具有戰(zhàn)略意義的高能金屬與“白色石油”-鋰

1、具有戰(zhàn)略意義的高能金屬與“白色石油”鋰秦為勝鋰資源相信很多人都很很熟悉了，我們?nèi)粘Ｊ褂玫匿囯姵鼐褪欠浅＝艹龅拇碇?。鋰資源有一個非常明顯的特點那就是資源儲量很豐富，但是又被稱為“稀有金屬”。鋰是地殼中含量第27位的金屬，儲量達到了2600億噸，可以說是儲量極其豐富，然而由于其存在的形式比較復(fù)雜，可供開采的鋰資源少之又少，加之提煉技術(shù)難度大，所以這一金屬也被稱為稀有金屬。鋰被專家賦予了“高能金屬”的稱號，鋰如果被用于核聚變反應(yīng)堆中，使用1公斤的鋰聚變釋放能量可以相當(dāng)于2萬噸煤發(fā)出的熱量。正是由于釋放的能量密度如此之高，在火箭發(fā)射中也經(jīng)常使用鋰金屬作為火箭發(fā)射的燃料，只需要幾公斤參與便可產(chǎn)生巨大

2、的能量因此鋰是一種對國民經(jīng)濟及國防安全具有重要戰(zhàn)略意義的高能金屬，鋰被稱為“白色石油”，。而鋰作為世界上密度最小的金屬，如果使用鋰金屬與其他傳統(tǒng)金屬制成合金，將有效減輕戰(zhàn)斗機的重量，據(jù)一些專家的預(yù)計，如果使用鋰合金作為戰(zhàn)機的制造材料，那么戰(zhàn)斗機的重量將減少大約三分之二。甚至只需要兩個人就可以抬起一架小型飛機，這些都是鋰金屬未來在國防建設(shè)以及民用領(lǐng)域的主要貢獻。隨著新能源交通工具的推廣，鋰電池的需求量將日益增加。隨著鋰在新能源、新材料等領(lǐng)域應(yīng)用的快速發(fā)展，鋰作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的重要地位日益凸顯。鋰被稱為“推動世界前進的重要元素”，近年來，在電動汽車、儲能、受控?zé)岷朔磻?yīng)等領(lǐng)域應(yīng)用愈加廣泛。隨著全球?qū)η?/p>

3、潔能源需求的高漲，鋰戰(zhàn)略地位凸顯，鋰供應(yīng)安全，已被鋰資源短缺的工業(yè)化國家列為戰(zhàn)略資源安全保障范圍，尋求多元化的供應(yīng)渠道已是普遍的策略選擇。由新能源產(chǎn)業(yè)帶動中國鋰資源的消費需求逐年遞增，但目前國內(nèi)鹽湖鋰礦和礦石鋰礦的開發(fā)均難以滿足消費需求，中國作為全球鋰消費大國，資源自給率卻不足25%，在當(dāng)前形勢下，對全球鋰資源的分布及開發(fā)利用形勢進行分析研究，對于中國鋰資源開發(fā)戰(zhàn)略具有重要意義。鋰在自然界中豐度較大，在鹵水中以離子態(tài)存在，在巖石中以化合物形式存在。目前已發(fā)現(xiàn)的鋰礦物及含鋰礦物有150多種，主要含鋰礦物有磷鋰鋁石、鋰輝石、透鋰長石和鋰云母。鋰礦床劃分四種工業(yè)類型：鹽湖型、硬巖型（偉晶巖型、白云母

4、花崗巖型、熱液石英脈型等）、深層鹵水型，地?zé)崴灿行┖?。我國的硬巖鋰主要分布在四川阿壩、江西宜春、湖南等地區(qū)，鹽湖型主要分布在青海、西藏，深層鹵水型主要分布在四川、柴達木盆地等。目前最有工業(yè)開發(fā)價值的是鹽湖型，其次是偉晶巖型，未來地下鹵水型會越來越受到重視。鋰礦主要分為：鹽湖型鋰礦是目前鋰資源開發(fā)利用的最主要的類型如南美智利Atacama鹽湖。硬巖型礦床中鋰主要來源于巖漿熱液流體和火山噴發(fā)物，故常分布在新生代地殼較活躍的構(gòu)造區(qū)域，如大陸邊緣弧后盆地、斷裂帶擴張克拉通盆地等。從地理位置上看，全球鹽湖鋰礦床主要分布于南美洲的安第斯高原、美國西南部和中國青藏高原與柴達木盆地。并且鹽湖中多含鉀、鎂、

