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文檔簡介

1、行業(yè)深度研究一、云母提鋰是國內鋰資源的重要補充全球鋰資源分布不均,國內優(yōu)質資源稀缺全球優(yōu)質鋰資源集中在澳洲鋰礦和南美鹽湖根據中國鋰礦資源調查報告,鋰礦類型分為鹵水型和硬巖型兩大類,其中鹵水型鋰礦包括鹽湖鹵水型鋰礦和地下鹵水型鋰礦,硬巖型鋰礦 包括花崗偉晶巖型鋰礦和花崗巖型鋰礦。南美“鋰三角”鋰資源量占 60%,中國鋰資源儲量占 6%。根據美國 地質調查局 USGS 數(shù)據,截至 2020 年末,全球鋰資源量約 8600 萬噸,其中南美“鋰三角”地區(qū)(智利、阿根廷和玻利維亞交界處的高海拔 湖泊和鹽沼)的鋰資源量之和約占全球鋰資源總量的近 60%,其他資 源量豐富的國家還有澳大利亞、美國和中國,其中

2、澳大利亞鋰資源量 為 630 萬噸且大部分為硬巖型鋰礦,是世界上最大的硬巖型鋰礦出口 國。我國鋰資源儲量約占全球鋰資源儲量的 6%。圖表 1:2020 年主要鋰資源國查明資源量情況(萬噸)圖表 2:全球鋰資源儲量占比,中國占 6%其他, 19%玻利維亞, 24%中國, 6%澳大利亞, 8%阿根廷, 23%美國, 9%智利, 11%來源:USGS,國金證券研究所來源:USGS,國金證券研究所中國優(yōu)質鋰資源稀缺性凸顯鋰行業(yè)未來三年供需維持緊平衡狀態(tài),根據我們測算,2021-2023 年鋰行業(yè)分別短缺 8.78 萬噸、7.54 萬噸、6.89 萬噸(折 LCE),判斷中長期鋰鹽價格中樞或維持在 8-

3、10 萬元/噸。我國鋰資源高度依賴進口。2020 年我國鋰原料產量占全球比例僅 24%,基礎鋰鹽冶煉產能卻高達全球的 69%,我國掌握了全球絕大多數(shù)的鋰 加工產能,但鋰資源的自供能力明顯不足,2020 年原料自供率僅 32%。鋰資源端由于開發(fā)條件各異,產能不具備可復制性,擴張周期長、資 本開支大,同時受制于部分國家政策限制,鋰資源的獲取和控制難度 也非常大。因此保障資源供給具有高度的戰(zhàn)略意義,圍繞鋰資源的爭 奪戰(zhàn)也會越加激烈。鋰資源自主可控重要性凸顯,中國本土優(yōu)質鋰資源將迎來價值重估。擁有本土鋰資源供應的企業(yè)不僅能夠實現(xiàn)成本可控,同時供應穩(wěn)定性更高。國內鋰資源競爭優(yōu)勢開始顯現(xiàn),在資源價格上漲下

4、利潤彈性可期。圖表 3:本土鋰企業(yè)資源自給率(%)企業(yè)鋰資源資源自給率天齊鋰業(yè)泰利森鋰礦、參股 SQM、四川鋰精礦、扎布耶鹽湖100%贛鋒鋰業(yè)MRL、Pilbara、AVZ 包銷、Cauchari-Olaroz 鹽湖、Sonora35%鋰黏土、一里坪鹽湖等藍科鋰業(yè)察爾汗鹽湖100%藏格控股察爾汗鹽湖100%西藏礦業(yè)扎布耶鹽湖100%- 4 -行業(yè)深度研究企業(yè)鋰資源資源自給率永興材料江西云母礦100%融捷鋰業(yè)甲基卡鋰礦100%江特電機江西云母礦,鋰精礦50%盛新鋰能業(yè)隆溝鋰礦,銀河資源、AVZ 包銷,現(xiàn)貨采購20%雅化集團銀河資源包銷,李家溝鋰礦、Core 鋰業(yè)潛在包銷、現(xiàn)貨采購0%天宜鋰業(yè)Pi

5、lbara、AMG 包銷0%來源:各公司公告,國金證券研究所中國鋰資源以鹽湖為主,鋰云母占比最小根據中國地質調查局的地球資源利用報告書,我國鋰資源量約 714 萬噸,主要分布在青海、西藏、新疆、四川、江西、湖南等省區(qū)。鋰資源分布總體相對集中,青海、西藏和四川鋰資源儲量占國內鋰資源儲量的絕大部分,其中西藏和青海為鹽湖鹵水型,硬巖型鋰礦主要分布于四川、江西、新疆等地。我國鹽湖鋰資源量占比超過 80%,其中青海地區(qū)資源量 310.04 萬噸,西藏地區(qū) 222.3 萬噸,湖北地區(qū) 50.61 萬噸。鋰輝石占比 10.9%,四川地區(qū)資源量 76 萬噸。鋰云母占比 7.5%,江西地區(qū) 34.2 萬噸,湖南

