中国锂矿地球化学背景与空间分布:远景区预测 王学求, 刘汉粮, 王 玮, 周 建, 张必敏, 徐善法 自然资源部地球化学探测重点实验室,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心国内外锂矿资源及其分布概述 张苏江,崔立伟,孔令湖,姜爱玲,李建波 自然资源实物地质资料中心 导读: 锂矿:中国进行了全国地球化学测量,发现31个较明显的锂异常,圈定了19个锂矿远景区,已发现了多处大型锂矿床;世界锂矿有6个集中区,主要分布在23个国家。本文首次提供了全国不同地质背景、不同时代主要地层、岩性锂元素的含量特征和锂地球化学异常空间分布情况。根据中国锂地球化学背景和时空分布数据划分的19个锂矿远景区,较以往圈定的锂成矿带增加了7个!已经发现的锂矿床(含深层卤水型锂矿和煤系伴生矿等)全部位于锂异常区内,说明有锂异常就有可能发现锂矿床,微弱锂异常也应当引起注意!文中在介绍国内锂矿勘查新进展同时,还较详细分析介绍了世界锂资源情况及近年的锂市场需求变化情况。1 全国锂矿地球化学异常 1.1 地球化学样品采集方式 为了调查中国锂矿地球化学背景,系统分类采集了各类岩石样品;为了调查锂元素空间分布规律,全面采集了全国汇水域沉积物样品。为了让采集的样品具有代表性,设计了科学的采集方法:1,岩石样品采集方法 按照1:20万地质图作为基准网格进行采样,在每个1:20万图幅内,采集代表性新鲜岩石样品。侵入岩以时代和岩性为单元,沉积岩以系和岩性为单元,高级变质地体(以角闪岩相和麻粒岩)参照火成岩类的取样方法,低级变质地体参照沉积岩的采样方法进行。每个样品都由采样点周围三处以上同一岩性的新鲜岩石碎块(直径<30mm)组合而成。全国共采集代表性的岩浆岩、沉积岩和变质岩合格样品数12118件,其中岩浆岩样品4101件,沉积岩样品6209件,变质岩样品1808件,平均每个1:20万图幅约10件样品。2,汇水域沉积物样采集方法 汇水域沉积物样品采样以网格化为单元,采集的样品为河漫滩沉积物为主。每个网格大小为1个1:20万图幅,相当于80kmx80km。每个网格中选择2个汇水域部署采样点,每个汇水域面积为2000~5000km2。上游岩石经自然风化释放的化学元素将通过地表水的搬运,在汇水域开阔地带或低洼处沉积下来,搬运过程中经过混匀过程代表了流域内化学元素平均值。全国共完成3394个汇水域采样,所有点位同时采集表层样品和深层样品。在每个采样点位上采集3个子样进行组合,三个点位大致呈等边三角形,每两点相距一般在50m,每个组合样品的重量约为5kg。1.2 中国岩石锂元素含量特征 根据全国12118件岩石样品,得出锂在岩石里的平均含量和背景值数据。全国岩石锂平均含量为29.22×10-6,背景值24.39×10-6,都高出地壳克拉克值18x10-6,其中侵入岩25.22X10-6,火山岩22.92X10-6,沉积岩为31.45×10-6,变质岩为32.30X10-6;在侵入岩中锂含量从酸性(26.35×10-6)到中性(22.32×10-6)、基性(21.03×10-6)、超基性(12.79X10-6)岩由高到低依次降低,侵入岩中加里东期(31.19×10-6)、喜马拉雅期(30.76×10-6)、印支期(30.96X10-6)和燕山期(27.18X10-6)锂含量明显高于其它期次,加里东期、喜马拉雅期、印支期和燕山期花岗类岩石是锂矿的主要物质来源;沉积地层中泥质岩类锂含量最高,如:泥质岩(55.95X10-6)、钙质泥质岩(49.50X10-6)、粉砂质泥质岩(48.98X10-6)、泥灰岩(46.59X10-6),这暗示泥质岩是锂矿的重要矿源层,沉积型锂矿具有找矿潜力;地层中锂含量由高到低依次为:三叠系,石炭系、寒武系、白垩系、侏罗系、志留系、奥陶系、元古宇、二叠系、古近系和新近系、太古宇。