5、溴、硼等多種有用元素，具有重要的綜合利用價值。全球鋰資源儲量（以鋰計）國家儲量（萬噸）資源量（萬噸）智利750900中國350540澳大利亞150170阿根廷85650美國3.8550玻利維亞-750巴西4.818葡萄牙6加拿大i剛果（金）、俄羅斯、塞爾維亞各100津巴布韋2.3世界總計1351.93978全球鋰資源總量豐富，但分布不均，鋰資源分布以南美和亞洲為主（約占90），其次北美（約占56），非洲和大洋洲很少（約45），目前南美鋰資源所占比率最大，約占5560。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查所2015年的最新數(shù)據(jù)，世界已查明的鋰資源量約為3950萬噸，可采儲量約1350萬噸。主要集中在南美的鋰三角（智利

6、、阿根廷和玻利維亞），為鹽湖鹵水型，其次是澳大利亞和加拿大，為硬巖型鋰輝石，中國鹵水型和硬巖型兩者都有，且資源儲量巨大。南美地區(qū)鹽湖鋰資源約占全球已探明資源量的58%，集中在南美的鋰三角，就是智利、阿根廷和玻利維亞，為鹽湖鹵水型。智利不僅是鋰礦儲量最大的國家，也是世界上鋰金屬第一大生產(chǎn)與出口國，鋰資源主要集中在北部Atacama鹽湖，擁有鋰儲量約370萬噸，資源量約600萬噸，并富含硼和鉀。2014年產(chǎn)量約占全球的39%。其鋰礦開采主要來自Atacama鹽湖，目前由SQM公司（智利化學(xué)品公司）和Rockwood公司控制。SQM公司目前是全球最大的鹽湖鋰生產(chǎn)商，碳酸鋰產(chǎn)能達53100噸/年。該公

7、司主營鉀肥（硝酸鉀），以生產(chǎn)氯化鉀時的副產(chǎn)品氯化鋰來提取碳酸鋰和氫氧化鋰，分擔(dān)了生產(chǎn)成本。目前在世界上鋰金屬的供應(yīng)主要由智利SQM、德國Rockwood、美國FMC和澳大利亞的Talison這四家公司承擔(dān)。四大國際巨頭（SQM、Chemetall、FMC、Talison）壟斷了全球最優(yōu)質(zhì)的鋰礦資源，他們一直采取嚴格精確供給策略，保證價格穩(wěn)定的策略。近期由于電動汽車爆發(fā)式增長，導(dǎo)致碳酸鋰價格出現(xiàn)暴漲，國內(nèi)的電池級碳酸鋰目前已從每噸3萬多元漲到超過18萬元。KartbilikitaiKfmfihviIJ)Puna+鹵水型鹽湖和地下鹵水）慷巖型熱水型中國的鋰資源非常豐富，2016年美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計

8、，中國金屬鋰資源量510萬噸，儲量320萬噸，即居世界鋰資源儲量第二位。主要分布在青海、西藏、新疆、四川、江西、湖南等省區(qū)，其中青海、西藏和四川鋰資源儲量占全國85.23%。西藏和青海為鹽湖鹵水型，新疆、四川、江西、湖南等為花崗偉晶巖或花崗巖礦物型。其中四川甘孜州和阿壩州鋰輝石資源儲量大，江西宜春地區(qū)是鋰云母的主要生產(chǎn)基地，其中，四川甲基卡偉晶巖型鋰礦床是我國最大的固體鋰礦，探明氧化鋰儲量約90萬噸。而近日四川再次送來了好消息，阿壩州金川縣斯則木足地區(qū)新發(fā)現(xiàn)鋰輝石礦體6條，預(yù)計儲量將達到50萬噸。四川全省的鋰金屬儲量也將突破300萬噸，更難得的是其中還有6.6萬噸鋰同位素。要知道這些鋰同位素是

