锂产业发展的主要特性.docx

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锂产业发展的主要特性

锂产业发展的主要特性

（一）锂的概念及特性

锂（Li）是一种银白色的金属元素，质软，密度为0.534g/cm3，是密度最小的金属。

分子量为6.94，熔点为180℃，沸点为1340℃。

锂可与大量无机试剂和有机试剂发生反应，与水的反应非常剧烈。

在500℃左右容易与氢发生反应，是唯一能生成稳定得足以熔融而不分解的氢化物的碱金属。

电离能5.392电子伏特，与氧、氮、硫等均能化合，是唯一能与氮在室温下反应，生成氮化锂（Li3N）的碱金属。

（2）锂及主要锂化合物的应用

锂是活泼金属，很柔软，在氧和空气中能自燃。

锂也是一种重要的能源金属，它在高能锂电池、受控热核反应中的应用使锂成为解决人类长期能源供给的重要原料。

锂系列产品还广泛应用于冶炼、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、润滑脂、橡胶、焊接、医药、电池等行业。

锂的用途

从近年来锂的各种用途占比变化来看，锂在电池领域的应用增长速度超过其它用途，已成为第一大应用领域。

在锂电池快速增长的带动下，2011年全球锂产品需求总量达到13.65万吨（折合为碳酸锂当量），同比增长9%，2003-2011年复合增速8.7%，其中锂电池复合增速达到23%。

赛迪顾问预计，碳酸锂需求今后多年都将会以＞10%的速度增长，年均复合增长率将达到13.17%，而增长的动力几乎都来自于锂离子电池。

该机构预测2015年全球碳酸锂需求总量将增长到19.7万吨，其中锂离子电池材料需求为5.2万吨，占比26.40%。

（三）锂资源的储量及分布

1.世界锂资源的储量及分布情况

自然界目前已发现锂矿物和含锂矿有150多种，其中锂的独立矿物有30多种，大部分是硅酸盐（占67%）及磷酸盐（占21.2%），其他矿物则很少。

工业上制取锂的矿物原料主要有锂辉石（含氧化锂5.8%～8.1%）、锂云母（含氧化锂3.2%～6.45%）、磷锂铝石（含氧化锂7.1%～10.1%）、透锂长石（含氧化锂2.9%～4.8%）及铁锂云母（含氧化锂1.1%～5%），尤其以前3种矿物最为重要。

