鋰礦

鋰礦（英文名：Lithium   mine）稀有金屬礦產(chǎn)是指自然界中可以從鋰化合物中開(kāi)采提取的鋰資源它通常以兩種形式出現(xiàn)固體礦產(chǎn)資源和液體礦產(chǎn)資源固體鋰礦物資源以金屬氧化物形式與固體礦物共生，液體鋰礦物以離子形式存在。磷酸鹽在世界上廣為人知、鋰礦物和以硅酸鹽形式存在的含鋰礦物有150多種，鋰輝石是最重要的固體礦物鋰資源、鋰云母、透鋰長(zhǎng)石、鐵鋰云 、鋰霞石和鋰磷鋁鋰石等而液態(tài)鹵水中的鋰資源大多存在于鹽湖鹵水中、地下鹵水、海水、地?zé)崴陀蜌馓锼取?/p>

18世紀(jì)90年代，巴西人  jozé  bonifáCIO   de  和Ralda   E   Silva 3356在瑞典的烏托島發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)鋰礦物— —透鋰長(zhǎng)石。雖然世界鋰資源豐富，但分布區(qū)域高度集中，主要在美國(guó)、加拿大、巴西、阿根廷、智利、津巴布韋、葡萄牙、澳大利亞和中國(guó)占全球儲(chǔ)量的91.09%鋰礦開(kāi)采主要涉及露天開(kāi)采、井采礦法和鹽湖型鹽田用于太陽(yáng)能蒸發(fā)濃縮后鋰的進(jìn)一步提取。

鋰礦石可用于冶金鑄造領(lǐng)域，如航空航天用鋰鋁合金、鋰輝石用于鑄造沙子、鑄造涂料輔助材料；也可用于陶瓷材料，如牙科修復(fù)材料的二硅酸鋰玻璃陶瓷，鋰輝石作為制作耐熱陶瓷的空白溶劑；碳酸鋰是鋰礦的工業(yè)產(chǎn)品，在醫(yī)學(xué)上用作情緒穩(wěn)定劑；鋰礦石因其高儲(chǔ)能而成為生產(chǎn)金屬鋰及其化合物的原料、軟質(zhì)地、輕比重、大比熱、能耗低電化學(xué)活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于電池儲(chǔ)能。同時(shí)，鋰礦的開(kāi)采利用會(huì)排放污染物，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。

根據(jù)資源稟賦、礦床成因、全球分布等特點(diǎn)主要分為六種:鹽湖鹵水型、偉晶巖型（包括相關(guān)的花崗巖型和云英巖型）黏土型、鋰沸石型、其他鹵水型（包括油氣田鹵水和地?zé)猁u水）和離子吸附型。

鹽湖鹵水型

鹽湖鹵水型是指產(chǎn)于大陸封閉盆地鹽湖或鹽殼中的一類鯉礦，主要分布于南美鋰三角地區(qū)（玻利維亞-智利-阿根廷形成的三角地區(qū)） 分布在中國(guó)西部和美國(guó)。

鹽湖鹵水型鋰礦中的鋰來(lái)自新生代火山巖的風(fēng)化地下地表水的淋濾和鹵水的循環(huán)富集、古生代巖石的風(fēng)化以及地下水和地表水的淋溶、早期鋰鹽活化或鹽殼沉積、環(huán)流和熱液活動(dòng)（巖漿、火山和地?zé)嵯嚓P(guān)流體）然后在干燥的氣候下、在火山或地?zé)峄顒?dòng)的長(zhǎng)期作用下，鋰富集形成鋰礦。

偉晶巖型

偉晶巖型鋰礦是指鋰輝石、透鋰長(zhǎng)石、鋰云母、霞石磷酸鋁等含鋰礦物中，礦化與花崗巖結(jié)晶分異形成的偉晶巖有關(guān)，其容礦巖石主要為花崗偉晶巖、花崗巖和其他花崗巖類。

偉晶巖型鋰礦是板塊碰撞匯聚過(guò)程中地殼增厚熔融的產(chǎn)物，是其主要形成機(jī)制：巖漿源區(qū)鋰的初始富集，巖漿結(jié)晶分異過(guò)程中的富集沉淀，巖漿中鋰的富集-熱液作用中的活化和富集形成了鋰礦。

鋰輝石

鋰輝石，化學(xué)式為 LiAl[Si2O6]氧化鋰含量為6.9.，莫氏硬度為 6.5~7.0，密度為3.03~3.22 g/立方厘米，熔點(diǎn)1380℃。鋰輝石為單斜晶，其晶體常呈柱狀、粒狀或板狀；顏色呈灰白、灰綠色黃色或淡紫色；玻璃光澤，半透明至不透明。