9、核聚變反應(yīng)堆中主要使用的一種鋰金屬，據(jù)專家預(yù)計這些鋰同位素如果使用于核反應(yīng)堆，產(chǎn)生的能量相當(dāng)于全球煤炭儲量的30%左右。而四川也成為名副其實的世界最大鋰基地之一。我國鋰資源潛力很大，主要分布在青海、西藏、四川、湖南、江西等?。▍^(qū)）。從目前的消費量來看，我們的鋰資源可以支撐幾十年、上百年是沒有問題的。從長期來看，我國最大的鋰寶庫在廣袤國土之下的深層鹵水之中。一旦取得突破，我們將擁有足以支持我國數(shù)百年發(fā)展的鋰資源。中國鹽湖鋰礦主要集中在青海柴達木盆地和青藏高原，柴達木盆地的鹽湖型碘、銣、銫、鍶、鈾等重要戰(zhàn)略和新興產(chǎn)業(yè)礦種。除了鋰資源外，鉀是關(guān)系我國糧食安全的重要肥料，銣、銫、硼既是高新技術(shù)原料，又

10、是潛在新能源；鉀、溴、碘、鍶是關(guān)乎國計民生不可或缺的稀缺資源。雖然擁有豐富的資源儲量，但我國鋰產(chǎn)品加工原料對外依存度很高。其中，進口鋰輝石加工占比66%；進口高濃度鹵水加工占比18%。以鋰輝石為例，2014年，進口量為33萬噸，國內(nèi)產(chǎn)量僅約2萬噸，資源嚴重依賴進口。再比如，國內(nèi)鋰加工企業(yè)需要從南半球運鹵水來生產(chǎn)碳酸鋰，但我們西藏、青海就有鹵水，這簡直是“捧著金碗討飯吃”！中國的鋰資源有幾個特點：第一是它集中度比較高，青海、四川、西藏占總儲量的85%左右；第二是類型多樣，以鹽湖型為主，青海一里坪、東臺吉乃爾、西臺吉乃爾為硫酸鹽型鹵水，西藏扎布耶為碳酸鹽型鹵水，四川甲基卡、馬爾康、新疆可可托海等礦

11、床為花崗偉晶巖型的鋰鈹?shù)V或鋰鈹鈮鉭礦，江西宜春為花崗巖型鈮鉭鋰云母礦；第三是均為多組分的綜合性礦床：鹽湖鹵水中，鉀、鎂、鈉是主要組分，伴生的除了鋰外，還有硼、銣、銫、或溴等有用組分。硬巖型鋰礦中，鈮、鉭、銣、銫、鈹?shù)染哂兄匾獞?yīng)用領(lǐng)域。多組分的綜合性礦床一方面加大開采技術(shù)難度，另一方面多組分的綜合性礦床是寶貴的資源，如鹽湖鹵水型礦床中富含的鉀鹽可是寶貴的化肥，我國是嚴重缺鉀國家，每年花費大量外匯從加拿大、俄羅斯、以色列等國進口鉀肥，所以要針對不同的類型進行綜合利用。由于提煉鋰工藝技術(shù)復(fù)雜，中國鋰產(chǎn)業(yè)整體競爭力較差。國外鋰普遍為鹽湖提鋰，資源稟賦好，生產(chǎn)成本相對較低。我國青海鹽湖因Mg/Li值高，

12、工藝流程長，技術(shù)難度大，企業(yè)達產(chǎn)達標(biāo)困難，生產(chǎn)成本高于國外50%。西藏扎布耶鹽湖提鋰雖已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但由于交通、電力等條件較差，難以規(guī)模化、集約化生產(chǎn)，提鋰工藝已經(jīng)成為制約我國鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大瓶頸。另一方面，利用進口鋰精礦提鋰的企業(yè)，因進口價格高，生產(chǎn)成本約為國外2倍。總體看，目前國內(nèi)鋰產(chǎn)業(yè)綜合競爭力不強。為了避免上世紀80年代SQM操縱市場鋰鹽價格、重蹈硬巖型公司紛紛倒閉的覆轍，特別要加強鹽湖型鋰鹽的研發(fā)工作。目前，柴達木盆地有幾個鋰鹽湖已經(jīng)達到小規(guī)模試產(chǎn)階段，尚需進一步做好基礎(chǔ)工作，完全解決鎂鋰比高的這個世界性難題；西藏扎布耶鹽湖已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)研究如何實現(xiàn)綜合利用和規(guī)?；б鎲栴}，另外，

