
文丨国泰君安
【盐湖提锂技艺多样,膜法技艺适用于高镁锂比利用情景】
1)大批锂资源分布于盐湖中:依据美国地质考查局2020年数据,已查明全球锂资源量8600万吨,此中58%锂资源分布在盐湖中。依据华夏地质考查局,我们国家约80%的锂资源分布于盐湖中,此中青藏两地占全中国盐湖总量超90%。
2)对盐湖提锂主流技艺发展容易整理,膜法技艺适用于高镁锂比利用情景:盐湖提锂的最重要的难点在于伴生离子的分离。依据盐湖卤水中锂和其它伴生离子特征,盐湖提锂技艺可分为高镁锂比和低镁锂比技艺。低镁锂比盐湖提锂技艺最重要的包括沉淀法、盐梯度太阳池法等。高镁锂比盐湖提锂技艺最重要的包括膜分离法、萃取法、吸附法等。
【膜分离法有望成为国家内部盐湖提锂的要紧技艺路线之一】
1)我们国家盐湖卤水锂资源总量虽高,但源于镁锂比高,杂质多等特色,锂含量品位低。膜分离技艺是适应国家内部盐湖提锂的要紧技艺路线之一。
2)膜分离法提取碳酸锂的工艺过程原理为:当原料卤水经过纳滤膜时,锂、钠等一价离子透过膜,镁、钙等二价离子被纳滤膜隔离,从而实现了镁、锂离子分离的目的,分离后获得低镁锂比的富锂卤水;随后经过反渗透膜或其它形式经过分离低镁锂比的富锂卤水中的水和一价锂离子,造成富锂溶液,为延续进一步提纯供给原料,终归获得电池级碳酸锂。
3)膜分离工艺具备镁锂分离成果优秀,回收率较高,工艺过程短,制造周期短,环境保护本钱低的优点。
4)膜法工艺有限性最重要的是膜长久依赖进口,存留膜运用生命较短,维护本钱高,能耗较大等缺陷,可是伴随国家内部技艺替代率渐渐提高,碳酸锂的提纯本钱有望显露显著下调,拉动膜法成为盐湖提锂的要紧技艺路线之一。
【膜资料进口替代比重提高,推进膜法盐湖提锂技艺老练、本钱下调】
1)历史上国家内部卤水提锂运用的纳滤膜和反渗透膜长久依赖进口,存留本钱高、技艺准则单一的缺陷,相当大水平上制约了膜法工艺在盐湖提锂范畴的利用。
2)日前我们国家的纳滤及反渗透膜制造技艺曾经较老练,膜资料的稳固性和绝对性已有较大提高。伴随华夏膜技艺的持续提高,在性价比优势突出的背景以下,原土龙头企业产物的市场所占率进一步提高值得期待。
3)在膜资料进口替代比重提高的产业趋向下,膜法盐湖提锂技艺老练、本钱下调,制约膜法工艺在盐湖提锂范畴利用的多重要素一步步消解,国家内部膜法盐湖提锂技艺进一步利用,有望拉动具有高档分离膜资料制造能力的膜技艺龙头企业开拓新的技艺利用情景。
【投资提议】
我们国家盐湖提锂迅速进行,膜资料进口替代趋向将推进膜法盐湖提锂技艺利用,具有膜分离焦点技艺的龙头企业迎接新的进行机缘。介绍南方汇通。久吾高科、三达膜、津膜科技等为受益标的。
正文
一、盐湖提锂技艺路线多样
大批锂资源分布于盐湖中。依据美国地质考查局2020年数据,已查明全球锂资源量8600万吨,此中58%锂资源分布在盐湖中。依据华夏地质考查局,我们国家约80%的锂资源分布于盐湖中,此中青藏两地占全中国盐湖总量超90%。
对盐湖提锂主流技艺发展容易整理:盐湖提锂的最重要的难点在于伴生离子的分离。依据盐湖卤水中锂和其它伴生离子特征,日前盐湖提锂最重要的技艺分为沉淀法、膜法、萃取法、盐梯度太阳池法、吸附法等。
盐湖卤水中最重要的含有Li+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子和SO42-、Cl-、CO32-等阴离子,按化学成分盐湖卤水分为碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型。盐湖提锂工艺和本钱最重要的由盐湖类别操控,卤水中Mg2+、B3+等伴生离子平常会给Li+分离带来难题。
图1:全球最重要的富锂盐湖卤水组成
数据来自:《盐湖卤水提锂技艺及资产化进行》
按盐湖卤水锂资源的赋存状况和特征,盐湖提锂技艺可分为高镁锂比和低镁锂比技艺,最重要的技艺路线都有实质利用名目。
