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锂资源专题研究报告
2021年锂资源专题研究报告
1、远期锂供给或偏紧,黏土型锂矿资源具备开发条件
1.1、锂黏土品质尚可,远期或成为锂供应有效供给之一
锂常以硬岩型锂矿床、沉积型锂矿床、卤水型锂矿床等三种形式产出。
其一是以金属氧化物形式伴生于花岗伟晶岩型、花岗岩型、云英岩型等硬岩型锂矿床中,其二是以金属氧化物形式伴生于沉积型锂矿床矿石中,其三是以离子形式赋存于盐湖、地下卤水及油气田水等卤水型液体矿产中。
硬岩型锂矿床主要分布于澳大利亚、中国、津巴布韦、巴西、南非和刚果(金)等国,沉积型锂矿床主要分布在美国、墨西哥、塞尔维亚等国,液体卤水锂资源则主要蕴藏于玻利维亚、智利、加拿大、阿根廷、中国及美国等国。
多数国家只产一种锂矿,且多为中小型矿床,只有中国、加拿大等少数国家固体矿石锂与液体卤水锂都有产出,且大中型矿床较多。
目前锂资源供给以盐湖卤水及硬岩型锂矿为主,黏土型锂矿有待开发。
锂矿分布区域高度集中,就储量而言,全球近91%的储量主要分布在智利、阿根廷、美国、津巴布韦、葡萄牙、澳大利亚、中国、加拿大和巴西等9个国家。
探明储量按照矿床类型来分,卤水型矿床占比最大为64%;硬岩型锂矿床占比居其次为29%;沉积型锂矿床主要为锂黏土,占比7%。
据测算2021年全球锂资源供给量约为56.4万吨LCE,其中盐湖卤水23.7万吨LCE占比42.1%;锂辉石23.3万吨占比41.3%;锂云母6.5万吨LCE占比11.5%;锂原料回收2.9万吨LCE占比5.1%。
至2025年,若不开发黏土型锂矿,锂资源供给总量预计约为129.4万吨LCE,CAGR为23.6%。
品位方面,优质黏土型锂矿品位介于云母与锂辉石矿山之间。
储量方面,黏土型锂矿平均储量低于南美盐湖,接近澳矿,高于国内盐湖,远高于国内锂辉石矿山、锂云母。
锂下游需求旺盛,黏土型锂矿资源开发正当时。
若不开发黏土型锂矿资源,远期锂供给或趋于紧张。
据测算,若不开发黏土型锂矿项目,2025年全球锂资源供给约为129.4万吨LCE,2023-2025年均复合增速10.2%;2025年全球锂盐厂对锂资源的需求约为138.2万吨LCE,2023-2025年均复合增速16%,远期需求增速大于供给增速。
2025年供给缺口约为8.8万吨,即不考虑黏土型锂矿资源的供给,供给或趋于紧张。
1.2、黏土型锂矿提取发展正当时,可同时兼备锂辉石及盐湖提锂的优点
黏土锂矿的分类:
黏土型锂矿也被称之为沉积型锂矿或非常规锂矿,具有分布广、储量大的特点,主要分布于美国、墨西哥、塞尔维亚等国家。
近年来,在我国西南地区也发现大量黏土型锂矿资源。
这些黏土型锂矿根据成因不同,可分为火山岩黏土型锂矿、碳酸盐黏土型锂矿和贾达尔锂硼矿。
火山岩黏土型锂矿:
火山岩黏土型锂矿的形成与火山活动密切相关,即火山灰中的锂元素在卤水和热液流的共同作用下浸出,浸出后的锂元素在火山口湖沉积物中的黏土中经过长期富集后形成火山岩黏土型锂矿。
碳酸盐黏土型锂矿:
近年来在中国西南地区所发现的黏土型锂矿与碳酸盐岩风化沉积密切相关,属于碳酸盐黏土型锂矿。
当碳酸盐岩分化到铝质含量适中的黏土化阶段,发生锂富集,形成碳酸盐黏土型锂矿。
如果能够将该类锂矿中的锂资源进行有效的开发利用,可在一定程度上解决我国锂产业发展长期面临的资源紧缺问题。
贾达尔型锂矿:
贾达尔锂硼矿发现于塞尔维亚贾达尔盆地,矿石矿物是羟硼硅钠锂石,一种既含锂也含硼的新矿物,一般归为黏土型锂矿。
不同黏土型锂矿中锂的赋存状态存在差异。
火山岩黏土型锂矿中的锂主要存在蒙皂石族矿物或伊利石的晶格之中,属于结构锂。
而碳酸盐黏土型锂矿中锂主要以吸附形式存在蒙脱石等黏土矿物的层间,属于吸附型锂。
锂的赋存状态是决定锂提取浸出工艺的关键因素,因此探明黏土型锂矿中锂的赋存状态是开展锂提取工作的重要前提。
不同类型的黏土型锂矿,提取方法亦不同。
对黏土型锂矿的主要物质组成进行分析有助于进一步探明不同类型黏土锂矿的差异,同时化学成分也决定后续提取工艺甚至是净化除杂过程。
提取方法方面,火山岩黏土型锂矿中锂的提取可以采用直接浸出法、助剂焙烧法和氯化硫化法;碳酸盐黏土型锂矿中锂的提取可以采用焙烧后硫酸浸出;贾达尔型锂矿中锂的提取可以采用多级破碎和湿式闭路重选洗涤后浓硫酸浸出。
