在由SMM主办的CLNB 2024（第九届）中国国际新能源产业博览会-新能源镍钴锂高峰论坛上，AHK技术部主任、首席地质学家Laurance Donnelly围绕“电池矿物的未来供应和黑粉的作用”的话题展开分享。

电池矿物

据相关媒体报道，因中国电动汽车行业需求强劲，投资者纷纷涌入澳大利亚，澳大利亚凭借着其丰富的电池矿物资源储备成为电池矿物的“新前沿”。

什么是黑粉？

行业术语，适用于经过机械加工的，可能被用作再生材料的报废锂离子电池；回收有价值的金属（如钴、锂、锰、镍和铜）以生产新的锂离子电池；废旧电池回收中的中间产品；用于火法和湿法冶金工艺的可交易原料。

黑粉的生产过程

是什么在推动黑粉市场的发展？

彭博社方面的数据显示，未来锂离子电池对电池金属和矿物的需求将逐年攀升，据MINING.COM方面消息，到2050年，预计全球市场对电池金属的需求将猛增500%。

推动因素：能源转型、运输电气化、减少燃烧化石燃料、向更加循环经济和循环利用的转变、雄心勃勃的政府政策。

黑粉市场面临的挑战：

挑战一：矿产勘探成功率

不到1%或万分之一的勘探对象能成为目标矿井

发现和探索之间间隔1-5年，需经历2-10年的探索；投入生产需要10-15年；10家初级矿业公司中有8家将亏损；十分之一的公司将实现收支平衡；十分之一的公司将获得超过10倍的投资回报；每次发现成本为5000 -1亿美元。

挑战二：腐败和采矿原罪

挑战三：地缘政治不安稳因素

挑战四：锂的可用性和价格

锂价：

锂价的剧烈波动；电池价格下降，电动汽车价格实惠。

其他后勤、地缘政治和国内因素：

没有分类；没有商定的SOP；电动汽车充电基础设施；国际供应链路线；政府政策。

结论

1. 未来的模式矿物可能来源于原生矿和再生电池（黑粉）。

2. 回收装置中中不同的进料/流程很可能会产生具有不同来源、颗粒组成和质地的高度不均一的黑粉。

3. 自动和交互式SEM-EDS、X-CT、微型XFR和LA-ICP-MS技术可以对存在的相进行表征和定量分析，包括化学（粒子）的变化，并且可以将颗粒类型归属到主要的电池组件。

4. 在商业上，对黑粉粉末进行阶段特性分析可用于：

a. 确认该物料实际上是“黑粉”。

b. 在取样和样品准备之前对组分阶段进行表征，以确定正确的SOP，并在进行分析之前进行评估。

c. 协助确定最佳处理途径（湿法冶金或火法冶金）。

d. 量化可支付的和惩罚性的阶段。

e. 确定可能影响金属回收的阶段的存在/缺失和丰度。

f. 识别、管理和减少危险及相关风险水平（例如HF、F、Cl）。

5. 样品代表性（重要）！

6. 未来：

a. 优化样品准备、分析和从电池中回收再利用金属的过程。、

b. 确定一个经过协商的标准取样策略。

c. 对黑色物质进行国际商业分类。