6、地區(qū) 16.5 萬噸。我國鹽湖鹵水鎂鋰比極高和自然條件惡劣,鹽湖提鋰受到限制,因此鋰的來源以鋰云母礦和鋰輝石礦為主。圖表 4:我國鋰云母資源占比最小圖表 5:我國鋰云母集中在江西和湖南地區(qū)產地資源量(萬噸)鋰資源形式青海310.04鹽湖鹵水西藏222.3鹽湖鹵水四川76鋰輝石湖北50.61鹽湖鹵水江西34.2鋰云母湖南16.51鋰云母其他4.35合計714.01來源:中國地質調查局,國金證券研究所來源:中科院鹽湖所,國金證券研究所資源為王背景下,鋰云母礦產資源優(yōu)勢開始顯現(xiàn)江西宜春被譽為“亞洲鋰都”,位于銅鼓-宜豐-奉新-高安成礦帶之上,坐擁全球最大的多金屬伴生鋰云母礦。世界鋰云母資源主要分布在

7、津巴布韋、加拿大、美國、墨西哥和中國等地。其中中國的鋰云母資源主要分布在江西宜春、湖南正沖和尖峰嶺、廣西栗木等地。據宜春地區(qū)鋰資源類型及工業(yè)應用報告等政府資料,宜春市及其 下屬管轄地擁有探明可利用氧化鋰儲量逾 258 萬噸,折碳酸鋰當量約 636 萬噸,可生產出氧化鋰品位在 4%左右的鋰云母精礦約 6250 萬噸。其中宜春鉭鈮礦可開采氧化鋰的儲量為 110 萬噸,占全國儲量的 34%、世界儲量的 7%,是世界最大的鋰礦山之一。由于早期宜春鋰云母礦勘 探工作不完全,因此實際的儲量規(guī)??赡芨?。宜春鋰礦石資源有兩類:一類是露天含鋰礦石,該類礦石風化度高、云母片大,現(xiàn)已能選別出高品位鋰云母精礦,實現(xiàn)

8、工業(yè)化生產;另一類是地下含鋰瓷石礦,該類礦石埋藏深度大、云母片細、難選別,該類礦石由于難選別,現(xiàn)只開采用作玻陶行業(yè),沒能將資源充分利用。- 5 -行業(yè)深度研究南部新坊礦權集中品位高,宜豐奉新礦權分散品味稍低。宜春位于“袁 州-宜豐-奉新”成礦帶之上,鋰瓷石資源豐厚。全市(除宜春鉭鈮礦外)氧化鋰含量 0.4%以上的鋰礦企業(yè)采礦權 16 個,探礦權 4 個。宜春鋰 云母礦資源分布主要集中于兩個區(qū)域,總體呈現(xiàn)表現(xiàn)為南高北低的態(tài) 勢:一是宜春市袁州區(qū)新坊鎮(zhèn),即江西鎢業(yè)所屬的宜春鉭鈮礦所在地,也是目前在產的主要鋰云母礦山,原礦品味較高(0.8%左右);二是宜 豐縣及奉新縣,包括宜豐縣花橋鄉(xiāng)、同安鄉(xiāng)及奉新

9、縣上富鎮(zhèn)等。這部 分地區(qū)礦權零散分布(品味 0.4%-0.7%),以前多數(shù)是將原礦作為陶瓷 原料直接出售。圖表 6:宜春鋰資源分布圖來源:宜春鉭鈮礦,國金證券研究所圖表 7:宜春鉭鈮礦各類資源儲量氧化鋰類型儲量(噸)平均品味(%)Ta2O5150510.0098Nb2O5126080.0082Li2O10823620.708Rb2O3369480.2204Cs2O373730.0244來源:宜春鉭鈮礦,國金證券研究所 江西宜春目前有四家企業(yè)具備云母提鋰技術和成熟產線,其中永興材料已有 1 萬噸、規(guī)劃達到 3 萬噸云母提鋰產能;南氏鋰電已有 6 萬噸云母提鋰產能;江特電機已有 1.5 萬噸云母提

10、鋰和 1.5 萬噸鋰輝石提鋰產能,目前規(guī)劃進行鋰輝石提鋰產線兼容改造,其云母提鋰產能將逐步提升至 2 萬噸/年以上;飛宇新能源已有 2 萬噸云母提鋰產能,遠期計劃實現(xiàn) 4 萬噸/年碳酸鋰產能。 除此之外,宜春鉭鈮礦(414)主要做云母礦采選,直接銷售鋰云母精礦 給南氏鋰電等企業(yè);宜春礦業(yè)公司作為宜春市的鋰云母資源整合收儲平臺,直接控股和參股了近 20 個鋰礦山。- 6 -行業(yè)深度研究圖表 8:江西宜春主要鋰云母提鋰公司技術對比與產能情況鹽產量產能永興材料復合鹽低溫焙燒技術+固氟技術+隧道窯10.93南氏鋰電復合鹽焙燒+回轉窯61.5江特電機復合鹽焙燒+回轉窯1.50.42飛宇新能源復合鹽焙燒+

11、回轉窯20.74公司提鋰工藝鋰鹽產能2020 鋰鋰鹽規(guī)劃來源:公司公告,國金證券研究所圖表 9:宜春市擁有采礦權的含鋰礦山基本情況梳理資源儲可采儲生產規(guī)宜春鉭鈮礦(414)宜春鉭鈮礦有限袁州區(qū)新坊鄉(xiāng)宜春鉭鈮礦露天開采噸)14213噸)99560.38%噸/年)23170%花橋礦業(yè)宜豐縣花橋鄉(xiāng)宜豐縣化山瓷石礦露天開采450726160.39%100永興材料46%花鋰礦業(yè)宜豐縣花橋鄉(xiāng)宜豐縣白水洞高嶺土礦露天開采56525權益人持股比例采礦權公司位置礦山開采方式量(萬量(萬Li2O品位模(萬100%江特電機宜豐縣同安鄉(xiāng)獅子嶺鋰瓷石礦露天開采14030.55%60江特電機51%宜春新坊鈮鉭袁州區(qū)新坊鄉(xiāng)