13、應(yīng)及早開展有條件地區(qū)深層鹵水提鋰工作。中國鋰資源開發(fā)現(xiàn)狀公司啟隸齊源地主妾產(chǎn)品及產(chǎn)量西藏礦業(yè)扎布耶鹽湖嘰酸便儲量萬噸，處酸鋰資源量23,3萬噸碳酸鋰精礦嚴能一期8000噸（二期碳酸腰精礦18000t總產(chǎn)絶ZE萬噸）.甘肅白銀建有推工廠234年碳酸鋰精曠產(chǎn)量&200匕青瀑中恒國安科技發(fā)展有限公司西臺吉乃爾和部分東臺吉乃爾西臺吉乃爾碳酸鋰麻量2魏萬噸。碳醵擺產(chǎn)能Z5萬噸，已停產(chǎn)口青海恒信融鋰業(yè)有限公司準(zhǔn)備開發(fā)生產(chǎn)碳酸鋰4青海鋰業(yè)有喂虜司東臺吉乃爾東臺吉乃爾碳酸鋰儲董劄了.了萬噸碳酸鋰產(chǎn)寵1萬噸，產(chǎn)量約30Q0噸西藏城投挖木聲鹽湖碁結(jié)則茶卡鹽湖桶量折合感酸鋰計約3帕萬噸已建成中試境符建設(shè)釀酸鋰加工生

14、產(chǎn)線*青海鹽湖佛照藍科鍥業(yè)瞳扮有限公司察爾汗鹽潮儲量折合酸鋰計釣717,5萬噸產(chǎn)能1萬噸，產(chǎn)量1500噸。卄耳譚耐AUhRf4iLWZB4未掛企旳.B時f十囪工屯$盤丫址詢知電E松豐耶1L弭A441LStM草*義傘Hit(t.5QlaefctLi-i!4D.Ff報水扌】國內(nèi)資源開發(fā)主要面臨三方面的問題（1）資源質(zhì)量：東臺（儲量247.7萬噸）、西臺（儲量268萬噸）、察爾汗（儲量717.5萬噸）等青海鹽湖鋰資源量豐厚，但鹵水鋰含量偏低、鎂鋰比高，開發(fā)難度較大，需開發(fā)因“湖”制宜的提純分離技術(shù)；（2）自然環(huán)境：扎布耶等西藏鹽湖的化學(xué)成分出色（碳酸型鹽湖），但海拔高達4400-4500米，且曬鹵提

15、純靠天吃飯，易受雨雪等惡劣氣候的干擾，實際產(chǎn)量遲遲難達設(shè)計預(yù)期；（3）人文因素：硬巖開發(fā)往往較鹽湖更為容易，但國內(nèi)優(yōu)質(zhì)鋰輝石礦主要分布在四川-阿壩、甘孜藏區(qū)，不僅位于高海拔山區(qū)（3500-4500米），氣候和運輸條件不佳，且開發(fā)易遭遇人文、環(huán)保因素的阻礙，2012-2014年精礦產(chǎn)出總體下滑。通過硬巖型鋰礦提鋰，開采出來的礦石要經(jīng)過破碎、煅燒等流程，還要加入堿或者加氫氧化鈉，才能變成碳酸鋰或者氫氧化鋰，由于從頭到尾都要消耗能源，成本會比較高，而且對環(huán)境也會產(chǎn)生不利的影響。鹽湖鹵水提鋰則具有成本低、無污染的優(yōu)勢。從世界發(fā)展趨勢來看，最有工業(yè)開發(fā)價值的是鹽湖型，其次才是偉晶巖型，未來深層鹵水型將會

16、越來越重要。中國鋰資源以鹽湖型為主，但限于技術(shù)和成本各方面原因，目前依然主要從礦石中提鋰，且大量進口鋰礦石，我國硬巖鋰資源的特點，品位偏低，儲量大，而鹵水型品位較高，類型大小不一。但是鹵水之前主要是靠硬巖，而且主要靠進口。花崗偉晶巖型鋰礦是目前我國鋰礦生產(chǎn)的主要類型。四川甲基卡鋰礦床是我國最大的偉晶巖型鋰輝石礦床，已探明鋰儲量居亞洲之首。該礦由路翔股份子公司融達鋰業(yè)和天齊鋰業(yè)所有，目前整體處于儲量評估階段，僅天齊鋰業(yè)雅江措拉礦區(qū)采選項目一期項目鋰精礦產(chǎn)能達10萬噸/年（折合碳酸鋰約1.3萬噸），2014年下半年投產(chǎn)，二期工程產(chǎn)能規(guī)劃仍為鋰精礦10萬噸/年。鹽湖鋰礦主要開發(fā)項目有青海西臺吉乃爾鹽

