以下文章來源于礦業(yè)天地 目前,,我國鹽湖型,、偉晶巖型和花崗巖型鋰礦均有不同程度開采,黏土型鋰礦和地下鹵水型鋰礦尚未進(jìn)入開發(fā)利用階段,。其中鹽湖型鋰(LiCl)資源量 2596 萬噸,,折合金屬鋰資源量 425.01 萬噸,約占全國資源量的 46.58%,;偉晶巖型鋰礦估算氧化鋰(Li2O)資源量約 740 萬噸,,折合金屬鋰資源量 343.75 萬噸,占全國鋰資源量的 37.68%,;花崗巖型鋰礦氧化鋰(Li2O)資源量約 308 萬噸,,折合金屬鋰資源量 143.63 萬噸,占全國可利用鋰資源量的 15.74%,。鹽湖中鹵水的 Mg/Li 值可直接影響鹽湖型鋰礦提取鋰的技術(shù)手段,、難度和成本。鹽湖中提取鋰主要包括沉淀法,、吸附法,、煅燒浸取法、電滲析法和萃取法,。低 Mg/Li 值鹽湖一般用沉淀法提取鋰,;Mg/Li 值接近 2000 的察爾汗鹽湖則需使用吸附法和膜法來提取鋰,,極大地增加了成本和難度;Mg/Li 值極低的扎布耶鹽湖僅靠自然蒸發(fā)即可實(shí)現(xiàn)鹵水中的鎂鋰分離,,如西藏扎布耶鋰業(yè)高科技有限公司利用鹽梯度太陽池法得到富鋰混鹽和芒硝等沉淀,,年產(chǎn)量達(dá) 3000~5000 噸/年。我國缺少中低 Mg/Li 值的鹽湖型鋰礦,,大多數(shù)鹽湖型鋰礦的鹵水 Mg/Li>10,。鹵水蒸發(fā)后期,鹵水中的 Li+常在濃縮過程中與其他鹽類一起分散析出,,而濃縮后的鹵水 Mg 含量很高,,所以我國鹵水提鋰較為困難、技術(shù)相對復(fù)雜,。目前青海鹽湖已形成了東臺吉乃爾鹽湖 1.3 萬噸碳酸鋰,、西臺吉乃爾鹽湖 1 萬噸碳酸鋰的生產(chǎn)能力,西藏鹽湖型鋰礦年產(chǎn)量約 0.52 萬噸,,產(chǎn)能低,,沒有形成規(guī)模,經(jīng)濟(jì)效益低,。我國目前開采的地下鹵水型鋰資源主要集中在四川南部自貢地區(qū)的自流井和鄧井關(guān),,主要的儲鹵構(gòu)造為 NE-SE 向背斜,自流井背斜鹵水 Li+含量為邊界品位的 3~4 倍,、最低工業(yè)品位的 2 倍左右,。鄧井關(guān)背斜 Li+含量為邊界品位的 3 倍、最低工業(yè)品位的 2 倍左右,。兩者都已經(jīng)超過鋰資源開發(fā)利用工業(yè)邊界品位,,表明自貢地區(qū)主要儲鹵構(gòu)造地下鹵水鋰資源潛力十分可觀。偉晶巖型鋰礦的含鋰礦物包括鋰輝石,、鋰云母,、透鋰長石、磷鋁鋰石,、鋰霞石等,,其中以鋰輝石為主,礦石的鋰品位較高,,開采比較容易,。從礦石中提鋰先要將鋰礦石破碎、細(xì)磨,,然后利用選礦工藝如浮選得到鋰精礦,,再將固體鋰礦相轉(zhuǎn)化為液體鋰礦相進(jìn)行提取,后續(xù)工藝與鹽湖提鋰方法接近,。常用的提鋰方法有:石灰燒結(jié)法,、硫酸鹽法,、硫酸法、氯化焙燒法,、純堿壓煮法,。四川鋰礦床眾多,目前有采礦權(quán)的礦山共有 6 個,,分別為康定甲基卡鋰礦床,、德扯弄巴鋰礦床、雅江措拉鋰礦床,、阿壩李家溝鋰礦床,、馬爾康黨壩鋰礦床和業(yè)隆溝鋰礦床。目前處于開采階段的僅為康定甲基卡和業(yè)隆溝鋰礦床,;措拉鋰礦床為大型偉晶巖型鋰礦床,,作為儲備資源目前未被提上開采日程,;李家溝超大型鋰礦床處于在建狀態(tài),,2022 年開采;弄巴,、黨壩大型?超大型鋰礦床由于被拍賣或母公司實(shí)際控制人被捕而被迫停產(chǎn),。