸锂,采用电渗析法工艺,目前技术瓶颈已经突破,纯度接近电池级。青海锂业1998年成立,当年就在盐湖研究所长的带领下开始研发离子迁移法。盐湖研究所离子迁移法只是一部分技术,之后工艺研发失败了,盐湖研究所退出。通过锂业公司不断地摸索突破技术瓶颈,盐湖研究所将技术授权给了锂资源公司和青海锂业,最后公司在2003-2004年突破技术瓶颈,是目前国内盐湖最成熟的。目前公司已经全面生产电池级碳酸锂产品。


3.2.3.3. 股权结构


青海锂业由最早的青海研究所的所长马培华组织建立,期间由于提锂工艺开发一度出现问题导致盐湖所撤资,随后西部矿业并入成为青海锂业的大股东,股权结构是西矿集团持股75.45%,地矿集团23.08%,盐湖研究所2.08%。西部矿业2017年8月5日公告中声明不再按原计划将青海锂业100%股份纳入重大资产重组范围,其原因是采矿证缺失。虽然锂资源公司的矿权拿到,但是毕竟是以探代采,在注入上市公司时面临证监会核查,需要一年多的时间重新做储量报告,盐湖需要在枯水期、丰水期之间做,最快需要1年时间。因此股权结构暂时维持不变。


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3.2.4. 锂资源公司(东台吉乃尔盐湖)


3.2.4.1. 产能产量情况


青海东台锂资源公司自2016年9月起依法持有青海省格尔木东台吉乃尔湖锂硼钾矿床矿业权,矿权从青海锂业转让锂资源公司而来。锂资源公司有一期1万吨,二期2万吨的产能规划,预计一期2018年投产。从筹建的进度来看,目前已经开始建设一万吨的产能,预计2017年进行试车,但是目前来看,在2017年投产很难,2018年年中左右投产的可能性较大,原因是客观工程进度问题。


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公司采用电渗析法提锂,但是由于青海锂业只转让了矿权,锂资源公司并未完全掌握开发技术,因此建设受阻。由于矿权从青海锂业100%控制转让给了锂资源公司,青海锂业可以说丧失了自己对资源的控制,但是由于开发东台盐湖的相关技术突破是由青海锂业实现的,因此对锂资源公司来讲,相关的技术它目前暂时并没有完全掌握,一方面它的建设进度受到了一些影响,第二它的技术是不是能够成功地把它的一期的1万吨产能规划真正投产也存在不确定性。


3.2.4.2. 股权结构


锂资源公司的实际控制人是北大先行。照最新认缴出资额,青海东台锂资源公司股东由多家公司组成:青海国资委及其控制的西部矿业集团各占1%和27%股权(西部矿业公告指出由于采矿证问题暂停收购西矿集团持有的27%锂资源公司股份),合计28%;央企青海中信国安科技发展有限公司(中信国安科技)占22.5%;北大先行科技产业有限公司(北大先行)占24.5%;青海泰丰先行锂能科技有限公司(泰丰先行)占25%。公开资料显示,泰丰先行最大股东是北大先行,持股占比73.86%。这意味着,“先行系”在东台锂资源合计持股比例达49.5%,实际上是最大持股方。


北大先行官方网站称,公司由东圣投资和北京大学合作于1999年创建成立。而东圣投资资料显示,高力和王遵才各持股50%,加上王遵才个人在北大先行所持股份,王遵才是“先行系”控制人。上述企业合资组建东台锂资源后,东、西台吉乃尔资源并入唯一开发主体,并且拥有工业级盐湖提锂技术。


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3.2.4.3. 发展优势


1)公司前身是青海锂业股份有限公司。通过这次整合,完全拥有了东台吉乃尔盐湖的开采权,得到了可靠的资源保证。


2)公司计划新建3万吨碳酸锂装置,分三期建设,最终碳酸锂生产能力3.5万吨。依托大股东泰丰先行和西部矿业,具有一定的经济实力搞好后续工程建设。


3.2.5. 蓝科锂业(盐湖股份)


