實(shí)習(xí)記者 王詩(shī)涵
國(guó)內(nèi)氣田提鋰技術(shù)獲得新突破。
中國(guó)石油西南油氣田公司1月3日發(fā)布消息，2022年12月30日，位于龍王廟組氣藏的國(guó)內(nèi)首套氣田水提鋰500方/天中試裝置成功投運(yùn)，產(chǎn)出首批成品碳酸鋰。
氣田水是與天然氣埋藏在一起，具有特殊化學(xué)性質(zhì)的地下水。該套裝置可實(shí)現(xiàn)高含硫、高含鹽、低含鋰氣田水提鋰，是國(guó)內(nèi)氣田水提鋰資源化利用方面的首個(gè)規(guī)模化應(yīng)用實(shí)踐，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)碳酸鋰年產(chǎn)規(guī)模50噸。
碳酸鋰是生產(chǎn)鋰電池的主要原材料，去年1-10月，國(guó)內(nèi)碳酸鋰產(chǎn)量為29.5萬(wàn)噸。
國(guó)內(nèi)最早的氣田提鋰技術(shù)突破可追溯至1982年，成功實(shí)現(xiàn)了威遠(yuǎn)氣田水的鋰提取，但并未實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
龍王廟組氣藏位于四川省遂寧市，是國(guó)內(nèi)最大的海相碳酸巖鹽整裝氣藏。截至2022年12月5日，該氣藏已投運(yùn)十年，累計(jì)生產(chǎn)天然氣707.57億立方米。據(jù)遂寧日?qǐng)?bào)報(bào)道，該氣藏可日產(chǎn)氣田水2300立方米。
受益于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，碳酸鋰需求持續(xù)擴(kuò)張。目前，鋰資源供給大部分來(lái)自鹽湖和硬巖鋰礦，氣田水的鋰資源開(kāi)采價(jià)值也逐漸受到重視。
在油氣成藏的漫長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)，地層中的鋰資源得以溶解，使得氣田水的鋰含量遠(yuǎn)高于地表水體，部分甚至高于鹽湖鹵水。
西南油氣田稱，下一步將加快探索氣田水提鋰裝置更穩(wěn)定、更高效的運(yùn)行方式，打造有水氣藏提高采收率和氣田伴生資源綜合利用的示范工程。
西南油氣田采取的是“氣田水預(yù)處理+高效鋰離子篩吸附劑提鋰”的技術(shù)路線，由其聯(lián)合中國(guó)石油工程建設(shè)西南分公司、華東理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)。
研究團(tuán)隊(duì)在2022年11月發(fā)表的論文顯示，其整體處理工藝由五部分組成，包括預(yù)處理系統(tǒng)、鋰吸附脫附系統(tǒng)、富鋰液凈化濃縮、碳酸鋰結(jié)晶系統(tǒng)、深度處理系統(tǒng)。
預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)氣田采出水進(jìn)行除油、脫硫，鋰吸附系統(tǒng)則提取其中的鋰離子，富鋰液凈化濃縮和碳酸鋰結(jié)晶系統(tǒng)則將脫附得到的富鋰液進(jìn)行純化、濃縮，結(jié)晶制備成碳酸鋰產(chǎn)品。
西南油氣田稱，此舉實(shí)現(xiàn)了氣田水復(fù)雜雜質(zhì)及多元素共存體系下的低濃度鋰資源綠色分離、富集和提取。
相關(guān)實(shí)驗(yàn)性突破在此前已逐一推進(jìn)。去年6月底和7月初，西南油氣田所屬實(shí)驗(yàn)室已分別成功提取40升高濃度氯化鋰溶液，并制得100克氫氧化鋰，萃取出400克碳酸鋰粉末。
這是國(guó)內(nèi)油氣田行業(yè)首次從氣田水提取鋰元素，實(shí)現(xiàn)了氣田提鋰技術(shù)的“零突破”。同年9月，西南油氣田宣布首次自主在龍王廟組氣藏氣田水中提取工業(yè)級(jí)碳酸鋰。
加拿大MGX礦業(yè)（MGX Minerals）是國(guó)外從事油氣提鋰的主要公司，公司項(xiàng)目涉及從鹽湖鹵水、地?zé)崴⒂吞锼?、含鋰廢水中提鋰。其中的油田水提鋰項(xiàng)目分布在加拿大和美國(guó)。