1.3 中国锂地球化学图与锂资源远景区划分 依据全国汇水域沉积物数据,以锂含量42.9X10-6(累频85%)作为异常下限,并兼顾重要的低缓区域地球化学异常,共圈定出31个地球化学异常(图1)。将31个地球化学异常归为19个异常带或地球化学省。图1 中国锂地球化学图及异常编号(王学求等,2020) 李建康等2014年根据全国锂矿产地的分布规律,共划分出12个锂成矿带(图2):硬岩型锂矿资源区带:阿尔泰成锂带、康巴勒成锂带、西天山成锂带、东天山成锂带、西昆仑成锂带、松潘一甘孜成锂带、秦岭成锂带、华南成锂带;盐湖卤水型锂矿资源区带:藏北成锂带、柴达木成锂带、四川盆地成锂带、江汉盆地成锂带。图2 中国成锂带分布图(李建康等,2014) 除康巴勒成锂带外,李建康等划定的锂成矿带全部位于王学求等圈定的19个异常带内。地球化学省与成矿区带划分有70%地区基本一致,但成锂带划分是基于已发现大量锂矿床为基础,而地球化学省是以锂含量数据为基础,可以对锂矿带划分起到补充作用。因此,王学求等依据首次提供的中国锂地球化学背景和时空分布数据,将19个地球化学省全部划分为19个锂矿远景区。康巴勒成锂带没有明显锂异常。2 中国锂矿远景区勘查进展 2.1 中国锂地球化学省(远景区)分述 (1)阿尔泰地球化学省(Li01):异常面积24739km2,异常内锂含量均值70.9X10-6,异常浓集中心显著,处于西伯利亚板块阿尔泰陆缘活动带内。该异常是重要的花岗伟晶岩型稀有金属成矿带之一,有可可托海、柯鲁木特、库卡拉盖等稀有金属矿床。(2)东天山一吐哈盆地地球化学省(Li02):为低缓异常,分布于哈密市东部镜儿泉和南部地区,部分属东天山成锂带范围内,海西晚期与造山期后构造-岩浆作用有关的稀有矿床成矿亚系列,有镜儿泉花岗伟晶岩型锂铍铌钽稀有金属矿床,可能存在卤水型锂矿。(3)西昆仑地球化学省(Li03、Li04):Li03异常面积2239km2,异常内锂含量均值43.5X10-6;Li04异常面积33373km2,异常内锂含量均值51.4X10-6。位于新疆和西藏交界处,沿边境线分布,属西昆仑成锂带,昆仑与印支旋回构造-岩浆-沉积作用有关,异常中心区有大红柳滩花岗伟晶岩型矿床,矿种组合Li-Be-Nb-Ta。(4)藏北盐湖地球化学省(Li06,Li05异常北部):Li06异常面积6189km2,异常内锂含量均值68.3H0-6,同时与Li05异常连为一体,该异常主要反映高锂盐湖,如扎布耶,当雄错,拉果错等,是盐湖卤水型锂的重要开发区。(5)雅鲁藏布江地球化学省(Li05、Li07):Li05异常面积104156km2,异常内锂含量均值55.5X10-6;Li07异常面积66315km2,异常内锂含量均值56.8H0-6。主要分布在西藏改则县、措勤县、日喀则市、江孜县、隆子县一带,大体沿雅鲁藏布江展布至边境线一带,属喜马拉雅造山带。(6)柴达木地球化学省(Li23):主要分布在青海柴达木盆地,盐湖型锂矿矿集区。察尔汗盐湖是继乌尤尼盐湖之后的全球第二大干盐湖。柴达木西台吉乃尔湖锂矿和木大柴旦湖硼矿区的伴生锂矿均达到大型规模。该地区众多盐湖湖表卤水含LiCl普遍较高,有较大找矿前景。