中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所聯(lián)合贛鋒鋰業(yè)，在江西省正式投產(chǎn)全球首條千噸級(jí)連續(xù)塔式萃取示范線。該產(chǎn)線專用于從鋰礦石中提取伴生的銣、銫資源，并制備高純度碳酸銣與碳酸銫產(chǎn)品。目前生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，所產(chǎn)金屬鹽類正式進(jìn)入市場(chǎng)流通環(huán)節(jié)。

連續(xù)塔式萃取技術(shù)替代傳統(tǒng)工藝

銣與銫屬于戰(zhàn)略級(jí)稀有金屬，廣泛應(yīng)用于航空航天推進(jìn)系統(tǒng)、高精度原子鐘、特種光學(xué)玻璃及真空電子器件等領(lǐng)域。我國(guó)原生銫榴石礦床儲(chǔ)量有限，大部分銣銫資源以微量形態(tài)賦存于鋰輝石礦與鹽湖鹵水中。過(guò)去，鋰鹽提取工序往往將含銣銫的尾液直接排放或廢棄，不僅造成資源浪費(fèi)，也增加了環(huán)保處理成本。傳統(tǒng)溶劑萃取工藝依賴多級(jí)混合澄清槽，設(shè)備占地面積大、有機(jī)萃取劑消耗量高，且難以穩(wěn)定產(chǎn)出高純產(chǎn)品。

針對(duì)上述痛點(diǎn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用連續(xù)塔式萃取架構(gòu)重構(gòu)分離流程。整套工業(yè)系統(tǒng)由17座萃取塔串聯(lián)組成，鋰元素提取后的殘液直接進(jìn)入塔系，經(jīng)多級(jí)逆流接觸完成銣銫的選擇性分離與深度凈化。單座新型萃取塔的等效處理能力可達(dá)傳統(tǒng)設(shè)備的十五倍，整體占地縮減逾百分之五十，萃取化學(xué)品用量同步降低四成。設(shè)備密封結(jié)構(gòu)的升級(jí)進(jìn)一步阻斷了揮發(fā)性有機(jī)物逸散，使生產(chǎn)環(huán)境更符合現(xiàn)代化工廠的綠色安全標(biāo)準(zhǔn)。

產(chǎn)線實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該技術(shù)路線的工程可行性。連續(xù)塔式系統(tǒng)在長(zhǎng)周期工況下表現(xiàn)穩(wěn)定，銫的整體回收率突破百分之九十八，銣的回收率超過(guò)百分之九十五。Zui終產(chǎn)出的碳酸銣與碳酸銫純度均穩(wěn)定在百分之九十九點(diǎn)九以上，各項(xiàng)理化指標(biāo)已滿足高端制造領(lǐng)域的進(jìn)料要求。以下為本次示范線的核心工藝參數(shù)與產(chǎn)能指標(biāo)：

表格所列數(shù)據(jù)直接關(guān)聯(lián)下游企業(yè)的采購(gòu)核算與工廠技改決策。對(duì)于鋰鹽加工商而言，連續(xù)塔式架構(gòu)意味著單位能耗與輔材成本的結(jié)構(gòu)性下降，原本作為廢料的伴生組分可轉(zhuǎn)化為獨(dú)立利潤(rùn)中心。對(duì)于終端材料采購(gòu)商，純度突破99.9%且回收率維持高位，表明國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈已具備批量交付高規(guī)格銣銫鹽的能力，可有效對(duì)沖海外供應(yīng)商交期波動(dòng)與匯率風(fēng)險(xiǎn)。采購(gòu)端在驗(yàn)貨時(shí)，通常需配合電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行批次一致性抽檢，連續(xù)塔工藝的自動(dòng)化控制特性有助于降低批次間雜質(zhì)波動(dòng)。

江西省作為國(guó)內(nèi)重要的鋰資源深加工基地，近年來(lái)持續(xù)布局新能源材料與關(guān)鍵礦產(chǎn)綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈。此次示范線的落地，依托當(dāng)?shù)爻墒斓匿圎}提純配套與化工園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室原理到工業(yè)化放大的完整跨越。中國(guó)科學(xué)院相關(guān)項(xiàng)目組指出，該技術(shù)體系是特殊鋰礦安全高效利用專項(xiàng)課題的核心成果之一，未來(lái)有望向鹽湖提鋰及復(fù)雜多金屬礦選冶環(huán)節(jié)推廣。

行業(yè)用戶需重點(diǎn)關(guān)注連續(xù)塔式萃取對(duì)銣銫定價(jià)邏輯的重塑。傳統(tǒng)工藝因試劑損耗與三廢處理成本高昂，導(dǎo)致伴生稀有金屬的經(jīng)濟(jì)回收閾值較高；而化學(xué)藥劑消耗降低四成、設(shè)備集成度提升后，邊際生產(chǎn)成本顯著下移。這意味著碳酸銣與碳酸銫的出廠報(bào)價(jià)將更貼近基礎(chǔ)金屬溢價(jià)模型，而非稀缺資源的高額貼水。采購(gòu)方在簽訂長(zhǎng)協(xié)時(shí)，可結(jié)合回收率數(shù)據(jù)重新測(cè)算物料平衡表，優(yōu)化庫(kù)存周轉(zhuǎn)策略。同時(shí)，高純度產(chǎn)品的穩(wěn)定輸出也將加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程，減少精密儀器與航天部件對(duì)進(jìn)口特種材料的依賴。

在諸多運(yùn)行指標(biāo)中，銫回收率突破98%這一數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值尤為突出。高回收率直接決定了伴生金屬能否從“環(huán)保負(fù)擔(dān)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝K”。當(dāng)回收效率跨過(guò)經(jīng)濟(jì)臨界點(diǎn)后，鋰鹽廠無(wú)需額外補(bǔ)貼即可覆蓋萃取塔的運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用，這將促使更多企業(yè)主動(dòng)接入該工藝包。對(duì)于下游光電材料與頻率標(biāo)準(zhǔn)制造商而言，穩(wěn)定的原料供給與可控的成本曲線，將大幅縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期的物料驗(yàn)證時(shí)間，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)高端裝備核心元器件的規(guī)?；慨a(chǎn)。