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付小方:中国锂矿业发展之路

能源的发展、安全与环境的协调,是全人类共同关心的问题。随着储能、电动汽车等产业的快速发展,锂金属异军突起,被广泛认可为“21 世纪的绿色能源金属和白色石油”,具有提供动力燃料、核聚变能和强大储能的作用,被国家列为“新兴关键金属”之一,在新能源领域占据一席之地,发挥重要作用。

在国家新能源战略大背景下,新能源及新兴产业已被纳入“十四五”规划,进一步明晰了发展的现实路径。《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出,力争到2035年纯电动汽车成为新销售车辆的主流。202012月国务院发布《新时代的中国能源发展》白皮书,全面阐述中国推进能源革命的主要政策和重大举措。

拥有上游锂矿资源是锂电产业链发展壮大的关键。目前能被工业利用的锂资源主要为盐湖型(锂离子)和硬岩型(锂辉石、锂云母等 )。 沉积型锂虽然尚无成型工业矿床,但已引起广泛的关注。全球的锂资源分布极不均衡,虽然20 多个国家发现了各种类型的锂矿,但仅有智利、玻利维亚、中国、澳大利亚、阿根廷等国家拥有世界上绝大多数的锂资源。

目前,全球查明锂资源量(均以Li 金属当量计算)大约为 4521 万吨,其中盐湖卤水型锂资源量为 2688 万吨,占比 59%;硬岩型锂资源量为 1545 万吨,占比 34%;沉积型锂资源量为 289 万吨,占比 6%。其中锂硬岩生产氢氧化锂具有成本和技术以及环保优势,在高密度三元电池应用中增长最快,碳酸锂在电池中也非常重要。

南美洲的智利、阿根廷、玻利维亚又称“盐湖锂三角”。其中玻利维亚乌尤尼盐湖( Salar de Uyuni)、智利阿塔卡玛盐湖( Salar de Atacama)和阿根廷翁布雷穆埃尔托盐湖( Salar de Hombre Muerto)均为世界级超大型盐湖卤水型锂矿床。

北美主要有美国的加州布劳利( Brawley)、 阿肯色州斯马科沃( Smackover)、索尔顿湖( Salton Sea)、克莱顿谷( Clayton Valley/Silver Peak)及加拿大比弗希尔湖( Beaverhill Lake)等盐湖锂资源产区。硬岩型锂矿在澳大利亚、中国、津巴布韦、俄罗斯、加拿大、巴西以及刚果等都有分布。最著名的锂矿富集区与矿床主要有澳大利亚格林布、中国甘孜甲基卡和阿坝可尔因等。沉积型锂矿主要分布在北美洲和欧洲,其中以墨西哥 Sonora矿床和塞尔维亚的 Jadar最为著名 。据美国地质调查局资料,澳大利亚和智利一直是最主要的锂生产国。

中国的锂资源得天独厚、资源丰富。截至2019年的统计,已经查明的锂资源量,折合金属锂为659.74万吨,是世界第三大锂资源国。其中盐湖卤水型锂矿( LiCl)资源量2363 万吨,折合金属锂资源量 387 万吨,约占全国资源量的 58.67%。主要集中在青海和西藏的盐湖卤水中, 除含锂外,还含有大量钠、钾、钙、镁、硼、铯、铷、硫和氯等。

不同类型的盐湖,卤水的化学成分不同,锂的赋存状态也不一样。最具代表性的为世界第二大规模的西藏扎布耶碳酸盐型富锂湖,锂浓度较高达1724X10-6Mg/Li比很小,为0.005;青海柴达木盆地的东台吉乃尔、西台吉乃尔等为代表的硫酸盐型盐湖,锂浓度256350 X 10-6,但Mg/Li较高;青海察尔汗氯化物型锂盐湖锂浓度1072 X 10-6Mg/Li比高达1837;除外,尚有产于湖北、四川和江西等地的地下高盐富锂型地下卤水型锂矿;硬岩型锂矿,初步统计查明氧化锂(Li2O)资源量约586.89万吨,折合金属锂资源量272.62万吨,约占全国锂资源量的41.33%,其中四川省蕴藏量巨大,已探明氧化锂(Li2O)资源量463.31万吨,折合金属锂215.22万吨,占全国硬岩型锂矿的79.37%;江西宜春为锂云母型,氧化锂(Li2O)资源量为110万吨,折合金属锂51万吨;新疆阿勒泰锂辉石矿,资源濒临枯竭。中国沉积型锂矿,主要产于贵州大竹园铝土矿中,其他地区也有发现,可作为伴生锂资源综合利用。四川省锂矿主要集中产于川西甘孜藏族自治州和阿坝藏族自治州。

