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標(biāo)題: 海水可提鋰，鋰礦并不缺？ [打印本頁(yè)]

作者: 煙雨西安 時(shí)間: 2022-9-18 08:05
標(biāo)題: 海水可提鋰，鋰礦并不缺？
寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在世界動(dòng)力電池大會(huì)上稱，“但實(shí)際上，礦產(chǎn)資源并不是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。”曾毓群同時(shí)表示，已探明的鋰資源儲(chǔ)量已可以生產(chǎn)160 TWh的鋰電池，完全足夠生產(chǎn)全球需要的動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池。同時(shí)，隨著鋰資源探明量增加，潛在產(chǎn)能還會(huì)進(jìn)一步提升。
特斯拉的馬斯克說(shuō)，鋰礦實(shí)際上相當(dāng)常見，“幾乎無(wú)處不在”，鋰價(jià)飆升是因?yàn)殇嚬?yīng)受限，而這背后的原因并非是原材料稀缺，，而是因?yàn)榫珶挸呒兌入姵丶?jí)氫氧化鋰和碳酸鋰的能力有限。
兩位大佬雖然認(rèn)為鋰礦上漲的原因各不相同，曾毓群認(rèn)為是炒作，馬斯克認(rèn)為是冶煉能力不足，但是兩人都認(rèn)為，鋰資源并不缺，甚至是無(wú)處不在。
他們說(shuō)的是對(duì)的，鋰資源并不存在物理上的絕對(duì)短缺，而且也可以說(shuō)是“無(wú)處不在”。
2021年全球已探明的鋰資源量達(dá)到8900萬(wàn)金屬噸，合計(jì)2.2億噸碳酸鋰，今年碳酸鋰消耗量70多萬(wàn)噸，2025年不超過(guò)200萬(wàn)噸，2030年估計(jì)在350萬(wàn)噸左右，現(xiàn)在的探明儲(chǔ)量可以支撐70年。
這個(gè)儲(chǔ)量是會(huì)繼續(xù)增加的，不用70年，30年之后，回收鋰資源估計(jì)也能滿足大部分需求了。
但這2.2億噸碳酸鋰并不是地球上的全部鋰金屬儲(chǔ)量，這大概率只包含了已經(jīng)探明在物理性質(zhì)上適合用來(lái)提取鋰礦的資源。
有些資源可能并不在這個(gè)方位，比如墨西哥和云南的黏土礦，可能就不在這個(gè)范圍，包括一些江西的鋰云母礦，因?yàn)殇嚻肺坏?，可能就不在這個(gè)范圍。但是現(xiàn)在，這些礦準(zhǔn)備開發(fā)了。
這還不止。
這些加起來(lái)也不過(guò)是陸地上的鋰資源儲(chǔ)量（包括鹽湖），海水里的鋰資源儲(chǔ)量估計(jì)可能是陸地鋰資源儲(chǔ)量的一千倍以上。
海水有132億億噸，0.17mg/L計(jì)算，合計(jì)儲(chǔ)量2244億噸鋰金屬，合5456億噸碳酸鋰。
夠不夠用呢？
不要說(shuō)海里，就陸地上現(xiàn)在探明的2.2億噸碳酸鋰，就夠了。
1GWh電池需要700噸左右的碳酸鋰。
全球現(xiàn)在汽車保有量是15億輛，22年6月，全球新能源汽車保有量將突破2000萬(wàn)大關(guān)。
我們說(shuō)可見未來(lái)的終極情況，比如2040年，假設(shè)汽車保有量還是15億輛，其中乘用車12億輛，電動(dòng)車保有量6億輛，年電動(dòng)車銷售量4500萬(wàn)輛。
2022年，電動(dòng)車全球銷量約為650萬(wàn)輛，假設(shè)每車帶電55度，325GWh電池，消耗碳酸鋰25萬(wàn)噸，其它用途約22萬(wàn)噸。合計(jì)47萬(wàn)噸。
2022年，電動(dòng)車全球銷量約為1000萬(wàn)輛，假設(shè)每車帶電57度，560GWh電池，消耗碳酸鋰40萬(wàn)噸，其它用途約24萬(wàn)噸。合計(jì)64萬(wàn)噸。
中性終極情況，年電動(dòng)車銷售量4500萬(wàn)輛，意味著年碳酸鋰消耗量180萬(wàn)噸，加上其它需求34萬(wàn)噸，合計(jì)214萬(wàn)噸。
