矿山废料中也能开发锂离子电池生产材料

在澳大利亚证券交易所备受瞩目的锂矿厂商LithiumAustralia公司希望在能源-金属循环利用方面走出困境，目前已经成功采用从矿山废料回收的三磷酸锂来生产锂离子电池。该公司研究报告表明，在新南威尔士州ANSTO矿物试验工厂使用SiLeach工艺对矿山废料进行回收，锂回收率已超过90％。

LithiumAustralia公司采用矿山废料生产锂离子电池是世界首创

电动汽车行业快速发展和储能行业的强劲需求使得锂离子电池供应紧张，原材料价格上涨已使其可用性问题成为人们关注的焦点。虽然目前使用回收材料制造锂离子电池可能并不经济，但可以预见随着需求的增长，它在不久的将来会降低成本。

而目前采用的回收技术中，锂的回收率仍然非常低。因此，行业厂商一直在寻求开发具有成本效益的高效锂回收技术，希望走出这一困境。

LithiumAustralia公司采取了不同的方式，并希望通过回收矿山废料来生产锂。该公司的技术不仅具有出色的锂回收率，还可以使用这种材料生产新电池。

该公司使用其SiLeach工艺实现的磷酸三锂（Li3PO4）产品回收率达到90%～95％。

SiLeach是一种湿法冶金工艺，可以从云母或矿物中提取锂，其中包括一种去除氟和钙和热转化的新工艺。

“我们对ANTSO公司进行的SiLeach成果和工艺开发工作非常满意。这种积极的结果支持了SiLeach大型试验工厂的回收主张，可以将矿山废料转化为锂化学品。”

LithiumAustralia公司董事总经理AdrinGriffin说，“通过为电池行业提供可持续发展的技术，我们计划开发垂直整合的锂生产业务。这些结果清楚地表明可以更好地利用现有资源，并减少能源金属需求增加所带来的环境压力。”

SiLeach工艺与热转化工艺的区别在于它不受矿石进料尺寸或杂质含量的限制。因此，这种开创性的工艺消除了生产高纯度氢氧化锂或碳酸盐的要求，这一直是锂离子电池制造中成本最高且最具挑战性的步骤之一。

然而，LithiumAustralia公司表示，通过处理更精细的矿石原料仍有很大的改进空间。磷酸三锂的杂质去除和/或精炼方案的进一步优化正在开发中，并包括2019年进行的SiLeach第三代试验工厂的计划。

直接转换和一次电池

使用SiLeach工艺直接从矿山废料中生产的磷酸三锂（Li3PO4）随后交付给LithiumAustralia拥有100％股权的子公司VSPC公司，该公司成功采用该材料生产锂离子电池。

磷酸三锂（Li3PO4）在昆士兰州布里斯班的VSPC公司的电化学实验室和中试工厂转换为磷酸铁锂（LFP）阴极材料。用于生成磷酸铁锂（LFP）纳米颗粒的专有工艺由授予VSPC公司的专利涵盖。通过XRD和SEM表征阴极材料，并确定其与VSPC公司标准磷酸铁锂（LFP）材料具有相似的质量。

下一步是生产锂离子电池（2032纽扣电池），并在一系列充电和放电条件下进行测试，报告的结果非常显著。这些电池与VSPC公司使用碳酸锂阴极粉末生产的电池性能相当。

“这种电池性能与采用工业标准碳酸锂生产的VSPC阴极材料的电池相比非常有利。”该公司在发布的声明中表示。

“这项成就最令人关注的方面是它的简单性，以及简化生产锂离子电池阴极材料所需的工艺和成本的能力。”Griffin说,“锂盐水开采的广泛应用为锂工业的发展提供了巨大的潜力，通过淘汰成本高昂的氢氧化锂方法，直接使用磷酸锂生产阴极粉末可以做到这一点。”