鋰的城市礦產(chǎn)利用：前景、挑戰(zhàn)及政策建議
發(fā)布時間：2020-12-08 10:25
鋰是重要的戰(zhàn)略性資源,在電動汽車與能源存儲技術中具有不可替代的作用。梳理了全球及中國鋰資源儲量、開采量、消費量的歷史變化情況,并采用物質(zhì)流分析方法,預測了2020—2080年全球鋰資源供給量、需求量、報廢量及城市礦產(chǎn)儲量的變化趨勢,闡明了開發(fā)鋰城市礦產(chǎn)的必要性與緊迫性,并通過識別城市礦產(chǎn)利用的多重瓶頸從而提出了相應的應對策略。研究結(jié)果表明,未來全球鋰資源的需求量、報廢量及在用存量(城市礦產(chǎn)儲量)將保持高速增長的態(tài)勢,預計到2080年分別增長至約150萬、115萬、1840萬t。其中,電池部門是主要的增長驅(qū)動力,電池產(chǎn)品的回收利用程度也將決定鋰城市礦產(chǎn)的綜合利用水平。假設未來無新增的經(jīng)濟可采儲量且鋰的回收利用率可以達到100%,鋰的自然資源儲量將在2080年左右消耗殆盡,將實現(xiàn)鋰資源供給從天然礦產(chǎn)到城市礦產(chǎn)的巨大轉(zhuǎn)變。而開發(fā)城市礦產(chǎn)將對降低中國鋰進口依存度以及緩解原生鋰開采的資源、能源、環(huán)境壓力起到積極的促進作用。因此,亟需針對鋰城市礦產(chǎn)利用的技術、經(jīng)濟和管理的多重瓶頸,制定相應的應對策略,保障未來鋰城市礦產(chǎn)的高效、高質(zhì)、高值、環(huán)保利用。
【文章來源】：科技導報. 2020年15期 第6-15頁 北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
全球鋰儲量（a）與開采量（b）變化趨勢
圖2(b）所示為全球分部門的鋰消費情況。其中，1994—2014年，全球鋰的主要消費領域為玻璃陶瓷、鋰基潤滑脂和原鋁冶煉等傳統(tǒng)工業(yè)部門，平均占比約50%。鋰在電池領域的消費量從2000年開始穩(wěn)步提升，到2014年時已經(jīng)完全取代玻璃陶瓷成為鋰消費占比最大的行業(yè)（35%）。特別是在2015—2018年期間，電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展極大地促進了鋰的消費需求，使得鋰在電池行業(yè)的消費量從1.3萬t增長至6.2萬t，消費量增速高達1.6萬t/a，遠高于1994—2014年的0.06萬t/a。2018年，鋰在電池部門的消費占比已經(jīng)增長至65%，玻璃陶瓷、鋰基潤滑脂與原鋁冶煉部門的鋰消費占比下降至24%，鋰消費量僅有2.3萬t。此外，鋰也被廣泛用于制備空調(diào)制冷劑、聚合物、連鑄結(jié)晶器熔劑粉末、醫(yī)藥、化妝品、鋁鋰合金等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品對鋰資源的需求量維持較為平穩(wěn)的趨勢，約占鋰消費總量的10%。電動汽車與電池技術的發(fā)展與進步將進一步刺激鋰的開采與消費，使鋰自然資源儲量面臨持續(xù)下降的風險。未來，鋰城市礦產(chǎn)儲量將逐漸提高，開發(fā)城市礦產(chǎn)將成為鋰產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。尤其是廢舊電池中鋰的回收利用程度將決定未來鋰城市礦產(chǎn)的綜合利用水平[8]。因此，探明未來鋰城市礦產(chǎn)儲量的變化趨勢與利用潛力，識別城市礦產(chǎn)利用的多重挑戰(zhàn)并提出相應的應對策略對鋰城市礦產(chǎn)的高效、高質(zhì)、高值、環(huán)保利用至關重要。在綜合現(xiàn)有研究的基礎上，著重闡明如下問題：（1)2020—2080年鋰需求量及其結(jié)構(gòu)的長期變化趨勢與鋰自然資源儲量的保障能力分析；（2）鋰城市礦產(chǎn)儲量的長期變化趨勢及其在保障鋰資源供給方面的潛力分析；（3）開發(fā)鋰城市礦產(chǎn)面臨的技術、經(jīng)濟和管理的多重瓶頸；（4）促進中國和全球鋰城市礦產(chǎn)利用的對策建議。
建立圖3所示的鋰元素全生命周期的物質(zhì)流核算框架，包含礦產(chǎn)冶煉、化工生產(chǎn)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品使用與廢物管理5個環(huán)節(jié)。其中，前3個環(huán)節(jié)的產(chǎn)物分別為礦產(chǎn)（含鋰礦石和含鋰鹵水）、化合物（碳酸鋰、氫氧化鋰、鋰電池正極材料等）與最終產(chǎn)品（鋰電池、玻璃陶瓷、鋰基潤滑脂等）。1.1.2 產(chǎn)品保有量的核算
【參考文獻】：
期刊論文
[1]富鋰礦物的鋰提取與戰(zhàn)略性應用[J]. 尚璽,孟宇航,張乾,楊華明. 礦產(chǎn)保護與利用. 2019(06)
[2]戰(zhàn)略性關鍵礦產(chǎn)相關問題探討[J]. 王登紅. 化工礦產(chǎn)地質(zhì). 2019(02)
