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能源转型的关键金属之一——锂

中国亚盈体育app下载发布时间:2022-07-21 13:00:38  作者:庞名立

  锂(Lithium)是一种化学元素,符号为Li,原子序数为3。它是一种柔软的银白色碱金属。在标准条件下,它是密度最小的金属和密度最小的固体元素。像所有碱金属一样,锂具有高度的反应性和易燃性,必须储存在真空,惰性气氛或惰性液体中,如纯煤油或矿物油。切割时,它显示出金属光泽,但潮湿的空气会很快将其腐蚀成暗银灰色,然后变黑。它在自然界中从未自由存在,但仅存在于(通常是离子)化合物中,如伟晶岩矿物( pegmatitic minerals),这些矿物曾是锂的主要来源。由于其作为离子的溶解性,它存在于海水中,通常从盐水中获得。金属锂通过电解从氯化锂( lithium chloride)和氯化钾( potassium chloride)的混合物中分离出来。

  锂原子核处于不稳定的边缘,因为自然界中发现的两种稳定锂同位素在所有稳定核素中,每个核子的结合能都是最低的。由于其相对的核不稳定性,锂在太阳系中比前32种化学元素中的25种不常见,尽管其原子核很轻:较重的原子核不太常见,这是一个例外。由于相关原因,锂在核物理中有着重要的用途。1932年锂原子转化为氦是第一次完全人造的核反应,氘化锂是分阶段热核武器的聚变燃料。

  锂及其化合物有多种工业应用,包括耐热玻璃和陶瓷,锂润滑脂润滑剂,铁,钢和铝生产用助焊剂添加剂,锂电池和锂离子电池。这些用途消耗了锂产量的四分之三以上。

  生物系统中存在微量锂;其功能不确定。锂盐被证明是一种情绪稳定剂和抗抑郁剂,用于治疗双相情感障碍等精神疾病。

  拉丁美洲是世界上锂含量最多的地区。它所谓的“锂三角(Lithium triangle)”将不可避免地成为这种令人垂涎的矿物的纽带,这种矿物通常被称为“白金”。“锂三角”是南美洲安第斯西南角的一个锂资源丰富的地区,横跨阿根廷,玻利维亚和智利的边界,在盐滩下形成了一个锂资源地理三角形。根据 2021 年美国地质调查局矿产商品摘要,世界上大约 58% 的锂资源位于这三个国家。

  全球已探明的8600万吨锂资源中,玻利维亚拥有2100万吨,其次是阿根廷1930万吨,智利960万吨。虽然智利已成功地将其大部分可用资源转化为可用于商业生产的经济上可行的储量,但阿根廷和玻利维亚迄今未能这样做,主要是由于不利的投资环境和更具挑战性的地理条件。

  玻利维亚拥有世界上最大的已探明锂资源,拥有世界上最大的盐滩——乌尤尼盐沼(Salar del Hombre Muerto)。尽管如此,玻利维亚一直在努力将其锂资源转化为商业上可行的储量,这在很大程度上是由于该国政治不稳定带来的糟糕投资环境。2018 年,一家私营的德国公司 ACI Systems与玻利维亚的国有公司 Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB)签署了锂合资企业。然而,由于玻利维亚的政治动荡,该协议于 2019 年被取消。

  USGS:2020年底世界各国锂矿的生产量,可采储量和资源量(单位:吨)

  锂矿产量(单位:吨)

  2021年底世界各国锂的可采储量和产量

 

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