中國現在,非常缺鋰!_風聞
地球知识局-地球知识局官方账号-人文+地理+设计=全球视野新三观04-07 07:52
最近,江西宜春地區私挖鋰礦事件,已經引起了廣泛的輿論關注。中央政府也派出了多批工作組前往宜春整頓。
江西是礦產大省,鋰礦被私挖盜挖,直接原因是這種資源越來越有利可圖了,作為新能源電池的關鍵配料,鋰元素被譽為第四次工業革命的“白色石油”,是不可或缺的工業原料。中、日、美、歐、澳相繼將鋰列為戰略性金屬,其重要地位可見一二。
**橫屏-**宜春市的宜豐縣、奉新縣、高安市三縣市
交界地帶的瓷土瓷石礦伴生着豐富的鋰資源▼
中國目前是世界第一大新能源車生產國,隨着產量突飛猛進,碳酸鋰的價格也爆發式增長,截止2023年1月,鋰價已經強勁上漲了18個月。
最近鋰價有所回落,但價格仍然不低▼
隨着鋰價大漲,去年12月,江西宜春部分村民就上山私挖濫採鋰礦,這種操作對資源顯然是破壞性掠奪,國家自然高度重視。當然,江西的鋰礦亂象,一方面是屢禁不止的民間行為,一方面也折射出我國的鋰不夠用。
原本裝飼料的麻袋
現在卻裝了滿滿當當的石頭
(圖:eco.gov.cn)▼
今天我們就來從地理視角説説**中國“缺鋰”**的問題。
中國缺鋰
中國的鋰,從儲量來看並不算太少,根據相關統計數據,全球鋰資源量8600萬噸,所謂資源量就是已探明的量,加上地質學家預估的儲量,可以説是“最佳猜測值”,其中已探明儲量是2100萬噸。
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根據“中國礦產資源報告2022”,中國的鋰摺合成氧化鋰(Li2O)的儲量有404萬噸,排名第四,佔全球儲量的8.9%,佔全球產量的13%,屬於比下有餘,比上不足。
但相比於我們的鋰元素消費量,這點產能就完全不夠看了。跟據預測,到2030年,中國鋰元素需求將高達70萬噸,其中45~50萬噸要進口,對外依存度65~70%,如果不能提前佈局,以後很可能像其他礦產一樣被各種收割。
中國碳酸鋰的消費量和進口量年年攀升▼

而南美的一些國家,鋰礦富得流油,多到用不完。作為一種高度集中的礦產,全球58%的鋰資源量都集中在南美“鋰三角”。其中,玻利維亞2100萬噸、阿根廷1930萬噸、智利960萬噸,中國這麼大疆域也只有510萬噸,品質最好的是智利的Atacama(念阿塔卡馬)鹽湖,單個資源量就高達驚人的630萬噸。
跟他們比,我國鋰礦最大的問題其實不是儲量,而是開發難度太大。
鹽湖鋰礦確實多
但真的難
人類能利用的鋰元素主要藏在鹽湖、岩石和沉積盆地的粘土中,這就決定了三種主要鋰礦類型:鹽湖滷水型鋰礦、偉晶岩型鋰礦和沉積型鋰礦,我們簡稱為鹽湖鋰礦、硬巖鋰礦和沉積鋰礦。
其中,前兩者構成了全球鋰資源的90%。而鹽湖滷水生產鋰的成本更低,污染也更小,所以地位格外重要。
**橫屏-**全球主要鋰礦分佈圖▼

