中國工程院院士鄭綿平：全球鋰資源遠景和可持續(xù)發(fā)展
圖為中國工程院院士鄭綿平在CBIS2018“鋰想”峰會上發(fā)表主題演講
戳此進入峰會官方專題，了解更多會議信息：“鋰想”2018第三屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2018)
2018年11月8日，以“新時代·破而立：前行中的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折之路”為主題的“鋰想”2018第三屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2018)在北京興基伯爾曼飯店開幕。中國工程院院士鄭綿平在峰會上發(fā)表主題演講，以下為主題演講內(nèi)容。
中國工程院院士鄭綿平：
各位來賓，各位專家，早上好！今天是一個交流也是學習的機會。
我的介紹分三部分：第一，全球鋰資源情況；第二，鋰資源的可持續(xù)發(fā)展；第三，結(jié)語。
第一，全球鋰資源的問題。
我們知道全世界，在去年的資料是這樣的，全球金屬鋰4500多萬噸，中國資源量占第四位，但是儲量我們國家占第二位，這個是不同的概念，我就不詳細說了。比較起來，主要還是鋰資源集中在“鋰三角”（智利、阿根廷和玻利維亞），主要是鹽湖型，中國也是規(guī)模比較大，另外就是硬巖，主要是在澳大利亞和加拿大。青海現(xiàn)在已經(jīng)探明的氯化鋰是1982萬噸，西藏是1740余萬噸。
除此以外現(xiàn)在還有一些潛在的資源量，比鋁土礦里面有發(fā)現(xiàn)，在中國幾個地方都有發(fā)現(xiàn)。
按傳統(tǒng)來說大家都知道鹽湖型的、硬巖型的，現(xiàn)在我跟大家報告的是，這個認識已經(jīng)過時了，除了這兩個類型以外還有其他類型，我下面就進一步展開。
先說一下大家熟悉的鹽湖型，鹽湖型礦是一種動態(tài)的礦，是活的礦，季節(jié)不一樣變化比較大，但是它的特點就是成本比較低，而且環(huán)保條件比較友好。這個類型開發(fā)比較多，但是50%以上是靠鹽湖型的。國家有一個標準，我們也參照國外的，氯化鋰200毫升就達到了工業(yè)品，現(xiàn)在生產(chǎn)大部分是160—1400毫升，另外還共生了其他的資源，鈉、鉀、硼等等，剛剛主持也介紹了發(fā)現(xiàn)了一些天然的碳酸鋰。
再補充一點，鋰鹽湖主要是作為南美“鋰三角”跟中國，這兩塊比較多。鋰鹽湖非常重要的指標就是鎂鋰比，鎂鋰比是不一樣的，等于8的鎂鋰比現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了，紅色的這幾個是已經(jīng)開發(fā)的，大于8以上的現(xiàn)在正在研究，還沒有開發(fā)，國外的情況是這樣的。
國內(nèi)鎂鋰比比較高，這個表里的數(shù)字顯示出有的已經(jīng)生產(chǎn)，阿塔卡瑪、翁布雷穆爾托已經(jīng)生產(chǎn)了，還有一些國家正在籌劃。
中國就是西藏，剛剛說鎂鋰比比較低，0.03的水平，但是有一個缺點，每個階段都會把碳酸鋰沉淀下來，不能集中。
剛剛說鹽湖類型的情況，再一個是硬巖型的，傳統(tǒng)的現(xiàn)在正在生產(chǎn)，主要是澳大利亞、加拿大，澳大利亞算規(guī)模比較大的，大體上講，澳大利亞格林布希斯總量是85萬噸左右，加拿大大概加在一起有14萬噸。還有美國的Kings，規(guī)模還比較大，加在一起有74萬噸的金屬鋰。