12、宜春新坊鉭鈮礦露天開采35636%博鑫礦業(yè)袁州區(qū)60何家坪鉭鈮礦金子峰礦業(yè)有限南氏鋰電49%公司奉新縣上富鎮(zhèn)奉新縣金峰硅礦廠露天開采41飛宇新能源70%春友鋰業(yè)宜豐縣花橋鄉(xiāng)宜豐縣花橋大港瓷露天開采91920.51%150奉新縣塘下含鋰瓷15123奉新縣礦業(yè)有限石礦公司石礦19173奉新縣富華瓷石礦12103宜春礦業(yè)51%奉新聯(lián)明永利礦奉新縣上富鎮(zhèn)奉新縣聯(lián)盟陶瓷土露天開采3001267420宜春礦業(yè)51%奉新縣上富鎮(zhèn)金奉新縣上富鎮(zhèn)奉新縣金港鉀長石露天開采1062宜豐縣同安鄉(xiāng)東槽露天開采54515宜豐縣第一瓷礦地下開采2江西鼎興礦業(yè)有宜豐縣同安鄉(xiāng)鵝頸地下開采2宜豐縣同安鄉(xiāng)同安地下開采5宜豐縣同安鄉(xiāng)

13、黨田瓷礦地下開采2公司(414)土礦宜春礦業(yè)100%奉新縣上富鎮(zhèn)奉新縣郭家含鋰瓷地下開采業(yè)有限公司礦港鉀長石礦礦鼎興瓷土礦宜春礦業(yè)30%宜豐縣同安鄉(xiāng)瓷礦限公司瓷礦高安市礦業(yè)開發(fā)宜春礦業(yè)100%公司來源:各公司公告,宜春礦業(yè)官網,國金證券研究所高安市伍橋鎮(zhèn)高安市華林山鎮(zhèn)高安市伍橋瓷石礦高安市聯(lián)合丁家瓷石礦高安市華峰瓷石礦高安市高華瓷石礦地下開采鋰云母礦產資源優(yōu)勢開始顯現(xiàn)之前鋰云母面臨成分復雜、品位較低等天然局限性,造成提煉難度大、所生產碳酸鋰質量難以達到電池級水平等問題。近年來,云母提鋰技 術有所突破,采用硫酸鹽焙燒法以及固氟工藝和尾礦處理技術,云母 提鋰已實現(xiàn)連續(xù)生產,有效的避免了氫氟酸腐蝕設

14、備以及氟化氫氣體 污染問題;同時提鋰與沉鋰工藝的改進,顯著降低了碳酸鋰的生產成- 7 -行業(yè)深度研究本。另外,通過對副產品長石粉、石英以及鉭鈮錫精礦的回收利用,可抵消部分鋰云母精礦的生產成本。隨著鋰云母提鋰工藝的優(yōu)化,鋰云母已實現(xiàn)規(guī)?;a,其儲量豐富、原礦成本較低的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn),因此發(fā)展鋰云母提鋰將成為中國戰(zhàn)略 性需要。下游鋰電池巨頭入局,開啟鋰云母資源爭奪戰(zhàn)2020 年全球動力電池廠商中,寧德時代占據 24.6%份額,國軒高科占據 2.2%份額,國內動力電池廠商中,寧德時代占據 50%份額,國軒高科占據5.2%份額。寧德時代和國軒高科是全球知名的鋰電池供應商,寧德龍頭地 位穩(wěn)固,國軒是國內

15、動力鋰電池先導者之一。為維穩(wěn)上游鋰資源的穩(wěn)定供 應,全球電池廠、主機廠、材料企業(yè)圍繞上游資源的材料搶奪戰(zhàn)愈演愈烈。圖表 10:2020 年全球動力電池裝機份額圖表 11:2020 年國內動力電池裝機份額來源:SNE,國金證券研究所來源:中汽協(xié),國金證券研究所國軒高科與宜春經濟技術開發(fā)區(qū)簽約布局上游鋰云母資源根據公告,國軒高科于 2021 年 3 月 24 日與宜春市礦業(yè)有限責任公司簽署了合作協(xié)議,雙方共同出資 10,000 萬元設立合資公司宜春國軒礦業(yè)有限公司。其中,國軒高科占合資公司注冊資本 51%;宜春礦業(yè)占合資公司注冊資本 49%。宜春市擁有豐富的鋰礦資源,鋰電新能源產業(yè)發(fā)展基礎條件優(yōu)越