值得关注的是,近年来随着各国对锂资源勘探不断加大,多种矿床类型并举,锂资源不断有新的发现。澳大利亚、中国、美国、阿根廷以及加拿大等国锂资源量有较大的增量。澳大利亚西部除格林布什(GreenbushesWest Australia)硬岩型特大型锂矿床外,经近年来勘探,卡特琳(Mt Cattlin)锂钽矿、马里森(Mt Marion)锂矿以及皮尔甘古拉(Pilgangoora)锂钽矿等氧化锂获得了较大的增量,澳大利亚西部成为全球最大的锂辉石矿的主要供应地。

中国四川省20世纪7080年代,由国家出资,四川省地矿局进行了初步的找矿勘探,确立了锂矿资源储量居全国第一。21世纪初以来各矿权人在国家找矿勘探的基础上,在矿权范围开展了进一步的勘探。其中甘孜州甲基卡锂矿田,位于康定市和雅江交界处,具工业价值的锂矿脉125条,规模达到超大型、大型以及中型以上的矿床有 20 余处。代表性锂矿床有雅江县麦基坦(X03脉)超大型、雅江县烧炭沟大型(15115413118条脉)、 县措拉大型(66863813条脉)、雅江县德扯弄巴大型(309308脉)以及康定市石英包大型(134脉)锂矿。

2012年以来,中国地质调查局和四川省自然资源局部署了锂矿找矿战略与勘查行动,笔者团队在甲基卡地区新发现了11条锂辉石矿脉,其中雅江县麦基坦X03脉为一条巨大的浅表隐伏工业锂矿脉,新探明氧化锂(Li2O)资源量储量89.46万吨,平均品位1.48%,达到超大型规模。在鸭柯柯、哲西措、日西措等地也取得了新的找矿成果。甲基卡矿田累计探明的氧化锂(Li2O)资源储量约286.11万吨;雅江县惠绒矿业公司在木绒发现一个超大型的锂矿,Li2O平均含量达到1.61%。甲基卡总体预测远景资源量500万吨,超过了澳大利亚的布林格什,是全球最大锂辉石矿,特别是富含可核聚变的同位素 6Li,占据了世界锂资源的制高点;阿坝州可儿因锂矿田,位于马尔康市、金川县和壤塘县交界处,有达到工业品位的锂辉石脉数十条。累计估算的氧化锂(Li2O)资源储量约140万吨,预测远景资源量300万吨。代表性有金川县李家沟超大型锂辉石矿床、业隆沟和观音桥中型锂辉石矿床、马尔康市党坝大型锂辉石矿床以及迪拉秋中型锂辉石矿床。江西锂云母氧化锂资源量增加到247万吨。近几年在新疆和田大红柳滩等地也有很大找矿发现,初步估算氧化远景资源量100余万吨。以上总体提升了中国锂矿资源保障程度。


四川省甘孜州甲基卡锂矿田。付小方摄于2016

中国锂矿资源非常丰富,但开发利用不足,高度依靠进口,对外依存度达到 85%。从开发利用现状来看,盐湖锂资源主要产布在青藏高原生态脆弱区,自然条件恶劣,尤其多数含锂的盐湖Mg/Li比高,镁和锂分离很困难,提纯难度大。必须解决和完善从高镁低锂卤水中提取锂的关键技术。同时盐湖地区淡水资源缺乏,严重制约了大规模开发利用进程。西藏扎布耶盐湖虽然Mg/Li小,但湖面处于4500米的高海拔,近年来,因受气候变化等因素影响,湖水出现不同程度的淡化,锂品位有所下降,同时低温雨雪天,光照不足,生产周期长,提取率较低,加之交通不便,生产成本较高,目前仍很难大规模生产。

硬岩型锂矿主产布于四川和江西。已获资料表明,江西宜春锂云母型硬岩型锂矿,由于Li赋存于云母的晶格中,大规模提锂技术尚待突破,开发成本较高;四川省硬岩型锂矿具有氧化锂(Li2O)品位富而稳定、共伴生铍铌钽铯铷等稀有金属多,易开采,选矿性能好,综合利用价值大等优势突出特点。锂矿石以锂辉石为主,Li2O含量1.3%1.61%,经选矿富集后的氧化锂精矿可达5%6%,提锂工艺成熟,可同时生产多种锂化合物。