在乾旱地區的內陸湖,或者內陸湖乾涸後留下的鹽殼(qiào)中,往往會富集大量的鋰元素,這就是鹽湖滷水型鋰礦,鹽湖中鋰的濃度越高,開採價值越大。
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鹽湖鋰的主要來源是新生代的火山和地熱活動。地熱水會淋濾地層和礦物中的鋰元素,並將其運移,再通過火山和地熱作用帶到地表,匯聚在鹽湖中。地熱還會加速水分蒸發,相當於加速鋰元素的濃縮富集。
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由於這種礦牀的形成條件十分獨特,在全球主要分佈在三大鹽湖集中區:南美安第斯高原、美國西部高原和中國青藏高原。這三個地方全都是板塊碰撞的產物,也都有活躍的地質活動,玻利維亞阿塔卡馬鹽湖、美國大鹽湖、中國的扎布耶鹽湖都是其中的代表。
三大鹽湖集中區都在羣山環繞的高原上▼

由於青藏高原隆升阻擋了印度洋的暖濕氣流,使得高原內部變得乾旱寒冷,在中部西部和北部形成了一大堆鹽湖,其中富鋰鹽湖就有80多個,它們的氯化鋰(LiCl)含量大於每升0.3克,鋰離子濃度大於每升0.05克,都超過了鋰礦的工業品位。
青藏高原以前是一片汪洋大海
後因印度板塊與歐亞板塊碰撞才逐漸形成了“世界屋脊”
(圖:中國科學院西雙版納熱帶植物園)▼

此外,由於青藏高原的北部比南部更乾旱,所以鹽湖發育也是北邊更早,柴達木盆地的鹽湖形成就早於西藏的鹽湖,導致湖裏面的東西也不太一樣。
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在鹽湖水分不斷蒸發的過程中,會依次析出各種化合物晶體,結晶順序一般是從碳酸鹽型,到硫酸鹽型,再到氯化物型。
柴達木盆地的鹽湖由於發育比較早,已經大量進入了“氯化物型鹽湖”的階段。雖然在衞星圖上十分壯觀,但這些**“鋰礦聚寶盆”其實很難開發**。
靠北的察爾汗鹽湖就是氯化物型鉀鎂鹽礦牀
(橫屏-察爾汗鹽湖)▼

靠南的扎布耶鹽湖就是世界獨有的
天然結晶碳酸鋰的碳酸鹽型鹽湖
(**橫屏-**扎布耶鹽湖圖:圖蟲創意)▼

這就涉及到鹽湖提鋰的一個關鍵障礙——“鎂鋰分離”,鎂和鋰的離子半徑十分接近、化學性質相似,而且經常在鹽湖滷水中共生,我國大部分鹽湖中都含有較多的鎂離子,要提取鋰元素,就要“鎂鋰分離”,分離都需要成本,鎂離子的含量越高,分離難度就越大,成本也就越高。
不同的鹽湖適合的分離技術也不一樣▼

所以鹽湖滷水中的鎂鋰比值的就成了鹽湖鋰礦價值高低的關鍵指標。
前面説的三種鹽湖,“氯化物型”的鎂鋰比值最高,“硫酸鹽型”次之,“碳酸鹽型”最低。
這就很尷尬了,我們最不缺的“硫酸鹽型”和“氯化物型”鹽湖,其實開採價值很低。
比如柴達木地區鹽湖的鎂鋰比值均值就高達80左右,南美三國的鹽湖就要低得多,只有5-20左右,成本完全不能比。
察爾汗鹽湖雖是中國已探明
資源儲量最豐富的可溶性鉀鎂鹽礦牀
但其超高的鋰鎂比,導致提鋰十分困難▼

我們其實也有鎂鋰比值比較低的“碳酸鹽型鹽湖”,但基本都在西藏,在4000米左右的高海拔區,能源匱乏、交通不便、生態脆弱,地形直接把成本拉上去了。
高寒地區的生態環境一旦被破壞就很難再恢復
在這開發資源需十分謹慎
(圖:圖蟲創意)▼