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低镁锂比盐湖提锂最重要的应用惯例工艺,工艺路线最重要的包括沉淀法、盐梯度太阳池法:①沉淀法经过蒸发浓缩卤水,应用化学沉淀反映,将锂离子以沉淀方式从溶液中分离出去,可分为指标离子沉淀法和伴生离子共沉淀法,南美地域部分盐湖,如智利的阿塔卡玛盐湖采纳相似技艺路线。②盐梯度太阳池法针对低镁锂比盐湖,应用本地低温气候获得的高锂混盐卤水(锂挨近饱和点)再经过太阳池技艺不蒸发、升温要求获得富锂混盐和芒硝等沉淀,扎布耶盐湖名目等采纳该技艺路线。
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高镁锂比盐湖提锂适用膜法技艺,工艺路线最重要的包括膜分离法、萃取法、吸附法等:①纳滤和电渗析是日前膜分离提锂较为老练的两种方法。纳滤法提锂是依据纳滤膜的截留分子量和膜孔径对单价没有机盐截留成果特异性对盐湖中镁、锂分离。电渗析技艺是在电场效用下溶液中带电粒子可行经过膜而迁移,假如用一价抉择性离子交换膜,则可行将卤水中镁、锂分离,东台吉乃尔盐湖名目等采纳电渗析+纳滤路线。②萃取法是用某些对锂有特殊萃取性的有机溶剂萃取锂,最重要的萃取剂有冠醚类、有机磷类、醇、肽菁类、酮和季铵盐等(《盐湖提锂工艺及作用要素》),大柴旦盐湖等名目采纳萃取技艺路线。③吸附法用天然或合成化合物,对卤水中锂离子抉择性吸附,再将吸附剂中锂离子洗脱,使锂离子与杂质和伴生离子分离,察尔汗盐湖名目等采纳吸附法技艺路线。
图2:盐湖提锂主流技艺
数据来自:《盐湖卤水提锂技艺及资产化进行》、国泰君安证券探讨
二、膜法工艺是我们国家盐湖提锂的要紧技艺路线
我们国家盐湖卤水锂资源总量虽高,但源于镁锂比高,杂质多等特色,锂含量品位低。作为我们国家盐湖提锂的要紧技艺路线之一,膜分离工艺具备镁锂分离成果好,工艺过程短,工艺平安度高等特色。
膜分离第一阶段:纳滤体系,实现镁、锂离子分离
1)纳滤膜已广大利用于废水料理、海水淡化等范畴,精度介于反渗透与超滤之中,对分子尺寸在1nm以上或相对分子品质为200-1000的物质具备较强的截留能力。
2)纳滤技艺所以负担差为驱能源的不可逆膜分离进程,在膜两侧施加必定负担差(推进力0.5-2.0MPa)可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜,大于膜孔径的微粒、大分子、盐等被膜截留住来而实现分离的目的。
表1:纳滤技艺最重要的利用范畴
数据来自:《纳滤膜分离技艺利用于盐湖卤水提锂的探讨进展》、国泰君安证券探讨
3)纳滤膜多为荷电膜,对不同价态的离子具备抉择性,对二价及多价离子截留率超出一价离子,从而可利用于盐湖卤水中镁离子与锂离子分离,获得低镁锂比的富锂卤水。为延续反渗透膜或其它形式进一步分离低镁锂比的富锂卤水中的水和一价锂离子缔造要求。
4)但纳滤法对卤水总盐度请求高,通常卤水发展分离都须要发展稀释,因而纳滤技艺日前尚未成为独立的提锂技艺,却是最重要的与其它分离方法连用,比如与吸附法、电渗析技艺、反渗透技艺等联合。
5)膜分离法提取碳酸锂的工艺过程原理为:当原料卤水经过纳滤膜时,锂、钠等一价离子透过膜,镁、钙等二价离子被纳滤膜隔离,从而实现了镁、锂离子分离的目的,分离后获得低镁锂比的富锂卤水;随后经过反渗透膜或其它形式经过分离低镁锂比的富锂卤水中的水和一价锂离子,造成富锂溶液,为延续提锂提供原料,终归获得电池级碳酸锂(《唯赛勃招股讲明书》)。
图3:纳滤法制造碳酸锂工艺
数据来自:《盐湖卤水提锂技艺及资产化进行》
膜分离第二阶段:反渗透,造成富锂溶液
在第一阶段纳滤膜分离得到低镁锂比的富锂卤水以后,可行采纳RO+MVR技艺路线实现进一步分除杂和提纯。即纳滤除杂+反渗透浓缩+ MVR进一步浓缩+碳酸钠沉淀。这样的膜法技艺路线关于除硼优势显著。不但下降了能耗,况且彻底解决了国家内部盐湖锂产物中硼含量高的难题。
膜法技艺优点突出,但进口膜高本钱等缺点,障碍下游利用