剛剛我講的是傳統(tǒng)的硬巖和鹽湖型的。我想跟大家報告的是，隨著地質(zhì)調(diào)查和開發(fā)技術(shù)的增長，還有一些新的類型，我現(xiàn)在講的包括了含鋰深層鹵水、地熱水、粘土、羥硼硅納鋰石等幾種類型。
含鋰深層鹵水在中國、美國、加拿大都已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，如美國的阿肯色州等5個州，油田水中均含有鋰資源，中國柴達木已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，已經(jīng)做了多年工作，最近在進一步的估算，四川盆地也在做。下面是Jadarite（賈達爾石），成份是羥硼硅納鋰，這個是在塞爾維亞。
下面的類型就是粘土性的，不是所有的粘土都有鋰，但是一些地方有鋰，這個粘土型最早我在美國看過，鹽湖鋰不夠，往下灌熱水，灌到粘土出來的鋰還比較高，當時就已經(jīng)開始了，在內(nèi)華達州就發(fā)現(xiàn)了粘土鋰，美國幾個州都發(fā)現(xiàn)了，開始開采了，開始算出資源量，是達到了0.25，按照品位算應(yīng)該有200多萬噸的金屬鋰。現(xiàn)在已經(jīng)在開采做什么用呢？在做化妝品等等。墨西哥、內(nèi)華達，他們都是粘土型的，距離美國邊界大概170公里左右，品位是2300ppm，資源量碳酸鋰700多萬噸。
地熱型的，地熱里頭很高的，外國“鋰三角”、北美都有，中國青藏高原已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，而且到達品位了。索爾頓地熱區(qū)熱水含量9—93ppm，洼地里形成的可以到150—209ppm。南美大量的地熱水也可以到54—126mg/L。
我講一下中國的情況，現(xiàn)在我們資源主要集中在青海、西藏、四川，占85%，類型比較多，包括硬巖型，可以提一下，除了鋰輝石還有其他的，深層鹵水四川盆地、柴達木盆地，熱水型的也可以到100mg/L左右，但是水很大，所以這個要開采還是比較有益的，幾乎是淡水，1000mg的鹽度。這一類型的主要是綜合的利用價值比較高，跟國外是大同小異的，像硬巖型的，大家都知道，鹽湖型的綜合效益比較好。
進一步講一下柴達木鹽湖鋰包括這么幾個有名的，察爾汗、大柴旦、東臺、西臺、一里坪，柴達木的鹽湖資源是比較大的，最大的特點鎂鋰比高，經(jīng)過四個“五年計劃”以后現(xiàn)在有一個大進步，今年大概能達到200萬噸，還是有很大的進步。
通過這個表可以告訴我們的是，西藏有部分鹽湖品質(zhì)來說鎂鋰比可以到0.03，毛病就是分散，怎么解決分散的問題，是世界性的難題，中國有一些進步，但還沒有完全解決。
大體上講一下類型情況，給大家這么一個概念。
我講一下全球鋰資源分布規(guī)律，在座的大部分都是材料專家，我簡單提一下，為什么研究規(guī)律呢？什么都有規(guī)律的，資源也是有規(guī)律的，我這里講的應(yīng)該叫東西帶和南北帶，像牙齒一樣的這些東西，地球有很多板塊，地球有很多傷疤，傷疤的地方是不一樣的，我們研究它知道一個東西帶，從意大利、土耳其一直到青藏高原這是一個帶，再一個是南北帶，美洲，從北美開始一直到南美，所以礦帶也是這么分布的。我們就可以推測，比如東西帶，往西去有可能到土耳其、伊朗，都可能有鋰資源。南北帶我們現(xiàn)在知道了“鋰三角”，但是往北去秘魯還有礦，說明還有潛力。這個就是“鋰三角”，“鋰三角”不僅僅是鹽湖，還有一些熱水型，甚至還有其他類型。剛才我講的東西帶，包括塞爾維亞也是在東西帶。中國我們經(jīng)過長期的工作，分了一、二、三、四個帶，是不同的，這種規(guī)律是存在的，我們要考慮規(guī)模的問題。
