世界鋰資源概況及開發(fā)現(xiàn)狀

1、世界鋰資源概況及開發(fā)現(xiàn)狀彭文革;羅光華;李廣梅【摘 要】鋰在自然界中有五類礦床,開采的主要是偉晶巖和鹵水礦床.已用于工業(yè)生 產(chǎn)的有偉晶巖中的鋰輝石和鋰云母,以及低鎂鋰比鹵水.已發(fā)現(xiàn)的鋰儲量有4300萬 噸,玻、美、中、智、俄分列前五,合占總量的85%.已經(jīng)開采的礦山剩余儲量有 1300萬噸,智、澳、中、阿分列前四,合占總量的99%.美國鋰儲量世界第二,但沒有 開采.【期刊名稱】江西化工【年(卷),期】2017(000)003【總頁數(shù)】5頁(P8-12) 【關(guān)鍵詞】 鋰礦床;鋰輝石;鋰云母;鹵水;鎂鋰比【作 者】 彭文革;羅光華;李廣梅【作者單位】 江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司設(shè)計部,江西新余 33

2、8015;江西贛鋒鋰業(yè) 股份有限公司設(shè)計部,江西新余 338015;江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司設(shè)計部,江西 新余 338015【正文語種】 中文隨著世界各國對自然資源的日益重視，作為鋰產(chǎn)業(yè)鏈條的第一環(huán)，鋰礦采選行業(yè)越 來越占據(jù)著更多的主動權(quán)。作為下游鋰鹽行業(yè)從業(yè)者，掌握鋰礦行業(yè)現(xiàn)狀，對我們 規(guī)避風(fēng)險、提升競爭力都有幫助。鋰在地球巖石圈中的含量排名第35位，平均豐度7.4ppm，總量達(dá)918萬億噸1。但由于巖石圈厚達(dá)150km，能被找到的非常少，實際已開采利用的更少。鋰 在自然界中有五大類礦床，分別是偉晶巖礦床、鹵水礦床、海水礦床、熱液礦床和 堆積礦床。偉晶巖是一種晶粒粗大的火成巖，由巖漿冷卻及后

3、期重構(gòu)形成2。最常見的花崗 偉晶巖，其組成的 90%與普通花崗巖相同，但易富集稀有金屬，其鋰、銣、銫、 鈹、鈮、鉭、鋯、皿族元素和稀土元素、放射性元素的含量可比周邊地層高幾千倍， 形成具有開發(fā)價值的礦床。鋰輝石、鋰云母等都屬于偉晶巖礦物。鹵水礦床是內(nèi)陸湖泊蒸發(fā)量大于補給量形成的，主要分布在南北美西部及中國西部 內(nèi)陸，這些地區(qū)降雨量少、日照及風(fēng)力強(qiáng)度大、蒸發(fā)量大。流經(jīng)附近地層的地表或 地下徑流，攜帶鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、硼等元素，在這一封閉系統(tǒng)中自然 富集濃縮3。根據(jù)主要的陰離子，鹵水可分為氯鹽型、硫酸鹽型和碳酸鹽型。西 藏扎布耶錯是世界上唯一的碳酸鋰型鹽湖，鋰濃度達(dá) 1g/L 以上。海水

4、礦床是陸地河流帶來的礦物質(zhì)積累而成的。因為海水總量巨大，鋰儲量十分豐 富。但因為海水鋰濃度不到0.2ppm,在目前的技術(shù)條件下沒有開采優(yōu)勢。目前許 多國家已在研究吸附法等海水提鋰技術(shù)，相信不久就能取得實用性成果。熱液礦床是巖漿在海底或地底裂隙加熱水產(chǎn)生熱液時，大量的礦物質(zhì)趁機(jī)溶進(jìn)水中 富集形成的。熱液中部分物質(zhì)，在附近海床上或地層中沉淀，形成一種富含金屬的 泥狀沉積物。經(jīng)過幾百萬年的地質(zhì)運動，這些沉積物變成沉積巖，成為陸上重要的 金屬礦藏。堆積礦床是從古至今漫長的采礦活動后，留下的廢礦堆和尾砂堆4。古代技術(shù)水 平較低時，只能冶煉部分富礦，品位稍差的都被廢棄了。隨著技術(shù)的進(jìn)步，廢礦中 的許多已能

5、達(dá)到冶煉條件。堆積礦主要是鐵、銅、錫、鉛的貧礦和伴生礦，鋰礦資 源很少。偉晶巖礦和熱液礦均是巖漿直接形成的原生礦，其余幾種都屬于次生礦，是自然或 先人對原生礦床加工的結(jié)果。由于儲量、環(huán)境、成本的原因，目前開采的主要是偉 晶巖礦和鹵水礦兩類。地殼中含鋰礦石超過150 種，以鋰為主的有30多種，具有開采價值的主要有鋰輝 石、透鋰長石、鋰云母、磷鋰鋁石等，其晶簇外觀和性質(zhì)如圖 1 和表 15。此外， 還有鋰霞石、鐵鋰云母、鋰冰晶石、鋰蒙脫石等。磷鋰鋁石是唯一一種品位可超過 10%的鋰礦石，國內(nèi)在新疆可可托海、福建南平、 江西宜春都有發(fā)現(xiàn)，但儲量太少，沒有規(guī)?；a(chǎn)。鋰輝石是目前最主要的提鋰用礦石，具