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膜法工艺优点:分离成果优秀,回收率较高。与惯例方法相比,膜法技艺镁锂分离成果好,回收率较高,工艺过程短,制造周期短,环境保护本钱低。
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膜法工艺有限性:膜长久依赖进口,膜运用生命较短,维护本钱高,能耗较大。1)源于高矿化度、高盐度的盐湖卤水易形成膜污染,对膜的稳固性、耐酸碱性都提议高请求。膜法卤水提锂所请求的高功能膜长久依赖进口,本钱高,必定水平上制约了大范畴利用。2)电渗析膜运用一段时间后可能污染损坏,维护本钱较高(《盐湖卤水提锂技艺及资产化进行》、《高镁锂比盐湖提锂工艺技艺的探讨》)。
三、膜资料进口替代比重提高,推进国家内部膜法盐湖提锂技艺利用落地
历史上,国家内部卤水提锂用纳滤膜和反渗透膜曾长久依赖进口,相当大水平上制约了膜法工艺在盐湖提锂范畴的利用。随着我们国家膜资产自助创新能力的不停提升,国产膜曾经一步步在相干范畴造成突破。
高功能膜资料进口替代趋向确立。
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我们国家反渗透膜及纳滤膜市场曾长久依赖进口。海外高功能分离膜范畴进行老练,海外公司日前占据全世界反渗透膜及纳滤膜多数市场体积。在反渗透膜及纳滤膜市场上,海外公司起步较早,产业经历丰富,研发和制造技艺领先进步,占据了全世界多数市场体积。1)依据华夏膜产业协会体制的《2019-2020华夏膜资产进行汇报》,2019年全世界海湾以异邦家和地域反渗透膜市场差不多被美国杜邦水料理(原陶氏化学局限企业)、日东电工团体/美国海德能企业、日本东丽、科氏、苏伊士(原美国通用水料理)、华夏时期沃顿等七家企业垄断。2)国家内部纳滤膜市场最重要的由海外公司占据,包括杜邦水料理、日本东丽、日东电工/美国海德能、苏伊士等,国家内部最重要的公司最重要的为时期沃顿、唯赛勃、山东九章、沁森高科等。从产能来看,时期沃顿、唯赛勃、沁森高科和山东九章膜片年产能区别约为2330万平方米、730万平方米、600万平方米和330万平方米(《唯赛勃招股讲明书》)。
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我们国家膜资产起步晚,可是扩产踊跃、技艺迭代迅速。我们国家膜技艺探讨及利用尽管相对海外起步较晚,但从2000年今后,膜技艺利用的解决方案名目数量和范围增速较快,膜技艺利用进行快速,成为全世界要紧的新兴市场。世界著名膜技艺公司将华夏作为其要紧市场,依据华夏膜产业协会体制的《2019-2020华夏膜资产进行汇报》,近15年来华夏膜资产快速增添,2019年我们国家膜市场总产值达到2773亿元;估计2022年我们国家膜资产总产值将超越3600亿元。
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日前我们国家的纳滤及反渗透膜技艺曾经较老练,功能有了较大提高。咱们以为,伴随华夏膜产业技艺水准持续提高,在性价比优势突出的背景以下,原土龙头企业产物的市场所占率进一步提高值得期待。在膜资料进口替代率不停提高的大趋向下,制约膜法工艺在盐湖提锂范畴利用的最重要的要素将一步步破除,推进膜法盐湖提锂技艺进一步利用。
四、投资提议
我们国家盐湖提锂迅速进行,膜资料进口替代率不停提高的大趋向下,膜法提锂技艺利用将得到更多利用情景。上游具有膜分离焦点技艺的膜法水料理龙头企业迎接新的进行机缘。介绍南方汇通,企业在盐湖提锂方面供给针对性的膜元件,同一时间还为消费者提供技艺扶持和工程设置扶持。此外久吾高科、三达膜、津膜科技等为受益标的。
风险提醒:锂要求低于预期、名目进度低于预期等。
表2:盈利预测
数据来自:Wind、国泰君安证券探讨
注:收盘价日期2021-7-5 盈利预测来源国泰君安环境保护团队企业探讨汇报
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