西藏扎布耶盐湖生产的碳酸锂精矿 青藏高原盐湖野外科学观测研究站 供图
碳酸锂精矿 沙俊生 摄
1800年，来自巴西的一位化学家、商人，在瑞典的一个小岛上发现了透锂长石。1817年，瑞典化学家约翰·奥古斯特·阿韦德松在分析透锂长石时，终于发现了其中的特殊元素。他把这个扔到火里会出现浓烈的深红色火焰的“未知”金属以希腊文“lithos（石头）”为源命名为Lithium（锂）。但是此后的50年里，一直都没有人能够分离出大量的锂。直到1855年，德国化学家罗伯特·本森和英国化学家奥古斯都·马蒂森通过电解锂获得了大块的锂，从此开启了锂元素的“辉煌之路”。
锂元素的物理化学性质十分特殊，具有熔点低、沸点高、密度小、热容量大、导热性强、泵送功率小、中子吸收截面大等特点，是可控热核反应堆的再殖氚的理想材料。除此之外，锂的原子量小、电化当量高、电负性低、电阻低，利于电极集流，易获得高比能量，也是电池的理想电极材料。
起初，锂的应用仅限于玻璃、陶瓷和润滑剂。二战后，在原子能工业上的应用，让锂元素摇身一变，成为了“高能金属”。1949年以前，我国锂工业还是一片空白。随着新疆地区锂资源的开发，我国也相继构建了采、选、冶配套工艺。
新中国成立以来，航空航天事业飞速发展。其中也少不了锂元素的身影。用锂和锂的化合物制成的固体燃料，能量高、燃速大、比冲量高，非常适合用作火箭、导弹和宇宙飞船的推进剂。锂与多种金属组成轻合金、耐磨合金等，也成为新一代航天航空的新型结构材料。在现代，越来越多的行业离不开“锂”，其中，锂元素的主要消费领域无疑是电池产业。随着电子产业迅速发展，锂电池凭借使用寿命长、自放电率低、具高功率承受力、绿色环保等特点，走进千家万户。我国第一颗人造卫星“东方红一号”用的就是锂电池。
锂的应用如此广泛、性质如此特殊，我们不禁要问，从哪里能够获取锂资源？如何才能高效地利用它们呢？
在自然界中，锂主要赋存于花岗伟晶岩、花岗岩和盐湖卤水中。目前矿石提锂工艺不少，但仍然存在药剂消耗量大、成本高、废渣难以利用，以及环境污染严重等问题。也有很多方法仅停留于实验室研究阶段，不具有经济性和可操作性。如何研发出绿色环保、高效利用的提锂技术是亟须关注的重点问题。
锂矿资源广泛分布于全球，总储量约1700万吨，种类十分丰富。但世界各地锂资源量及储量参差不齐，储量名列前茅的国家主要有智利、澳大利亚、阿根廷、中国、刚果（金）、玻利维亚、美国、加拿大、津巴布韦、巴西等。
按照不同的构造和赋存环境，锂矿的成因类型主要可以归类为盐湖卤水型、伟晶岩和花岗岩型（硬岩型）和沉积岩型。中国锂矿资源丰富多样、分布广泛。其中，硬岩锂矿床大多形成于中—新生代，主要分布于西昆仑、阿尔泰、喜马拉雅、华南等地区；盐湖卤水型矿床则主要形成于新生代，主要分布在西藏和青海地区。
随着锂产业持续高速发展，中国已经建立了完整的锂产业链，是目前世界第一的锂消费大国。虽然我国矿石提锂技术相对成熟，但锂资源自给能力弱，对外依存度常年居高不下。
研究显示，2020年至2050年，锂消耗量将以每年18%的速度增长，市场不断扩大，需求增长加速。全球多机构预测未来会发生约4672万吨的锂资源的短缺。因此，锂是非常重要的具有经济价值、战略价值的金属，进一步摸清锂资源家底、突破盐湖提锂技术、加强锂循环利用，是破解我国未来锂资源困局的重要举措。
（作者单位：中山大学）
来源：中国自然资源报
责任编辑：胡惠雯
