“为了保证今后动力锂电池及电动汽车产业对资源的需求,中国中信集团公司几年来在青海盐湖的锂资源开发方面投入了大量资金,如今工业化产品的生产慢慢的开始,这些资源将会保证今后几十年甚至上百年大规模发展电动汽车产业对关键资源的需求。”中信国安集团公司副董事长、中信国安盟固利电源技术有限公司总经理其鲁如是说。
动力锂电池中的锂是一种重要的战略性资源物质,是现代高科技产品不可或缺的重要原料。我国探明的锂资源总储量居世界第二位,但以往我国锂产量只占全球总产量的5%左右,是锂产品的净进口国。
不过,随世界盐湖卤水提锂技术的发展成熟,中国传统的固体矿石提锂企业举步艰难,锂商品市场几乎被国外厂家垄断。资料表明,我国卤水锂资源储量居世界第三位,卤水(盐湖)锂资源开发是我国锂产业的希望所在。
据专家介绍,我国卤水锂资源占锂资源总量的79%,以金属锂计有271万吨,资源远景储量更为可观,仅柴达木盆地和西藏盐湖的卤水锂资源远景储量即与世界目前已探明的总储量相当,是全球锂资源储量最大的国家之一。其中具有开发价值的卤水锂资源近90%分布在青海省和西藏自治区的盐湖中,其余分布在新疆、四川等地。
中国工程院院士郑绵平曾在接受《科学时报》采访时表示,青海柴达木盆地盐湖锂资源储量非常大,卤水矿床主要分布在一里坪、东台吉乃湖和西台吉乃湖、大柴旦盐湖、察尔汗盐湖、大浪滩盐湖。
据悉,青海盐湖中氯化锂(LiCl)资源远景储量为1520.7万吨,这些盐湖全部集中在柴达木盆地中,柴达木盆地盐湖锂资源有两个显著特点:一是锂含量高,东、西台吉乃湖和一里坪盐湖卤水锂含量比美国大盐湖的锂含量高10倍;二是镁锂比高,比国外高数十倍乃至百倍,东台吉乃湖卤水镁锂比达到40,而美国银锋卤水中该值为2,智利阿塔卡玛盐湖卤水中该值为6。
此外,西藏自治区已探明的盐湖卤水锂资源主要在扎布耶盐湖,它是世界上3个锂资源超百万吨的超大型盐湖之一,其固液相碳酸锂(Li2CO3)储量达153万吨,其中液相锂储量25万吨。扎布耶盐湖是典型的碳酸盐型盐湖,卤水锂资源以天然碳酸锂和含锂白云石新变种形式存在。卤水中锂含量高达1000~2000mg/L,富含有硼、钾、铷、铯、溴等多种有用元素,其资源特点是镁锂比例低,卤水镁锂比仅为3,优于国内已知的其他盐湖锂资源。
在众多锂化合物中,碳酸锂是最重要的锂盐,可通过盐湖卤水通过特殊工艺提取生产。碳酸锂在玻璃、陶瓷、医药和食品制造业中已得到普遍应用,还可用于合成橡胶、染料、半导体及尖端工业等方面。同时它又是制取金属锂及其他60多种锂化物的基础原料产品。碳酸锂包括工业级碳酸锂、电池级碳酸锂、药用碳酸锂和高纯碳酸锂等多种不一样产品。
目前全球锂的需求量折合成碳酸锂约为每年8万吨,在全球锂电池市场增长的强劲带动下,锂电池新材料市场稳步成长,国际市场对碳酸锂的需求每年平均递增5%~6%。资料表明,2002年我国锂电池产量达到2.7亿只,仅此一项就需耗锂8000多吨(以碳酸锂计),现在国内每年需要碳酸锂2万吨,基本依赖进口。随着作为汽车动力源的可充锂电池开发成功,锂电池对锂的需求量还在大幅增加。
一直以来,我国的锂资源主要从固体锂矿石中提取。但卤水锂资源开发即盐湖提锂技术的发展不仅改变了锂业的市场格局,而且对世界锂资源的分布和配置产生了深刻影响。鉴于低成本卤水锂盐产量的持续不断的增加,大量以固体锂矿石提锂的企业纷纷关闭。目前,国外卤水锂盐产能的份额已超越90%。