電動(dòng)車保有量6億輛，需要2400萬(wàn)噸碳酸鋰，加上其它需求400萬(wàn)噸，需要2800萬(wàn)噸碳酸鋰。對(duì)應(yīng)電池39200GWh，40T。
曾毓群說(shuō)的沒(méi)錯(cuò)，已探明的鋰資源儲(chǔ)量，完全足夠生產(chǎn)全球需要的動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池。
已探明2.2億噸碳酸鋰，已可以生產(chǎn)300TWh的鋰電池，超過(guò)了曾毓群說(shuō)的160T，達(dá)到了馬斯克曾經(jīng)說(shuō)的300T。
沒(méi)錯(cuò)，只需要把已探明的陸地鋰礦采完就可以了，我們就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)電動(dòng)化的世界。
如果真的還不夠，那可以海水提鋰?。?br /> 海水提鋰并不是天方夜譚，甚至也不是鋰礦漲價(jià)后的幾年，才開始有人提出的。
海水提鋰至少?gòu)?003年就還是有論文，而且至少在2015年以前就有了一些工藝進(jìn)展，至少，在實(shí)驗(yàn)室里，是可行的。
在海水提鋰研究中主要應(yīng)用溶劑萃取法和吸附劑法。由于海水中鋰濃度僅為0.17mg/L，因此從低鋰濃度海水中提鋰，吸附劑法被認(rèn)為是最有前途的海水提鋰方法。
雖然現(xiàn)在還只是在實(shí)驗(yàn)室，但是將來(lái)未必。
海水提鋰方面，上市公司東方集團(tuán)、魯北化工都已經(jīng)貼上海水提鋰概念標(biāo)簽了。
東方集團(tuán)說(shuō)，已經(jīng)建成海水提鉀中試車間，生產(chǎn)能力為氯化鉀銨50公斤/天或氯化鉀25公斤/天，公司從海水中提取的氯化鉀樣本所檢項(xiàng)目符合GB/T37918—2019《肥料級(jí)氯化鉀》要求，達(dá)到粉末結(jié)晶狀I(lǐng)型級(jí)別。公司正在積極推進(jìn)一期年產(chǎn)20萬(wàn)噸氯化鉀項(xiàng)目，已初步選址為福建省泉州市石獅市鴻山鎮(zhèn)。項(xiàng)目一期計(jì)劃2022年下半年開始建設(shè)，2023年年中將實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)。
東方集團(tuán)說(shuō)，擬在海水提鉀項(xiàng)目基礎(chǔ)上，積極推進(jìn)海水提鋰、溴技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化研究。目前公司海水提鋰、提溴技術(shù)尚未進(jìn)行中試，產(chǎn)業(yè)化存在較大不確定性。
可以說(shuō)，只要價(jià)格夠高，海水提鋰終究會(huì)有人干出來(lái)。
這不，南京大學(xué)實(shí)現(xiàn)“海水提鋰”重大突破！據(jù)說(shuō)采用離子選擇性的陶瓷膜，制備的速度和效率是比較高。
還有，沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，采用了固態(tài)電解質(zhì)膜，提煉出純度為99.94%的磷酸鋰，初步的經(jīng)濟(jì)分析表明，當(dāng)與氯堿工業(yè)結(jié)合時(shí)該工藝可以盈利。
海水提鋰不但技術(shù)可行，還可能盈利！
這么說(shuō)，鋰礦不缺，甚至過(guò)剩了？
不是這樣的，任何礦產(chǎn)資源，缺不缺，不是取決于儲(chǔ)量，而是取決于大量取得的經(jīng)濟(jì)性。
地球上不缺鋰，缺的是可經(jīng)濟(jì)性獲得的鋰。
其實(shí)地球上不缺任何礦產(chǎn)資源，缺的是可經(jīng)濟(jì)性獲得的礦產(chǎn)資源。
你隨便抓一把土，里面就包含了組成全宇宙的幾乎所有94種自然元素，只是含量多少的問(wèn)題罷了。
如果你用任一元素的豐度乘以地殼質(zhì)量，所計(jì)算出來(lái)的任一礦產(chǎn)資源總量都會(huì)多得取之不竭，用之不盡。
當(dāng)任何人告訴你某一元素并不稀缺之時(shí)，那多半就是個(gè)語(yǔ)義模糊的，拋開經(jīng)濟(jì)性談稀缺性的假命題。