3.2.5.1. 生产情况


蓝科锂业和母公司盐湖股份签订了共用卤水的协议,从盐湖股份每年提取钾肥后产出的2亿立方米的老卤中,用浓度在150毫克/升的2千万立方米对应的2万多吨的碳酸锂进行提锂,之后把剩余卤水打回盐田。


目前蓝科锂业的产量全部是工业级碳酸锂,随着填平补齐工程项目的完成,今年三季度末1万吨碳酸锂装置将投料试车,2018年实现达产达标,工业级碳酸锂的产量预计达到1万吨。电池级碳酸锂方面,公司规划大力开发电池级碳酸锂产能,2017年目标1000吨,起到初步试水的目标。


接下来,公司其实已经推出来20多个亿的投资计划,准备推进3万吨的电池级碳酸锂的项目,未来随着项目落实将带来进一步放量。同时,在公司十三五锂产业发展规划中,公司除了3万吨的电池级碳酸锂之外还有1万吨的单水氢氧化锂、1万吨的氯化锂以及1500吨的金属锂的发展规划,


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对于蓝科锂业的产量预测,工业级碳酸锂方面2016年产量3800吨,由于解决了一些技术瓶颈,预计2017年产量实现7000吨,2018-2019年实现9000吨、10000吨,以后保持1万吨的工业级的产量;电池级碳酸锂方面,2017年公司的目标是1000吨,接下来的产量就要看3万吨的电池级的项目推进的进度了,2018年可能能够达到3000-5000吨,有一定难度,2019年开始产能才会真正释放。


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3.2.5.2. 提锂技术


公司采用离子吸附交换法提锂,产品纯度属于电池级。蓝科锂业从2007年开始建设,2008年建成试产,当时核工业研究院介入主推树脂吸附法,但由于树脂破损大,无法解决最终停工。2010年底,引入俄罗斯两项专利技术,包括氯化锂提取、吸附剂技术,目前专利已经过户;在经过公司自己在此基础上再创新,经过3年时间工业化验证,2014年重新投产。


3.2.5.3. 股权结构 


2016年6月22日,盐湖股份与比亚迪共同公告称,双方与第三方合作在青海成立新公司,盐湖股份确保含锂老卤水唯一供给新公司,用以提取锂。值得注意的是,新公司成立后,还将收购盐湖股份持有青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司(以下简称蓝科锂业)51.42%股权。其股权关系如下:


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3.2.5.4. 发展优势


1)公司具有丰富的资源:青海盐湖工业股份有限公司将其生产钾肥后排出的老卤以1%股权入股蓝科锂业公司,其排放量为每年2亿方,其中含金属锂300毫克/升,适合吸附法提锂要求。盐湖工业股份有限公司拥有察尔汗盐湖西部3700平方公里的开采权,而盐湖西部也是锂含量最高的区域,其氯化锂储量在500万吨以上。


2)蓝科锂业采用离子吸附交换法提锂。已买断俄罗斯吸附法提锂的技术和吸附剂制造技术,具有完全自主知识产权。经过近五年的工程化和不断的改进,技术已经完全成熟。


3)公司目前正在努力解决股权机构不合理造成的发展瓶颈。


4)依托盐湖工业公司其基础设施比较完善,内部物料供应便利,生产碳酸锂的主要原辅料都可内部供应。


3.2.6. 大华化工(大柴旦盐湖)


3.2.6.1. 生产情况与规划


大华化工的锂资源位于大柴旦盐湖,其开采权为盐湖一半。原有生产碳酸锂5000吨的装置,现正在扩建1万吨装置。公司的大柴旦盐湖开发项目总投资12.5亿元,分三期开发建设。一期开发产品有:年产氯化钾5万吨;硼酸1.2万吨;硫酸钾镁肥9万吨,氯化锂(碳酸锂)4500吨以及副产品;二期、三期重点开发钾系列产品,镁系列产品和钠系列产品。


