全球锂资源开发利用的现状与思考

王学评，柴新夏，崔文娟

(中国地质图书馆，北京 100083)

锂是一种轻金属，锂产品在高能电池、航空航天、核聚变发电等领域具有重要的用途[1]，被誉为“21世纪的新能源”。近年来，随着全球资源与环境问题的日益突出，锂的开发和利用受到世界很多国家的高度关注。美国国会在2007 年将锂列为美国经济发展不可或缺的资源，随后2009 年，欧盟委员会将锂列为欧洲经济发展至关重要的元素，锂资源的战略地位已逐渐凸现。如何合理地开发和利用锂资源，或为21世纪全球新能源竞争的焦点。

1 全球锂资源的分布与赋存状况

全球锂资源丰富，美国地质调查局数据显示，随着澳大利亚、智利锂资源储量的大幅增长，世界锂资源总量突破了长期以来的410万t，达到1300万t[2-6]。锂资源主要分布在智利、中国、巴西、玻利维亚、美国、加拿大、澳大利亚、津巴布韦等国(表1)。智利锂资源总量几乎占全球的58%左右，其次是中国、澳大利亚和阿根廷。

锂资源主要赋存在盐湖卤水(地表和地下)和花岗伟晶岩矿床中。其中，盐湖锂占世界锂储量的 66%，占世界锂储量基础的 80%以上，通常与钾钠盐类及卤素 (Br、I 等)矿产共生。主要集中在中国的青海和西藏、美国的内华达洲和南美的智利、玻利维亚和阿根廷地区。盐湖锂可以提取Li、K、Na、Mg、Br、I等有用组分[2-6]。

花岗伟晶岩型锂矿床在加拿大、澳大利亚、美国、津巴布韦、俄罗斯和中国都有广泛分布[1]。主要开采锂辉石、锂云母、透锂长石等矿石提取锂。

2 全球锂资源的开发利用现状

2.1 全球锂资源开发增势显著

世界主要锂生产国主要有智利、澳大利亚、阿根廷、中国，上述四国的产量占全球产量的90%以上(表2)。近年来，随着新能源市场需求的驱动，全球锂资源开发呈现持续升温。根据美国地质调查局数据，2000年以来，全球锂资源产量持续增长，2009年尽管受金融危机的影响，产量出现回调，但2010年后继续保持增长势头，2012年全球锂矿山产量达37000t的历史高位(图1)。全球锂产量的增长主要来自于南美的阿根廷和智利的卤水提锂。全球卤水锂的产量平均以每年11%左右的速率增长[7]。

表1 2012年世界主要国家锂资源储量情况统计/t

以卤水提锂的智利SQM公司、美国FMC公司、Chemetall-Foote 公司(现为Rockwood 股份公司的子公司)，以及世界上最大的伟晶岩矿石提锂生产商——澳大利亚泰利森矿业公司(Talison)[8]是全球最大的四家锂生产商，根据近年来的各公司年报资料，其生产规模均有所扩大。其中，SQM公司和FMC 公司碳酸锂产能的年均增长率近10%，Chemetall 公司碳酸锂产能的年均增长率为25%(表3)。且各公司锂资源产品的销售收入持续增长(图2)。值得注意的是，各大矿业公司也逐渐加紧了对上游锂资源的控制。近年来，南美的“锂三角”地点，成为各大盐湖锂公司投资关注的热点区域。智利SQM、美国Rockwood热衷于智利Atacama盐湖资源的开发，FMC正在增加对阿根廷Hombre Muerto盐湖的开发投入[9]。

表2 世界生产国锂产量/t

2.2 卤水锂资源的开发是锂资源利用的主要方向

矿石提锂的方法主要是将锂矿石加硫酸或者硫酸盐、石灰或者氯化物进行烧结，然后通过溶解、过滤提纯等工序制成锂盐产品。盐湖卤水提锂通常要经过盐田日晒、分阶段得到不同盐类、盐溶液提纯等阶段，最后将锂盐从溶液中分离提取，得到所需的锂产品[10-12]。相对于矿石提锂，卤水提取锂具有能耗低、污染少和成本低的优势。根据Yaksic 2008 年对全球已知锂资源储量和生产成本的调查显示，全球可获得锂资源的成本从小到大依次排序为：盐湖卤水，矿石资源，沉积粘土，油气资源，海水资源。同时，从盐湖卤水中制取碳酸锂含锂较高，碳酸锂性质稳定，溶解度小，产品回收率较高。因此，全球卤水锂资源的开发是目前锂开发利用的主流。但由于各地的盐湖卤水品质不同，导致卤水提锂技术的通用性较差。

图1 2000～2012年世界锂产量变化

表3 全球主要锂生产商碳酸锂产能/t

图2 三大锂卤水锂生产商锂产品销售收入(单位：百万美元)

2.3 全球锂资源行业垄断显现

目前全球主流的提锂技术是盐湖卤水提锂，但由于优质盐湖资源的稀缺和盐湖卤水提锂技术难度大，核心技术掌握在国际锂巨头手中，锂产品市场呈现高度集中化。进入21世纪以来，全球锂行业并购、重组活跃，进一步加剧了行业的垄断。目前，世界前三大生产商SQM、FMC和Chemetall 占全球市场94%的盐湖锂供应量，基本形成三足鼎立的局面(图3)。SQM产品以基础锂产品为主，处于行业领先地位，FMC和Chemetall 在附加值高的深加工锂产品市场称雄。