16、,宜春市正致力于發(fā)展鋰電新能源首位產業(yè),引進鋰電新能源行業(yè)頭部企業(yè),全力打造全球有影響、全國排前列的鋰電新能源產業(yè)城市?;陔p方共同的發(fā)展愿望和相互契合的發(fā)展優(yōu)勢,公司擬在宜春實施建設國軒高科鋰電產業(yè)園項目,并規(guī)劃于宜春建立公司供應鏈區(qū)域總部,并設立研究院、驗證院、檢測院等研究機構。江西省宜春市鋰電新能源產業(yè)發(fā)展規(guī)劃實施方案提出,確保 2020年實現(xiàn)碳酸鋰產量超 12 萬噸。按照制造 1GWh 磷酸鐵鋰電池約需要 550 噸碳酸鋰,1GWh NCM 三元鋰電池約需要 710 噸碳酸鋰計算,12萬噸磷酸鐵鋰電池可滿足約 218GWh 磷酸鐵鋰電池或 169GWh NCM三元鋰電池的生產需要。寧德

17、時代不排除參與鋰云母資源開發(fā)。寧德此前相繼投資加拿大鋰業(yè)公司、認購澳洲鋰礦商 Pilbara 股權,并與嘉能可、北美鋰業(yè)、格林美等通過系列 資本運作及長單等形式,建立從鋰資源(包含鋰礦及回收兩種渠道)、碳酸 鋰及氫氧化鋰、三元前軀體、磷酸鐵鋰及三元材料等完整充實的上游原材 料布局版圖。2021 年 5 月,宜春市委書記于秀明率隊赴福建寧德時代新能 源科技股份有限公司學習考察,寧德時代董事長曾毓群會見考察團一行。二、鋰云母戰(zhàn)略地位提升的重要原因:技術突破+成本下降- 8 -行業(yè)深度研究圖表 12:三種提鋰技術對比技術成型云母提鋰五大技術路線根據鋰資源的存在形態(tài),提鋰技術可分為礦石提鋰和鹽湖提鋰,

18、其中礦石提鋰又分為鋰輝石提鋰和鋰云母提鋰。礦石提鋰和鹽湖提鋰適用于不同類型的原料、采用不同的生產工藝、產出不同品級的鋰鹽產品。根據中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會的資料,我國生產碳酸鋰與氫氧化鋰的主要原料仍以鋰輝石為主,礦石提鋰在制備氫氧化鋰方面具備一定的優(yōu)勢。礦石提鋰工藝相對成熟,可直接生成各種深加工鋰產品,副產品少, 對礦源的品質要求較低,但對制備低端工業(yè)級鋰產品不具備成本優(yōu)勢。鹽湖鹵水提鋰具有成本相對較低的優(yōu)勢,一般直接產品為工業(yè)級碳酸 鋰,需要經過一定的提純技術方可轉化為深加工鋰產品,提鋰技術難 度相對較高,技術通用性差,不同鹽湖資源稟賦需要不同的提鋰技術,副產品較多,一般為鉀肥、硫酸鉀鎂

19、肥、硼鎂礦等,且鹽湖開發(fā)一次 性投入較大。鋰輝石鋰含量通常高于鋰云母,更適合生產含鋰原材料。但我國鋰輝石礦資源少,主要依賴澳洲等地進口,供應保障穩(wěn)定性不足。我國擁有亞洲儲量最大的鋰云母礦,因此從資源稟賦和開發(fā)成本的角度,鋰云母提鋰具有一定優(yōu)勢。鹽湖提鋰鋰輝石提鋰鋰云母提鋰資源方面青海鹽湖中的鋰資源占我國鋰儲量的80%以上,儲量豐富我國鋰輝石礦資源量少,國內鋰輝石提鋰加工企業(yè)原料供應的 90%依賴進口主要依賴進口,運輸成本高,造成生我國擁有亞洲儲量最大的鋰云母礦,資源豐富生產成本生產成本一般較低產成本過高生產成本占優(yōu)技術難度青海鹽湖鹵水中含鎂較高,單位含鋰量偏低,鎂鋰分離技術難度大原料化學組成較

20、穩(wěn)定簡單且雜質含量很低,因此生產工藝流程簡單,技術難度小鋰云母相對含鋰量低,云母提鋰技術受到制約現(xiàn)階段我國云母提鋰僅占礦石提鋰的面臨現(xiàn)狀青海省鹽湖提鋰技術取得重大突破,但企業(yè)產能釋放仍面臨挑戰(zhàn)依賴國外進口2%左右,提取技術上的突破將會帶來巨大的開發(fā)空間主要提鋰技術吸附法、煅燒浸取法、萃取法和膜法、沉淀法、電滲析法硫酸焙燒法、氯化焙燒法、石灰石焙燒法、壓煮法石灰石燒結法、硫酸鹽焙燒法、硫酸法、氯化焙燒法和壓煮法來源:輕金屬,國金證券研究所鋰云母成分復雜,比鋰輝石提鋰難度大鋰輝石是一種輝石族礦物,化學式為26,理論上含2 8.03%,鋰輝石共有-鋰輝石,-鋰輝石,-鋰輝石三種變體,通常需要將穩(wěn)定的

21、天然鋰輝石礦(-鋰輝石)通過高溫焙燒轉變?yōu)榛钚暂^高的-鋰輝石后再進行后續(xù)的提鋰工藝。經過采選之后,一般的化學級鋰精礦中的2含量通常為 5%6%。原礦品位 1%-1.5%。鋰 云 母 是 一 種 層 狀 鋁 硅 酸 鹽 礦 物 , 其 化 學 式 為221+(24210)(,) ,其中 = 00.5,2含量為3.3%7.74%,另外還含有鉀、鋁、硅、氟等雜質,鋰云母精礦采選后 Li2O 含量通常為 2.03.5%,常含銣、銫等。原礦品位較低,一般為 0.3%-0.6%。- 9 -行業(yè)深度研究圖表 13:鋰輝石和鋰云母礦石樣本圖表 14:鋰輝石和鋰云母物化性質比較名稱鋰輝石鋰云母化學式LiAlSi