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3.2.6.2. 提锂技术


公司采取萃取法提锂,成本可以控制在2万/吨左右,缺点是设备腐蚀严重,物料分离困难,需要大量的盐酸酸化处理,因此需要配套产酸设施。盐湖虽有储量,但开采比较困难,加之盐湖另一半不在采区内,预料原料可能制约其规模扩大。


3.2.7. 柴达木兴华(大柴旦盐湖)


3.2.7.1. 生产情况


2017年初,青海柴达木兴华锂盐有限公司年产1万吨高纯氯化锂联产2.5万吨精硼酸项目一期已经顺利投料生产。该项目经过小试、中试,稳定生产出纯度为99.9%氯化锂溶液,生产线顺利投料生产。2017年5月,公司建成年产100吨氯化锂中试生产线,该项目经过7个月的连续运行表明,该生产线具有工艺路线先进、产品质量稳定、原料适应宽泛、生产成本较低、改造扩产通用等特点,为实现高纯氯化锂大规模工业化生产奠定了坚实的技术支撑和保障。


3.2.7.2. 提锂技术


该项目针对大柴旦盐湖高镁锂比资源的特点,采取先进的串级萃取技术,首次将箱式串级萃取槽应用于工业化提锂行业,有效破解了从高镁锂比盐湖中提取高纯氯化锂的世界性难题。


3.2.8. 青海博华锂业(大柴旦盐湖)


青海博华锂业掌握着部分大柴旦盐湖的开采权,采用离心萃取法技术提锂。2015年10月,公司年产1000吨高纯氯化锂联产2500吨高纯硼酸项目在大柴旦工业园试车成功;后续生产规模扩大,目前锂资源产能(碳酸锂当量)约为2000吨。公司目前对外直接销售氯化锂液体,产量不大,根据有色协会锂业分会披露,预计2017年产量达到800吨。


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3.2.9. 锦泰锂业(巴伦马海矿区)


锦泰锂业是富康控股有限公司的下属子公司,目前在巴伦马海矿区采用萃取法和煅烧浸取法进行盐湖提锂,目前该矿区前期老卤基层量比较多,开采过程受到一定限制。


公司在2017年2月正式开启了新建1万吨/年的碳酸锂(二期)项目,预计最早2018年年底能够实现投产。


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3.2.10. 藏格控股(察尔汗盐湖东部)


3.2.10.1. 资源情况


藏格控股所拥有盐湖及其采矿权现在由藏格控股全资子公司藏格钾肥拥有,其中采矿权为2010年藏格钾肥通过资产整合从昆仑矿业手中取得。采矿权覆盖察尔汗盐湖东部1700平方公里的资源,其每年老卤排放量在1.5亿方,氯化锂储量有200万吨。


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3.2.10.2. 发展规划及前景


公司在察尔汗区域钾肥生产到合理开采规模的时候,积极寻找柴达木西部盐湖资源,并把深层卤水资源作为下一个开发目标。在扩大钾肥生产规模的同时,大量含锂老卤产生,保证了碳酸锂扩大规模所需的原料。


同时,根据藏格控股公告,藏格钾肥购买贤丰新能源的盐湖卤水提锂并制取工业级碳酸锂产品相关技术拟投不超过14亿元,建设周期18个月,预计打造2万吨碳酸锂生产线,并进行大规模后续投资。


藏格控股一直采用追随战略,紧跟盐湖股份策略,在盐湖股份取得成功的基础上,依托其自身与盐湖股份相似的资源条件,无风险跟进,因此可以判断藏格控股进入碳酸锂产业是大概率事件。


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3.2.11. 五矿盐湖(一里坪盐湖)


五矿盐湖所掌握的的一里坪盐湖目前已经进入规模化生产阶段。公司基于德国弗莱贝格工业大学“多级锂离子浓缩”专利技术,联合中科院盐湖所开发出了克服高镁锂比的提锂新方法,目前已经实现技术突破,第一批150公斤工业级碳酸锂产品已于17年8月22日顺利下线,以后将开始盐湖提锂扩产建设工作,未来将逐渐开始供应工业级碳酸锂。


