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解密中国四大盐湖、五大提炼技术路线!关于盐湖提锂的一切都在这里了!

导读: 全球锂矿以形态分类可分为卤水型和硬岩型两大类,66%存在于卤水当中,34%存在于矿石中 。

从资源品位、难易程度、开采成本角度来说,目前全球以南美“锂三角”的卤水资源与澳大利亚的矿石资源最具开采价值。

2017年,全球锂及衍生物产量(以金属锂计)约4.3万吨,澳大利亚1.87万吨,占比43.49%;智利1.41万吨,占比32.79%;阿根廷0.55万吨,占比12.79%;中国0.3万吨,占比6.98%。产量增加主要来自中国(同比增长30%)和澳大利亚(同比增长34%)。

从资源禀赋的角度来看,南美“锂三角”(智利北部、玻利维亚西部、阿根廷北部)的各盐湖,具有先天性优势:资源禀赋较好(全球镁锂比最低),盐湖可以采用成熟的沉淀法(完全成本1-1.5万多元/吨);长期的开发及持续的基础设施投入,已经形成成熟的产业集群。

此外,澳洲西部的锂矿优势在于矿石品味高、下游矿石提锂技术成熟和开采年限长等优势。目前澳洲泰利森公司旗下Green bushes锂矿(由天齐锂业、美国雅保包销),已探明储量6150万吨,折合碳酸锂当量430万吨,氧化锂平均品位2.8%,是全球品位最高的锂矿,提锂完全成本在3.8万元/吨左右。

全球锂矿以形态分类可分为卤水型和硬岩型两大类,66%存在于卤水当中,34%存在于矿石中 。

我国盐湖锂资源主要分布在青藏高原的盐湖中,卤水类型主要为碳酸盐型和硫酸盐型。碳酸盐型锂资源主要集中于藏北西部的扎布耶盐湖和东部的班戈—杜佳里盐湖,硫酸盐型锂资源主要分布与柴达木盆地和藏北北侧。

其中,盐湖形态构成占比80%。我国锂盐湖资源储量,在地理上分布于青海和西藏,两地盐湖锂资源储量占全国锂资源总储量的80%左右,其中青海锂资源储量占比接近50%,西藏占比28.36%。锂辉石主要分布于新疆、四川和河南;锂云母型矿床主要分布于江西、湖南等地,两者总体占比不到20%。

我国盐湖区主要是以下四个:

内蒙古盐湖区

本盐湖区主要为碳酸盐及硫酸盐型盐湖,缺少氯化物型盐湖。区内盐湖资源相当丰富,尤以固相石盐、芒硝、天然碱著称,卤水资源则逊于其他湖区。全区石盐储量约 2亿吨,芒硝(Na:SO。)储量约 33亿吨,天然碱总储量(NaHCO3+Na:C03)近 4000万吨。

新疆盐湖区

本盐湖区以硫酸盐为主,碳酸盐、氯化物型盐湖次之。在硫酸盐类型中以硫酸钠亚型为主、硫酸镁亚型次之,在某些硫酸盐和个别碳酸盐型盐湖中硼相对集中,但比青海、西藏湖区逊色得多。全区石盐储量 66亿吨 (液态储量不计),石膏储量 5O亿吨,芒硝储量 2.25亿吨,钠硝石储量 5000万吨,钾盐资源仅罗布泊就有 4023.7万吨,将成为我国钾盐生产后备基地。

青海盐湖区

本区是我国盐湖资源最为丰富的湖区,它集中分布于柴达木盆地、可可西里和库木库里盆地,盐湖类型以硫酸盐为主,且多以硫酸镁亚型存在,还有相当数量的氯化物型盐湖,在硫酸镁亚型盐湖中,除沉积大量石盐、芒硝外,有些湖区还沉积了相当规模的硼 酸盐,另一些湖还沉积了一定数量的钾镁盐。在一些硫酸盐和氯化物型盐湖卤水中锂、硼等元素高度富集,从而构成硫酸盐型一锂湖和氯化物型一钾镁湖。本区石盐储量 3650亿吨,石膏 (CaSO.·2H。0)470亿吨,芒硝 (NaSO。·10H:0)72亿吨,天青石 (SrSOt)500万吨,天然碱 67万吨,镁盐 65亿吨,氯 化钾 5.9亿吨,硼 酸盐、锂各为数千万吨。