22、2O6K( Li,A)3Si3AlO10(OH,F)2理論品味8.0%7.8%實際品味1.5%-7.0%3.0%-4.0%晶型單斜晶系單斜晶系外觀柱狀、粒狀、板狀層狀顏色灰白、灰綠、黃紫、粉密度3.0-3.22.8-2.9莫式硬度6.5-7.02.0-3.0典型礦山澳大利亞格林布什礦山江西宜春鉭鈮礦鋰輝石鋰云母來源:百度圖片,國金證券研究所來源:國金證券研究所鋰輝石本質是含鋰的硅鋁酸鹽,從化學式來看,鋰云母成分更加復雜,提取過程中主要面臨雜質較多,其中氟元素在反應過程中易產生氫氟 酸,腐蝕設備,造成生產無法連續(xù),因此鋰云母在原料提煉和鋰鹽提 純上難度更大;鋰云母中 2 含量相對鋰輝石更低,單耗

23、更大,所以 云母提鋰加工環(huán)節(jié)成本比鋰輝石提鋰更高。鋰云母提鋰方法主要有石灰焙燒法、硫酸焙燒法、硫酸鹽焙燒法、氯化焙燒法和壓煮法。目前,經過過年的反復嘗試,硫酸法基本被淘汰,廠商多使用復合鹽焙燒法,且基本定型。硫酸法可以細分為硫酸焙燒浸漬法和硫酸浸出法。硫酸焙燒浸漬法由于焙燒溫度太高,導致能耗過高,并且鋰的提取率也較低,已經逐漸被硫酸鹽焙燒法所取代。硫酸浸出法直接使用硫酸溶液對鋰云母進行礦漿攪拌浸出,粒度小于 180 m 的鋰云母精礦與濃硫酸質量比為 1.2:1,在液固比為 2.5:1、溫度為 138的條件下攪拌浸出 10h,鋰浸出率達 94.18%。硫酸鹽焙燒法最早源于 1909 年德國學者

24、Wadman 提出的硫酸鉀法,以硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鈣、硫酸亞鐵等單一硫酸鹽或復合硫酸鹽作為焙燒助劑,與鋰云母在 8501000下焙燒,焙砂經水或稀硫酸浸出后實現(xiàn)鋰的溶出。由于硫酸法造成對設備的腐蝕問題嚴重,且含氟問題突出,對產線運行不達標準,因此,該方法已在過去幾年逐步放棄。- 10 -行業(yè)深度研究圖表 15:鋰云母硫酸鹽焙燒法生產碳酸鋰的工藝流程圖來源:中國粉體網,國金證券研究所石灰石燒結法:將石灰石或者石灰與鋰云母礦按 3:1 的質量比混勻后 于 8001000焙燒 13h,破壞鋰云母礦相結構,生成包含碳硅灰石、正硅酸鈣、螢石等的焙砂,焙砂經水淬、磨細后,通過水浸得到含氫 氧化鋰的浸出液

25、,溶液經凈化、蒸發(fā)濃縮、冷結晶回收一水氫氧化鋰 產品。壓煮法:將鋰云母在 850900溫度下用水蒸氣焙燒脫氟,再與鹽溶液在高溫高壓下浸出,使鋰溶出,根據所用藥劑不同又分為食鹽壓煮法、石灰乳壓煮法、純堿壓煮法等。氯化焙燒法:指氯化劑與鋰云母混合在 8001000焙燒,使鋰轉化為可溶性氯化鋰,再經水浸提取鋰,所用氯化劑通常為氯氣、鹽酸、氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化銨等。圖表 16:云母提鋰五大主流技術路線云母提鋰技術原理優(yōu)點缺點石灰石燒結法硫酸鹽焙燒法硫酸法將鋰云母與石灰石混合磨細后在 900- 1100條件下焙燒,使其中的堿金屬都能夠轉化為易溶于水的化合物,之后采用水浸的方式提取其中的鋰資源。采

26、用硫酸鹽與一定量的鋰云母在高溫下焙燒,將鋰云母中的鋰轉化為易溶解的硫酸鋰,之后采用水浸的方法回收其中的鋰資源。采用硫酸與鋰云母反應,氫離子替代鋰離子,生成可溶性硫酸鋰,浸出液凈化除雜后加入碳酸鹽反應得到碳酸鋰沉淀,分為硫酸焙燒浸漬法和硫酸浸出法。提鋰工藝原料易得,成本低。具有通用性,幾乎能分解所有的含鋰礦石,且鋰云母中的鋁幾乎不會被置換出來進入硫酸鋰溶液中而造成除鋁的麻煩,雜質含量少,浸出率比較高,工藝簡單。避免了高溫焙燒,能耗低,反應溫度低,是比較高效的提鋰工藝,廢渣量小。該工藝焙燒過程中溫度可達到 900-1100,能耗較高,鋰的回收率低,且處理過程中渣量大,渣難以再利用,易造成嚴重的二次

