“雙碳”背景下國內(nèi)鋰礦資源開發(fā)困境及對策

席偉 平原野 宋宗余 張雅雯 黃莉陽

（鄭州師范學(xué)院，河南鄭州 450044）

目前，我國石油對外依存度高達(dá)70%，且在全球CO2排放量中占比28%。2020 年09 月，習(xí)書記在聯(lián)合國會議上發(fā)表講話稱，中國將力爭在2030 年之前實現(xiàn)CO2排放量高峰，并在2060 年之前實現(xiàn)碳中和，即我國“雙碳”戰(zhàn)略布局開始。

鋰作為新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是我國實現(xiàn)低碳發(fā)展的重要突破口。這是因為含鋰物質(zhì)具有高電化學(xué)活性、高儲能、低能耗等優(yōu)良特性，不僅在儲能電池，還在玻璃陶瓷、航天以及核聚變等領(lǐng)域發(fā)揮著作用[1-2]。

中國雖然在鋰資源總量中世界第六，但因品位低、賦存環(huán)境差與技術(shù)受限，面臨著資源開發(fā)難度大以及產(chǎn)量低的困境，導(dǎo)致鋰資源自給率明顯偏低，對外依賴保持在70%。因此，本文通過對中國鋰礦資源開發(fā)現(xiàn)狀的分析，指出了主要存在的問題，進(jìn)而對保障鋰礦資源安全與“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)提出了相應(yīng)的對策。

1 我國鋰資源開發(fā)困境

1.1 資源稟賦差、對外依存高

與國外相比，中國儲量最豐富的鹵水鋰因為資源稟賦不高基本沒有得到規(guī)模利用。例如柴達(dá)木盆地鹽湖鹵水Mg/Li 比值大，現(xiàn)有技術(shù)條件下既要滿足環(huán)保要求又要提高生產(chǎn)效率，導(dǎo)致成本較高，優(yōu)勢不明顯；藏北鹽湖雖品位高，可低成本開采，但受位置與外部環(huán)境制約難以形成規(guī)?；c集約化生產(chǎn)。目前中國已開發(fā)的低品位鋰礦較多，鋰礦山Li2O 平均品位0.8%～1.4%，而國外Li2O 平均品位1.47%～3.55%。

由于我國礦產(chǎn)資源條件有限，鋰資源供給容量偏低，與市場的迅速發(fā)展形成了矛盾。受資源條件所限，國內(nèi)鋰礦供應(yīng)能力較弱，與快速增長的需求矛盾較為尖銳。雖然中國鋰礦資源豐富，儲量占全球的25.7%[3]，但受資源稟賦差與開發(fā)技術(shù)制約等因素影響，導(dǎo)致中國鋰資源對外依存保持70%以上。隨著中國新能源產(chǎn)業(yè)的高速增長，鋰自給能力更是嚴(yán)重不足。然而，國際鋰資源生產(chǎn)較為集中，德國Chemetall、美國FMC 以及智利SQM 三家公司就占據(jù)了世界產(chǎn)能的7/10[4]。在世界范圍內(nèi)，由于經(jīng)濟(jì)變化和激烈競爭，使得中國鋰能源供給安全受到了越來越多的關(guān)注。

1.2 生產(chǎn)模式粗放、產(chǎn)品單一

我國鋰礦資源先天性資源稟賦低，導(dǎo)致鋰資源開采面臨著產(chǎn)能低、且未形成規(guī)模的困境。雖然中國鋰礦床均為多組分綜合性礦床，富鋰礦物中例如Nb、Ta、Rb以及Be等有用元素具有重要應(yīng)用前景，但是還未能有效分離。鹽湖鹵水中除了K、Mg 以及Na等元素外，還有Li、B、Rb、Cs 等伴生元素可以開采，不僅能夠提高資源利用效率，還能改善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。

1.3 提鋰技術(shù)發(fā)展較慢

對我國鋰資源提取來說，國內(nèi)現(xiàn)有提鋰工藝以鋰礦石為主，但由于品位偏低，規(guī)模不大，使得采選費(fèi)用較高。而在我國鹽湖中，盡管有著大量鋰資源且鋰品位不低，但是類型獨(dú)特，使得開采難度和成本較高。其獨(dú)特在于鹵水中鎂鋰比值較高，多數(shù)在40以上。這樣，鋰和鎂化學(xué)性質(zhì)極其相似，存在“對角線效應(yīng)”，如何在多元鹵水體系中從高鎂鋰比鹽湖鹵水中高效分離鋰存在較多的技術(shù)難題。因此，開發(fā)低污染、高質(zhì)量且低成本的提鋰工藝，是當(dāng)前我國鋰金屬勘查、開發(fā)利用與規(guī)模發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