西昆侖鋰礦成礦潛力巨大,目前已取得采礦權(quán)的是大紅柳灘中型鋰礦床,;白龍山鋰礦509 道班西鋰礦床由新疆昆侖藍(lán)鉆公司進(jìn)行一期勘探,,僅在選定的首采區(qū)(白龍山鋰礦IV號脈群?509 道班西鋰礦床)探獲氧化鋰資源量 82 萬噸,待補(bǔ)齊整個探礦區(qū)儲量方可取得采礦權(quán),,目前正進(jìn)行選礦場,、道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè), 預(yù)計(jì) 2023 可正式開采。花崗巖型鋰礦的含鋰礦物主要為鋰云母和鐵鋰云母,,礦石的鋰品位相對較低,,且在提取過程中雜質(zhì)過多,尤其是F元素,,因此,,花崗巖中的鋰資源常被用于低端的玻璃陶瓷工業(yè)。隨著鋰云母提鋰技術(shù)的不斷突破,,目前從鋰云母中提鋰已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),因此,,鋰云母將逐漸成為鋰資源供應(yīng)的重要一極,。我國正在開采的花崗巖型鋰礦主要分布在江西省,以宜春鉭鈮礦床最為典型,,該礦床不僅是我國最大的鉭礦,,也是世界目前探明最大的鋰云母礦,,可開采氧化鋰儲量為71.53 萬噸,主要賦鋰礦物為鋰瓷石,、鋰云母,,通常用于制作陶瓷、玻璃等,。黏土型鋰礦作為鋰礦資源的新類型,,越來越受到重視?;鹕綆r黏土型鋰礦中的鋰主要賦存在蒙皂石族礦物的晶格中,,屬于結(jié)構(gòu)鋰;碳酸鹽黏土型鋰礦的鋰主要賦存在蒙脫石等黏土礦物的層間,,屬于吸附型鋰,;賈達(dá)爾鋰礦床中的鋰則是以獨(dú)立礦物存在于羥硼硅鈉鋰石?;鹕綆r黏土型鋰礦的鋰提取工藝主要有直接浸出法,、助劑焙燒法和氯化硫化法。 碳酸鹽黏土型鋰礦,,要先進(jìn)行中高溫焙燒活化處理,,然后采用硫酸和鐵鹽類試劑浸出,可以實(shí)現(xiàn) 80%以上的提取率,。目前黏土型鋰礦提取尚處在小試階段,,為該類鋰資源的開發(fā)利用提供技術(shù)參考,具有重要的應(yīng)用前景,。值得關(guān)注的是,,當(dāng)前鋰產(chǎn)品需求正逐漸從碳酸鋰向氫氧化鋰轉(zhuǎn)變,氫氧化鋰替代碳酸鋰或成為趨勢,。在氫氧化鋰產(chǎn)品線上,,鹽湖提鋰首先需要生產(chǎn)碳酸鋰,再苛化生產(chǎn)氫氧化鋰,;相比之下,,礦石提則可一步直接生產(chǎn)氫氧化鋰,制造成本較生產(chǎn)碳酸鋰產(chǎn)品更低,。我國的鹽湖型鋰礦主要分布于青藏高原,,受到鹽田曬鹵周期(智利需要 12~18 個月,青海部分地區(qū)需長達(dá) 24 個月以上)的制約,,生產(chǎn)周期長,,難以像硬巖型鋰礦般快速響應(yīng)市場變化,無法充分發(fā)揮其資源體量的優(yōu)勢,。當(dāng)今世界處于百年未有之大變局,,大國間的博弈日趨激烈,,除了傳統(tǒng)的政治、軍事,、經(jīng)濟(jì)等安全,,資源保障安全已經(jīng)成為現(xiàn)今各國發(fā)展的新需求,尤其是戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,,加上全球氣候變暖和我國 “碳達(dá)峰與碳中和”的重大戰(zhàn)略目標(biāo),,國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展將朝向綠色清潔的低碳化方向轉(zhuǎn)型。