3 鋰化合物生產(chǎn)成本的概述

下面將對(duì)從鹵水和礦石中提煉鋰化合物的生產(chǎn)成本（OPEX：運(yùn)營(yíng)成本）的相關(guān)決定因素和結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論。對(duì)于鹵水來說，化學(xué)藥劑成本占生產(chǎn)成本的大部分，其他成本依次為鹵水采收和濃縮成本、人力成本和天然氣成本。而對(duì)于礦石來說，選礦成本占生產(chǎn)成本的大部分，其他成本依次為化學(xué)藥劑成本、人力成本和能源成本。通常來說，碳酸鋰的生產(chǎn)成本，如果是礦石的話估計(jì)至少為6000美元/tLCE，鹵水的話至少為3000美元/tLCE。由于鋰市場(chǎng)的高價(jià)位，即使成本為10000美元/tLCE，把澳大利亞的礦石運(yùn)往中國(guó)提煉成碳酸鋰也是可盈利的。

下面將描述每種原料的特性。

（1）鹵水

雖然各生產(chǎn)基地各有差異，但總體趨勢(shì)是藥劑成本約占到經(jīng)營(yíng)成本的一半。除了需要考慮去除雜質(zhì)（如Ca(OH)2）所需的藥劑外，從鹵水中提純鋰化合物的成本還包括鋰的濃度、雜質(zhì)元素的比值（特別是Mg/Li的比值）、蒸發(fā)速度（太陽蒸發(fā)速度）。現(xiàn)在，我們還必須考慮純堿采購(gòu)（碳酸鋰廠）、能源供應(yīng)和供水的便捷性。首先要考慮具有生產(chǎn)可行性的Mg/Li比值，如果Mg濃度過高，則藥劑消耗量會(huì)變大，從而使生產(chǎn)變得困難。另外，SO4/Li的比值要小，且最好是以LiCl的形式存在。

從優(yōu)勢(shì)和難點(diǎn)來看，蒸發(fā)池的管理尤為重要，如設(shè)定與處理量相對(duì)應(yīng)的最大容量，以及與太陽蒸發(fā)有關(guān)的對(duì)季節(jié)性氣候變化的響應(yīng)?？偟膩碚f，太陽蒸發(fā)所需的能量比礦石所需的能量要小，成本也較低，但是所需時(shí)間更長(zhǎng)，有時(shí)需要一年半。

（2）礦石

關(guān)于從礦石中提煉鋰化合物的生產(chǎn)成本，如果考慮購(gòu)買精礦的成本，則精礦成本就占主導(dǎo)地位。決定成本的主要因素包括礦石品位（Li2O）、脈石等廢礦物、能源（煤炭和天然氣）供應(yīng)、硫酸采購(gòu)等。其中，鋰的品位和雜質(zhì)濃度是影響藥劑和能量消耗的重要因素。另外，必須注意如SiO2、Fe、Al等雜質(zhì)的問題，而鹵水的話則不需要考慮。對(duì)于粘土礦等“非常規(guī)礦石”，也需要考慮類似的成本因素。精礦的售價(jià)約為數(shù)百美元/t，這個(gè)包括采礦和選礦成本。如前文所述，生產(chǎn)1 t碳酸鋰大約需要6~7 t精礦。

對(duì)硫酸浸出所產(chǎn)生的SiO2、Fe、Al等雜質(zhì)的管理也是個(gè)大問題，并且有必要考慮開采和選礦所需的成本和人工等問題。同樣，還要考慮硫酸采購(gòu)的問題，而鹵水則不必考慮。與太陽蒸發(fā)濃縮法相比，其優(yōu)點(diǎn)是由于采礦和選礦及煅燒過程的用時(shí)短，所以可以大大縮短生產(chǎn)時(shí)間。

不管是鹵水還是礦石都需要幾個(gè)億的資本成本，其中大量的資金將被用于生產(chǎn)設(shè)備。對(duì)于鹵水，蒸發(fā)池和碳酸鋰工廠占了70%，其余部分則用于配套設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施和抽水井。另一方面，對(duì)于礦石，碳酸鋰工廠及采礦和選礦設(shè)備占了70%，其余用于配套設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。

通常來說，鋰原料的生產(chǎn)基地往往位于不發(fā)達(dá)地區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（能源供應(yīng)和運(yùn)輸路線）是一個(gè)重要因素。雖然與資本投資沒有直接關(guān)系，但獲得與東道國(guó)政府相關(guān)的環(huán)境許可和社會(huì)經(jīng)營(yíng)許可也是啟動(dòng)生產(chǎn)的重要問題。

4 結(jié)論

對(duì)于迄今為止的鋰化合物精煉技術(shù)，主要生產(chǎn)技術(shù)是南美地區(qū)從鹵水提煉鋰化合物的技術(shù)。但是，隨著多個(gè)鋰礦開始陸續(xù)投產(chǎn)，澳大利亞的產(chǎn)量超過了智利。目前，主要利用礦石精煉鋰化合物。

雖然近年來，從礦石中（包括增產(chǎn)的礦石）提煉鋰化合物主要還是采用煅燒、添加硫酸等傳統(tǒng)方法，但也有省去了對(duì)非常規(guī)沉積巖進(jìn)行煅燒的新提取技術(shù)。這些新技術(shù)雖然都在強(qiáng)調(diào)其成本優(yōu)勢(shì)，但由于低品位Li導(dǎo)致的雜質(zhì)處理等問題，使得其并沒有投入實(shí)際使用。另一方面，正在開發(fā)如POSCO法、LiSX法和Eramet法等用于鹵水提鋰的新技術(shù)，但是這些技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍面臨成本高等諸多問題。從盈利的角度來看，鋰電池的回收利用是非常困難的。

目前電動(dòng)汽車對(duì)二次電池的需求正在增加，并且隨著二次電池正極材料中鎳含量的增加，對(duì)原料的需求正在從碳酸鋰向氫氧化鋰轉(zhuǎn)變。在這種情況下，不可否認(rèn)的是，在成本上可以與傳統(tǒng)精煉技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)或具有更大優(yōu)勢(shì)的新精煉技術(shù)將被投入實(shí)際使用，因此有必要密切關(guān)注鋰精煉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。