[3]國內(nèi)外鋰礦主要類型、分布特點及勘查開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 劉麗君,王登紅,劉喜方,李建康,代鴻章,閆衛(wèi)東. 中國地質(zhì). 2017(02)
[4]中國鋰礦成礦規(guī)律概要[J]. 李建康,劉喜方,王登紅. 地質(zhì)學報. 2014(12)
[5]全球鋰資源供需前景與對策建議[J]. 周平,唐金榮,張濤. 地質(zhì)通報. 2014(10)
[6]中國的鋰資源[J]. 鄭綿平,劉喜方. 新材料產(chǎn)業(yè). 2007(08)
本文編號：2904935
【文章來源】：科技導報. 2020年15期 第6-15頁 北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
全球鋰儲量（a）與開采量（b）變化趨勢
圖2(b）所示為全球分部門的鋰消費情況。其中，1994—2014年，全球鋰的主要消費領域為玻璃陶瓷、鋰基潤滑脂和原鋁冶煉等傳統(tǒng)工業(yè)部門，平均占比約50%。鋰在電池領域的消費量從2000年開始穩(wěn)步提升，到2014年時已經(jīng)完全取代玻璃陶瓷成為鋰消費占比最大的行業(yè)（35%）。特別是在2015—2018年期間，電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展極大地促進了鋰的消費需求，使得鋰在電池行業(yè)的消費量從1.3萬t增長至6.2萬t，消費量增速高達1.6萬t/a，遠高于1994—2014年的0.06萬t/a。2018年，鋰在電池部門的消費占比已經(jīng)增長至65%，玻璃陶瓷、鋰基潤滑脂與原鋁冶煉部門的鋰消費占比下降至24%，鋰消費量僅有2.3萬t。此外，鋰也被廣泛用于制備空調(diào)制冷劑、聚合物、連鑄結(jié)晶器熔劑粉末、醫(yī)藥、化妝品、鋁鋰合金等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品對鋰資源的需求量維持較為平穩(wěn)的趨勢，約占鋰消費總量的10%。電動汽車與電池技術的發(fā)展與進步將進一步刺激鋰的開采與消費，使鋰自然資源儲量面臨持續(xù)下降的風險。未來，鋰城市礦產(chǎn)儲量將逐漸提高，開發(fā)城市礦產(chǎn)將成為鋰產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。尤其是廢舊電池中鋰的回收利用程度將決定未來鋰城市礦產(chǎn)的綜合利用水平[8]。因此，探明未來鋰城市礦產(chǎn)儲量的變化趨勢與利用潛力，識別城市礦產(chǎn)利用的多重挑戰(zhàn)并提出相應的應對策略對鋰城市礦產(chǎn)的高效、高質(zhì)、高值、環(huán)保利用至關重要。在綜合現(xiàn)有研究的基礎上，著重闡明如下問題：（1)2020—2080年鋰需求量及其結(jié)構(gòu)的長期變化趨勢與鋰自然資源儲量的保障能力分析；（2）鋰城市礦產(chǎn)儲量的長期變化趨勢及其在保障鋰資源供給方面的潛力分析；（3）開發(fā)鋰城市礦產(chǎn)面臨的技術、經(jīng)濟和管理的多重瓶頸；（4）促進中國和全球鋰城市礦產(chǎn)利用的對策建議。
建立圖3所示的鋰元素全生命周期的物質(zhì)流核算框架，包含礦產(chǎn)冶煉、化工生產(chǎn)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品使用與廢物管理5個環(huán)節(jié)。其中，前3個環(huán)節(jié)的產(chǎn)物分別為礦產(chǎn)（含鋰礦石和含鋰鹵水）、化合物（碳酸鋰、氫氧化鋰、鋰電池正極材料等）與最終產(chǎn)品（鋰電池、玻璃陶瓷、鋰基潤滑脂等）。1.1.2 產(chǎn)品保有量的核算
【參考文獻】：
期刊論文
[1]富鋰礦物的鋰提取與戰(zhàn)略性應用[J]. 尚璽,孟宇航,張乾,楊華明. 礦產(chǎn)保護與利用. 2019(06)
[2]戰(zhàn)略性關鍵礦產(chǎn)相關問題探討[J]. 王登紅. 化工礦產(chǎn)地質(zhì). 2019(02)
[3]國內(nèi)外鋰礦主要類型、分布特點及勘查開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 劉麗君,王登紅,劉喜方,李建康,代鴻章,閆衛(wèi)東. 中國地質(zhì). 2017(02)
[4]中國鋰礦成礦規(guī)律概要[J]. 李建康,劉喜方,王登紅. 地質(zhì)學報. 2014(12)
[5]全球鋰資源供需前景與對策建議[J]. 周平,唐金榮,張濤. 地質(zhì)通報. 2014(10)
[6]中國的鋰資源[J]. 鄭綿平,劉喜方. 新材料產(chǎn)業(yè). 2007(08)
本文編號：2904935
本文鏈接：http://sikaile.net/qiyeguanlilunwen/2904935.html