27、污染。要保證鋰的浸出率,需要消耗較多的 K2SO4,溶液中的硫酸鉀和硫酸鈉濃度較高,與硫酸鋰容易生成溶解度較低的 Li-Na-K 或 Li-K 的復鹽,產品也常被鉀污染,能耗比較高,礦渣量大且難以利用,成本高,昂貴的銣銫留在礦渣里無法提取,并且高溫焙燒過程會有較多的氟和硫化物廢氣揮發(fā),環(huán)境污染比較重。對鋰云母的細度有要求,鋰云母需要球磨達到一定的細度之后才能滿足浸出率的要求,反應時間也比較長;浸出過程鋁也被大量溶出,需要除去大量的鋁,會造成鋰的較大損失;反應完成后殘留較多的硫酸,需要消耗大量的堿去中和殘留 酸。氯化焙燒將鋰云母與氯化鈉和氯化鈣等氯化物按一鋰轉化率高,反應時間焙燒過程氯離子對儀器

28、設備的腐蝕嚴重,對防腐- 11 -行業(yè)深度研究云母提鋰技術原理優(yōu)點缺點法定的比例混合球磨后在一定溫度下焙燒,將鋰云母中的鋰及其他有價金屬轉化為可溶性的氯化物,浸出后得到含鋰溶液。 先將鋰礦石進行焙燒脫氟,使礦相轉型,然后與碳酸鈉按一定的比例濕磨混勻,在大于 200和 0.22MPa 的壓力下反應,壓煮法在此條件下,Na 離子將 Li 離子置換出 來,往水浸出漿料中通往二氧化碳使碳酸鋰轉化為可溶性碳酸氫鋰,固液分離后得到碳酸氫鋰溶液,加熱分解后得到碳酸鋰產品。來源:中國粉體網,國金證券研究所短,堿金屬的回收率高,廢渣量少。工藝流程簡單,物料流通量較小,設備腐蝕 小,能耗較低,不會生成大量的低價值

29、副產 品。要求比較高,存在比較大的環(huán)保問題。鋰回收率低,反應條件苛刻,需要在高溫高壓下浸出,且消耗較多的二氧化碳氣體。成本快速下降云母提鋰具備經濟性和產業(yè)化能力過去云母提鋰技術尚未成熟,初期主要采用石灰石焙燒法,由于除雜過程復雜,廢渣量大等缺點已逐漸被淘汰。2018 年之前主要采用硫酸法提鋰,由于鋰云母品位低、渣量大、含氟的特點,導致三個問題:一是直接通過硫酸浸出鋰云母精礦,浸出率低于 60%,致使原料成本偏高;二是冶煉時易形成氫氟酸,生產設備容易收到腐蝕侵襲而停產維修;三是按照 17 萬噸鋰云母精礦提取 1 噸碳酸鋰的比例測算,每生產 1 噸碳酸鋰會產生 16 噸的廢渣,廢渣若得不到有效處理

30、,會產生環(huán)保問題。因此 2018 年之前云母提鋰產量受限且成本高居不下,在國內碳酸鋰市場供應占比不到 10%。隨著 2018 年、2019 年云母提鋰技術取得重大突破、2020 年規(guī)模化生產和 技術進一步升級,疊加選礦產生的鉀、銣、銫等高附加值產品的抵扣,提 鋰成本現(xiàn)已經顯著下降,目前四家主要云母提鋰企業(yè)(永興材料、南氏鋰 電、飛宇新能源、江特電機)均實現(xiàn)核心提鋰工藝的轉變,即從硫酸浸出 法改進為硫酸鹽焙燒法,且固氟工藝取得突破,徹底解決了設備腐蝕問題。行業(yè)平均生產成本已經從之前的 10 萬元/噸降到現(xiàn)在的 3.5-4.5 萬元/噸。對比來看,鋰云母提鋰相對鋰輝石提鋰具有綜合成本優(yōu)勢。鋰云母提

31、鋰:假設 6 噸原礦對應 1 噸鋰云母精礦,17 噸鋰云母精礦對應 1 噸電池級碳酸鋰,暫不考慮副產品長石粉收益對成本的覆蓋。中性條件下,按照鋰云母精礦價格約 1000 元/噸,原料成本為 17000 元/噸,鋰云母加工成本為 25000 元/噸,綜合云母提鋰生產 1 噸電池級碳酸鋰成本為 42000 元/噸。圖表 17:鋰云母提鋰生產 1 噸電池級碳酸鋰成本拆分(元)(不含稅)- 12 -行業(yè)深度研究來源:國金證券研究所鋰輝石提鋰:假設 6 噸原礦對應 1 噸鋰輝石精礦,8 噸鋰輝石精礦對應 1 噸電池級碳酸鋰。中性條件下,鋰輝石精礦價格約 500 美元/噸,按照最近匯率 6.48 ,鋰輝石