锂黏土提锂的工艺特点是能够同时兼具矿石提锂及盐湖提锂的优点,能够以矿石提锂的速度在短时间内完成提锂过程,也能够以类似卤水提锂的成本以较低成本完成提锂。
由于供给端锂辉石精矿及盐湖已基本产业化,且下游需求仍处于初期发展阶段,锂供、需规模较小,锂黏土资源受到的关注度较低;随着锂的下游需求快速增量,更多锂资源的开发重新受到产业关注与布局,其中锂黏土因为自身提锂技术的进步,特别是近来可研发现黏土项目提锂成本较低,逐步成为下一代锂供给关注的焦点。
黏土提锂工艺仍在不断优化,日前特斯拉申请了一项新专利“从黏土矿物中选择性提取锂”,涉及使用食用盐从矿石中提取锂的工艺。
该锂提取工艺可将相关成本降低30%。
特斯拉在其专利申请摘要中总结该新方法:
从黏土矿物中提取锂的方法及其组合物,该提取过程包括提供含锂的黏土矿物,将阳离子源(食用盐主要成分NaCl)与黏土矿物混合,对黏土矿物进行高能磨,并进行液体浸出,以获得富含锂的浸出溶液用以提锂。
特斯拉提锂新工艺成本较低且环保。
目前矿石提锂工艺主要有酸浸法、硫酸盐法、石灰烧结法、纯碱压煮法等,这些方法存在以下一些问题:
①杂质含量高,锂提取率较低;②提取过程的成本效益较低,工艺较复杂;③涉及到的酸碱等物质不环保,对设备的防腐蚀性能要求较高。
相较于传统的矿石提锂工艺,特斯拉使用盐提取锂的生产工艺,主要有以下两点优势:
①盐相对于其他原料成本低;②工艺操作简单,环保。
2、全球黏土型锂资源尚处开发期,未来将为锂供给端提供有效增量
2.1、Sonora项目:
赣锋锂业全资收购,未来或成为赣锋锂业资源端重要组成部分
Sonora项目位于墨西哥西部的Sonora沙漠,美国边境线以南250km处。
锂主要富集在几个水平层状的黏土层中,平均厚度20~40m,地表露头延伸超过6km,黏土中的锂蒙脱石是主要的含锂矿。
赣锋锂业通过全资子公司上海赣锋合计持有Sonora项目64.4%权益,上海赣锋收购Bacanora完成后,赣锋锂业将持有Sonora项目全部权益。
Sonora项目锂总资源量约合882万吨LCE,其中确定资源量为191万吨LCE、指示资源量为313万吨LCE、推定资源量为378万吨。
Sonora项目合计矿石储量24381万吨,锂品位3480ppm,折合451.5万吨LCE,其中探明储量166.6万吨LCE、可信储量284.9万吨LCE。
另外,Sonora项目钾金属资源量合计709.4万吨,储量合计254265万吨。
Sonora项目锂盐加工厂分两期建设,一期矿石处理量约110万吨、锂盐产能不低于1.75万吨LCE、副产硫酸钾产能不低于1.7万吨。
一期投产后第5年建设二期工厂,届时联合矿石处理量约221万吨、锂盐产能不低于3.5万吨LCE、副产硫酸钾产能不低于2.8万吨。
Sonora项目资本开支方面,一期项目资本开支预算为4.2亿美元,二期项目资本开支预算为3.8亿美元,二期相对于一期开支下降主要系共用采矿、现场及场外基础设施。
在合计资本开支中,占比最高的部分为锂加工工厂,计划投入3.17亿美元。
Sonora项目长期运营成本为3910美元/吨LCE,其中一期运营成本为4039美元/吨LCE、二期运营成本为3893美元/吨LCE。
项目寿命期内可产锂盐60.09万吨、硫酸钾53.71万吨,硫酸钾550美元/吨按比例抵扣成本,则抵扣钾盐收益后锂盐生产运营成本3418美元/吨LCE。
2.2、Jadar项目:
力拓再出资24亿美元,或加速Jadar项目进程
塞尔维亚Jadar锂矿超大型锂硼矿床,矿石矿物包含锂和硼。
该矿床位于塞尔维亚贾达尔盆地,北东距离首都贝尔格莱德(Belgrade)约120km,当地的基础设施齐全,铁路、河/海运输系统健全,有熟练的劳动力,矿山开发的环境影响相对较小,采选技术成熟,开发所需的硫酸和苏打粉易于获得。
力拓持有Jadar项目100%权益,该项目矿石储量为1660万吨,Li2O含量为1.81%,B2O3含量为13.4%。
矿产资源包括55.2百万吨的指示资源量(Li2O含量为1.68%,B2O3含量为17.9%),另外还有84.1百万吨的推定资源量(Li2O含量为1.84%,B2O3含量为12.6%)。
Jadar项目有潜力生产电池级碳酸锂和硼酸,每年将能够生产约5.5万吨电池级碳酸锂,以及16万吨硼酸(B2O3装置)和25.5万吨硫酸钠作为副产品。