图3 三大锂卤水锂生产商市场份额

3 我国锂资源开发利用的特点

3.1 我国锂资源丰富，分布集中,伴生组分多

我国矿石锂中的锂辉石主要分布在新疆、四川等地，锂云母主要产于江西宜春地区；卤水锂主要分布在青海、西藏的盐湖中。我国的卤水锂占锂资源的79%，且卤水中硼、钾、镁、钠等伴生元素众多，特别是一些大型盐湖(如柴达木盆地盐湖)均为高锂镁比盐湖，镁元素的富集增加了卤水锂的提取难度。

3.2 卤水锂提取技术有待提高

尽管我国锂资源丰富，但其开发利用程度不高，锂产量仅占全球的5%左右，且绝大多数来源于矿石锂。主要是由于我国高锂镁比卤水提取锂技术欠成熟，在一定程度上限制了锂的大规模开发利用。目前，我国卤水提取锂仅占锂总产量的20%左右[13-14]。但是，现有的矿石提锂能耗大、污染重且成本高，因此，解决卤水锂利用技术瓶颈是我国锂资源利用重要内容。

3.3 锂资源企业规模小，竞争力不足

近年来，随着高镁卤水提取碳酸锂技术的不断进步，我国碳酸锂产业得到了较快的发展，生产能力从2007年的1.8万t上升到2012年的4.1万t。但与世界主要碳酸锂生产企业相比，我国锂资源生产企业存在规模小，成本高，产品品种少，生产能力低等不足。我国最大的锂生产企业四川天齐锂业碳酸锂产能为5600t，仅相当于2012年SQM公司产能的1/9。对锂资源生产企业而言，技术的先进性和资源的保障及控制能力是规模化的先决条件，也是企业竞争力的关键要素。

4 建议与思考

4.1 统筹规划，加强我国锂资源综合利用

尽管全球锂资源丰富，但由于锂资源具有的战略意义和全球对锂资源的需求不断增长，我国应该尽快将锂资源开发利用纳入国家统筹规划管理的范畴。一方面，在产业链上游，除了要防止锂资源企业的无序开采，造成资源浪费外，更要结合我国卤水锂资源伴生组份多的特点，如西藏扎布耶盐湖、柴达木盆地盐湖、西台吉乃尔盐湖卤水中B、K、Br 等都具有开发价值，开发利用时应重视对伴生组份的综合开发利用，避免出现类似稀土资源的浪费局面。另一方面，在下游产业，国家有尽快出台锂电池回收的政策，实现锂资源的循环再利用，使回收锂成为重要的锂供应之一。

4.2 以技术创新增强国内锂资源供应能力

尽管我国锂资源丰富，但由于我国盐湖卤水镁锂比较高[9]，我国锂产品大多来自硬岩。受开发、提取技术的约束，初级原料和产品成本较高。目前国内主要锂原料和产品依赖进口，而国际市场的高度垄断性，造成近年来我国碳酸锂等产品价格的不断攀升。为了避免锂原料供应受制于人的局面，锂资源开发企业要加大技术创新力度，通过学习、引进和自主创新等形式，提高我国盐湖卤水锂的开采和提取技术，改善卤水锂资源利用效率；同时，通过创新改进锂辉石中提取碳酸锂的工艺，降低矿石锂提取成本、能耗和污染，增强锂资源供应保障能力和市场竞争能力。

4.3 关注南美地区锂资源开发利用

在立足提高国内资源利用能力的同时，还应关注境外锂资源的开发与利用。受锂资源禀赋等因素的影响，南美已成为全球最大的锂资源产地。根据美国地调局2011年公布的数据，智利、阿根廷和三国的锂资源储量约占全球的63.7%；这三国的锂资源产量分别占全球的47%；美国锂资源消费中，有98%的锂资源进口来自智利和阿根廷两国。近几年来，随着南美玻利维亚西南部的乌尤尼盐滩丰富锂资源的发现，欧美、日本、韩国等全球的锂消费大国，已经开始通过各种途径参与玻利维亚乌尤尼盐湖锂资源的开发。近年来，被誉为南美“锂三角”的智利、玻利维亚和阿根廷成为全球锂资源勘查开发的热点地区。

值得一提的是，我国在利用境外锂资源时，可以参股、控股、并购等多种方式参与南美、澳大利亚等国锂资源开发 ，改变以往单纯进口模式，合理利用境外资源，增强锂资源供应市场的保障能力。

4.4 延伸产业链，增加锂资源行业竞争力

纵观全球锂资源开发利用，我国和南美等国锂资源的开发基本处在产业链底端初级产品的开发，而美国、日本和韩国等锂资源的消费大国的资源利用则处在产业链的顶端，更侧重锂产品的深加工。众所周知，随着产业链的延伸，产品附加值不断增加，附加增值效益也将成几何倍数的增长。我国的锂资源企业要相在国际市场竞争中有一席之地，就必须，以新能源、新材料、新药品等朝阳产业为方向，延伸产业链，研究开发具有高附加值的、多元化的锂产品，满足相关行业对各种锂化合物的需求，锂资源产业链向高端延伸是增强我国锂资源行业国际竞争力的战略方向。

5 结论

随着金属锂作为战略资源逐渐被注视，锂资源需求日趋旺盛。目前全球锂资源勘查开发市场集中度高，卤水锂的开发成为全球锂资源利用的主流，而锂资源开发利用的优势技术主要掌握在美国、日本等发达国家，锂资源行业垄断竞争的形势不断加剧。我国锂资源伴生组分多、卤水锂提取技术落后，锂资源开发企业竞争力不足，一方面要加强统筹管理，综合利用及锂资源提取技术的创新，提高国内锂资源利用水平；另一方面，应重点关注南美等地境外资源的合理利用。此外，锂资源利用产业链逐步向高端延伸应成为增强我国锂资源行业国际竞争能力的战略方向。

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