(7)藏东北地球化学省(Li09):主要分布在西藏边坝县和青海囊谦县一带,异常面积47031km2,异常内锂含量均值55.7X10-6,花岗岩型和花岗伟晶岩型锂资源成矿远景区。(8)松潘一甘孜地球化学省(Li10、Li11):主要分布在四川西部,隶属松潘—甘孜造山带,Li10异常面积86569km2,异常内均值50.8H0-6;Li11异常面积15891km2,异常内均值50.6X10-6。该区锂成矿与中生代岩浆、热液作用有关。目前已经查明的矿床包括甲基卡、李家沟、可尔因、观音桥、扎乌龙、容须卡、木绒、三岔河等矿床(点)。(9)秦岭地球化学省(Li28,L27):秦岭伟晶岩带是我国一个重要的稀有金属产地,锂矿资源主要分布在河南卢氏县、陕西商丹县和太白县。锂主要以锂辉石、锂云母的形式赋存于花岗伟晶岩中。地球化学异常有两处异常组成,总体属低缓地球化学异常,应重视该区花岗伟晶岩型锂矿的勘查。(10)三江地球化学省(Li12):主要分布在云南省西北部,西南三江等区域,隶属三江造山带,异常面积43828km2,异常内锂含量均值51.9X10-6。有花岗伟晶岩型矿床,如腾冲宝华山锡锂钽多金属矿床,同时也产出岩浆热液型钨铍(伴锂)矿床,如麻花坪矿床。该带也包含新近系泥质岩地层,锂的含量较高。(11)四川盆地自贡地球化学省(Li21):分布在四川盆地内,属盐湖卤水型锂资源,有自贡地下卤水型锂矿,发育箱状或近丘状背斜,卤水富集于褶皱轴部及断裂带,三叠纪为主成矿时代。(12)湘一黔一滇一桂交界区地球化学省(Li13-Li15):主要分布在云南东部、贵州西部及湘西等地,隶属扬子克拉通, Li13异常面积3185km2,异常内锂含量均值95.8X10-6,Li14异常面积55908km2,异常内锂含量均值66.7X10-6;Li15异常面积5006km2,异常内锂含量均值70.3X10-6。目前发现的锂超常富集的黏土岩目标层位主要包括贵州下石炭统九架炉组(Cjj)和云南中部下二叠统倒石头组(P1d)。温汉捷等(2020)定义了成因机制与碳酸盐岩风化-沉积有关“碳酸盐黏土型锂矿床”的成矿新类型。除Li外,还可能有Ga和REE的富集。(13)华南地球化学省(Li16):主要分布在江西、湖南东部和广东中北部,隶属华南造山带,重要的稀有金属、钨、锡多金属成矿带。异常面积259290km2,异常内锂含量均值51.1X10-6,该区以中生代为主的断块运动及其伴随的岩浆活动,对内生稀有元素成矿起着主要作用,多发生在多期活动的晚期岩体中。目前已经探明的典型矿床主要有江西宜春414矿床、湖南道县正冲锂矿床和尖峰岭锂矿床等。江西宜春雅山岩体为高酸度、富钾钠、富稀有元素的花岗岩。与一般花岗岩比较,钽富集8.8倍、铌3.4倍、锂11.5倍,同时还富含钨锡等元素;湖南道县湘源正冲为云英岩型锂多金属矿。主要矿种为铷、铯、锂,伴生钽、铍及钨锡等。这一地球化学省也包含了部分江汉盆地成锂带。(14)东南沿海地球化学省(Li17、Li18):主要分布在浙江宁波一台州一带(Li17)和温州一带(Li18)。Li17异常隶属东南沿海火山岩带,异常面积2553km2,异常内锂含量均值51.1X10-6,该区发育燕山期花岗岩是该区高值区的影响因素,同时海盐水也是影响因素之一。Li18异常隶属东南沿海火山岩带,异常面积4005km2,异常内锂含量均值50.3X10-6,该区发育燕山期花岗岩是该区高值区的影响因素,同时海盐水也是影响因素之一。