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    能源轉型的關鍵金屬之一——鋰

    中國電力網發布時間:2022-07-21 13:00:38  作者:龐名立

      鋰(Lithium)是一種化學元素,符號為Li,原子序數為3。它是一種柔軟的銀白色堿金屬。在標準條件下,它是密度最小的金屬和密度最小的固體元素。像所有堿金屬一樣,鋰具有高度的反應性和易燃性,必須儲存在真空、惰性氣氛或惰性液體中,如純煤油或礦物油。切割時,它顯示出金屬光澤,但潮濕的空氣會很快將其腐蝕成暗銀灰色,然后變黑。它在自然界中從未自由存在,但僅存在于(通常是離子)化合物中,如偉晶巖礦物( pegmatitic minerals),這些礦物曾是鋰的主要來源。由于其作為離子的溶解性,它存在于海水中,通常從鹽水中獲得。金屬鋰通過電解從氯化鋰( lithium chloride)和氯化鉀( potassium chloride)的混合物中分離出來。

      鋰原子核處于不穩定的邊緣,因為自然界中發現的兩種穩定鋰同位素在所有穩定核素中,每個核子的結合能都是最低的。由于其相對的核不穩定性,鋰在太陽系中比前32種化學元素中的25種不常見,盡管其原子核很輕:較重的原子核不太常見,這是一個例外。由于相關原因,鋰在核物理中有著重要的用途。1932年鋰原子轉化為氦是第一次完全人造的核反應,氘化鋰是分階段熱核武器的聚變燃料。

      鋰及其化合物有多種工業應用,包括耐熱玻璃和陶瓷、鋰潤滑脂潤滑劑、鐵、鋼和鋁生產用助焊劑添加劑、鋰電池和鋰離子電池。這些用途消耗了鋰產量的四分之三以上。

      生物系統中存在微量鋰;其功能不確定。鋰鹽被證明是一種情緒穩定劑和抗抑郁劑,用于治療雙相情感障礙等精神疾病。

      拉丁美洲是世界上鋰含量最多的地區。它所謂的“鋰三角(Lithium triangle)”將不可避免地成為這種令人垂涎的礦物的紐帶,這種礦物通常被稱為“白金”。“鋰三角”是南美洲安第斯西南角的一個鋰資源豐富的地區,橫跨阿根廷、玻利維亞和智利的邊界,在鹽灘下形成了一個鋰資源地理三角形。根據 2021 年美國地質調查局礦產商品摘要,世界上大約 58% 的鋰資源位于這三個國家。

      全球已探明的8600萬噸鋰資源中,玻利維亞擁有2100萬噸,其次是阿根廷1930萬噸,智利960萬噸。雖然智利已成功地將其大部分可用資源轉化為可用于商業生產的經濟上可行的儲量,但阿根廷和玻利維亞迄今未能這樣做,主要是由于不利的投資環境和更具挑戰性的地理條件。

      玻利維亞擁有世界上最大的已探明鋰資源,擁有世界上最大的鹽灘——烏尤尼鹽沼(Salar del Hombre Muerto)。盡管如此,玻利維亞一直在努力將其鋰資源轉化為商業上可行的儲量,這在很大程度上是由于該國政治不穩定帶來的糟糕投資環境。2018 年,一家私營的德國公司 ACI Systems與玻利維亞的國有公司 Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB)簽署了鋰合資企業。然而,由于玻利維亞的政治動蕩,該協議于 2019 年被取消。

      USGS:2020年底世界各國鋰礦的生產量、可采儲量和資源量(單位:噸)

      鋰礦產量(單位:噸)

      2021年底世界各國鋰的可采儲量和產量

     

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