锂资源主要赋存于盐湖和花岗伟晶岩矿床中，其中盐湖锂资源占全球锂储量的69%和全球锂储量基础的87%。

据美国地质调查局2011年的报告，全球已查明的锂资源量3300万吨，其中锂储量1300万吨（锂资源量：

地质工作程度较低，主要是预测和推断的含锂量；锂储量：

立即可经济开发利用的锂资源）。

全球锂资源丰富，据目前锂资源能够满足2010年～2100年需求。

2013年全球锂资源储量分布

全球锂辉石矿主要分布于澳大利亚、加拿大、津巴布韦、扎伊尔、巴西和中国；锂云母矿主要分布于津巴布韦、加拿大、美国、墨西哥和中国。

澳大利亚的格林布什矿山是目前全球已实现开采的规模最大的高品位锂辉石矿山，其锂辉石资源储量折合金属锂超过45万吨。

全球主要矿石锂资源分布表

名称

位置

存在形式

储量描述

格林布什

（Greenbushes）

澳大利亚

锂辉石

估计锂储量基础22万吨，折合碳酸锂116万吨

比基塔（Bikita）

津巴布韦

透锂长石和磷锂铝石

位于马斯韦古（Masvingo）省，估计锂储量基础6万吨，折合碳酸锂32万吨

伯尼克（Bernic）

加拿大

锂辉石和

透锂长石

位于安大略省，估计锂储量基础9万吨，折合碳酸锂47万吨

凯诺拉（Kenora）

加拿大

锂辉石

位于安大略省，估计氧化锂储量15.54万吨

卡普（Cape）

南非

锂辉石和

透锂长石

卡普（Cape）省Noumas和Narrabees地区，储量不详

Manono

刚果（金）

锂辉石

估计锂储量基础230万吨，折合碳酸锂1,211万吨

北卡矿山

美国

锂辉石

有金斯山（KingsMoutain）、贝瑟默（Bessemer）等，估计锂储量基础260万吨，折合碳酸锂1,368万吨

内华达KingsValley

美国

锂蒙脱石

主矿碳酸锂储量77万吨，总储量1,132万吨

俄罗斯矿山

俄罗斯

锂辉石

估计锂储量基础100万吨，折合碳酸锂526万吨

Koralpa

奥地利

锂辉石

估计锂储量基础10万吨，折合碳酸锂53万吨

资料来源：

中国有色金属工业协会锂业分会

盐湖卤水资源主要集中在智利、美国、玻利维亚、阿根廷、俄罗斯和中国。

目前已探明重要的含锂盐湖有智利的阿塔卡玛、玻利维亚的乌尤尼、阿根廷的翁布雷穆尔托、中东的死海、美国的银峰、中国西藏扎布耶和青海盐湖等。

盐湖为包含多成分的复杂体系，全球绝大多数盐湖都是高镁低锂型，而从高镁低锂卤水中分离提取锂的工艺技术难度很大。

从全球范围来看，虽然锂含量高的盐湖较多，但目前实现大规模工业化开采的含锂盐湖只有开发条件较好、镁锂比较低的智利阿塔卡玛盐湖、阿根廷翁布雷穆尔托盐湖和美国银峰盐湖，并且由于长期开发，其开采深度不断增加，开采难度和环保压力增大，开采成本不断提高。

全球主要卤水锂资源分布表

名称

位置

存在形式

储量描述

乌尤尼盐湖（SalardeUyuni）

玻利维亚

硫酸型卤水

海拔3,650m，面积10,582km2，盐层平均深度121m，

卤水浓度80～1,150ppm，平均321ppm，镁锂比9.28，估计金属锂储量550万吨，碳酸锂可采储量1,430万吨

阿塔卡玛盐湖

（SalardeAtacama）

智利

硫酸型卤水

海拔2,300m，面积3,000km2，盐层深度360～400m，

镁锂比6.225，平均浓度1,600mg/L，估计金属锂储量450万吨，碳酸锂可采储量800万吨

翁布雷穆埃尔托盐湖

（SalardeHombreMuerto）

阿根廷

硫酸型卤水

海拔4,300m，面积565km2，浓度为190～900ppm，镁锂比1.37，估计金属锂储量220万吨，碳酸锂可采储量400万吨

里肯盐湖（SalardeRincon）

阿根廷

硫酸型卤水

海拔3,700m，面积250km2，盐层最深60m，浓度200～2,400ppm，镁锂比8.6，估计金属锂储量48万吨，碳酸锂可采储量127万吨

柴达木盆地东台吉乃尔盐湖

中国青海

硫酸型卤水

海拔3,200m，面积210km2，镁锂比40.32，卤水品位3.12g/l，平均浓度511mg/L，估计氯化锂储量284.78万吨，折合金属锂储量46.63万吨

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖

中国青海

硫酸型卤水

海拔3,200m，面积570km2，镁锂比65.57，卤水品位2.57g/l，估计氯化锂储量308万吨，折合金属锂储量50.43万吨

柴达木盆地察尔汗盐湖

中国青海

硫酸型卤水

海拔2,670m，面积5,856km2，镁锂比1,837，卤水品位0.35g/l，估计氯化锂储量847.2万吨，折合金属锂储量138.71万吨

柴达木盆地一里坪盐湖

中国青海

硫酸型卤水

海拔约2,600m，面积250km2，镁锂比92.3，卤水品位2.2g/l，估计氯化锂储量178.39万吨，折合金属锂储量29.21万吨

柴达木盆地别勒滩盐湖

中国青海

硫酸型卤水

卤水品位1.6g/l，估计氯化锂储量774万吨，折合金属锂储量126.72万吨

扎布耶盐湖

中国西藏

碳酸型卤水

海拔4,400m，面积247km2，平均浓度1,527mg/L，镁锂比0.02，估计金属锂含量153万吨，碳酸锂可采储量不确定，目前有200、400、700万吨三种说法

当雄措

中国西藏

碳酸型卤水

海拔4,475m，面积55km2，镁锂比0.22，估计金属锂储量17万吨，碳酸锂可采储量40万吨

资料来源：

中国有色金属工业协会锂业分会

2.中国锂资源的储量及分布情况

我国锂矿的主要工业类型包括：

（1）花岗伟晶岩型（锂辉石矿）：

新疆可可托海锂铍铌钽矿床、四川甘孜的甲基卡锂铍矿、四川阿坝的观音桥、金川、马尔康等矿。

氧化锂的含量，边界品位0.4%～0.6%，最低工业品位0.8%～1.1%；伴生矿>0.2%。

（2）碱性花岗岩型（锂云母矿）：

江西宜春414钽（铌）-锂矿床等。

氧化锂的含量，边界品位0.5%～0.7%，最低工业品位0.9%～1.2%；伴生矿>0.3%。

（3）盐湖（卤水）型：

我国盐湖卤水中锂的含量从北（柴达木盆地）向南（西藏）逐渐增大，锂的平均含量：

柴达木盆地盐湖为67.8mg/L，可可西里盐湖为73.7mg/L，西藏盐湖为264mg/L。

整体上讲，西藏、可可西里和柴达木盆地盐湖共有5个高锂分布区，西藏盐湖西部和北部有2个高锂分布区，第一个位于狮泉河到措勤县之间，第二个位于尼玛县分布区，锂含量分别超过500mg/L和300mg/L；可可西里盐湖有勒斜武旦湖和西金乌兰湖2个高锂分布区，包括一里坪干盐湖、东西台吉乃尔盐湖、涩聂湖和别勒滩干盐湖，锂含量超过125mg/L。