透鋰長(zhǎng)石

鋰皂石，化學(xué)式為L(zhǎng)i[AlSi4O10]氧化鋰含量為4.8%，莫氏硬度為 6.0~6.5，密度為 2.3~2.5 g/cm3。透鋰長(zhǎng)石是一種骨架硅酸鹽礦物，主要由白色或黃色，偶見(jiàn)粉紅色，單斜晶系，玻璃光澤，解理面有珍珠光澤，在7003356℃轉(zhuǎn)化為高溫鋰輝石。

鋰云母

鋰云母，化學(xué)式 K(Li,Al）2.5~3 ［Si3~3.5Al0.5~1O10]OH,F)2理論上，氧化鋰的含量為3.3%~7.8%，莫氏硬度約為2.5~3.0，密度約為2.8~3.0 g/cm3。鋰云母是一種單斜層狀硅酸鹽礦物，呈紫紅色和粉紅色，可輕至無(wú)色，有珍珠光澤，柱狀較短、小片狀集合體或大片狀晶體，通常含有銣和銫。

鋰礦

磷鋰鋁石

磷礦石，化學(xué)式為 LiAl[PO4]F,OH]理論上，氧化鋰的含量為10.1%，莫氏硬度為 5.5~6.0，密度為 2.92~3.15 g/cm3。磷塊巖是一種框架磷酸鹽礦物，黃灰白色，短柱狀晶，三斜結(jié)構(gòu)，玻璃至油脂光澤，含鋰輝石、鋰藍(lán)鐵礦、 鋰云母共生。

鋰霞石

霞石，化學(xué)分子式 LiAl[SiO4］理論上，氧化鋰的含量為11.9%，是鋰輝石蝕變的產(chǎn)物。六方晶系 ，晶體精細(xì)，密度 2.2 g/關(guān)于cm3 ，常為顆粒狀骨料，致密塊狀，顏色常為灰白色、淺黃、淺褐、淺紅、淺綠色等，晶面為玻璃光澤，斷口為脂肪光澤。

鐵鋰云母

鋅華代爾石，化學(xué)分子式 K(Lithium, aluminum, iron)3(Al,Si)4O10(F,OH)2理論上，氧化鋰的含量為5.6%莫氏硬度為 2 ~ 3，密度為 2.9～3.2 g/cm3。鋅鋁榴石是單斜晶系，其晶體呈板狀，通常為片狀集合體；顏色為淡黃色或棕綠色，有玻璃光澤，外觀為深灰色。

黏土型

粘土型鋰礦是指鋰賦存于粘土層中（巖）中等，主要以蒙脫石伊利石等粘土礦物為主。目前粘土型鋰礦的成因尚不明確，可能是鋰源于早期巖漿活動(dòng)，被早期熱液或地下水淋濾富集，與其他物質(zhì)一起沉積在封閉的火山口湖中成巖成礦。

鋰沸石型

鋰沸石型是指存在于沸石族硼鋰硅酸鹽礦物羥基硼硅酸鈉鋰石中的鋰，發(fā)現(xiàn)于塞爾維亞的Jadar盆地。目前鋰沸石型成因不明，成礦物質(zhì)可能來(lái)自火山噴發(fā)形成的凝灰?guī)r，含硼湖水中的硼可能暫時(shí)達(dá)到飽和，或由于蒸發(fā)速率的變化和溫泉水的流入，硼酸鹽可能沉淀形成礦床。

其他鹵水型

油氣田鹵水鋰礦是指鋰存在于油氣田深部?jī)?chǔ)層富鋰鹵水中的一類鋰礦目前認(rèn)為，在熱液條件下，鋰等元素長(zhǎng)期被困在海水中。

地?zé)猁u水中的鋰礦石是指富含鋰硼鉀等元素的溫?zé)釢恹u水溶液，可能通過(guò)地?zé)岣邷卣舭l(fā)作用，在深部富鋰鹵水中濃縮富集、埋藏變質(zhì)成礦。

離子吸附型

離子吸附型是指鋰以離子吸附的形式存在于高嶺石中、綠泥石、粘土礦物，如蒙脫石。鋰元素的來(lái)源和大結(jié)構(gòu)-具有巖漿活動(dòng)的富鋰巖漿經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化剝離，形成富鋰粘土礦物。

