锂渣的“出路”

锂及锂化合物广泛应用于新能源汽车、航天航空、玻璃陶瓷、核工业、医药、石油化工等领域，被誉为“新能源金属”、“宇航合金金属”及“工业味精”，将是推动21世纪发展的重要元素。2023年，国内85%以上的锂盐产品来自锂矿石提锂。然而，锂矿石提锂将会产生大量的锂渣，通常每生产1t锂盐将产生8~10t锂渣。

锂渣的组成

锂渣的主要成分为氧化硅、氧化铝、氧化钙等氧化物和矿物的混合物，它的颗粒非常细，小于80μm的占70%左右。

SiO₂（二氧化硅）：锂渣的主要成分之一，其含量在21%～25%之间，是构成锂渣矿物结构的重要基础。

Al₂O₃（三氧化二铝）：锂渣的主要成分之一，含量高达60%～67%，这使得锂渣在化学成分上与玻璃工业用硅铝微粉的成分要求基本一致。

CaO（氧化钙）：锂渣的主要成分之一，虽然含量不如SiO₂和Al₂O₃高，但在锂渣的矿物组成和性能中起着重要作用。

Na₂O（氧化钠）和K₂O（氧化钾）：作为碱金属氧化物，它们在锂渣中的含量约为8%～13%，这些成分使得锂渣具有一定的碱性和火山灰活性。

此外，因提锂工艺的不同，锂渣中还可能含有Mg（镁）、F（氟）、SO₄^2-（硫酸根）等其他元素和化合物。

锂渣的“现状”

当前锂渣在处理过程中存在市场用量小、难以消纳，价值低、销售半径小，无相关应用标准、难以大宗化应用，部分有害元素无害化难，铁（Fe）、钙（Ca）、硫（S）等元素高值化应用难等问题。

被称为“亚洲锂都”的宜春，锂渣“堆积如山”。此前，宜春相关锂企在处理锂渣过程中存在较多违法违规行为，经过一年多的环保整顿，相关企业已完成整改，而当地政府也正在推动锂渣消纳场的建设，加快技术攻关化解锂渣处理和应用难题。

据相关测算，到2025年，仅宜春市的锂渣年产量就将达到1500万吨，跨入大宗工业固废级别。但目前针对锂渣的资源化综合处理能力却不足90万吨，锂渣的大量堆积会进一步加剧土地资源浪费、生态环境污染等问题。如何合理处置利用锂渣已成为锂电产业发展的重要技术难题。

今年两会期间，全国人大代表、赣锋锂业董事长李良彬提出了《关于鼓励支持锂冶炼渣资源化利用的建议》等多项议案，提出鼓励支持锂冶炼渣资源化利用，突破锂渣回收处理难题的建议。

锂渣的“出路”

出路1——锂渣路基

《绿色交通“十四五”发展规划》提出，鼓励工业固废在交通建设领域的规模化应用。交通运输部科学研究院（简称部交科院）就承担了这样一个交通强国建设试点任务：固废资源化利用技术研发及产业化应用，其中就包括把废弃锂渣用于道路建设的研究。

今年5月，部交科院在全国范围内率先制定的《公路路基工程利用锂渣技术规范》批准发布，填补了锂渣在交通运输行业应用的标准空白。

在实际应用中，研究团队选取了宜春3个路段作为试验路段，编制了建设工程专项施工技术方案，通过一系列物理处置和化学改良措施降低锂渣的环境污染风险，实现了锂渣路基的填筑应用。经检测，锂渣路基的各项技术指标均满足相关标准。

据统计，试验路段合计1公里多，其中有几百米属于高填方，累计消纳锂渣20多万吨，降低公路工程建设成本15％至40％，节省锂渣堆存、填埋等处置费用及环保税费超千万元，减少20％以上碳排放量。

出路2——合成砂

针对锂渣行业现状，广东清大同科环保技术有限公司（简称：清大同科）将锂渣、矿粉、粉煤灰、磷石膏等作为制砂主要原料，通过充分的化学反应与结构设计赋予合成砂优秀的物理性能。

清大同科的合成砂分为轻质合成砂、高强合成砂、功能合成砂、彩色合成砂、石膏基合成砂五个系列，而施工中最常见的就是轻质合成砂。

目前，清大同科已经有了在深圳宝山学校利用合成砂制备轻质混凝土预制件的应用案例。并且，清大同科已在湖南郴州建成“10万吨合成砂生产示范线”。

出路3——辅助胶凝材料

锂渣作为辅助胶凝材料用于制备水泥混凝土是资源化利用的重要途径。将锂渣作为辅助胶凝材料用于生产水泥，可降低80%的碳排放量。锂渣自身无水硬性，但作为水泥辅助胶凝材料，其活性组分可与水泥水化产物Ca（OH）₂发生二次水化反应，生成大量C-S-H凝胶，从而提高水泥的机械强度。

仅在四川省，2021年就有16家企业在水泥生产过程中使用了锂渣，利用产线占全省水泥全能线的比例为18%，掺加比例最高超过5%。近几年，使用锂渣的企业数量和消纳量更是不断扩大，有效缓解了锂盐生产企业的压力。

此外，利用锂渣生产多孔陶瓷、泡沫玻璃以及催化剂等高附加值产品，也是锂渣资源高值化利用的主要途径。

小结

针对锂渣规模化、高值化、多样化利用，一些企业已经开始行动，并形成了一套全要素资源化的消纳思路。对尾矿中的有价元素进行深度提纯后，将残留的金属、稀有元素和伴生元素进行二次再选提取，然后对剩余的非金属矿物往建材资源化等方向应用，最大限度地将锂渣中的全部元素当作原料应用到建材、水泥、商混等领域。

参考来源：

环保风波过后，宜春锂渣难题待解.时代财经

四川4个技术路线推动锂渣综合利用，今年底前实现锂渣全部消纳.四川日报

公路“吃”锂渣缓解新能源发展之忧.山东物流与交通运输

翟梦怡.锂渣粉作为辅助胶凝材料在水泥基材料中的研究进展

锂渣解决方案——合成砂.广东清大同科环保技术有限公司

刘长有.锂渣理化特性及其资源化利用研究进展

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