(15)佳木斯地球化学省(Li19):主要分布黑龙江佳木斯一带,异常面积6484km2,异常内锂含量均值46.6X10-6,该区发育元古界兴东群、中生代陆相碎屑岩、流纹岩、英安岩以及含煤系地层,同时发育四堡一晋宁期花岗岩和花岗闪长岩及华力西一燕山期花岗岩,该区是否存在寻找硬岩型、沉积型或火山岩型有关锂矿值得研究。(16)二连盆地地球化学省(Li20):主要分布苏尼特左旗一苏尼特右旗一带,异常面积4017km2,异常内锂含量均值94.7X10-6,高值点采样介质为淖积物,类似于盐湖卤水沉积物,值得注意寻找盐湖卤水型锂矿。(17)西天山地球化学省(Li31):地球化学异常位于天山西段,中哈边境,低缓异常。目前未有锂矿的报道。(18)银额盆地地球化学省(Li25):地球化学异常位于内蒙古西部,额济纳旗西侧,属干旱盆地,是否存在与盐湖有关的卤水型锂矿值得进一步研究。(19)南天山地球化学省(Li24):地球化学异常位于新疆自治区西南部地区,低缓地球化学异常,目前未有锂矿的报道。2.2中国锂矿勘查新进展 2011年以来,随着稀有、稀土和分散金属矿产资源战略调查研究工作的开展以及中国地质勘探能力的不断提高,相继发现了一批新的锂矿资源。新疆西昆仑大红柳滩一带(西昆仑地球化学省(Li03、Li04))先后发现507、俘虏沟南1—2号、509道班西、喀拉卡与505、阿克塔斯等大中型锂铍矿床7处及俘虏沟南、阿克沙依、阿克塔斯南等锂矿点多处,已探获Li2O资源量200万t以上,Li2O品位0.8%~39%,平均品位15%;其外围分布有苦水湖和黄草湖等锂硼钾盐湖矿多处,Li2O资源量达400万t,LiCl平均品位为687mg/L。中科院秦克章团队在西藏高喜马拉雅发现琼嘉岗超大型锂矿勘查基地。青海柴达木西部南翼山地区(柴达木地球化学省(Li23))深层富锂钾硼卤水资源调查,初步估算LiCl资源量1200万t。川西(松潘一甘孜地球化学省(Li10、Li11))锂矿共查明Li2O资源量452.4万t,其中甘孜甲基卡矿田Li2O资源量281.6万t(中国乃至世界规模最大的伟晶岩型锂矿聚集区),阿坝金川—马尔康可尔因矿田Li2O资源量164万t;山西平朔宁武(秦岭地球化学省(Li28,L27)北部)煤田4、与11采煤层中锂的资源储量分别达到10万t、55.84万t和38.26万t(超大型伴生锂矿);内蒙古鄂尔多斯准格尔(银额盆地地球化学省(Li25))煤田6号主采煤层中Li2O达515.7万t(超大型伴生锂矿);湖南连云山(幕府山稀有金属矿集区南缘,华南地球化学省(Li16))白沙窝地区通过钻探探获资源量估算(334)分别为BeO 1.616万t,Rb2O 2.91万t,Li2O1.128万t,(Ta,Nb)2O5 0.345万t;江西九岭地区(狮子岭、尖山岭—云峰坛、黄岗上—圳口里、余家里等,华南地球化学省(Li16))含磷锂铝石浅色花岗岩型(具低品位大吨位特点)稀有金属矿,矿床估算Li2O远景资源量可达38.26万t;江西宁都河源(华南地球化学省(Li16))探获大型锂辉石矿1处,新增Li2O资源量6万t;江西谷寨(武夷山稀有金属成矿带南段,华南地球化学省(Li16))通过钻探探获资源量(334)分别为Li2O 5188t,Nb2O5328t,,Ta2O5262t;云南黑妈(西南三江成矿带,三江地球化学省(Li12))发现以锂云母为工业矿物的伟晶岩型锂矿脉,Li2O最高含量达1.73%,平均达0.95%。近年来新发现的锂矿或锂矿勘查基地也都在锂地球化学异常区内。