隨便抓上一把泥土都會(huì)含有少量鈾元素，但這個(gè)量不是能給人帶來(lái)任何影響和傷害的量。
普通人最容易接觸到的資源案例就是生產(chǎn)玻璃、芯片、光伏電池所用的硅元素。該元素含量太多了，普通沙子就含有90%+的二氧化硅，其282000PPM的地殼元素豐度，也意味著你隨便拿起一塊石頭，抓上一把泥土，平均就會(huì)有占比28.2%的單質(zhì)硅原子，所以如果不談經(jīng)濟(jì)性，那硅資源一點(diǎn)也不稀缺。但具備經(jīng)濟(jì)性的沙子（即：優(yōu)質(zhì)石英沙）卻是很稀缺的戰(zhàn)略性資源。稀缺得全世界早就把地表所有優(yōu)質(zhì)石英沙全部開采完了（這種含有高純度二氧化硅的石英沙是生產(chǎn)石英坩堝的原材料，且石英坩堝的工業(yè)用途廣泛，用量很大），所以多年來(lái)，石英沙價(jià)格一直在上漲，這是石英股份上漲的邏輯，也是硅料價(jià)格持續(xù)上漲的邏輯。
占地殼成分5.63%的鐵元素也同樣如此，南方最常見的土質(zhì)就是因含鐵量太高而帶有紅黃色的紅壤土，并且在江西、湖南等長(zhǎng)江以南省份的很多紅壤土里，含鐵量可達(dá)15%~30%。但這種品味的“鐵礦”是沒(méi)有任何經(jīng)濟(jì)性的，其煉出來(lái)的鋼鐵都是大煉鋼運(yùn)動(dòng)時(shí)搞出來(lái)的那種沒(méi)法用的鐵土疙瘩。需要付出很高的成本，才能在實(shí)驗(yàn)室里分離出大量的雜質(zhì)，把鐵土疙瘩進(jìn)一步精煉成可用的鋼鐵，并且在處理鐵土疙瘩的問(wèn)題上，至今還沒(méi)有出現(xiàn)可以走出實(shí)驗(yàn)室的工業(yè)化量產(chǎn)技術(shù)，所以中國(guó)才成了一直以來(lái)的全球最大鐵礦石進(jìn)口國(guó)，每年都要從國(guó)外進(jìn)口大量鐵礦石。
任一礦產(chǎn)資源的價(jià)值，主要取決于經(jīng)濟(jì)性（即：生產(chǎn)成本），然后才是特定經(jīng)濟(jì)性下的儲(chǔ)量。
中國(guó)最具開采潛力的二個(gè)鋰鹽湖，青海察爾汗鹽湖和西藏扎布耶鹽湖，就是由我國(guó)鹽湖學(xué)及鹽湖礦產(chǎn)開發(fā)的奠基人鄭綿平院士分別于1950年代和1980年代發(fā)現(xiàn)的。此后中國(guó)社會(huì)各界就這二個(gè)鹽湖的鋰、鉀等多種礦產(chǎn)資源的開發(fā)問(wèn)題，不停的呼吁、規(guī)劃、籌建了幾十年。但一直到現(xiàn)在，還是因缺乏經(jīng)濟(jì)性而無(wú)法大規(guī)模開采。只能象業(yè)界說(shuō)的那樣，現(xiàn)在的中國(guó)鋰開采看察爾汗鹽湖，未來(lái)的中國(guó)鋰開采看扎布耶鹽湖。
再舉個(gè)例子，比鋰礦值錢得多的金礦。僅應(yīng)該是很值錢的貴金屬了，375元一克，一公斤37.5萬(wàn)，一噸37500萬(wàn)，比鋰礦值錢1000倍。
海水中溶解有約77種元素，海水里是有金的，大概400萬(wàn)噸的黃金。
可能一般人沒(méi)有概念。2018年全球的黃金產(chǎn)量約3503噸。全球黃金儲(chǔ)量大約5.677萬(wàn)噸，探明量則為12.946萬(wàn)噸，總計(jì)也就18.623萬(wàn)噸。
為什么沒(méi)有人提取呢？因?yàn)槌杀緦?shí)在太高了。
海水中金的濃度極低，一般僅為0.001-0.5mg/t，平均為0.0112mg/t，而鋰含量是0.17mg/L，170mg/t。
金含量比鋰礦還低，只有海水中鋰含量的萬(wàn)分之一，所以盡管金比鋰礦值錢1000倍，也沒(méi)有人去海里提金。
技術(shù)上是可行的，曾研究過(guò)的海水提金方法主要有吸附法、離子交換法及沉淀法等。
其實(shí)不光海里，地球上的黃金簡(jiǎn)直太多了。
據(jù)科學(xué)家概略地測(cè)量與估算，地球上黃金的總儲(chǔ)量大約為48億噸。乍聽起來(lái)，這真是一個(gè)天文數(shù)字。每人可以分到一噸黃金了。