6、有品位高、不含氟、渣量少等優(yōu)點。每年生 產(chǎn)的鋰產(chǎn)品中，約有 30%來自鋰輝石。澳大利亞的 GreenBushes、Mt.Catllin 以 及四川甲基卡等地儲量巨大，是主要的鋰輝石礦山。鋰云母是另一種儲量巨大的鋰礦石，且銣、銫等稀有金屬含量很高，江西宜春雅山、 河南盧氏縣官坡鎮(zhèn)等有大型鋰云母礦山。但由于其冶煉收率較低，且存在含氟尾氣 治理等困難，生產(chǎn)成本比鋰輝石提鋰要高，原有生產(chǎn)項目均已停產(chǎn)。透鋰長石是四種主要鋰礦中品位最低的，主要用于陶瓷、玻璃行業(yè)，實際并未用于 提鋰。含鋰鹵水常按成本特點分為低鎂鋰比、高鎂鋰比、碳酸鹽三種類型。三類鹵水的代 表礦床，主要成分如表 2。低鎂鋰比鹵水中鎂鋰比在

7、10 以下，鋰含量較高，日曬就可以進(jìn)行濃縮，工藝簡單， 已大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。該類鹽湖主要分布南、北美洲，如智利的阿塔卡瑪鹽湖，鋰含量 達(dá) 0.15%，同時還含有豐富的硼和鉀，是世界上最優(yōu)質(zhì)的鹵水資源，也是開發(fā)力 度最大的鹽湖。高鎂鋰比鹵水技術(shù)難度大，工藝復(fù)雜、成本高。我國的西、東臺吉乃爾、一里坪鹽 湖群，鎂鋰比分別高達(dá) 40、65、90，需要消耗大量鉀形成光鹵石以除去鎂，綜合 效益較低。而玻利維亞的烏尤尼鹽湖，雖然是世界上面積和儲量第一的鹽湖，但每 年都會發(fā)生洪水，同時湖水鋰低鎂高，提鋰成本很高，還有待開發(fā)。 碳酸鹽鹵水僅有西藏扎布耶錯一處，鋰含量高達(dá) 0.13%，僅次于阿塔卡瑪。但扎 布耶錯海拔

8、 4400 米，氣侯寒冷、冬季漫長，又地處偏遠(yuǎn)，到拉薩公路里程達(dá) 1500 公里，運輸相當(dāng)不便。這些自然條件制約了扎布耶鋰資源的開發(fā)。根據(jù)法國太陽能研究所、科西嘉大學(xué)的研究報告6，世界上已發(fā)現(xiàn)的鋰資源總量 約為 4300 萬噸(金屬量，下同)，主要分布在 14 個國家的 70 多座礦山、鹽湖里， 依礦山類型及儲量高低排列，如表 3 和表 4。這些礦山的位置如圖 2，各國儲量如 表 5。礦石和鹵水合計的 4300 萬噸中，多數(shù)因品位較低、所有國經(jīng)濟(jì)條件落后等原因， 未能有效開發(fā)利用。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局 2014 年發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球在采鋰礦剩余 儲量僅有約 1300 萬噸7，集中在 9 個國家，其

9、中智利占一半以上，智利、澳大 利亞、中國三國合占 90%以上。按 2013 年 3.5 萬噸的開采量計算，已探明儲量最多只可使用 370 年。加之鋰礦 的金屬含量都在 5%以下，冶煉代價很高，因此鋰是一種寶貴的金屬資源，值得珍 惜和保護(hù)。世界主要鋰礦開采國年產(chǎn)量及剩余儲量如表 68。表 6 中美國可采儲量僅 38000 噸，事實上美國鋰資源非常豐富，最大儲量占世界 的 23%，僅略低于玻利維亞、列世界第二。美國守著豐富的本土資源不用，卻到 南美、非洲、亞洲等欠發(fā)達(dá)國家開采，其對鋰資源的重視和保護(hù)，反映了鋰資源的 珍貴和重要價值，應(yīng)引起我們認(rèn)真對待和警惕。【相關(guān)文獻(xiàn)】1黎彤，袁懷雨大洋巖石圈和大

10、陸巖石圈的元素豐度J地球化學(xué)，2011 , 1(40) : 1-5.2鄒天人，徐建國論花崗偉晶巖的成因和類型的劃分J地球化學(xué)，1975，3 : 161-174.3高峰，鄭綿平，乜貞，等鹽湖鹵水鋰資源及其開發(fā)進(jìn)展J地球?qū)W報，2011，7(32) : 483-492.郜兆典，羅壽文，蔡賀清人工堆積礦床開發(fā)建議幾南方國土資源，2011 , 2 : 37-38.劉躍龍，陳文彥，劉夠生，等中國礦山型鋰礦資源分布及提取碳酸鋰技術(shù)J.無機(jī)鹽工業(yè)，2013， 6(45):8-11.C.Grosjeana ， P.Mirandaa ， M.Perrina ， etc.Assessment of world lithium resources and consequences of their geographic distribution on the expected development of the electric vehicle industry.Renewabl