Jadar项目的规模和高品位或将有效降低矿山的长期运营成本。
据力拓披露,在市场基本面强劲的情况下,预计2026年将实现首次销售,在2029年全面投产后,该矿每年将生产约58000吨碳酸锂、160000吨硼酸(B2O3装置)和255000吨硫酸钠,根据碳酸锂的年产量,力拓的目标是在预期的40年矿山寿命内生产230万吨碳酸锂。
力拓已承诺出资24亿美元,或加速项目进程:
力拓已于2020年7月份启动可行性研究,投资近2亿美元,预计将于2021年年底前完成评估工作,如果获批,该项目将需要4年的建设工期。
近期,力拓已承诺向塞尔维亚的贾达尔硼酸锂项目提供24亿美元,该项目是世界上最大的新建锂项目之一。
该项目仍需获得所有相关的批准、许可证和执照,并与当地社区、塞尔维亚政府和民间社会保持联系。
2.3、ThackerPass项目:
预计2022年投产,第一阶段达产产量3万吨LCE
ThackerPass项目位于内华达州北部洪堡县McDermitt火山口内,距离Winneumcca西北偏北约100公里,距离内华达州奥罗瓦达西北偏西约33公里,距离俄勒冈州边界正南33公里。
LAC正在开发ThackerPass项目。
ThackerPass项目拥有确定资源量380万吨LCE,指示资源量218万吨LCE,推定资源量230万吨LCE,合计资源量为828万吨LCE。
项目探明储量236万吨LCE,可信储量78万吨LCE,合计储量为313.5万吨LCE。
生产流程:
第一步是对原矿的处理,包括破碎分级、硫酸浸出以及中和,最后得到以锂、镁、钾和钠阳离子为主的硫酸盐溶液;第二步是锂加工厂提取第一步得到的含锂卤水,并从卤水剩余的盐(即镁、钾和钠)中分离出锂。
矿山开采进度:
ThackerPass项目正按规划推进,预计于2022年第二季度开启第一阶段生产,于2026年第三季度开启第二阶段生产。
预计第一阶段每年产量折算3万吨LCE,第二阶段每年产量折算6万吨LCE。
资本开支及运营成本:
ThackerPass项目合计资本开支预算为10.59亿美元,第一阶段(前4年)资本开支预算为5.81亿美元;第二阶段(剩余寿命期)资本开支预算为4.78亿美元,资金可由第一阶段产生的现金流提供。
同时,ThackerPass项目运营成本为4088美元/吨LCE。
2.4、ClaytonValley项目:
储量丰富,规划2万吨/年锂盐产能
ClaytonValley项目位于克莱顿谷位于美国内华达州埃斯梅拉达县中南部、拉斯维加斯西北190英里处。
Cypress公司持有ClaytonValley项目100%权益。
ClaytonValley项目指示资源量为13.04亿吨,锂平均品位904.7ppm,锂含量11.8亿千克,折合628万吨LCE;推定资源量为2.36亿吨,锂平均品位759.6ppm,锂含量1.8亿千克,折合95.6万吨LCE。
储量方面,共有可信储量中含有2.409亿千克锂,即128万吨LCE。
资本开支及运营成本:
ClaytonValley项目资本开支为4.93亿美元,其中工厂占比最大为3.07亿美元。
2.5、RhyoliteRidge项目:
副产硼酸摊薄成本,提锂成本创新低
Ioneer持有RhyoliteRidge项目的全部权益。
RhyoliteRidge项目是一个独特的锂硼矿床,产于银峰火山口周边的南部盆地湖泊沉积岩中。
项目边界内的南部盆地长6公里×2公里,面积800公顷。
RhyoliteRidge项目锂总资源量约合126万吨LCE,其中确定资源量为36万吨LCE、指示资源量为73万吨LCE、推定资源量为17万吨LCE。
另外,RhyoliteRidge项目硼酸总资源量约合1189万吨,其中确定资源量为325万吨、指示资源量为711万吨、推定资源量为153万吨。
资本开支方面,RhyoliteRidge项目资本开支预算为7.85亿美元,其中直接成本占比最高的部分是采矿工厂,计划投入2.57亿美元,间接成本中占比最高的是设计采购与施工管理服务,计划投入0.63亿美元。
Ioneer旗下RhyoliteRidge项目能够以较低成本提锂。
据可研,RhyoliteRidge项目摊薄硼酸收益后项目运营成本为2510美元/吨LCE,预计2023年年中开始生产,矿山寿命至少26年.
