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    鋰礦投資指南(一)

    • 2022-06-25 16:43:47
    • 來源:礦業視野
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    鋰是所有金屬中最輕的元素。它廣泛用于空氣處理、電池、陶瓷、玻璃、冶金、制藥和聚合物。應對全球變暖,可充電鋰離子電池尤為重要,因為它們可以利用可再生能源(例如水電、太陽能或風能)為汽車和卡車提供動力,而不是通過燃燒化石燃料。

    現如今,鋰一般是從干旱沉積盆地下方抽出的鹽水中提取出來的,或從花崗偉晶巖礦石中提取。鹵水鋰的主要生產國是智利,偉晶巖鋰的主要生產國是澳大利亞。鋰的其他潛在來源包括粘土、地熱鹽水、油田鹽水和沸石。

     

    鋰礦資源成因

     

    當冷卻的巖漿開始結晶礦物時,鋰會留在剩余的熔體中,直到接近尾聲。 地球歷史上的活躍板塊構造通過洋中脊和火山弧下方地幔的部分熔化,將鋰集中在大陸地殼中。熔體或巖漿上升,然后冷卻,成為地殼中的一塊新巖石,帶來了大量可用的鋰。 

    常見的巖石或沉積物類型中,鋰濃度最高的是頁巖(平均 66ppm)、深海粘土(平均 57 ppm)和低鈣花崗巖(平均 40ppm)。這些微量濃度不足以形成礦床,甚至不足以形成鋰是化學式一部分的礦物。當僅以此類微量濃度存在時,鋰原子會替代常見的造巖礦物中的其他金屬(通常是鎂)。只有當有利因素的罕見組合排列時,鋰礦物才會形成。

    大多數已知的鋰礦物存在于被稱為鋰-銫-鉭 (LCT) 偉晶巖的粗晶花崗巖中。在鋰資源方面,最重要的礦產是鋰輝石和透鋰長石(均為硅酸鋁鋰)和粉云母鋰云母(鉀鋰鋁硅酸鹽)。沉積巖中的主要鋰礦物是粘土鋰蒙脫石。鋰極易溶解。在巖石的風化過程中,它往往會在溶液中被去除并被河流帶到大海中。因此,預計鋰會在海洋中積累,就像鈉的積累使海洋變咸一樣。然而,值得注意的是,海水中鋰的含量低于 1 ppm。原因可能是,海水中的鋰被粘土礦物微量清除,并在海底軟泥中積累。

    鋰礦床類型、特點


    鋰礦床大致可分為六大類,分別是:鋰-銫-鉭偉晶巖礦床、富鋰花崗巖、封閉盆地的鋰鹽礦床、其他鹽水中的鋰、鋰粘土礦床、鋰沸石礦床。

    01

    鋰-銫-鉭偉晶巖礦床

    鋰-銫-鉭偉晶巖發現于造山帶的變質火成巖腹地,是板塊匯聚的結果。大多數鋰-銫-鉭偉晶巖形成于大陸或微大陸之間的碰撞過程中,并與變質沉積巖熔融產生的富鋁花崗巖有關。阿巴拉契亞山脈的數十個偉晶巖是在 3.7 億至 2.75 億年前的非洲和北美之間的長期碰撞中形成的。鋰-銫-鉭偉晶巖可以使用同位素年代學來確定年代。在偉晶巖中,通過利用鈾 238 到鉛 206 的衰變來確定礦物鈮鉭鐵礦和鋯石的年代,F在已經確定了來自六大洲的鋰-銫-鉭偉晶巖的年代。最古老的位于澳大利亞,形成于大約 2,829 兆年(Ma,或現在之前的百萬年),年代最少的位于意大利,大約 7 Ma。在區域范圍內,鋰-銫-鉭偉晶巖往往出現在富花崗巖旁邊,鋰和其他礦物的濃度最高。

    02

    富鋰花崗巖

    一些含白云母的花崗巖包括富含鋰、鉭、錫和氟元素的區域。在中國江西省宜春礦,黑云母-白云母花崗巖的頂部分級為白云母花崗巖,然后變成鋰云母花崗巖,已開采鋰和鉭。富鋰花崗巖與 LCT 偉晶巖密切相關,在最近的全球鋰資源評估中,兩者并沒有相互區分。

    03

    封閉盆地的鋰鹽礦床

    封閉盆地鹵水礦床估計占全球已探明鋰資源的 58%。鋰鹵水沉積物是富含溶解鋰的含鹽地下水的積累物。正在生產中的鋰礦床的平均鋰濃度范圍為 160 至 1,400 ppm,估計鋰資源量為 0.3 至 630 萬噸。生產中的鋰礦床位于亞洲、北美和南美,位于赤道兩側的北部和干旱緯度帶內。這些礦床具有許多共同特征,包括:(a) 干旱氣候;(b) 包含鹽湖或鹽灘的封閉盆地;(c) 構造驅動的沉降;(d) 相關的火成巖或地熱活動;(e) 含鋰烴源巖;(f) 一個或多個充足的含水層,用于容納鹽水儲層;(g) 有足夠的時間濃縮鹽水。

    04

    其他鹽水中的鋰

    深層油田鹽水可能含有高達百萬分之幾百的鋰。在某些地方,鹽水中的鋰含量高達每升 692 毫克 (mg/L)。鹵水占據 1,800 至 4,800 米深處約 200 米厚的石灰巖的孔隙空間。鹽水被稱為被困的海水,隨后通過熱液方式富集了鋰和其他微量元素。油田鹵水作為潛在的鋰資源有兩個缺點。首先,它們通常出現在比封閉盆地鹽水更深的深度(大于 1 公里)。其次,除非它們恰好位于干旱氣候中,否則使用便捷且廉價的太陽能蒸發方法回收鋰將是不可行的。地熱鹽水是鋰的另一個潛在來源。這些流體傳統上從它們所含的熱量中獲得價值,這些熱量可以轉化為機械能——但一些地熱流體含有異常溶解的金屬,包括鋰。據報道Simbol, Inc. 現在正在加利福尼亞-墨西哥邊境沿線的索爾頓海地區從地熱鹽水中回收鋰。

    05

    鋰粘土礦床

    世界上一小部分粘土礦床富含鋰。含鋰粘土礦床約占世界鋰資源的 7%。鋰粘土存在于火山口的湖泊的熱液蝕變沉積物中。通過用硫酸浸出粘土來回收鋰的方法已被證明是可行的。在土耳其,世界級的 Bigadiç 硼酸鹽礦床形成于充滿裂谷相關湖盆的熱液蝕變沉積物中,含有相關的鋰蒙脫石。

    06

    鋰沸石礦床

    唯一記錄在案的鋰沸石礦床來自東歐巴爾干地區的新近紀盆地系統。Jadar 盆地的中新世湖床包括油頁巖、碳酸鹽巖、蒸發巖和凝灰巖。這些地層自生地長有大量的 jdarite 層,這是最近公認的沸石家族的硼-鋰硅酸鹽礦物。據報道,翡翠巖層有幾米厚。這個單一的翡翠礦床估計占世界鋰資源的3%。

    本文內容有礦業視野綜合整理自USGS、網絡等
     

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    關鍵詞:鋰礦投資指南
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