鋰是一種稀有的堿金屬，在自然界中很豐富，它在地球上的豐度也很高的地殼約為0.0065%在固體鋰資源和液體鋰資源的形式中，液體鋰資源的比例為64%固體鋰資源比例為36%雖然世界鋰資源豐富，但分布區(qū)域高度集中，主要在美國(guó)、加拿大、巴西、阿根廷、智利、津巴布韋、葡萄牙、澳大利亞和中國(guó)占全球儲(chǔ)量的91.09%北美鋰礦集中區(qū)主要是偉晶巖型、粘土型和鹽湖型鋰礦石；南美主要是鹽湖型鋰礦；非洲和大洋洲主要是偉晶巖型鋰礦；歐洲主要是偉晶巖型鋰礦，亞洲主要是鹽湖型和偉晶巖型鋰礦。

中國(guó)鋰資源豐富，礦床分布相對(duì)集中、數(shù)量多、規(guī)模大；其中，鹽湖型鋰礦主要分布在青海、西藏，儲(chǔ)量巨大；柴達(dá)木盆地分布著地下鹵水鋰礦、四川盆地、吉泰盆地、潛江凹陷和江陵凹陷數(shù)量較少；偉晶巖型鋰礦主要發(fā)育在阿爾泰地區(qū)、阿爾金、西昆侖、川西、喜馬拉雅、東秦嶺、武夷、南嶺、江南和孟醒造山帶；滇中粘土型鋰礦、貴州、廣西具有巨大的成礦潛力。

電池儲(chǔ)能

鋰礦石是生產(chǎn)金屬鋰及其化合物的原料鋰的重量很輕、負(fù)電位高、高能量密度等特點(diǎn)，成為新型電池能源材料。鋰的電化學(xué)當(dāng)量?jī)H次于鈹，是常用電池材料中最高的同時(shí)，以鋰為負(fù)極組成的電池能量密度高、電池電壓高，放電電壓穩(wěn)定，工作溫度范圍寬(40~50℃ )低溫性能好儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)等優(yōu)異性能廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品和新能源汽車電池。

傳統(tǒng)應(yīng)用

合成鋰基潤(rùn)滑脂由合成脂肪酸鋰皂中粘度礦物油和抗氧添加劑等精制而成，并且具有耐水性、防潮、耐高溫和機(jī)械穩(wěn)定性、膠體穩(wěn)定性好，用于各行業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備的潤(rùn)滑。

冶金鑄造

鋰可以用來(lái)制造各種合金。鋁鋰合金是一種先進(jìn)的輕質(zhì)低密度結(jié)構(gòu)材料、高比強(qiáng)度、優(yōu)良的低溫性能、良好的耐蝕性和超塑成形性常用于航空航天、航空器。鋰輝石具有良好的助熔性和較低的高溫粘度，因此被用于鑄造用砂、鑄造涂料輔料可以優(yōu)化鑄造工藝，提高鑄件質(zhì)量，節(jié)約能源，減少鑄造過(guò)程中的污染、降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

陶瓷材料

口腔臨床使用的玻璃基陶瓷材料有長(zhǎng)石瓷和微晶玻璃兩種，其中二硅酸鋰增強(qiáng)微晶玻璃是臨床常用的。二硅酸鋰玻璃陶瓷具有良好的機(jī)械性能、生物相容性和優(yōu)異的美學(xué)性能用于牙科修復(fù)材料。耐熱陶瓷采用鋰輝石作為制陶瓷的坯體溶劑，可以降低制品的熱膨脹系數(shù)和燒結(jié)溫度，縮短燒結(jié)時(shí)間，提高其高溫流動(dòng)性粘度和陶瓷坯體的熱膨脹系數(shù)。

醫(yī)藥領(lǐng)域

鋰在藥物合成技術(shù)和治療中有應(yīng)用。有機(jī)鋰試劑應(yīng)用于羥基化反應(yīng)的合成藥物技術(shù)，主要用于與羰基化合物加成制備相應(yīng)的醇，與鹵代烴偶聯(lián)制備長(zhǎng)鏈烴，或與環(huán)醚開(kāi)環(huán)加成合成長(zhǎng)鏈伯醇。例如止痛劑阿法羅定(Afa Prodi)叔醇的中間體是由苯基加成到羰基上制備的。碳酸鋰是最常用的情緒穩(wěn)定劑鋰鹽的口服制劑，對(duì)躁狂和雙相抑郁有治療和預(yù)防作用。