摘要:○ 锂矿石多为白色、灰色或绿色,部分矿物带有粉色、紫色等色调(如锂辉石、锂云母)。
一、锂矿石的性质
1. 物理性质:
○ 锂矿石多为白色、灰色或绿色,部分矿物带有粉色、紫色等色调(如锂辉石、锂云母)。
○ 硬度较低(莫氏硬度约2~6.5),密度较小,具玻璃光泽或油脂光泽。
○ 锂元素本身为银白色金属,质软,密度仅0.534g/cm³,是已知最轻的金属。
2. 化学性质:
○ 锂元素化学活泼,但锂矿石中以稳定化合物形式存在(如锂辉石LiAlSi₂O₆、锂云母KLi₂AlSi₃O₁₀F₂)。
○ 锂化合物在高温下稳定,具有良好的热导性和腐蚀稳定性。
二、锂矿石的分布
1. 全球分布:
○ 主要集中于澳大利亚、智利、阿根廷、中国、美国、加拿大等国家。
○ 南美“锂三角”(玻利维亚、阿根廷、智利)拥有全球最大的盐湖锂资源(如乌尤尼盐沼)。
○ 澳大利亚以锂辉石为主的硬岩型锂矿(如Greenbushes矿)产量居全球前列。
2. 中国分布:
○ 资源丰富,主要分布在四川(甲基卡锂矿)、青海(盐湖卤水锂)、江西(锂云母)、新疆等地。
○ 四川甲基卡矿为亚洲最大固体锂矿,青海盐湖卤水锂储量占全国一半以上。
三、锂矿石的分类
锂矿石主要分为两类,开采方式及应用场景差异较大:
1. 卤水锂矿:
○ 存在于盐湖卤水中,通过蒸发结晶或吸附法提取。
○ 代表资源:青海柴达木盆地盐湖、南美盐湖锂矿。
2. 岩石锂矿(硬岩型锂矿):
○ 伟晶岩型:形成于花岗岩体边缘,矿床规模大,品位高,是全球主要锂来源。代表矿物为锂辉石(Li₂O含量5.8%~8.1%)、锂云母(Li₂O 3.2%~6.45%)。
○ 热液型:由高温热液作用形成,常见于火山活动区。
○ 沉积型:通过沉积作用形成于沉积岩层中。
四、锂矿石的应用
锂因其独特性质成为战略性资源,应用领域广泛:
1. 电池领域(核心应用):
○ 锂离子电池:高能量密度、长寿命的特性使其成为手机、笔记本电脑、电动汽车(EV)及储能系统(如电网储能)的核心材料,占锂消费量的60%以上。
2. 合金制造:
○ 镁锂合金(密度低、刚性高)用于航空航天器、导弹部件及轻量化汽车结构件。
○ 铝锂合金提升飞机和火箭的燃油效率。
3. 核能工业:
○ 锂同位素(如⁶Li)用于核反应堆的冷却剂、中子减速剂及核聚变燃料。
4. 医药与化工:
○ 碳酸锂作为情绪稳定剂,用于治疗躁郁症、抑郁症等精神疾病。
○ 化工领域生产氟化锂、氯化锂等,用于陶瓷、玻璃(降低熔点)、润滑脂制造。
5. 其他应用:
○ 农业:锂化合物作为肥料添加剂。
○ 电子器件:钽酸锂用于声表面波滤波器(SAW)等高频电子设备。
五、锂资源的重要性与挑战
● 战略价值:锂被誉为“白色石油”,是新能源革命的关键材料,各国竞相争夺锂资源控制权。
● 环境挑战:卤水锂提取耗水巨大,硬岩锂矿开采可能破坏生态,需重视绿色开采技术。
● 供需矛盾:电动汽车需求激增导致锂价波动,推动全球锂资源勘探与回收技术发展。
总结:锂矿石作为新能源时代的基石资源,其分布、分类决定了开采方式,而电池领域的爆发式需求将持续推动锂产业链的革新与可持续发展。
来源:小铭说科学