3 国内外锂矿资源分布情况 3.1世界锂矿资源分布情况 据美国地质调查局(USGS)统计(表1),截至2019年底,全球已探明锂矿储量1700万t(锂矿资源量8000万t)。表1 2020年世界主要国家已探明锂矿储量与资源量概况(张苏江等,2020a)全球已发现的大中型锂矿床集中分布于加拿大、美国、玻利维亚、智利、阿根廷、中国与澳大利亚等国,参见图3。 图3 全球主要锂矿床的分布示意图(薛颖瑜等, 2021) 智利锂矿储量排名世界第一,约为860万t,占全球储量的50.59%;澳大利亚位列第二,约为280万t,占全球储量的16.47%;阿根廷排名第三,约为170万t,占全球储量的10%;中国排名第四,约为100万t,占全球储量的5.88%;随后是美国、加拿大、津巴布韦、巴西与葡萄牙。就资源量而言,全球58.75%的资源量集中分布于拉丁美洲的“锂三角”国家(玻利维亚、阿根廷与智利),美国、澳大利亚与中国的锂资源量分别占世界总量的8.5%、7.875%与5.625%(表1)。比较储量与资源量两组数据,美国、中国、玻利维亚和阿根廷的锂矿开发利用潜力较大。北美洲锂矿集中区: 1)加拿大魁北克省魁北克(Quebec)及其北部杰姆斯湾伟晶岩型锂矿,锂资源量分别约为47Mt(含锂平均0.23%,相当于0.11Mt)与22.2Mt(含锂平均0.58%,相当于0.13Mt);2)加拿大魁北克省汑巴赤(Whabouchi)伟晶岩型锂矿,矿床总资源量为4911.8万t,含锂74.48万t,品位为1.516%;3)美国北卡罗来纳州克利夫兰金斯山(KingMountain)伟晶岩型锂矿,以锂辉石含量20%估计,矿石Li2O含量约1.5%,整个北卡罗来纳伟晶岩带Li2O储量约1Mt;4)美国内华达州金斯谷(KingsValley)沉积型锂矿,矿床总资源量为2.34482亿t,含锂155.9391万t;矿床总储量为2713.5万t,含锂23.1万t,锂矿品位为0.85%;5)美国内华达州银峰(SilverPeak)盐湖型锂矿,盐湖Li2O储量约为11.5万t。拉丁美洲锂矿集中区: 1)玻利维亚波托西省乌尤尼(Uyuni)盐湖型锂矿,盐湖卤水面积10582km2,盐层平均深度121m,探明锂储量为550万t,Li2O资源量约为1800万t,卤水锂浓度为(80~1150)X10-6;2)智利安托法加斯塔省阿塔卡玛(Atacama)盐湖型锂矿,盐湖卤水面积2229km2,盐层深度360~400m,Li2O资源量约为530万t,卤水锂浓度为(1000~4000)X10-6;3)智利安托法加斯塔省力拓奥(Litio)盐湖型锂矿,盐湖资源量为32亿m3,含锂50.2万t,锂矿品位为0.157%;4)智利安托法加斯塔省Nx-Uno盐湖型锂矿,盐湖推测资源量为140万t;5)阿根廷萨尔塔省翁布雷穆埃尔托(HombreMuerto)盐湖型锂矿,盐湖卤水面积565km2,估计含锂卤水8000亿t,Li2O资源量约为85万t,卤水锂浓度为(220~1000)X10-6;6)阿根廷Jujuy省高查理一奥拉罗斯(Cauchari-Olaroz)盐湖型锂矿,盐湖总资源量为45.75亿m3,含锂274.024万t,锂矿品位为0.06%;其中储量为77.1亿m3,含锂51.712万t,锂矿品位为0.067%;7)阿根廷卡塔马卡省维达(Vida)盐湖型锂矿,盐湖Li2O资源量为157.3万t,Li2O储量为21.4万t。