今年1月份,青海中信国安科技发展公司西台吉乃尔湖万吨级碳酸锂项目在柴达木盆地正式投产,这标志着中国锂提取技术获得重大突破并形成规模化生产。
柴达木盐湖拥有丰富的钾、锂、硼、镁等矿产资源,在锂资源开发中,高镁卤水中提取锂的关键技术多年来一直未取得突破性进展。其鲁介绍说,2002年,青海中信国安科技发展公司开始建设年产500吨碳酸锂工业性试验装置,2004年完成试验工作,经过青海省科技厅组织专家鉴定,这一试验成果整体技术达到了国际先进水平。
据了解,相对矿石锂开发,从锂盐中提取锂开发成本更低。西台吉乃尔湖占柴达木盆地盐湖卤水锂的储量一半以上,万吨级碳酸锂项目的投产,使这个湖成为中国最大的锂盐生产基地。
不过,有关专家也表示,我国盐湖提锂技术仍有待进一步提升。目前我国从事盐湖提锂的企业规模都比较小,竞争力弱,应该加速走向规模化。
盐湖锂资源的开发,为我国锂电池行业的长足发展提供了契机。不过,长期从事盐湖资源研究的中国工程院院士郑绵平指出,盐湖矿产资源必须实行整体开发。
郑绵平等人曾公布过一份题为《我国钾、镁、锂、硼矿产资源的可持续发展》的建议。在这份建议中,郑绵平指出,青海盐湖中资源种类十分丰富,钾、镁、锂、硼等各种矿产含量都很可观。依据市场需求情况,在今后较长一段的时间,盐湖矿产中主要开发的矿种为钾盐,适当加大开发力度的矿种为镁盐、硼矿、锂矿和锶矿,少量开发、大量储备的矿种为湖盐、镁盐、芒硝和石膏。暂不列入开发的矿种有天然碱、溴、碘和铷。
这份建议说,整体开发既要进行规模化开发、集约化经营,又要实施综合开发。规模化开发要根据资源的可采储量确定适当的开采规模,建设大中型企业,杜绝小企业再建。集约化经营要集中优势的人力、物力和财力,采用较先进的生产加工工艺,创造名优产品,以高品质的产品占领市场。实施综合开发要把有益的共、伴生矿产,按市场需求,逐步进行开发利用,防止单打一的生产方式,只回收一种资源,而将其他资源丢弃。
在我国西部地区的矿产资源开发问题上,许多地方都存在短视行为。针对青海盐湖资源的开发问题,郑绵平等人建议,要实现整体开发必须打破部门、行业的界线组建集团公司。在矿业权管理上,要坚持一湖一证的原则。盐湖开发必须贯彻在“开发中保护,在保护中开发”的方针。对暂不能开发利用的,要妥善贮存,避免资源浪费。
矿产资源开发所带来的环境问题,是郑绵平等人担心的另一个问题。据了解,盐湖周围往往有较丰富的水资源、农业资源、草地资源和少量的森林资源,西北地区,尤其是西藏,许多盐湖具有未遭人类破坏的原始生态环境,具有独特的盐湖自然景观和雅丹地貌,是独具特色的地质旅游资源。因此盐湖资源的开发要坚持开发与保护并重,促进盐湖资源开发与环境保护的协调发展。
在建议中,郑绵平等人呼吁,对于新的盐湖开发项目,一定要严格执行“三同时”的原则。对于像察尔汗这样一些老的盐湖开发项目,首先要做好老卤统一排放和盐滩平整工作,保护好盐湖的自然景观,要严格保护柴达木盆地西部的雅丹地貌,严禁在该地区取沙取土,修公路应绕行。
其次要切实保护柴达木盆地周边的水、农业、草地、森林等资源,特别是水资源的保护,要加强城市和企业的污水和废水排放的监测,实现达标排放,防止对水资源和盐湖资源的污染。对盐湖资源的开发要论证水资源的承担接受的能力,使水资源的供应能力与生产、生活对水资源的需求相平衡。总之,西部的盐湖开发决不能以牺牲环境、破坏生态为代价。