锂尾矿造瓷砖，会是下一个风口吗？

近日，马可波罗瓷砖官微发布一则消息：马可波罗控股一项关于锂尾矿处理的项目达“国内领先”水平。

2024年以来，以马可波罗、东鹏等为代表的中国建筑陶瓷一线企业申请了多项关于“锂尾矿、锂矿渣制备瓷砖”等相关的新发明专利，引起业内关注。

11月18日，中国循环经济协会在江西宜春以现场会议的形式组织召开了马可波罗控股科技成果评价会，对马可波罗控股旗下江西和美陶瓷有限公司主导开发的一项关于锂尾矿处理的项目进行科技成果评价。

本次评价的项目围绕含锂尾矿高掺量制备建筑陶瓷应用关键技术进行研究。该技术已开发了一系列高性能友好型陶瓷砖，技术重现性好，成熟度高，具有引领示范作用，提高了企业的市场竞争力，整体技术达到国内领先水平。

据陶sir了解，随着绿色、低碳经济需求增长，以一线陶企为代表的建陶企业纷纷将高效利用废旧原料制造瓷砖作为降低成本、提升效益的重要研究方向。

东鹏控股官微发文也提到，东鹏新材「在地生成」系列产品通过采用最高70%的固废原料，实现了废弃物资源化的深度探索和创新尝试。东鹏生态石则是一种新型的无机人造石，采用天然石材余矿、在地固废等原料，以绿色免烧工艺打造而成。

锂尾矿、锂矿渣造瓷砖

技术难点在哪里？

11月19日，5家陶企联合申请的“一种含锂尾矿的陶瓷坯料及使用其的陶瓷砖”新发明专利提到，由于锂尾矿自身性能的局限性，锂尾矿在配方中的大量添加容易令陶瓷砖的强度大幅度降低。

具体地，锂尾矿在配方中的大量添加，也意味着陶瓷坯料配方中氧化钾和氧化钠的含量较高，而由于氧化钾和氧化钠的热膨胀系数较大，因此锂尾矿的大量使用容易导致陶瓷坯料煅烧过程中的收缩率过大，导致烧制后的陶瓷坯体产生裂纹，影响其结构强度。

8月16日，4家陶企联合申请的“含锂矿渣的瓷质砖及其制备方法”新发明专利则提到，锂矿渣中含有大量的硫化物和氟化物，它们在陶瓷的高温烧结阶段会分解形成三氧化硫、氟化氢等有害气态物质，这些物质不但对陶瓷性能有很大的负面影响，同时它们还具有很强的腐蚀性，若是在煅烧过程溢出外面将对生产员工产生巨大的伤害。因此，这些含硫、含氟的锂矿渣很难大批量应用至实际陶瓷砖的生产中。

虽然目前也有陶瓷产品的生产应用到了锂矿渣，比如莫来石多孔陶瓷、彩色泡沫玻璃陶瓷材料，但由于这些都属于比较小众化产品，实际消化的锂矿渣的量较少。

再者，这些产品的生产温度都较高，其生产过程并没有解决锂矿渣中有害物质硫化物和氟化物的分解问题，因此，现有技术还有待于改进和发展。

如何突破技术难题？

东鹏、马可波罗的做法

2024年7月份，马可波罗控股等3家陶企在一项“抑制锂矿渣中硫化物高温分解的陶瓷砖制备方法”新发明专利申请中提到，鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种抑制锂矿渣中硫化物高温分解的陶瓷砖制备方法，通过在陶瓷坯体中引入能够抑制锂矿渣高温分解的高铁红泥、石英玻璃和高铝石、石灰石等物质，避免锂矿渣在陶瓷砖高温煅烧过程产生三氧化硫、二氧化硫、氟化氢等有害物质，从而实现锂矿渣在陶瓷砖生产中的应用。