非洲锂矿集中区: 1)津巴布韦维多利亚堡比基塔(Bikita)伟晶岩型锂矿,矿床划分为比基塔与埃尔海依特两个矿段,其中比基塔矿段锂矿石储量6Mt,Li2O平均含量2.9%,以开采锂云母为主;埃尔海依特矿段则重点开采透锂长石,锂矿石储量2.6Mt,Li2O平均含量4.13%;2)津巴布韦卡马蒂维(Kamativi)伟晶岩型锂矿,估计资源量为100Mt,平均含锂0.28%,相当0.28Mt锂;3)刚果(金)加丹加省马诺诺一基托托洛(ManonoKitotolo)伟晶岩型锂矿,矿床推测Li2O资源量为1145万t,其中Manono包含Li2O资源量83.5万t,Kitotolo包含Li2O资源量31万t。大洋洲锂矿集中区: 1)澳大利亚耶尔岗省格林布什(Greenbushes)伟晶岩型锂矿,矿床的资源量锂矿石7.1Mt,Li2O品位4.06%;钽矿石47Mt,Ta品位0.06%;铌矿石10.8Mt,Nb品位0.42%;锡矿石4.7Mt,Sn品位0.24%;高岭土矿石2.3Mt,高岭土品位30%;2)澳大利亚耶尔岗省芒特麦里翁伟晶岩型锂矿,矿床中锂辉石晶体Li2O含量为7.5%;锂辉石储量为1Mt,Li2O平均含量1.7%;3)澳大利亚帕冈谷瑞(Pilgangoora)伟晶岩型锂矿,锂资源量98.3万t。1)塞尔维亚贝尔格莱德雅达(Jadar)沉积型锂矿,矿床总资源量为1.253亿t,含锂225.5万t,锂矿品位为1.8%;2)捷克波西米亚高原锡诺维克(Cinovec)伟晶岩型锂矿,锂资源量119.4万t;3)奥地利沃尔夫斯贝格(Wolfsberg)伟晶岩型锂矿,锂资源量26.4万t。1)中国青海察尔汗盐湖型锂矿,盐湖包括5个特大型矿床(湖盐、镁盐、硼、锂、铷)与3个大型矿床(钾盐、溴、碘),探明盐类总储量44442亿t,LiCl储量800万t;2)中国江西宜春伟晶岩型锂矿,矿床矿石总量1.5亿t,Li2O资源量51.04万t;3)中国西藏扎布耶盐湖型锂矿,Li2CO3资源储量183万t;4)阿富汗乌鲁兹甘省塔格豪罗(Taghawlor)伟晶岩型锂矿,矿床Li2O资源量146.4万t,锂矿品位0.08%~2.8%。3.2 中国锂矿资源分布情况 中国锂矿资源较为丰富且类型多样,既有锂辉石和锂云母等固体矿石锂矿床,也有盐湖与地下卤水等液体卤水锂矿床。中国锂矿类型与主要矿床参见表2。 根据《全国矿产资源储量通报》(2016)统计,2015年中国固体矿石锂矿区共计59个,查明锂矿(Li2O)资源储量312.56万t;液体卤水锂矿区共计14个,查明锂矿(LiCl)资源储量2363.39万t,具体资源量情况见表3和分布情况见图4。表3 2015年中国固体矿石锂矿与液体卤水锂矿资源储量情况(张苏江等,2020a)图4 中国主要锂矿床的分布示意图(薛颖瑜等,2021) 根据《中国矿产资源报告》(2016—2019)数据,截至2018年底,全国共查明锂矿(氧化物)资源储量1092.0万t,较2015年的970.84万t,增长了121.16万t,增幅达11.10%。中国锂矿资源分布特征:据统计,目前已在全国10余省(区)发现153处锂矿床/矿(化)点,包括超大型3处,大型10处,中小型28处及矿点(矿化点)112处。固体矿石锂矿主要分布在内蒙古、河南、山西、江西、四川、福建、新疆、贵州、云南、陕西、广西、广东、湖北及湖南等14个省(区);液体卤水锂矿集中分布于新疆、青海、西藏、四川、内蒙古与湖北等6个省(区)。其中,内蒙古、新疆、四川与湖北等4个省(区)既有固体矿石锂矿产出,也有液体卤水锂矿产出。