32、精礦價格 3240 元/噸,對應原料成本 25920 元/噸,鋰輝石加工成本 20000 元/噸,綜合鋰輝石提鋰生產 1噸電池級碳酸鋰成本為 45920 元/噸。圖表 18:鋰輝石提鋰生產 1 噸電池級碳酸鋰成本拆分(元)(不含稅)來源:國金證券研究所我們從兩家上市公司永興材料、江特電機的財報中,也可以驗證到相關信息。根據永興材料 2020 年年報,公司采用復合鹽低溫焙燒技術與固氟技術 的融合,形后隧道窯焙燒的工藝、動力學控制選擇性浸出技術,與傳 統(tǒng)的硫酸方式相比,更環(huán)保,產量也更為穩(wěn)定。20 年實現(xiàn)碳酸鋰產量 8,741.82 噸,實現(xiàn)銷量 9,612.32 噸(含試生產期間銷量 1,480

33、.72 噸。根據公司年報披露的 20 年三季度達產后單噸碳酸鋰成本,20Q3、 20Q4 為 3.59 萬元/噸、3.31 萬元/噸(含折舊,不含三費、稅、研發(fā) 費用),測算不含稅的完全成本在 4.2-4.3 萬元/噸。根據江特電機 2020 年年報問詢回復函,其 2020 年度碳酸鋰單位成本6.7 萬元/噸,較 2019 年的 8.71 萬元/噸已實現(xiàn)大幅下降。考慮到江特 公司負債率較高等財務問題,剔除上述因素,其實際生產成本或更低。圖表 19:永興材料、江特電機成本梳理公司數(shù)據2020 年2019 年碳酸鋰銷量(噸)3,713.4711,429.03售價(萬元/噸)3.354.26收入(萬

34、元)12,439.6948,661.33成本(萬元)24,888.9599,528.68單位成本(萬元/噸)6.708.7120Q320Q4產量(噸)2,775.913,223.55碳酸鋰生產成本(萬元)9,966.8610,672.72單噸碳酸鋰生產成本(元)35,904.8533,108.59江特電機永興材料來源:公司年報、國金證券研究所永興材料首創(chuàng)隧道窯焙燒工藝,單噸成本較同行低 8500 元左右- 13 -行業(yè)深度研究四家企業(yè)在硫酸鹽焙燒階段具體的工藝各有千秋,其中永興材料采用復合鹽低溫焙燒技術,固氟技術先進,固氟率達 99.5%以上,大大減少設備腐蝕;在焙燒過程中首創(chuàng)引入隧道窯,單噸

35、成本較回轉窯降低 1500 元左右。此前,所有鋰行業(yè)的窯都為回轉窯?;剞D窯是動態(tài)焙燒,理論上轉晶 率、熱效率、產量等高于隧道窯,但隧道窯更趨向于靜態(tài)焙燒,窯中 物料和窯壁并不接觸,可以有效避免粘壁停機問題,自動化程度較高,相比回轉窯工藝可以節(jié)能 15%,而且燒程和反應時間加長,溫度控制 更精準穩(wěn)定,氧化鋰的浸出率從回轉窯的 80%提升到了 85%,可有效 降低成本。同時氮氧化物、氟化物的排放降低,更加環(huán)保節(jié)能。硫酸鹽固相焙燒工藝的成本中較大一部分來自硫酸鹽的支出,永興材料在蒸發(fā)濃縮階段通過 MVR 設備讓硫酸鉀和硫酸鈉析出,實現(xiàn)自產混合鹽循環(huán)利用,降低輔料成本,單噸成本降低 4000 元左右。

36、在濕法冶煉碳酸鋰過程中,改進沉鋰工藝流程,省去碳化環(huán)節(jié),一步法得到電池級碳酸鋰,縮短了工藝流程,節(jié)約 3000 元/噸從工業(yè)級到電池級的提純碳化成本。圖表 20:永興材料云母提鋰工藝流程與降本方案來源:公司公告,國金證券研究所三、打消市場疑慮:鋰云母廢渣可循環(huán)再利用過去很長一段時間,關于鋰云母廢渣如何處理一直是投資者最擔心的問題,我們認為,當前長石足夠消納目前產能以及未來的新增產能帶來的廢渣量;同時,隨著鋰云母廢渣更多綜合利用項目的研發(fā)推廣,其資源價值將被更 深度的開發(fā),經濟性凸顯,環(huán)保問題將有效解決。鋰云母原礦含鉭、鈮、鋰、銣、銫等多種稀有金屬。在選礦階段,產品主要為鋰云母精礦、鉭鈮精礦、不

37、同等級的鋰長石粉等,鉭鈮礦和長石粉都有各種應用領域,其中長石粉是制造陶瓷、玻璃的重要材料;鉭鈮主要應用于國防、航空航天、電子計算機等領域,對外銷售所得可以覆蓋鋰云母的選礦支出,帶來成本優(yōu)勢。- 14 -行業(yè)深度研究圖表 21:鋰云母選礦工藝流程原礦 破碎系統(tǒng) 濕發(fā)球磨 篩分系統(tǒng) 磁選系統(tǒng) 重選系統(tǒng) 浮選系統(tǒng) 分離系統(tǒng) 長石粉鋰云母精礦鉭、鈮、錫等稀有金屬來源:國金證券研究所圖表 22:鋰云母精礦成分組成等級化學成分(%)Li2OK2O+Na2OAl2O3SiO2Fe2O3Rb2OCs2O特級4.59.023.552.840.181.450.22優(yōu)級4.08.523.053.570.191.30

