重要礦產資源調查計劃——鋰礦的開發：從硬岩到鹽湖滷水

狡兔三窟，鋰有多窟

要得虎子，需入虎穴。人類要獲得鋰，就需要從鋰的居所中提取。

在岩石、鹽湖海水、地下滷水、火山和植物中都有鋰的存在。

前三者是主要來源，其中的鋰分別稱為硬岩鋰，鹽湖鋰和海水鋰。

最初，鋰主要從硬岩中提取；現在，人類實現從鹽湖滷水中提鋰後，低成本的鹽湖滷水鋰便開始替代硬岩鋰。

近年，深埋於地下深處的深層滷水有多處已發現含有較豐富的鋰，但目前尚未利用。另外，有些國家的科學家正在研究從海水中提鋰的工藝。

硬岩提鋰：高含量·高成本

鋰輝石成為人類第一種工業開發利用的鋰資源，並實現商業化生產。

鋰輝石是一種富含鋰的礦物，主要賦存於一種礦物顆粒粗大、質地堅硬的花崗偉晶岩中。由於自然界中，非常純的含鋰礦物獨立成礦並不多見，而是常富集於偉晶岩、白雲母花崗岩或熱液石英脈中，因此，常說的硬岩型鋰礦是指偉晶岩型、白雲母花崗岩型等。

硬岩鋰礦找礦具有較大的風險性，高投入也不一定能找到高品位的鋰礦，而從硬岩礦石中開採、提鋰也具有一定挑戰性。從勘查、鑽探、樣品分析測試到開採、破碎、煅燒、選礦等各個環節的所有步驟都不簡單，還要加入鹼或者加氫氧化鈉，才能變成碳酸鋰或者氫氧化鋰，由於從頭到尾都要消耗能源，成本比較高，對環境也會產生不利的影響。硬岩提鋰的成本基本為6～8美元/千克。

海水中提鋰：低含量·高成本

蔚藍大海中賦存有巨量的鋰，約為2600億噸，是目前全球已查明鋰資源量的6500餘倍。但其含量極低，Li在海水中的濃度為0.16mg/L。

中國、美國、日本、韓國等國在開展海水中提鋰研究。

海水提鋰主要有2種途徑：一是直接從巨量海水中提取微量的鋰元素，提鋰工藝研究有持續報道；二是從海水淡化後的濃海水或海鹽製鹽後的滷水中提取，海水淡化廠每年均會排放大量濃海水或者排入海水鹽場製鹽。已有個別機構正在實施濃海水提鋰新技術開發及中試線建設工作，但由於成本過高，據估計為80美元/千克，尚不能進行商業化生產。

圖為天津海晶集團海鹽化工廠的曬鹽池，現僅提取鈉鉀鎂等

鹽湖滷水提鋰：高含量·低成本

相比於從硬岩中的鋰，鹽湖滷水中提鋰有天然的低成本優勢。

滷水中的鋰卻本身已是遊離態或者是遊離的化合態。因此滷水提鋰時直接省掉了開採、破碎、粗級選礦的三個環節。更何況，有的鹽湖滷水早已用作提取鉀鹽了，再提取鋰僅需要增加部分工藝設備與流程即可。

圖示不同含鹽量的水類型（作者據WIKI有關資料翻譯製作）

地球上最乾旱的地區之一是橫跨智利和秘魯的阿塔卡瑪沙漠，沙漠主要由鹽湖、沙丘和長英熔岩構成，而其中有個叫阿塔卡瑪的鹽湖。該鹽湖年最高蒸發量為3500mm，而年極端最低降水量不到30毫米。這個鹽湖的滷水中富含鋰，其鋰金屬資源儲量高達630萬噸，約佔全球份額的24%。

圖為阿塔卡瑪鹽湖，水面為滷水，凸起固狀物為結晶礦物質

1997年，智利化學礦業公司（SQM）開始從阿塔卡瑪鹽湖中生產碳酸鋰，提鋰成功，將碳酸鋰價格降至1500美元/噸，也就是1.5美元/千克（現在更低），而同期國際價格為3300美元/噸，將比之下，滷水鋰價格腰斬一半以上。這樣，鹽湖滷水鋰以其低廉的價格極大地衝擊了世界各國及中國的硬岩鋰業，全球硬岩型鋰礦山和提鋰企業被打得潰不成軍，紛紛停產或倒閉。目前，滷水提鋰的成本基本為2～3美元/千克。

碳酸鋰生產成本對比

此前，世界鋰鹽的生產國是以偉晶岩鋰資源為主的國家，包括美國、智利、德國、前蘇聯和中國；但自此以後，智利取代了美國，坐上了世界鋰業的頭把交椅，鹽湖滷水提鋰也就基本取代了硬岩提鋰。

全球鹽湖滷水鋰資源分布國與主要礦床分布示意圖

當然，全球鹽湖滷水鋰的資源稟賦並非都像阿塔卡瑪鹽湖一樣優越。並非所有的鹽湖中鋰的品位都足夠高到值得開採，所有鹽湖中都或多或少含鋰，但大多還是極微量，不足以開採；此外，並非所有含鋰高的鹽湖都能低成本地開採鋰，因為有的高鋰鹽湖地處高海拔、交通不便、能源物資供給缺乏，或者其滷水也含有更高含量的鎂，而鎂離子半徑與鋰的非常接近，種種因素都極大地增加了鹽湖滷水的提鋰成本。但起碼，除了阿卡塔瑪鹽湖之外，還有不少與它類似的高品質鹽湖存在，這些鹽湖能滿足目前及未來一段時間內全球對鋰資源的需求。

當瓊錯鹽湖，富含鋰，水中顯略紅色者為鹵蟲，湖面海拔4475米，位於西藏尼瑪縣

扎布耶鹽湖富鋰且鎂含量低，全球罕見。位於西藏仲巴縣境內，總面積達242平方公里，湖泊面積235平方公里，湖面海拔高度為4400米。

信息來源：國土資源科普與文化

掃描關注二維碼

獲取更多資訊

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！