但锂矿山(区)大多产于经济欠发达的川西藏族地区,由于缺乏统筹整体的科学规划,上游锂资源和中下游产业链布局以及跨区域整合度不高,矿山基础建设薄弱,开发分散粗放、集中度低,一些矿权企业看重资本市场运作,不够重视产业政策及富民措施,一些矿权涉及腐败案等等,导致优势锂矿开发利用缓慢。目前四川省有效的锂辉石采矿权有4个(阿坝州2个,甘孜州2个)。阿坝州为四川省新能源动力股份有限公司控制的金川县李家沟锂辉石矿和盛新锂能控制的业隆沟锂辉石矿。甘孜州甲基卡地区有效采矿属于融捷股份控制的康定市甲基卡(No134脉)锂矿和天齐盛合锂业控制的雅江县措拉锂辉石矿。

李家沟锂辉石矿山,氧化锂(Li2O)储量51.2185万吨,氧化锂(Li2O)平均品位1.3%,目前正在加快建设的年处理原矿105万吨/年,年生产精矿18万吨,是目前国内投资最大的锂矿采选项目,预计2021年建成投产。

业隆沟氧化锂(Li2O)储量为84456吨,矿石Li2O平均品位为1.29%20191110日,奥伊诺矿业进入试生产阶段。根据公司计划,2021年将全面达产,总生产规模40.50万吨/年,年产锂精矿6.96万吨,全部销售给盛新锂能子公司用于锂盐生产;其他的马尔康县党坝锂辉石矿,业主方为众和股份,201585万吨采选锂辉石矿项目投产,当年实现锂精粉约2万吨的产量,但后来因经营不善而陷入矿山股权一度被冻结,已于201979日被摘牌,党坝锂辉石矿复产困难。

康定市甲基卡134脉)锂矿,氧化锂(Li2O)储量41.2273万吨,氧化锂(Li2O)平均品位1.42%,自2013年底因环保问题停产后,直至20196月才正式复产,目前具有45万吨/年矿石处理的采选能力,105万吨/年露天开采扩能项目正在原址建设中,锂矿精选项目另行选址在康定市姑咱镇鸳鸯坝建设;雅江县措拉锂辉石矿氧化锂(Li2O)储量25.57万吨,氧化锂(Li2O)平均品位1.30%.矿山至今未建成投产。

随着全球各国降低碳排放的行动、新兴材料应用与锂电池电动汽车的快速增长以及可再生能源储能所需,锂电产业正迎来重要发展机遇期。据彭博新能源财经20202030年期间,锂电池对锂的需求将增加6倍。高盛表示,电动汽车产量每增加 1%,就会让锂需求比当前全球产量增加 40%以上。锂资源被各国列为战略性关键矿产资源,使锂资源成为各国以及中国锂电电龙头企业争抢的资源。

虽然全球电动化拉开大幕,2019年锂行业却处于周期筑底的调整期。20207月以来,产业与财务投资迎来实施战略布局的机遇期。据亚洲金属网的统计,近期锂矿涨价超过了10%,澳洲锂辉石中国到岸价415美元/吨,电池级碳酸锂涨价了70%,已突破6.5万元/吨,氢氧化锂涨价了10%,已近5万元/吨,电池级金属锂已突破50万元/吨,而且上涨趋势不减。

虽然以天齐锂业、赣锋锂业为首的国内锂矿龙头拥有可观的海外权益矿(美国ALB(雅保)、智力SQM、中国天齐锂业、赣锋锂业四大龙头公司占据了全球锂资源市场约70%份额),但地缘政治以及疫情全球蔓延,战略性关键矿产国际竞争形势加剧,美国、欧盟、日本等主要发达国家相继通过法案,加强了锂等战略性关键矿产的管控和储备。2019年美国通过了《能源资源治理倡议》,联合澳大利亚、巴西、刚果(金)等9国结成联盟,涉外关键金属锂等矿业供应风险明显增加。

中国是目前世界第一的锂资源消费大国,主要大量进口锂辉石矿石提锂。基于国内锂矿资源开发利用现状,急需为中国锂矿开发利用寻求解决方案。

建议从国家战略层面高度重视,将锂矿资源开发融入国家“十四五”规划的战略布局,完善科学规划,加强国家的管控与战略收储,稳定原材料的保障与价格话语权;提高锂矿产业集中度,推进锂资源优化整合,硬岩型和盐湖型锂矿开发利用并重,跨区域统筹开发,开创上下游产业链合作共赢新局面。

锂本身不具有危害性,但是在矿山开发过程中会产生水、气、声、碴四大类污染。因此,上游矿山建设要把科学开采、高效资源利用、环保生产工艺、生态环保原则贯穿于全过程。坚持“建一座矿山,绿一片环境,扶一方经济,富一方百姓,促一方和谐为宗旨,应以开放促开发、以开发促发展、以发展促富民、以富民促稳定。


(转自 财新网)


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