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锂—21世纪的战略性能源金属

发布时间:2019年04月30日
来源:中国矿业报(2019-04-30) 作者:周雄,宋建潮,袁波(中国地质调查局成都矿产综合利用研究所

自然界中发现的锂矿床主要有卤水型、伟晶岩型和沉积岩型3种类型,其中以卤水型和伟晶岩型的锂矿为主体。全球锂资源主要分布在南美洲和澳洲,其中,阿根廷、玻利维亚、智利以及澳大利亚4个国家的锂资源储量占全球储量的60%。

目前,世界上最主要的卤水型锂矿产地为智利、阿根廷、中国和美国,玻利维亚的卤水型锂矿尚未实现规模化生产。我国已探明的盐湖型锂资源储量总储量达5.82Mt,仅次于玻利维亚,约占世界盐湖型锂资源总储量的43%。西藏地区代表性的盐湖有扎布耶、结则茶卡和龙木错等,青海则有茶卡盐湖、察尔汗盐湖和柯柯盐湖。盆地卤水型是目前最重要的锂矿床类型,卤水类型有碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型三种。

伟晶岩型锂矿床主要分布于澳大利亚、津巴布韦、加拿大、中国、美国、刚果(金)、俄罗斯、阿富汗、巴西、纳米比亚、葡萄牙、芬兰、南非、塞尔维亚等国家,代表性的矿床有西澳大利亚亚Greenbushes、津巴布韦Bikita、中国四川甲基卡。伟晶岩中除锂外,常含有铯、铌、钽等稀有元素矿物。伟晶岩型矿床中除锂辉石、锂云母、透锂长石、锂霞石和磷铝锂石等作为主要锂矿物利用外,还实现了伴生的绿柱石、铌钽铁矿、锡石等稀有金属矿物的综合回收利用。2016年-2018年,中国地质调查局成都矿产综合利用研究所对川西锂资源进行调查期间,除对锂进行了浮选外,还对铌钽进行了综合回收利用,并联合四川省林业科学院共同攻关,以锂矿渣矿物制品为基肥原料,研发出了多配方的核桃专用富硅有机/无机复混肥料试用产品,实现了锂矿渣的综合回收利用。

各色锂辉石晶体

沉积型锂矿主要是产于铝土矿、煤矿、高岭土矿床中可作为共伴生矿产利用的矿床,占全球锂资源量的10%。粘土岩型主要分布在美国西部内华达州、墨西哥Tecolote以及中国山西运城、河南焦作、贵州务川、贵州郎岱;沸石型则较少,主要分布在塞尔维亚Jadar盆地凝灰岩中。一般来说,含量不高、赋存状态不清楚、没有独立矿物等原因是其难以经济有效地开发利用的致命弱点,但由于其资源总量巨大,一旦实现技术突破,必将引领产业的新发展。

我国锂矿资源丰富,也是优势矿产之一,探明的锂矿床主要集中在青海、西藏、四川、江西4省区,已查明储量占到全国的96%,其中四川甲基卡伟晶岩型锂矿床是我国最大的固体锂矿,探明氧化锂储量约0.9Mt;青海察尔汗盐湖是我国规模最大的锂资源产地,盐资源总储量多达600多亿吨。

我国《节能与新能源汽车产业发展规划(2012年-2020年)》提出,到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆,累计产销量超过500万辆,2018年-2025年的年复合增长率将超过26%。自2014年以来,国内相关部门持续推出扶持新能源汽车产业发展的相关政策,特别是财政补贴政策起到很重要的作用,在国家政策的驱动下,新能源汽车快速增长,锂需求剧增。

盐湖卤水提锂过程中的镁锂分离一直是工艺技术难点和降低成本的关键,其Mg/Li比值已成为评价盐湖锂资源品质的重要指标。我国盐湖资源集中分布在青海、西藏,预计盐湖锂将有望逐步成为潜在主力供应源,但由于盐湖锂呈现镁锂比高、离子浓度低的特点,微量形式的锂大多与大量钠、镁、钙、硼等离子共存,分离提取较为困难,成为工业规模化生产的技术壁垒,降低卤水中的镁锂比值(≤6)对利用卤水资源生产碳酸锂的可行性至关重要。相较青海,西藏盐湖锂以硫酸盐型为主,镁锂比低、锂离子浓度高,易加工,但受制于基础设施、气候等原因,开发进展缓慢。

锂业的发展关乎国家在绿色发展、生态文明以及精准扶贫攻坚等战略上的软实力提升,今后应加强国内岩石锂矿的资源基地建设,开展调查评价、绿色开发综合利用研究,提高单位储量产能,以促进锂资源的合理高效利用,从而减少对外锂资源的依存度。

[责任编辑:dc]

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