一里坪盐湖预计开发锂、钾、镁、硼资源综合利用项目,总体建设规模为年产3-5万吨碳酸锂、50万吨氯化钾、100万吨镁建材。其中前期项目产品方案及规模为年产1万吨碳酸锂、30万吨氯化钾、1万吨硼酸及配套纯碱项目,盐田39.5平方千米。


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3.3. 西藏盐湖及相关企业


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3.3.1. 扎布耶盐湖(西藏矿业)


3.3.1.1. 盐湖资源情况


西藏矿业目前拥有锂储量全国第一、世界第三大的扎布耶盐湖20年开采权。这是世界上唯一以天然形式存在的碳酸锂盐湖,除湖岸以及湖底自然沉积的碳酸锂外,湖水中碳酸锂的含量保守估计高达184万吨。但由于扎布耶湖的海拔有4000米,且扎布耶到白银有2000多公里,运距过长,加之扎布耶水电路都不通,基础设施很差,因此目前进行大规模开发实现产能提升需要大量资金投入,经济可行性非常低,目前产量较少,较难有大规模放量。但从资源禀赋来讲,扎布耶是未来最具潜力的碳酸锂产地。


3.3.1.2. 公司生产情况


西藏矿业目前的碳酸锂产能为5004吨,2016年产量为2946吨;公司规划扩建5000吨产能,预计2019年投产。


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3.3.1.3. 提锂技术


西藏矿业在扎布耶盐湖采用盐析法的工艺,工艺整体而言比较可靠。扎布耶盐湖为天然碳酸盐湖,资源极佳,其镁锂比仅为0.01,为全球最低,毋须面对从高镁锂比例卤水中提锂的难题,因此西藏矿业在未来的受益潜力巨大。


3.3.2. 龙木措盐湖&结则茶卡盐湖(西藏城投)


3.3.2.1. 盐湖资源情况


西藏城投目前拥有2个锂资源盐湖:龙木措盐湖和结则茶卡盐湖,但是尚未正式量产。2011年西藏城投收购西藏阿里圣拓矿业有限责任公司,获得有西藏阿里地区日土县龙木错盐湖矿区和结则茶卡盐湖开采权,总储量折合碳酸锂约390万吨。2012 年底,公司邀请国内行业专家对盐湖资源开发工艺路线进行测试,测试结果显示盐湖可提炼高品位碳酸锂。其中结则茶卡盐湖矿区则位于西藏阿里地区日土县东汝乡,为液体矿。经测算,盐湖内含有氧化硼161.4 万吨、氯化钾979.94 万吨、氯化锂 230.69 万吨,属于大型矿物储量,开采权允许每年 1 万吨的生产规模。


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3.3.2.2. 公司生产情况


公司 16 年年报披露,计划在保持品质稳定的基础上,产出千吨以上碳酸锂精矿并实现销售,公司预计在2017年达到5000吨碳酸锂产能。


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    四、国外盐湖情况


虽然中国具备大量盐湖资源,但是目前盐湖锂供应主要来自国外盐湖,2016年中国盐湖仅占据全球盐湖锂供应的14%。目前国外实现大规模工业化开采的含锂盐湖只有智利的Atacama盐湖、阿根廷的Hombre Muerto盐湖、美国的SliverPark盐湖和阿根廷的Olaroz盐湖


全球的盐湖卤水型锂矿主要分布在北纬30-40度,南纬20-30度的范围内干旱气候区的封闭盆地内,例如南美洲安第斯高原、美国西部和中国青藏高原等。南美洲储量较大的盐湖主要有玻利维亚的Uyuni盐湖、智利的Atacama盐湖和阿根廷的Hombre Muerto盐湖,这三大盐湖供应了全球50%锂产品,其中智利的锂产量约占了全球的35%左右,是当之无愧的王者,这些盐湖卤水型锂矿是封闭的内陆湖亿万年来对富锂岩石长期冲刷,将其中的锂溶解在水中,随着湖水的蒸发逐渐而形成的。


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4.1. Atacama盐湖(SQM)