4 中国锂储量国际地位与市场需求 4.1中国锂储量在全球的地位 据美国地质调查局(USGS)资料,截至2019年底,全球已探明锂矿资源储量达1700万t,其中中国锂矿资源储量约100万t(约占世界总储量的5.88%),仅次于智利、澳大利亚与阿根廷(各约占世界总储量的50.59%、16.47%与10%),位居世界第四位。在2013年~2018年间,世界主要锂矿国家查明的锂资源量从2016年开始呈现增长趋势,2019年世界各国查明锂资源量情况见表4。 表4 2019年世界主要国家已探明锂矿储量与资源量概况(张苏江等, 2020b) 注:“—”表示无数据;从统计数据可以看出,目前排名世界第一的玻利维亚的乌尤尼盐湖(Uyuni)的锂资源未被计入全球已探明锂矿储量(USGS 认为乌尤尼盐湖目前没有经济可行的锂盐提取方法,暂时未能将巨大的锂资源量转化为储量);其他世界各国盐湖亦如此。 2017年和2018年世界锂矿探勘活动的持续进行促进全球锂矿资源量的不断增加,阿根廷的查明资源量从2017年的980万t增长至2018年的1480万t,增量为51%;澳大利亚从2016年的200万t增长至2017年的500万t,再到2018年的770万t。墨西哥得益于粘土型锂矿的勘探,其锂矿查明资源量从2017年的18万t大幅度增长至2018年的170万t。此外,欧洲各国也在进行锂矿的勘探,如捷克、葡萄牙、西班牙、德国、芬兰等不断有资源量的突破,逐渐挤进世界锂矿资源大国行列,而中国的占位越来越靠后(图5),到2020年资源量还未增加,仍保持在2018年的水平。图5 2013~2018年各国查明锂资源量统计图(刘丽君等,2019) 4.2 中国主要锂产品市场需求情况 锂产品是指金属锂和碳酸锂、氢氧化锂及氯化锂等锂的化合物,其中碳酸锂是锂资源开采加工形成的最直接锂产品。碳酸锂的生产、消费与需求是整个锂产业链发展的基础和上游锂资源开发情况的具体体现。通过对国内碳酸锂生产量、消费量和碳酸锂、氢氧化锂与氯化锂进出口量进行比较,可分析出全国主要锂产品的供需情况。中国是世界主要的锂产品生产国与锂资源消费国,但本土锂资源禀赋不佳且供应能力较弱,对外依存度较高。根据中国有色金属工业协会锂业分会统计(表5),2007年以来,中国锂产品产量增长较为迅速,年均增速达128%。2007—2017年全国累计锂产品产量为57.35万t(折合碳酸锂当量LCE,下同),其中2017年全国锂产品产量达9.6万t,约占当年世界总产量22.9万t的41.9%。国内锂矿主要依赖进口。2017年锂矿供应结构为:进口澳大利亚锂辉石矿7.92万t,占比57%;进口拉丁美洲高浓卤水锂矿3.56万t,占比23%;国内川西甘孜甲基卡和阿坝马尔康等锂辉石矿0.2万t,占比1%;国内赣西宜春等锂云母矿0.75万t,占比5%;其余14%为国内藏仲巴扎布耶及青海察尔汗、西台吉乃尔与东台吉乃尔等盐湖卤水,供应量约为2.2万t。表5 2007—2017年中国主要锂产品的生产量、消费量与净进出口量概况(张苏江等, 2020a) 国际进岀口贸易中,碳酸锂、氢氧化锂与氯化锂的进岀口情况能够反映岀国内锂的生产和需求情况。根据联合国UNComtrade数据库统计(表6),2007年以来中国碳酸锂净进口量总体呈上升态势,2007—2017年全国碳酸锂总净进口量为10.27万t,其中2017年净进口量达2.92万t,进口量中的63.70%来自智利,29.80%来自阿根廷;氢氧化锂除满足国内需求外,大量岀口国外,2007—2016年全国氢氧化锂净岀口量整体呈波动增长趋势,2016年出口氢氧化锂0.9834万t,较2007年的0.3785万t增长了0.6049万t,增幅达61.51%;而作为金属锂的主要生产原料,国内氯化锂产量极少,大量依靠进口,2009—2015年全国累计净进口量达2.1763万t。