我国锂资源丰富，储量居世界前列，其中约80%为盐湖卤水锂矿，锂资源主要有锂辉石、锂云母和盐湖锂盐。

锂云母产自江西宜春，是钽铌矿的副产品，2010年锂云母精矿的产量仅为6万吨，因需要专用的冶炼工艺，尚未大规模开发应用；盐湖锂盐主要分布在青海和西藏的盐湖中，提取技术难度较大，现已有企业掌握开采技术，开始进入盐湖卤水提锂开发领域的有西藏扎布耶盐湖和青海东、西台吉乃尔盐湖，正处在规模化开采初期，预计今后几年会有高速增长；锂辉石是目前中国主要工业可利用锂资源，主要分布在四川甘孜州的康定甲基卡。

西藏扎布耶盐湖是世界第三大锂资源盐湖，盐湖总面积247km2，分南北两部分：

北湖为卤水湖，面积约98km2；南湖为半干盐湖，面积约149km2。

扎布耶盐湖也是世界上唯一的富锂低镁的优质碳酸盐型盐湖，镁锂比0.03，锂资源以碳酸锂计超过200万吨，易提取。

用中国工程院院士郑绵平发明的“盐梯度太阳池提锂法”进行开采，工艺简单易行，提锂成本至少降低50%。

西藏矿业拥有扎布耶盐湖的开采权。

青海西台吉乃尔盐湖面积570km2，富含镁、锂资源，已探明的液体矿储量中氯化锂储量308万吨，中信国安和青海锂业都享有开采权。

由于盐湖属于高镁低锂型，镁锂比高达103，而从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度较大，被誉为世界级难题，中信国安直到2009年才宣布完成盐湖提锂的工业化进程，实现稳定生产。

青海察尔汗盐湖总面积为5,856km2，蕴藏着极为丰富的钾、钠、镁、硼、锂、溴等自然资源，总储量为600多亿吨，其中仅氯化钾表内储量为5.4亿吨，占全国已探明储量的97%；氯化镁储量为16.5亿吨，氯化锂储量800万吨，氯化钠储量426.2亿吨，均居全国首位。

察尔汗盐湖的开采权属于青海盐湖工业集团。

甲基卡锂辉石矿是以锂辉石为主的特大型矿体，已探明的锂辉石矿石总储量8029万吨，其中氧化锂资源储量102万吨，矿体大面积出露地表，具有非常好的露天开采条件。

除康定甲基卡之外，四川西部的马尔康和阿坝等地也均有锂辉石矿。

另外，江西宜春现探明的可开采氧化锂储量为110万吨，目前，宜春市计划以其锂资源为基础，打造亚洲锂都。

我国锂资源的分布

3、全球锂资源开采情况

2013年全球锂矿开采分布格局

2012-2013年全球锂资源开采量分布

国家

2012年（t）

2013年（t）

阿根廷

2700

3000

澳大利亚

12800

13000

巴西

150

150

中国

4500

4000

智利

13200

13500

波兰

560

570

津巴布韦

1060

1100

全球合计

34970

35320

（四）锂工业技术

1、矿石提锂。

以锂矿石为原料制备锂盐的方法主要有四种：

石灰法、硫酸法和硫酸盐、氯化焙烧法。

四种方法的主要工艺过程是将锂矿石加硫酸或者硫酸盐、石灰或者氯化物进行烧结，然后通过溶解、过滤提纯等工序制成锂盐产品。

目前主流矿石提锂厂商采用硫酸法。

矿石提锂方法比较

2、盐湖提锂。

相对于矿石提锂，从盐湖卤水中制取碳酸锂含锂较高，具有能耗低和成本低的优势。

但由于各地的盐湖卤水品质不同，导致卤水提锂技术的通用性差，技术开发成本较高。

盐湖卤水提锂通常要经过盐田日晒、分阶段得到不同盐类、盐溶液提纯等阶段，最后将锂盐从溶液中分离提取，得到所需的锂产品。

与矿石锂资源不同的是，盐湖卤水锂资源的市场高度集中。

目前我国盐湖提锂技术已经取得突破性发展。

卤水提锂方法比较