《自然》雜志上的一篇文章指出，地球上大約有4億億噸黃金，如果全部開采出來(lái)平鋪在地球表面，厚度可以達(dá)到4米。如果將這些黃金平分給全球大約75億人，每人可以分得超過(guò)530噸黃金
但實(shí)際上，以48億噸為例，其分布于地核內(nèi)的約47億噸，地幔內(nèi)的約8600萬(wàn)噸，地殼內(nèi)的約960萬(wàn)噸，海水中的約440萬(wàn)噸。也就是說(shuō)，99.7083%的黃金，深藏于地核與地幔中。而地核與地幔中的黃金，人類在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期是無(wú)法得到的。目前人類探測(cè)和開采黃金的深度一般都在1000米以內(nèi)，少數(shù)國(guó)家能達(dá)4000多米，而地幔的深度平均是35公里以下。就是蘊(yùn)藏在地殼中和海水中的黃金，也有90%是可望而不可及的。
從古至今人類所開發(fā)的黃金都在陸地的地殼，即地球的最外圈層。地殼中的金主要包含在巖石里，這是巖金。因巖石風(fēng)化后自然金等含金礦物被分離出來(lái)后被流水帶到河流中并沉積下來(lái)，隱藏在砂和卵石中，這是砂金。但目前我們一般所能開發(fā)利用的僅是品位大于3克/噸的巖金礦（科技發(fā)達(dá)國(guó)家和易選的金礦石可降低到1克/噸左右）和品位高于0.1克/噸的砂金礦，其余數(shù)量巨大的含金巖石中的金都沒(méi)有開采價(jià)值，只有經(jīng)過(guò)復(fù)雜的地質(zhì)作用使巖石中的金富集1000倍以上，我們才能開采并將其中的金提取出來(lái)。
所以，即使貴如黃金，品位和開采成本，決定了，每年只有4000噸的產(chǎn)量，其它幾十億噸的儲(chǔ)量，按照現(xiàn)在的黃金價(jià)格，都是不值得開采的。
甚至，黃金還能人工合成呢，真正的金。在上世紀(jì)八十年代初，就有美國(guó)科學(xué)家想到了利用了原子對(duì)撞機(jī)的原理，通過(guò)對(duì)撞的方式制造出"人造黃金"。在1997年的時(shí)候，日本科學(xué)家松本已經(jīng)用水銀通過(guò)照射方式變成一個(gè)新的原子，最后提煉出了七百克左右的黃金。
對(duì)于人工造黃金這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家表示：人工造黃金的成本是非常昂貴的，而且制造出來(lái)的一克黃金需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。拿日本造黃金這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，投入的人力物力的成本已經(jīng)高出黃金本身價(jià)值很多倍，由此可見人工造黃金的成本已經(jīng)超過(guò)了商品的實(shí)際價(jià)值，而且人工造黃金對(duì)實(shí)驗(yàn)條件非?？量?，建設(shè)這種高端實(shí)驗(yàn)室需要巨額投資，還包括特殊設(shè)備的引進(jìn)，所以說(shuō)人工造黃金是不可能投入大量生產(chǎn)的。

這只是以黃金作為例子，黃金如此，其它礦產(chǎn)資源莫不如此。
云母可提鋰，黏土可提鋰，氣田水可提鋰，海水也可提鋰，甚至從理論計(jì)算，地球上的鋰礦非常多。
但鋰礦儲(chǔ)量沒(méi)有用，可經(jīng)濟(jì)性獲得的鋰礦儲(chǔ)量才是有用的。
這個(gè)經(jīng)濟(jì)性上的成本，不只是純粹的生產(chǎn)成本，人力和設(shè)備、資源的投入，還有軟性的環(huán)境環(huán)保成本。
但是，即使解決了成本問(wèn)題，比如鋰輝石生產(chǎn)鋰鹽可能5萬(wàn)成本，云母可能6萬(wàn)一噸成本，鹽湖可能3萬(wàn)一噸的成本，黏土提鋰可能10萬(wàn)一噸成本，海水提鋰可能200萬(wàn)一噸成本，那么鋰礦鋰鹽的價(jià)格就是在成本上加個(gè)幾千或幾萬(wàn)的利潤(rùn)嗎？
這是另外一個(gè)問(wèn)題：價(jià)格是由成本決定的嗎？

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