东鹏控股等5家陶企在“一种含锂尾矿的陶瓷坯料及使用其的陶瓷砖”的新发明专利申请中提到，为了平衡锂尾矿的大量加入而造成的坯料膨胀系数过大的技术问题，本方案通过对配方中白泥、铝矾土和原矿高岭土的添加量进行调节，从而实现对配方体系中的硅铝比进行调整，同时白度也可有适当的提升；另外，本方案还对配方中含镁元素和钙元素的镁质土和硅灰石的添加量进行调节，从而调整烧制后坯体的收缩率，从而解决锂尾矿的大量使用容易导致陶瓷坯料煅烧过程中的收缩率过大，导致烧制后的陶瓷坯体产生裂纹，影响其结构强度的技术问题。经过本方案的配方结构调整后，还可以在原料配方中引入大量的废泥渣，与锂尾矿共同作为陶瓷坯料的主要原料，极大地降低了陶瓷坯料的制备成本。

今年8月份，江西和美陶瓷有限公司等4家陶企还联合申请“锂矿渣煅烧装置及通过锂矿渣煅烧工艺制备瓷质砖的方法”新发明专利。该发明内容提到，本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种锂矿渣煅烧装置及通过锂矿渣煅烧工艺制备瓷质砖的方法，通过设计一种高效的煅烧装置，将锂矿渣中的氟、硫这些有害物质去除后再引入陶瓷坯体中，不但实现大量消耗锂矿渣的目的，且大幅度降低了瓷砖烧成温度以及生产成本。

陶瓷大厂为何热衷研发

利用锂尾矿、锂矿渣制造瓷砖？

近年来，随着锂电池产量的不断增长，锂材料需求急剧增加，锂材料的提炼过程，从含锂瓷土矿到锂云母精矿，再到最终的碳酸锂或者氢氧化锂，过程中会产生大量的矿渣。

根据相关资料显示，生产1吨碳酸锂，大约需要150-200吨原矿，产生过程的废渣达150吨以上，因此，一年因为生产锂电池而产生的尾料将达万吨级别，产生的这些尾渣将会挤占土地、严重污染水、空气和土壤环境，破坏自然生态。

若能将锂废渣引入到瓷质砖生产中，不但扩大了瓷质砖生产原料的可选则范围，还能够大幅度降低瓷质砖成本，改善生产的生态环境，真正做到响应国家绿色工业的目的。

根据《宜春市锂电新能源产业中长期发展规划（2023-2030年）（修改稿）》（征求意见稿）的描述，推算2023年-2025年宜春锂电新能源产业将产生长石粉和锂渣分别1960万吨、3430万吨、4900万吨和600万吨、1050万吨、1500万吨。若2030年实现产能70万吨，将产生长石粉和锂渣7000万吨和2100万吨。

据江西唯美陶瓷有限公司、江西和美陶瓷有限公司等4家陶企联合申请的一种基于锂渣的陶瓷坯料、陶瓷坯体、陶瓷砖及其制备方法的发明专利说明书，通过陶瓷坯体配方中大比例掺入锂渣，陶瓷砖的烧成温度能够大幅度降低，烧成时间能够得到缩短，既延长了窑具及高温耐火材料的寿命，又降低了陶瓷砖的生产成本。

因此，若能将锂废渣运用到陶瓷砖产品生产中，不但能减少陶瓷生产对优质原料的过度依赖，扩大陶瓷砖生产原料的可选择范围，实现资源循环利用，还能大幅降低陶瓷砖生产成本，对缓解建陶行业日益紧张的原料资源、践实绿色环保行动具有重要的现实意义。

在江西泛高安产区，由于宜春锂电新能源产业发展迅猛，当地部分陶企近年来也开始在陶瓷坯料中适量添加锂尾矿、锂矿渣等原料，一定程度上降低了企业生产成本。由于锂尾矿数量较多，地方政府甚至通过各种政策鼓励、贴补陶企积极消纳。对于泛高安产区多数制造利润型陶企而言，原料优势的加持增强了当地陶企的市场竞争力。

不过，目前当地陶企在陶瓷坯料中添加锂矿渣的比例并不高，大约在10%-15%左右。有陶企人士表示，由于锂矿渣的原料特性，若过量添加至陶瓷坯料中会导致瓷砖烧成后强度难以达标。

因此，一线陶企的科技研发突破，是否能够真正解决在陶瓷坯料中大比例、大量添加锂尾矿、锂矿渣之后的瓷砖强度问题，非常值得业界期待。