铁矿山新时代 铁矿转型新能源-磷酸铁【电池回收年会】lg...

在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、山东爱思信息科技有限公司主办的2024SMM电池回收与循环产业年会-磷酸铁锂产业年会上，河北亨旺投资集团有限公司材料研究院院长 苟竞仁围绕“铁矿山新时代 铁矿转型新能源-磷酸铁”的话题展开阐述。

1. 铁矿行业现状

矿山行业现状

中国矿山资源丰富、种类齐全、人均资源量低、矿产资源品质不高，强烈依赖进口。

自1996年中国粗钢产量破亿吨，中国钢铁登顶世界第一已持续27年，是世界钢铁工业的生产消费中心。

自1996年来，粗钢产量一直呈快速增长趋势2024年，中国粗钢产量占世界比例达到53.8%。

“碳达峰、碳中和”为国家战略高度，钢铁行业减排任务艰巨。

中国钢铁工业碳排放约占全国碳排放总量的16%，是仅次于电力部门的第二大排放源。

钢铁行业尽早实现净零排放对中国实现双碳目标至关重要。

中国铁矿山行业现状

面临的挑战：

中国铁矿石品位低、成本高，导致国际竞争力不足；中国房地产市场萎缩，导致钢铁需求量降低；国际地缘政治博弈导致价格波动较大，增大了供应链风险。

铁矿石介绍

铁基粉末冶金提取与应用

将超纯磁铁精矿采用还原法获得的“还原纯铁粉”，具有成本低、纯度高的特点

持续加强在铁基粉末冶金应用领域的深入研究，探索高端的铁基粉末冶金材料。

正极材料

2024年全国锂电池装机量有望达到1048 GWh。其中：磷酸铁锂670 GWh（占比约63.9%），其他锂离子材料378 GWh（占比约36.1%）;

相比2022年，磷酸铁锂需求环比增长了131%；

相比2022年，磷酸铁锂需求环比增长了131%；

正极前驱体

固相合成磷酸铁锂工艺中，原料单耗磷酸铁的所占比例达90%以上。

同时磷酸铁前驱体又决定了磷酸铁锂的性能，与正极材料的性能、质量、成本等紧密相关。

铁法具有一致性好、纯度高、合格率高、杂质少等优点。

磷酸铁-铁法工艺

铁法磷酸铁产品

产品特点：

加工性能好、研磨效率高；物相纯净；产品批次一致性好。

磷酸铁对磷酸铁锂影响因素

比容量：

颗粒形貌、铁磷比

通过控制颗粒形貌、降低杂质含量、提高铁磷比来得到高比容量和能量密度的磷酸铁锂材料。

循环寿命：

铁磷比、结晶度

通过提升磷酸铁纯度、铁磷比、结晶度，可提高磷酸铁锂材料循环寿命。

倍率/压实密度

粒径形貌、比表面积

若粒径较大形状不规则，则生产出的磷酸铁锂电荷交换、锂离子扩散速率较慢，进而影响磷酸铁锂材料的倍率性能、压实密度。

低温性能

杂质离子

杂质离子的存在会导致晶格畸变、堵塞锂离子扩散通道，造成磷酸铁锂材料低温性能较差。

新型磷回收工艺

优势：

1、基于新型工艺，实现洗涤后含磷废水零排放，真正的绿色环保工艺。

2、将洗水中磷再次复用，复用率达99%以上，减少磷资源浪费及磷酸的成本投入。

3、后净化水杂质量较低，电导率30~40μs/cm，复用为新洗涤水，减少水资源浪费。

未来展望

降成本：优化工艺，降本增效；

定制化：定制化磷酸铁；

国际化：布局海外。

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2024SMM电池回收与循环产业年会专题报道