4.1.1 盐湖资源情况


SQM目前是世界上最大的硝酸钾和碘盐生产商,也是全球锂业四大巨头之一。SQM主要从事硝酸钾、碘盐、锂盐、特种植物营养素及其他化工原料的加工和销售。


SQM的锂资源主要来自智利北部Atacama地区的矿山和盐湖自然资源。该地区有迄今世界上唯一可用于商业开采的自然露天硝酸盐矿,以及锂资源储量世界第二的盐湖。公司从矿山资源中开采、提取和生产硝酸盐和碘盐产品,从盐湖卤水中提取钾和锂卤水作为原料。


Atacama盐湖中富含钾、锂、硫酸盐、硼和镁。公司目前以租赁的形式向智利政府获取约81,920公顷区域的开采权,租赁协议于2030年到期,每年以开采资源的一定比例向智利政府支付租金。协议还规定了公司在该区域采取的锂资源的上限(合计约18万吨锂,折合碳酸锂当量约95.8万吨,公司目前已用掉限额的59%)。


资源禀赋方面,该区域的锂金属储量约为210万吨(碳酸锂当量约1117万吨),锂浓度0.15%,镁锂比为6.4。


4.1.2. 产能产量情况


SQM目前在该区域具备产能(碳酸锂当量LCE)48000吨,2016年产量达到49700吨,预计2017-2018年产量为40080吨和40800吨。

根据SQM的2016年年报,2017年公司主要的扩产项目有:


1)投资合计1.7亿美元建设新的氢氧化锂和硝酸钾产能,及维护现有生产线,预计在Salar de Carmen增加氢氧化锂产能7000吨,碳酸锂15000吨,于2018年底竣工试生产;


2)投资1亿美元建设阿根廷的Caucharí-Olaroz新锂厂计划。后者为通过合营企业方式投资的新碳酸锂生产线,设计产能为50000吨碳酸锂/年。目前已完成了前期的勘探和设计,计划2017年上半年开始实际建设,2019年开始释放产能。


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4.2. Atacama盐湖(Rockwood-属于雅宝)


雅宝的盐湖锂资源主要是智利的Salar de Atacama盐湖区域和美国的“银峰”(SilverPeak)基地。雅宝掌握Salar de Atacama盐湖区域1.67万公顷的基地。其锂资源开采权来自于与智利政府签订的长期协议,到期日在2043年。该协议规定,公司的开采权将持续到公司从Atacama盐湖中提取的锂资源(包括锂的任何一种形态)超过20万吨的时候为止。根据2016年最新的年报,该合同下许可的剩余可开采销售量还剩11.5万吨(折合成碳酸锂当量大概是60万吨)。


资源禀赋方面,该区域的锂金属储量约为72万吨(碳酸锂当量约383万吨),锂浓度0.16%,镁锂比为6.4。


扩产计划方面,公司规划在此生产基地新建20000-24000吨碳酸锂产能及5000吨氢氧化锂产能,预计在2020年之前完成。


4.3. SilverPeak(Rockwood-属于雅宝)


雅宝在北美“银峰”(SilverPeak)的基地覆盖面积约为15,301英亩,其中10,826亩为自有,剩余4000亩为向美国政府租赁(租赁合同每年更新)。根据公司估计,银峰基地的资源可以在现有碳酸锂产能基础上足够公司使用20年。


资源禀赋方面,该区域的锂金属储量约为12万吨,锂浓度0.016%,镁锂比为1.4。


目前,公司在银峰基地的碳酸锂产能约为每年6000吨。

 

综合Salar de Atacama 和SilverPeak的生产情况,雅宝目前在盐湖上的产能(碳酸锂当量)为33000吨,2016年产量(碳酸锂当量)为27720吨。


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4.4. Salar de Hombre Muerto(FMC)


FMC掌握着阿根廷北部的Salar de Hombre Muerto盐湖,该区域的锂金属储量约为36万吨,锂浓度0.069%,镁锂比为1.4。FMC目前的产能(碳酸锂当量)为23008吨,暂无扩产计划;2016年产量(碳酸锂当量)为16980吨,预计2018年达到18978吨。