作為 21 世紀(jì)新型能源的金屬鋰,,其重要性不言而喻,,并已經(jīng)被美國、歐盟等國家和地區(qū)列為未來爭奪的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,。鋰在鋰電材料中的應(yīng)用約占 60%~80%,,還包括醫(yī)藥、潤滑脂,、助溶劑,、空調(diào)、玻璃陶瓷,、聚合物等領(lǐng)域,。新能源汽車將是未來鋰資源消耗最為重要的產(chǎn)業(yè),2015 年以來,,全球新能源汽車銷量急劇增加, 從 2015 年的 54 萬輛攀升至 2018 年的 201 萬輛, 年均增速在 50% 以上, 據(jù)多家國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的預(yù)測, 全球電動汽車的產(chǎn)量在 2035 年將達(dá)到 5800 萬輛, 屆時, 新能源汽車行業(yè)將占鋰資源消耗量的 99%。全球鋰供需平衡的轉(zhuǎn)折發(fā)生在 2014 年,,這之前鋰的供給量大于消費(fèi)量,,之后由于消耗量的猛增,供給已經(jīng)難以滿足消費(fèi),。在 2021 年世界頂尖科學(xué)家碳大會的未來能源發(fā)展論壇上,,2019 年諾貝爾獎得主斯坦利·惠廷厄姆提醒到: “5~10 年后,目前用于生產(chǎn)鋰離子電池的原材料就會被消耗殆盡”,。我國是鋰資源消費(fèi)第一大國,,約占全球的 52% 。但我國絕大部分鋰資源都依 賴進(jìn)口,,2018 年的統(tǒng)計(jì)資料顯示,,我國鋰資源的進(jìn)口量占 80% 以上(Gulley et al., 2018)。在我國鋰資源的供應(yīng)結(jié)構(gòu)中, 從澳大利亞進(jìn)口的鋰輝石占 57% , 南美地區(qū)進(jìn)口的鹽湖鋰占 23% ,。國內(nèi)鹽湖提供的鋰資源約為 14% , 花崗巖型鋰資源占 5% ,,偉晶巖型鋰 資源僅占 1% 。從這一供應(yīng)結(jié)構(gòu)可以清晰地看出,,我國鋰資源保障存在重大安全隱患,,一旦西方國家對我國進(jìn)行鋰封鎖,,鋰資源的過度緊缺將有可能影響到我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展安全。值得一提的是,,6Li 用于可控核聚變,,是未來更有價值的鋰資源。一般來說,,6Li 偏向于保留在固體中,,而7Li易于進(jìn)入溶液中,即鹵水型鋰礦相對富集7Li,,而偉晶巖型鋰礦相對富集6Li,。近年新發(fā)現(xiàn)的青藏高原北部從西昆侖白龍山超大型鋰礦床延續(xù)到四川西部的甲基卡鋰礦床,構(gòu)成了長達(dá) 2800 km的古特提斯巨型偉晶巖 Li 礦帶,。 目前兩個典型礦床(新疆的白龍山和四川的甲基卡鋰礦床)的 Li 同位素數(shù)據(jù)顯示,,這兩個礦床中極其富集6Li(甲基卡鋰礦床 δ7Li 平均值為?0.7‰; 白龍山鋰礦床 δ7Li 平均值為?0.9‰),可能是目前全球最富6Li 的成礦帶,。因此,,加強(qiáng)古特提斯巨型偉晶巖 Li 礦帶的成礦理論、找礦勘探以及6Li資源量評估工作,,將有助于改善我國鋰資源供應(yīng)受制于人的被動局面,,也對我國未來新能源的布局意義重大。
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