總之,我們的鹽湖鋰礦雖然資源量十分可觀,但開發困難,成本遠高於美洲國家。
硬巖型鋰礦
巨大的潛力股
相比於鹽湖鋰礦,硬巖鋰礦的投資週期短、增產快,講求的就是短平快,隨着全球鋰價暴漲,硬巖鋰礦的市場地位迅速逆襲。2019年全球鋰產量43萬噸,硬巖型鋰礦26萬噸,佔比60%,已經超過了傳統的南美鹽湖鋰礦巨頭,這些產能主要來自非洲南部、澳洲西部和南美洲中南部,比如著名的津巴布韋Bikita礦山,年產能高達驚人的8萬噸。
鹽湖滷水型和硬巖型鋰礦產量變化圖▼

雖然我國的硬巖鋰礦成本同樣高於國外,但在價格暴漲的行情下,仍然能賺到高利潤。視頻開頭説的江西鋰礦私挖亂採,就是硬巖鋰礦。
我國最著名的硬巖鋰礦,就是可可托海三號坑。新疆可可托海有86種重要和稀有礦產,鋰只是其中之一。在上世紀50年代,可可托海礦務局償還國外的礦產價值佔到總外債的40%左右,可以説戰略價值非常重要。
可可托海三號坑除了鋰還有鈹、鉭、鈮等稀有金屬
其中鈹資源量居全國首位
(可可托海三號坑 圖:壹圖網)▼

硬巖鋰礦又分為“花崗岩型鋰礦”和“花崗偉晶岩型鋰礦”。
前者在我國江西、湖南、廣西都有大量分佈,但這類礦牀的鋰礦品位比較低,開發成本高。像江西宜春、宜豐的花崗岩型鋰礦牀主要用作陶瓷材料,而且資源消耗極快。現在由於鋰價暴漲,反而成了民間盜挖的對象。
和前者相比,“花崗偉晶岩”中的鋰品位更高,也容易開採,在我國主要位於新疆阿爾泰和川西松潘-甘孜地區。其中新疆的可可托海三號坑、川西的甲基卡最為出名。
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這種礦基本分佈於各個時代的造山帶。
比如橫貫我國東西的崑崙-天山-祁連山-秦嶺-大別山造山帶和橫斷山脈造山帶。但相比國外,我國勘探到的礦點還太少,而且儲量有限,有些礦點海拔很高,交通也是個問題。
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比如我國最大的偉晶岩型鋰礦牀——甲基卡礦牀,位於四川康定、雅江和道孚三地的交界處,海拔4300~4500米(念四千三到四千五百米),已經屬於青藏高原東部的高寒山區,距離國道川藏公路塔公站有25公里,運輸十分困難。
不知得翻越多少個山頭才能從深山中把礦運出去
(通往甲基卡礦的公路 圖:guba.eastmoney)▼

目前看來,我國最有成礦潛力的硬巖鋰礦還是——新疆阿爾泰-天山-崑崙山成礦區,新一輪的勘探也正在開展,新疆之外,松潘-甘孜和秦嶺地區也是未來的潛力股。
總體來説,我國無論是鹽湖鋰礦還是硬巖鋰礦,都有很大的提升空間,但前提是化學提純技術要提升、礦牀勘察工作要開展。
而且我國最大規模的鋰礦都儲存在青藏高原上,既要降低高原開發的成本,還要平衡採礦和環境保護的關係,這些都還需要時間,而且即使成本降下來,也不能竭澤而漁。
綠水青山就是金山銀山
不必操之過急,畢竟礦就在那裏
(圖:圖蟲創意)▼

這一問題,對於青藏高原的其他礦藏也適用,以後我們會專門出一期講解青藏高原的採礦問題。
總之,從短期來看,大規模進口鋰資源是不可避免的,國內企業也確實在提前佈局海外鋰礦,比如前面説的津巴布韋Bikita礦山,中礦資源就收購了100%股份,贛鋒鋰業也收購了加拿大Millennial礦業公司和墨西哥Bacanora礦業公司。可以説現在國際市場對鋰礦資源的爭奪已進入白熱化,好在這一次,我們的佈局還不算太晚。即使以後卡脖子也不會太緊。
參考資料:
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