西藏盐湖区

本区盐湖类型为硫酸盐或碳酸盐型,硫酸盐型盐湖以硫酸钠亚型者居多,主要盐类沉积以芒硝、石盐、硼 酸盐为主,一些湖区也见有水菱镁矿等沉积。全区石盐储量 10亿吨,芒硝数十亿吨,硼 酸盐和锂盐均在 1000-2000万吨,水菱镁矿 70万吨,卤水氯 化钾数亿吨。

我国西藏盐湖品质较青海高,最具开发价值。西藏盐湖卤水以锂、硼含量高为基本特征,显著特点是卤水的Mg/Li值较低,甚至几乎不含Mg2+,卤水经过蒸发即可得到碳酸锂,西藏的盐湖资源主要集中在扎布耶盐湖、西藏阿里地区的结则茶卡盐湖和龙木错盐湖。

扎布耶盐湖为中国第一、世界第三大盐湖,其碳酸锂储量约为184万吨。扎布耶盐湖天然碳酸盐湖,资源极佳,其镁锂比仅为0.019,决定了其理论加工成本低廉。

西藏地区主要从事盐湖提锂生产企业为西藏矿业和西藏城投,受地理条件限制,西藏地区盐湖提锂开发处于初级阶段,2017年产量不足5000吨。

西藏盐湖禀赋虽好,但在具体运营时存在诸多问题,首先,西藏地区的盐湖海拔平均在4500米以上,当地缺乏熟练工人,而外调人员又难以适应当地恶劣的环境;另外,西藏的盐湖多处于山峰之间,因此可以用于安装厂房设备的平底较少,限制了产能的大幅扩张,因此,像西藏矿业等盐湖提锂企业多是对盐湖的卤水进行初步加工,然后运输至白银进行二次加工生成碳酸锂,运输距离超过2000公里。

综合来看,西藏地区的盐湖企业的扩产多受限于经营因素,大规模开发实现产能提升需要大量资金投入,经济可行性相对差。

相对来说,历经多年耕耘,青海盐湖提锂已步入收获期。 青海盐湖资源主要集中在察尔汗、东西台、大柴旦盐湖等。

青海柴达木盆地有33个盐湖,累计探明LiCl储量1396.77万吨,保有储量1390.9万吨,柴达木盆地现已查明的11个硫酸盐型盐湖中锂含量达到工业品位,且均以卤水矿为主,埋藏浅,品位高,水文地质条件简单容易开采,其中察尔汗盐湖、(东西台)吉乃尔盐湖、一里坪盐湖、大柴旦盐湖4个盐湖锂资源相对富集,锂资源储量分别占我国盐湖资源37.16%、26.77%(东西台)、13.93%和22.13%。

青海盐湖高镁锂比为工业化大规模生产碳酸锂的最大障碍之一。

青海盐湖资源量丰富,晾晒条件好,但盐湖资源本身的高镁锂比,给锂的富集和分离带来很大的困难。世界盐湖资源标杆——阿塔卡玛盐湖的镁锂比仅为6∶1;察尔汗盐湖虽然储量最大,但原卤镁锂比达1577:1,锂离子浓度低;东台吉乃尔盐湖的储量最小,但镁锂比最小,为35.2:1(老卤为18:1);西台吉乃尔盐湖与东台类似,镁锂比为61:1;一里坪盐湖镁锂比为90.5:1(老卤为51:1);大柴旦盐湖储量第二,镁锂比为134:1(老卤为92:1)。

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