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21世纪的能源金属——锂矿的来源

2024-05-17 来源:鑫海矿装 (200次浏览)

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锂被誉为“21世纪的能源金属”,是电动汽车、手机和笔记本电脑的主要成分之一。锂具有高电压、高能量密度和高热容量。因此,锂被称为能量关键元素,并被广泛应用于大容量可充电电池,特别是锂离子电池中。

在地球上,锂可以以化合物的形式存在于火成岩、盐水含水层、锂粘土沉积物中或溶解在海水中。然而,锂族的两个主要经济资源是卤水和硬岩矿。全球锂产量的40%左右来自矿石,其中卤水产量占60%以上。

全球矿石锂资源数量超过 100 种。然而,只有三种是从伟晶岩矿石中商业开采的。伟晶岩矿床含有锂矿物,如锂辉石 (LiAl(Si 2 O 6 ))、透锂长石 (LiAlSi 4 O 10 ) 和锂云母 (K(Li,Al) 3 (Al,Si,Rb) 4 O 10 (F,OH) ) 2 ) 等。锂辉石因其高锂含量而成为市场上最重要的锂矿物。锂云母是最广泛分布的锂矿物。最后,透锂长石主要产于非洲,其地理分布受到限制,也是锂的重要来源。

伟晶岩

伟晶岩是一种火成岩,通常由花岗岩组成,其特征是矿物颗粒互锁。尽管花岗伟晶岩有多种类别,但最具经济价值的伟晶岩是花岗伟晶岩 LCT 伟晶岩。该族因其地球化学微量元素成分而得名,主要由锂、铯和钽组成。

锂辉石

在富锂伟晶岩矿物中,锂辉石(LiAl(Si 2 O 6 ))由于其锂含量高且来源广泛,是目前矿石中锂的主要来源,也是市场上最重要的来源。此外,锂辉石被认为是易于开采的矿藏。锂辉石由硅酸铝锂组成,其理论Li含量以LiO 2计为8.1% 。目前最大的锂矿床是澳大利亚的锂辉石矿床Greenbushes矿。其他锂辉石矿床位于中国、俄罗斯、加拿大和德国。

透锂长石

透锂长石(LiAlSi 4 O 10)是锂的另一种商业来源。透锂长石矿物含有 16.7% AL 2 O 3和 78.4% SiO 2,其 Li 含量为 1.4% 至 2.2%,或以 Li 2 O 计为 3.0% 至 4.7%。透锂长石被认为是津巴布韦具有经济重要性的锂矿物;然而,在加拿大、巴西和澳大利亚也发现了大型透锂长石矿床。文献还报道纳米比亚、中国和俄罗斯存在大量透锂长石。

锂云母

大部分锂是由锂辉石和透锂长石生产的,少量是由锂云母生产的。锂云母(K(Li,Al) 3 (Al,Si,Rb) 4 O 10 (F,OH) 2),也称为锂云母或锌铬矿,是早期开采锂的矿石之一,特别是用于盐生产和玻璃制造。然而,由于其氟含量较高(约为 9%),在市场上的重要性比不上伟晶岩和锂辉石。锂云母的理论锂含量为1.39%至3.58%,而Li 2 O中的理论Li含量为3.0%至7.7%。尽管这种矿物在伟晶岩矿床中并未广泛发现,但它在津巴布韦得到了开采和商业生产,加拿大、纳米比亚、巴西、葡萄牙和阿根廷。

盐湖卤水

锂也存在于天然存在的盐湖卤水中,也称为大陆卤水或盐湖。这些含水层蕴藏着世界上绝大多数陆地锂资源;全球近 70% 的锂资源蕴藏于大陆卤水中。从大陆盐水中提取锂被认为比从硬岩矿石中提取锂更经济,并且成本便宜 30% 至 50%。因此,它是投资者首选的锂来源。

大陆盐水是高盐含水层,盐度是海水的1.7至24倍,其特点是溶解离子浓度高。大陆盐水沉积物通常发现于封闭盆地的地下水库中,周围的岩层是盐水中溶解元素的原因。世界上只有少数地方具备可以经济开采锂的地质特征和干旱气候,目前最发达、最重要的锂开采卤水位于智利、阿根廷和玻利维亚的盐沼,被称为锂三角。


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