隨著新能源產業的蓬勃發展，對鋰資源的依賴性也不斷提高。如今，碳酸鋰價格儼然已如“脫韁的野馬”，且供需持續緊張。對此，國內電池廠商對于鋰供應的穩定和安全需求極為緊迫。
在此背景下，曾經因資源品位低、開采難度大、成本高的云母提鋰日益受到業內重視。江西宜春是我國鋰云母的主要產地，全市約有氧化鋰儲量900多萬噸，相當于2000多萬噸碳酸鋰，約可以生產3萬Gwh電池，可以裝備6億輛電動汽車。
國內鋰電頭部廠商也是紛紛奔赴宜春布局。2021年2月，國軒高科投資115億元在宜春經開區建設鋰電新能源產業項目；2021年9月，寧德時代投資135億元在宜春建設新型鋰電池生產制造基地項目；2022年8月，比亞迪豪擲285億宜春開發鋰云母；2022年9月，贛鋒鋰業宜春“鎖礦”，300億元打造鋰電全產業鏈基地……鋰云母吸引了各路玩家，甚有預測云母提鋰產量將在4年內增長5倍。早在2008年，宜春就提出了建設亞洲鋰都的目標，但是一直收效甚微。到2017年，宜春碳酸鋰產量僅為1.2萬噸，占全國的14.5%。其中，由鋰云母制備的電池級碳酸鋰僅占全國總量的2%左右。伴隨著新能源汽車產業的發展，宜春碳酸鋰產業才開始增加。2021年，根據宜春政府公布的數字，宜春全年碳酸鋰產量為8.1萬噸，超過全國的四分之一。據預測，到2025年，宜春碳酸鋰產量將達到50萬噸。如果上述預期能夠實現，這意味著宜春的云母提鋰產量將在4年內增長5倍。目前云母提鋰工藝大致有酸法、堿法、鹽法、壓煮法等。不論何種提鋰工藝均會產生大量的固體鋰渣。尤其鋰云母中的鋰、鉀、銣、銫以氟鋁硅酸鹽的形態存在，礦物結構致密，化學活性差，常溫常壓很難與酸堿反應。目前應用于宜春地區鋰云母礦的食鹽壓煮工藝有效提取了鋰云母礦中鉀、鋰、銣和銫等有價元素。但是殘留一定量的鈉鹽和堿，露天堆放和填埋會威脅周邊環境和地下水資源的安全。以目前的云母提鋰方法來看，150—200噸原礦可以產出1噸碳酸鋰（差別來自于不同等級的含鋰品位），宜春2025年碳酸鋰計劃產量為50萬噸，屆時預計將會產生逾千萬噸級別的廢料。目前，對鋰渣的綜合利用的研究主要集中在直接應用于混凝土、水泥砂漿和水泥等建筑材料，及制備陶瓷和建筑陶粒、分子篩等。
研究表明，采用鋰渣做摻料配制混凝土的pH值和物理性能與普通砂配制的混凝土相似，鋰渣對混凝土性能的影響集中在工作性、力學性能、抗碳化性能、耐磨性、抗氯離子滲透和抗裂性能等。鋰渣作混凝土摻合料除了微級配填充外，其中含有的活性成分SiO2和Al2O3能夠與水泥水化產物Ca(OH)2發生弱火山灰反應，生成具有一定強度的膠凝性物質-水化硅酸鈣，細化了混凝土的凝膠孔，在一定程度上可以提高混凝土的強度。同時，顆粒微細的鋰渣填充于混凝土的孔隙中，形成致密的網狀結構，提高了砂漿的和易性，同時改善了混凝土的微觀結構，使混凝土內部結構更加密實，有助于提高混凝土的力學性能。鋰云母鋰渣的SiO2和Al2O3含量與燒制硅酸鹽水泥熟料的粘土質原料相似，可利用鋰渣代替黏土燒制水泥熟料。江特電機曾表示公司鋰云母提鋰后廢渣主要供給水泥廠等客戶。鋰云母鋰渣中CaO、MgO、Na2O和K2O含量達15%，在燒結過程中做熔劑氧化物，不僅降低燒結溫度，還可降低高溫液相粘度。鋰云母鋰渣主要成分為SiO2和Al2O3，與陶瓷生產所需的硅酸鹽礦物組成接近；但食鹽壓煮提鋰鋰渣中Fe2O3和TiO2的含量分別為0.48%和3.46%，會影響陶瓷制品的白度。分子篩是一種硅酸鹽或硅鋁酸鹽晶體材料，具有比表面積高、孔道結構規則、水熱穩定性和選擇性良好的特點。鋰渣的主要成分為SiO2和Al2O3，其他金屬氧化物含量低，經過適當處理，可以滿足合成NaX分子篩要求。除了鋰渣的綜合利用，業內也從提鋰工藝上加注。如通過外場強化的方式如微波、超聲波和機械活化等對現有工藝條件改進，簡化工藝流程，提高鋰提取率，協同提取鋰云母中有價金屬 K、Rb、Cs 等，提高工藝的環保、經濟效益。綜合而言，鋰云母鋰渣的研究不是簡單地復制現有的工業固廢利用的技術，還有一些現存和潛在的問題，如制品泛霜和泛堿的問題。而且建材廠，陶瓷廠可以消耗一部分鋰云母提鋰產生的礦渣，但這對于宜春提鋰企業來說還只是杯水車薪，其實際產生的廢棄物遠大于下游需求。未來幾年，伴隨著云母提鋰產能的投產，礦渣帶來的問題會更加明顯。江特電機、金石資源公告、華爾街見聞、澎湃新聞、東方財富等
原文始發于微信公眾號（鋰電產業通）：鋰云母：天量礦渣難題何解？
