铝电解过程中的锂患是一个复杂的问题，它把整个生产链条都拖进了一个高能耗、低效率的困境。解决这个问题，需要从头梳理原料、工艺和设备这三个方面，弄清楚锂盐浓度逐渐累积的原因。我们从图片中可以看到电解槽内锂盐富集的微观形态，亮白色的颗粒其实就是氟化锂结晶。 在这个生产链条中，源头是矿石。我国氧化铝的主要生产方式是拜耳法，而这种方法的基础就是一水硬铝石型铝土矿。这种矿石中铝和锂共生，锂的含量通常在0.016%到0.030%之间，局部矿区甚至能达到0.068%。河南、山西两省因此成为了高锂带，它们的氧化铝产量占到了全国的六成以上。高锂矿导致高锂铝，进而形成高锂电解质的连锁反应，这个过程从矿石进入生产线那一刻就开始了。 拜耳法的矿耗公式很简单：M等于990除以溶出率再除以A/S。这里的A/S指的是铝硅比，越低吨氧化铝需要磨得更细、用得更多的矿石，金属锂就会随着这一过程进入成品。在同一铝硅比下，矿石中锂含量越高，成品中锂的增幅也就越大。 拜耳法和烧结法在对待金属锂方面有很大不同。拜耳法能够让80%的金属锂随高压溶出进入溶液，经过分解和煅烧后大约75%会以氧化物形态进入氧化铝中，只有25%因为升华而损失掉。而烧结法则不同，溶出阶段只有18%的金属锂进入溶液，后续过程几乎不富集。 电解过程也会影响锂盐浓度。低温、低电压和低电流密度这三个因素都容易导致氟化锂挥发减少、浓度升高。当温度降低时氟化锂的饱和蒸气压也会降低，导致它更容易沉淀下来；槽电压高时氟化锂会被热分解成单质锂逸散掉；电流密度增加时单位时间内吞噬的氧化铝也更多。 除了这些参数之外还有一些其他细节需要注意，比如净化回收率、电解质水平和槽寿命等都会影响锂盐浓度。净化回收率越高挥发散失越少；电解质水平越低单位体积内锂浓度越高；槽寿命越长槽壳吸附能力越弱。 为了破解这个难题我们可以尝试一些破局思路。第一种方法是用低锂料中和高锂料进行复配稀释；第二种方法是在电解质表面铺一层低锂电解质或面壳材料截断富集梯度；第三种方法是开发氧化铝除锂技术把它们请出去；第四种方法是适度抬温抬水平让氟化锂多挥发对流降低局部过饱和度；第五种方法是研发富锂电解工艺直接把高锂盐当作原料利用起来。 总的来说工艺路线决定了铝土矿中的最高含量上限——拜耳法必须接受这个现实；烧结法则可以作为调节阀调节含量。矿源和矿耗共同决定了增量大小——A/S越低、矿石中含量越高增量也就越惊人。电解参数把潜在富集变成现实危害——低温、低电压、高电流密度、长寿命槽都是养锂温床。 目前最现实的四条减速带是复配、稀释、除锂和微调温度水平；长远来看把富锂电解质变成资源而非负担才是终极答案。