38、0.20一級3.58.022.556.030.191.200.19來源:宜春鉭鈮礦,國金證券研究所圖表 23:鉭鈮精礦和長石粉的成分組成鉭鈮精礦化學成分(%)元素(TaNb)2O5Ta2O5Nb2O5TiO2SiO2WO3U3O8+ThO2含量(%)40251511110.5鋰長石粉化學成分(%)元素Li2OK2ONa2OAl2O3SiO2Fe2O3Rb2OCs2O含量(%)0.8-1.41.8-2.24.5-4.815-16.569-720.100.250.048來源:宜春鉭鈮礦,國金證券研究所 長石粉充分消納。根據永興材料投資者交流紀要,高安是中國第二大陶瓷基地,有近 300 條生產線,單

39、條線需原料 800 噸/天,其中長石原料 200多噸/天,合計對應長石需求量 6 萬噸/天。永興目前 1 萬噸碳酸鋰產能對應每天長石產量 3000 噸/天,意味著足以容納宜春地區(qū)云母提鋰量未來至少達到 10-15 萬噸體量。此外,浸出渣之后可以在水泥行業(yè)用量擴大,烘干后也可以用在混凝土攪拌站,以及裝配式建筑材。其他外售綜合利用因近年來新能源汽車、電子產品和核能的快速發(fā)展鋰云母廢渣得到了廣泛利用,對廢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。- 15 -行業(yè)深度研究混凝土。采用廢渣做摻料配制混凝土的 p H 值和物理性能與普通砂配 制

40、的混凝土相似,廢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。廢渣在混凝土中 起化學填充作用,有效改善了其微觀結構。廢渣作為細骨料摻入混凝 土后,提高了砂漿的流動性,碳化深度下降,混凝土耐磨性、抗氯離 子滲透性顯著提高。水泥。鋰云母廢渣的 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。鋰云母廢渣中 SiO2 和 Al2O3 主要以無定形存在,具有較低的火山灰活性,通過物理或化學的方法大幅提高其活性,可制備水泥熟料。建筑陶粒。鋰云母廢渣中 CaO、MgO、Na2O 和 K2O 含量達 15%, 在燒

41、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。X 射線衍射分析陶粒以石英和莫來石相為主,含少量的鈣長石 和赤鐵礦;掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)陶粒表面光滑少孔,內部含有大量均勻 且少連通的蜂窩狀微孔,因此廢渣陶粒具有輕質高強低吸水率的特點,具備保溫、隔熱、隔聲等優(yōu)良性能。陶瓷生產原料。鋰云母廢渣主要成分為 SiO2 和 Al2O3,與陶瓷生產所需的硅酸鹽礦物組成接近。分子篩。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(guī)則、水熱穩(wěn)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。四

42、、投資建議&投資標的始終看好云母提鋰龍頭永興材料投資建議我們認為,隨著云母提鋰的技術定型、成本快速下降、廢渣消納疑慮消除,國軒等電池廠商的入主即是最好的證明,其未來將成為國內鋰資源的重要 補充之一。判斷宜春地區(qū)云母提鋰產能上限有望達到 10-15 萬噸級別,云 母路線相關標的價值重估之路還在進行中。標的:始終看好云母提鋰龍頭永興材料我們看好云母提鋰技術,看好永興材料最有希望成長為云母龍頭。幾大邏輯:資源邏輯進一步發(fā)酵鋰礦資源供需緊張至少維持至今年底。鋰資源包括礦石、鹽湖等供給不足的態(tài)勢已日益嚴重,澳洲礦山 Alita、Altura 的破產重組、南美鹽湖因疫情的延遲放量,資源端今年僅國內有小部分

43、增量,預計年內資源緊張問題難以解決,精礦漲價趨勢還將至少維持至今年底,產業(yè)鏈利潤有望向上游轉移。單純的鋰鹽加工企業(yè)不具備優(yōu)勢,有礦且能匹配鋰鹽產能的才有利潤彈性。從近期幾個事件看,資源自主可控邏輯進一步發(fā)酵智利因為疫情封國,船期延遲;國內部分企業(yè)因缺礦開始減產或該做代加工;中澳關系等。國內云母、鹽湖價值重估。國內云母提鋰、鹽湖提鋰近兩年技術路線 打通、成本下降,國內鋰資源競爭優(yōu)勢開始顯現(xiàn),市場預期開始反轉,相關資源迎來價值重估,從最近融捷、科達、永興等國內資源公司股 價走勢看,上述邏輯已經開始反應。云母提鋰仍有較大預期差,市場認知尚未充分- 16 -行業(yè)深度研究從近期交流情況看,雖然永興股價經

44、歷了去年一波 4 倍漲幅的上漲,但部分投資者對云母提鋰的疑問,還停留在技術是否可行、成本、產量等基礎性問題,對資源、廢渣處理等也仍存在一些疑問。對于上述問題:成本:公司 2020 年累計實現(xiàn)碳酸鋰產量 8742 噸,2021Q1 實現(xiàn)碳酸鋰銷量 2587 噸,2020 Q4 和 2021Q1 生產成本大約為 3.31 萬元/噸和3.2 萬元/噸(不含三費、研發(fā)費用、稅,含折舊),成本競爭力十足。圖表 24:永興材料云母提鋰生產成本已下探至 3.2 萬元 /噸(不含稅)2020Q32020Q42021Q1產量(噸)2775.913223.552587(銷量)成本(萬元/噸)3.593.313.2圖表 25:永

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