第二，鋰資源的可持續(xù)發(fā)展問題。
首先要講可持續(xù)發(fā)展，從我們的資源來說還有析鋰技術(shù)問題。剛剛說我們硬巖的問題，硬巖現(xiàn)在大量在應(yīng)用，硬巖有它的優(yōu)點，最大的問題是要經(jīng)過爆炸、磨碎等等，必然成本要高一點，再一個還有環(huán)保的問題。但是它有它的優(yōu)點。
鹵水型，我這里講的鹵水包括地下鹵水，甚至再擴大一點包括地熱鹵水，我提出沉降法，還有幾個方法。第一個，沉淀法，我們提了一個就是鹽梯度太陽池提鋰技術(shù)，我們做了很多實驗，最后想要這個方法來做。這個圖想說明的是，上頭加淡水，這樣是三層效應(yīng)，最后底下溫度可以到100度，這樣使碳酸鋰沉淀，但是別的都是因為溫度很高了不溶出來，磷酸鐵鋰溶出來，這是我的專利。沉淀法還有碳酸鹽沉淀法。
除此以外，還有離子交換吸附法，這個是比較成功的，鎂鋰比達到1000多，一些問題最近基本上解決了。還有膜滲透法，還有萃取法、煅燒法，這些問題都存在一些弊端，像煅燒法最后有一個很大的問題，環(huán)境的問題比較嚴重、能源消耗比較大。所以現(xiàn)在柴達木最主要用的方法一個是吸附法、一個是膜的方法。要說明一下，我們的膜一個是日本進口、一個是美國代理制造進口，我們實際上還要再攻克。吸附法主要是俄羅斯技術(shù)。
我們還是采取不同的辦法，比如低于8的可以沉淀法，這比較好解決，高鎂鋰的，這幾個方法，吸附法和膜，但是我們要把膜的技術(shù)攻克，不然還得靠進口。
可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題。
我們現(xiàn)在使用的到2017年全球產(chǎn)量23萬噸，其中中間用了12.5萬噸，占全球52%，但是我們鋰原料不是我們中國的，靠進口的。
我國鋰加工原料對外依賴程度高，我們現(xiàn)在主要是靠進口鋰輝石，鹽湖鹵水還進口一部分。這樣我們鋰生產(chǎn)的成本就比南美高，2017年來說，我們國內(nèi)市面買的鋰輝石我們成本少說9萬塊。在前幾年還可以賺錢，現(xiàn)在就不行。
青海鹽湖現(xiàn)在有進步，成本3萬—4萬，我們還是要想辦法，因為南美鹽湖的成本只要2萬塊，這是我們的難題，因此我們要考慮我們現(xiàn)在“端著金飯碗討飯”和有時“等米下鍋”，鋰資源可以說我們是全球最大的，但是我們大而不強，這是現(xiàn)實環(huán)境。還有一個問題，關(guān)于鈷和鎳的問題。
有幾個需要我們考慮，一個是類型的選擇，還是硬巖和鹵水型為主。鹵水型還是要采取因地制宜、就地取材的辦法，在沙漠、荒漠地區(qū)，像西北，在內(nèi)地如果是江漢這一帶，要采取利用地熱的方法，把熱能利用起來，這樣才能有可能把成本降下來。
有幾個建議，要考慮進一步提升吸附和隔膜技術(shù)，再一個考慮多個方法聯(lián)合使用，另外就是提高回收率，鹵水型要重視區(qū)域性的水動態(tài)監(jiān)測，包括綜合利用問題。
當前我們面臨的鋰產(chǎn)業(yè)前所未的機遇與挑戰(zhàn)，所以我們要抓住機遇，希望能夠加強創(chuàng)新，包括鋰產(chǎn)業(yè)補足我們的短板，應(yīng)對全球氣候變化，保護人類共同的家園，實現(xiàn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展做出應(yīng)有貢獻。
謝謝大家！
（根據(jù)嘉賓現(xiàn)場演講整理，未經(jīng)本人審閱）
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