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4.5. Salar de Olaroz(Orocobre)


Orocobre主要生产电池级碳酸锂,掌握着阿根廷的Salar de Olaroz盐湖,该区域的锂资源为硫酸镁亚型,碳酸锂储量约为640万吨,镁锂比我2.8,锂浓度0.057%。


公司于2014年12月正式投产,目前年产能(碳酸锂当量)1.75万吨,2016年碳酸锂产量(碳酸锂当量)为11845吨。扩产计划方面,公司规划扩建1.75万吨的碳酸锂项目,预计2019年正式投产。


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4.6. 待开发盐湖


在诸多待开发盐湖中,特别值得一提的是玻利维亚的盐湖情况。玻利维亚是锂资源最为丰富的国家,玻利维亚的Uyum盐湖是全球储量最大的盐湖,然而尚在几年以前玻利维亚政府还坚持不将该盐湖作为提锂使用,因此目前尚未有项目在产,并且该国自然条件不利于锂生产,雨天频繁,盐湖中其它元素太多,另外商业投资环境也不好。


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    五、附录


5.1. 我国四大盐湖区综述


5.1.1. 内蒙古盐湖区


本盐湖区主要为碳酸盐及硫酸盐型盐湖,缺少氯化物型盐湖。区内盐湖资源相当丰富,尤以固相石盐、芒硝、天然碱著称,卤水资源则逊于其他湖区。全区石盐储量约 2亿吨,芒硝(Na:SO。)储量约 33亿吨,天然碱总储量(NaHCO3+Na:C03)近 4000万吨。


5.1.2. 新疆盐湖区


本盐湖区以硫酸盐为主,碳酸盐、氯化物型盐湖次之。在硫酸盐类型中以硫酸钠亚型为主、硫酸镁亚型次之,在某些硫酸盐和个别碳酸盐型盐湖中硼相对集中,但比青海、西藏湖区逊色得多。全区石盐储量 66亿吨 (液态储量不计),石膏储量 5O亿吨,芒硝储量 2.25亿吨,钠硝石储量 5000万吨,钾盐资源仅罗布泊就有 4023.7万吨,将成为我国钾盐生产后备基地。

 

5.1.3. 青海盐湖区


本区是我国盐湖资源最为丰富的湖区,它集中分布于柴达木盆地、可可西里和库木库里盆地,盐湖类型以硫酸盐为主,且多以硫酸镁亚型存在,还有相当数量的氯化物型盐湖,在硫酸镁亚型盐湖中,除沉积大量石盐、芒硝外,有些湖区还沉积了相当规模的硼酸盐,另一些湖还沉积了一定数量的钾镁盐。在一些硫酸盐和氯化物型盐湖卤水中锂、硼等元素高度富集,从而构成硫酸盐型一锂湖和氯化物型一钾镁湖。本区石盐储量 3650亿吨,石膏 (CaSO.·2H。0)470亿吨,芒硝 (NaSO。·10H:0)72亿吨,天青石 (SrSOt)500万吨,天然碱 67万吨,镁盐 65亿吨,氯化钾 5.9亿吨,硼酸盐、锂各为数千万吨。

 

5.1.4. 西藏盐湖区


本区盐湖类型为硫酸盐或碳酸盐型,硫酸盐型盐湖以硫酸钠亚型者居多,主要盐类沉积以芒硝、石盐、硼酸盐为主,一些湖区也见有水菱镁矿等沉积。全区石盐储量 10亿吨,芒硝数十亿吨,硼酸盐和锂盐均在 1000-2000万吨,水菱镁矿 70万吨,卤水氯化钾数亿吨。

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根据预测,2021年中国汽车总销量有望达到2610万辆,其中,新能源汽车销量340万辆,同比增长1.5倍,占比超过13%,这一增速超过了此前大家的预测,新能源汽车发展进入快车道。新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。 材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,电池包相关的铝塑膜,结构胶,缓存,阻燃,隔热等材料,以及电池包的外壳结构材料。为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。

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作者 ab