2007年以来,随着高端装备制造、核电与战略性新兴产业的快速发展及2012年国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》的发布实施,国内锂产品需求呈现爆发式增长(表5)。2007—2017年全国累计锂产品消费量为62.43万t,11年里年均增长率为19%。其中2017年中国锂产品消费量为12.47万t,约占当年世界总消费量23.76万t的52.48%;与2007年的2.28万t的消费量相比,增长了10.19万t,增幅达81.72%。2017年全国锂产品消费中,电池领域用锂居第一,占比高达67%;玻璃陶瓷、医药、润滑脂与催化剂分别排第二、三、四与五名,分别占7%、6%、6%与3%,五者合计约占锂总消费的86%。对比中国2007—2017年锂产品生产与消费情况可以看出,国内锂产品生产量低于消费量,但二者均保持着一个快速增长的态势,随着时间推移,锂产品生产与消费的数量差距将不断扩大。中国锂资源储量丰富,但技术含量较高的电池级碳酸锂、高纯碳酸锂、无水氯化锂和高纯金属锂仍需大量进口,反映出全国锂资源开发利用效率较低、资源保障形势严峻的问题。 5 结论与建议 随着前沿新能源、新材料与新药品三大新兴朝阳行业的迅速崛起,“新清洁绿色高能金属与白色石油”锂的资源保障与开发利用越来越受到世界各国高度关注与重视,其战略价值与地位日益凸显。近年来,在资源、经济与市场多因素推动下,全球范围内开展了锂矿资源的勘查热潮与研究,使得主要工业国家的锂资源储量和产量较往年有大幅增加。与国外相比,中国锂矿资源丰富且潜力巨大,但国内锂产业却面临着硬岩锂开采难度大、高镁锂比盐湖提锂分离技术尚未完全成熟、科技含量高性能先进的深加工锂产品需大量从海外进口等现实问题。资源依存对外严重、开发利用技术落后成为制约中国高端装备制造、储能与分布式电源、新材料及新能源汽车等战略性新兴产业发展的瓶颈。说明:本文主要依据以下公开论文资料整理: 1,王学求,刘汉粮,王玮,周建,张必敏,徐善法. 中国锂矿地球化学背景与空间分布:远景区预测,地球学报 2020年11月.第41卷第6期:797-806. 2,张苏江,崔立伟,孔令湖,姜爱玲,李建波. 国内外锂矿资源及其分布概述.有色金属工程. 第10卷第10期. 2020年10月. 3,刘丽君,王登红,高娟琴,于沨,王伟. 国外锂矿找矿的新突破(2017~2018年)及对我国关键矿产勘查的启示.地质学报,93(6):1479~1488. 4,李建康,刘喜方,王登红. 中国锂矿成矿规律概要. 地质学报. 第88卷第12期2014年12月 5,薛颖瑜,刘海洋,孙卫东. 锂的地球化学性质与富集机理. 大地构造与成矿学.卷(Volume)45,期(Number)6,总(SUM)185页(Pages)1202~1215,2021,12(December,2021)。 6,张苏江,张彦文,张立伟,姜爱玲,刘桂云. 中国锂矿资源现状及其可持续发展策略.无机盐工业. 第52卷第7期2020年7月。
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