ioneer黏土提锂产品拿下承购供应协议,锂黏土资源或逐步进入主流市场。
Ioneer与EcoPro签署一项为期三年的具有约束力的承购供应协议,在此期间,Ioneer将从其位于美国内华达州的RhyoliteRidge锂硼项目向EcoPro供应碳酸锂。
该协议的前提条件是由Ioneer做出最终投资决定。
根据该协议,Ioneer将每年向EcoPro提供最高达7000吨碳酸锂,为期三年。
每年7000吨的供货量包括已确定的初期每年2000吨(取决于ioneer的最终投资决定)和额外可选的每年5000吨(取决于不迟于2022年第一季度达成的双方协议)。
此次锂承购供应协议佐证了黏土提锂产品的品质。
下游新能源终端市场旺盛带动锂资源需求,远期拥有锂资源的企业有望获取更高溢价,黏土资源将逐步进入主流锂供应市场。
2.6、国外其他黏土型锂矿介绍
BigSandy地区
BigSandy位于美国亚利桑那州莫哈维县,地表主要由平坦的盆地沉积物覆盖。
HawkstoneMining公司持有其全部权益,据美国锂业推测其资源量至少30万吨金属锂。
HawkstoneMining公司提供了一套完整的碳酸锂的回收流程,主要是将矿石和硫酸混合进行淋滤,然后将淋滤液逐级过滤,回收不同产品,最后滤出的液体通过离子交换可以提取纯度为99%的碳酸锂。
世界其他地区回收黏土中锂元素的技术手段与之类似,即在常压下用不同浓度的硫酸对矿石进行淋滤,适当升温可以提高淋滤效率。
BurroCreek地区
BurroCreek位于美国亚利桑那州中西部,由ZenithMinerals公司开发运营。
该地区的锂主要富集在黏土中。
锂含量较高的黏土层近地表呈水平状展布。
黏土层中也富含一定量的钾。
据ZenithMinerals估算,BurroCreek地区矿石储量约为3000~5000万吨,锂平均品位1000μg/g,其中还含有2%~3%的钾,约合21万吨碳酸锂以及5000万吨钾。
Falchani地区
Falchani地区位于秘鲁东南部,由PlateauEnergyMetals公司负责勘探开发。
锂元素主要富集在火山凝灰岩中,凝灰岩的上下层为火山角砾岩,火山角砾岩中也有较高含量的锂。
凝灰岩的厚度在50m以上,平均锂含量为3500~4300μg/g。
以466μg/g为边界品位,矿石储量为12200万吨,平均品位为2724μg/g,约合174万吨碳酸锂。
2.7、国内黏土型锂矿品位相对较差,或可关注碳酸盐黏土型锂资源
国内黏土型锂矿床资源品位和资源量与国外优质黏土型锂矿床均有一定差距。
由于其他地区尚未有规模巨大的碳酸盐岩型黏土岩,因此碳酸盐黏土型锂资源在我国具有广阔的前景。
3、风险提示
全球电动汽车销量大幅下滑:
近年来,锂需求增加主要由电动汽车电池及储能电池的需求迅速增长所推动,全球多国大力发展新能源汽车产业,推出优惠政策鼓励购买电动汽车。
目前,新能源汽车销量对政府补贴、充电网络建设、汽车上牌政策等依赖较大,如果未来国家相关政策进行大幅调整或政策不能得到有效落实,将会对公司所处的锂行业产生不利影响。
新能源车销量大幅下滑,或对锂的需求端产生重大利空。
电池技术路径革命性变化:
目前锂电池使用的正极材料主要包括三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂等,均对上游锂盐有较大需求。
若钠离子电池等取得突破性进展并产业化,或侵蚀锂离子电池的市场份额,从而导致锂需求缩减。
黏土提锂项目进展不及预期:
黏土提锂项目进展不及预期或直接影响黏土提锂项目有效放量。
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