17、湖和西藏扎布耶鹽湖。西臺吉乃爾鹽湖鋰礦目前由中信國安科技發(fā)展有限公司（CITIC）進行開發(fā)，近年來在持續(xù)增產(chǎn)擴建，目前其碳酸鋰產(chǎn)能達到10000噸/年，遠期規(guī)劃目標(biāo)碳酸鋰產(chǎn)能35000噸/年。扎布耶鹽湖由西藏扎布耶鋰業(yè)高科技有限公司開發(fā)，2013年鋰產(chǎn)品產(chǎn)量約4000噸，二期工程將實現(xiàn)硼、鉀、鋰綜合開發(fā)，碳酸鋰產(chǎn)能達18000噸/年，預(yù)計2017年投產(chǎn)。受技術(shù)和管理等因素制約，該項目進展不如預(yù)期。目前，國外從鹽湖中大規(guī)模生產(chǎn)鋰鹽，其鹵水鎂鋰比都小于10，并已實現(xiàn)綜合利用和大規(guī)模生產(chǎn)，成本低，效益高。因此，少數(shù)國外企業(yè)主導(dǎo)鋰的定價權(quán)。我國正在藏北高原扎布耶鹽湖以提鋰為龍頭，從基礎(chǔ)應(yīng)用、資源評價、

18、現(xiàn)場半工業(yè)性鹽田試驗等，經(jīng)過大家團結(jié)奮斗，研發(fā)出鹽梯度太陽池提鋰和提純技術(shù)，碳酸鋰純度可達到99.6%。相關(guān)項目于2006年正式投產(chǎn)后，扎布耶鹽湖成為我國第一個鋰產(chǎn)業(yè)化鹽湖，科技日報評論“這標(biāo)志著中國首次實現(xiàn)了在鹽湖中提鋰的工業(yè)化生產(chǎn)，并成為由高成本的硬巖提鋰轉(zhuǎn)化為低成本鹽湖提鋰的里程碑”。為構(gòu)建我國鋰資源供應(yīng)安全體系，建立世界級鋰綜合產(chǎn)業(yè)基地，我國亟需攻克鋰資源大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的體制和技術(shù)難題。建議：首先要加強資源調(diào)查評價。其次要下大力氣攻克鋰鹽產(chǎn)業(yè)化難題。再次最后要大力加強科技研發(fā)和創(chuàng)新，推動鋰資源加工技術(shù)和綜合發(fā)展，在完善提鋰工藝的同時，有效綜合利用共生資源，尤其是鹵水型的鉀硼鎂和溴碘鍶鈾等

19、資源。對我國鋰資源開發(fā)利用的建議：第一個要進一步加強鋰資源調(diào)查評價，研究。重點開展鹵水型（特種鹽湖和深層鹵水）勘察，包括藏北、柴西和川西，進一步摸清家底，大幅度擴大鋰資源儲量遠景。第二個要加大對保護和合理開發(fā)鋰資源的支持力度，針對鹽湖型和條件較好的硬巖型鋰礦床，給予經(jīng)費和政策上的支持。以鹵水型鋰資源開發(fā)為主，建立“鹽類國家工程研發(fā)中心”。以鹽類礦物資源、鹽堿地資源的合理、高效、環(huán)保綜合利用及產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，開展鹽類資源科技開發(fā)和創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、高值化研究和推廣，以加快我國鹽類資源綜合利用和建立鹽類產(chǎn)業(yè)鏈進程，為鉀肥、鋰鹽資源安全提供保障，為我國強大的鋰產(chǎn)業(yè)鏈的建立和強大提供支撐。第三個是在國家層面上加強戰(zhàn)略指導(dǎo)和規(guī)劃，優(yōu)化鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局。近年來，傳統(tǒng)能源在我國能源消費結(jié)構(gòu)中比重巨大所帶來的環(huán)境、節(jié)能及能源安全等問題日漸突出，發(fā)展新能源的重要性和緊迫性已經(jīng)不言而喻。鋰作為動力電池的最佳儲能材料，國家應(yīng)從戰(zhàn)略高度重視鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加強統(tǒng)一規(guī)劃和戰(zhàn)略布局，優(yōu)化資源配置，以淘汰落后工藝、擴大消費需求等措施化解產(chǎn)能過剩，并積極推動企業(yè)兼并重組，培育和扶持上下游一體化運作的