作者：L.L. Poirier

1月，美国第一家大型直接提取锂精炼厂在美国加州的“锂谷”开工建设，这一能源转型的举动有望将索尔顿海域转变为重要的原料来源。

总部位于澳大利亚的受控热资源公司正在牵头一个18.5亿美元的项目，在“帝国谷”地区的海边建设一个完全集成的锂和可再生能源生产工厂。1月30日，该项目一期建设启动。

受控热资源公司首席执行官罗德·科尔维尔表示：“我们正在为可持续的电池材料和清洁能源园区奠定基础，这将缩小行业上游、中游和下游之间的差距，并为美国的电池供应链整合设定新标准。”

该项目将是一家锂生产和地热发电厂，使其成为世界上第一个将这两种资源结合起来的工厂。一期预计每年生产约2.5万吨一水合氢氧化锂（电池级），足以支持每年约41.5万辆电动汽车的生产。

汽车制造商巨头已经抓住机会投资该项目。2021年，通用汽车成为第一家私人投资者，据说贡献了数百万美元。其他的出资人于2023年8月落实，当时通用汽车的母公司Stellantis投资了1亿美元。

全面运营后，该工厂每年将生产30万吨碳酸锂当量。根据一份为期10年的合同，开发商将每年向Stellantis提供多达6.5万吨的一水合氢氧化锂（电池级）。

从地热卤水中提取锂

该工厂采用直接提取锂方法，通过两个主要步骤进行操作。首先，地热发电厂产生清洁电力和蒸汽。然后在发电过程中，从地热卤水中提取锂。

地表卤水不用丢弃，而是将其重新注入地下。通过过滤提取的锂，用于生产碳酸锂或氢氧化锂。

“直接提取工艺”并不是一项新技术……实际上它已经在阿根廷使用了几十年，尽管是以一种混合的方式。”加州大学河滨分校地质学荣誉退休教授迈克尔·麦吉本解释说。

受控热资源公司也不是第一家试图利用索尔顿海地热卤水生产锂的公司。伯克希尔·哈撒韦公司在2021年获得了一笔1490万美元的捐赠，用于研究提取过程，但几周后能源部就取消了这笔资金。

与硬岩开采相比，这种方法具有显著的环境优势。硬岩开采包括爆破岩石，然后压碎岩石，将其浸泡在硫酸中，最后在高温下焙烧以释放锂。

麦吉本补充说，“该工艺适用于地热和油田的卤水，是一种更加环保的技术，因为基础设施已经到位，并且在地热发电的情况下，卤水已经被送到地表。所以，你只是从已经产生的卤水流中选择性地过滤出锂。没有必要建设大规模的基础设施。”

该方法还拥有与硬岩采矿相当的提取率（约95%），而无需蒸发卤水池、露天采矿和化石燃料加工，同时自带动力来驱动提取过程。

未来几年，预期电动汽车产量将增长，对锂的需求预计也将激增。

美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室去年发布的一份报告显示，索尔顿海地区可能有超过340万吨锂的储量，足以制造超过3.75亿台电动汽车电池。

“我们最终可以从这个地热储层中生产出足够的锂来满足美国国内的需求，甚至可能还有一些富余的锂用于出口，”自20世纪70年代以来一直在研究索尔顿海地热资源的麦吉本说。“如果我们能够在索尔顿海提取锂，并在当地生产和回收电池，我们将在美国国内基本上拥有一个完全的供应链，这将创造就业机会并产生税收。”

锂开采得到政府支持

在州政府层面，多年来一直在进行相关研究和开发工作。

据加州州长办公室称，自2017年以来，加州已拨款2700多万美元支持近20个研究项目，旨在推进从地热卤水中回收锂的创新工艺和相关研究。加州州长在2022年还批准了立法，并向帝国县拨款500万美元支持锂谷，并制定了锂开采税法，以确保当地社区享受行业增长的成果。

在劳伦斯·伯克利国家实验室的报告发布后，加州州长表示：“我们一直致力于建设锂谷，建立一个清洁能源的全球中心，并确保当地社区从这一独特的机会中受益。这进一步验证了加州有望成为向汽车业、家居和企业供应电池的主要来源。” 这些举措基于锂谷委员会2022年的报告，该委员会成立于2020年，旨在探索从帝国谷地热卤水中回收锂的机遇和风险。该委员会建议加快输电规划，改进审批程序，并确保基础设施投资和经济激励资金，以支持行业增长和就业培训。

就在工厂破土动工之前，加州能源委员会于1月18日宣布了一项拨款机会，以资助那些旨在减少加州地热发电厂结垢和腐蚀影响，或提高索尔顿海油田地热卤水中锂和其他有价值矿物的回收率的项目。提交提案的截止日期是4月15日。

麦吉本说，虽然直接提取锂的方式是一项成熟的技术，“但它在地热和油田卤水中的应用相对较新。未来的挑战是将这些工艺扩大到商业运用，这也将是监控的关键领域。”