1.4 開發(fā)條件差與環(huán)保壓力大

我國鋰輝石礦由于自然環(huán)境惡劣、海拔高、設(shè)備條件落后，難以進(jìn)行有效的開發(fā)，加之環(huán)保等因素，導(dǎo)致我國不少礦石提鋰公司只能從國外進(jìn)口優(yōu)質(zhì)鋰礦。以川西阿壩州業(yè)隆溝鋰礦為例，由于其位于大雪山北部的高海拔（3280-4542 米）地區(qū)，地勢險峻，開采起來非常困難。還有近些年新發(fā)現(xiàn)的新疆西昆侖地區(qū)的大紅柳灘超大型鋰礦，處于高海拔氣候惡劣區(qū)域，海拔高度均位于4200m 以上。國內(nèi)鹵水鋰主要集中在交通、電力等基礎(chǔ)建設(shè)薄弱地區(qū)，不適合建設(shè)大型化工項目。另外國內(nèi)鋰礦資源多分布在我國西南和西北等生態(tài)脆弱區(qū)，礦山開采活動中不可避免會造成當(dāng)?shù)厮础⑼寥?、植被以及山脈環(huán)境的破壞，自我修復(fù)能力較弱也是制約鋰礦資源開發(fā)的主要困難。

2 建議與對策

（1）增加地質(zhì)勘查資金的投入與加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)：例如進(jìn)一步增加中央、省市地勘基金的投入，加強(qiáng)資源勘探與礦產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度。尤其是在江西、青海、新疆、四川以及西藏等賦礦條件與成礦潛力較好的省區(qū)，開展鹵水鋰與固體鋰資源的儲量勘查與評價，圈定更多新的鋰資源靶區(qū)，為尋找到高品位以及大規(guī)模的鋰礦打好基礎(chǔ)；

（2）加強(qiáng)鋰礦資源規(guī)?；l(fā)展與綜合開發(fā)：一是要加速工業(yè)布局，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的鋰礦業(yè)，實現(xiàn)江蘇等東部省市鋰電中下游產(chǎn)業(yè)加工技術(shù)的優(yōu)勢與西部地區(qū)原材料供應(yīng)之間的產(chǎn)業(yè)化對接。二是要加強(qiáng)對鋰礦石的綜合開發(fā)。比如，鹵水鋰石是一種非常珍貴的綜合能源，在提高提鋰技術(shù)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對共存資源的綜合利用，特別是鹽湖中K、B、Mg、Br、I、Sr、Rb 以及Ce 等組分，不僅能夠增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，而且可以達(dá)到集約化發(fā)展的目標(biāo)。

既可大幅度提高經(jīng)濟(jì)效益，又能更好地利用資源，同時滿足建設(shè)綠色礦山的需要。

（3）加大科技創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合：提高含鋰鹵水中的提鋰技術(shù)水平，加大技術(shù)研發(fā)與攻關(guān)，包括新型萃取劑與分離膜的選擇，推動鹽湖鹵水提鋰技術(shù)的跨越；建立全國鋰礦資源化產(chǎn)業(yè)協(xié)會，開展區(qū)域之間、行業(yè)之間乃至全產(chǎn)業(yè)鏈之間的技術(shù)合作，即加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的合作，以促進(jìn)國內(nèi)鹵水鋰礦的開發(fā)，并實現(xiàn)資源化循環(huán)；積極推動鋰電行業(yè)的相關(guān)公司參與到鋰的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用中來，并根據(jù)市場需要有針對性地進(jìn)行鋰電池的持續(xù)研究。

（4）構(gòu)建鋰城市礦產(chǎn)的回收與循環(huán)體系：通過對城市鋰資源的回收，不僅可以有效地減少對外國的鋰礦資源的依賴還能減少鋰礦資源開發(fā)過程中的能源消耗和環(huán)境污染，另外也能提高公司的盈利能力，還能促進(jìn)城市的礦業(yè)發(fā)展，這對保障國家資源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。

3 結(jié)語

我國鋰能源供給能力嚴(yán)重不足，對外依存程度高，易受到國外的資源封鎖。因此，深入了解和掌握國內(nèi)外鋰礦的情況，尋找突破口，強(qiáng)化其資源化，是解決我國今后鋰礦資源困境的關(guān)鍵。