目前撰筷，鋰主要是從富含鋰的海水猾晨、地下熱鹽水或巖石中提煉獲得榛湖。不久前，美國加州能源委員會還專門討論從地熱鹽(鹵)水中提取鋰汽心，以期在美國創(chuàng)造一個“世界級的鋰產(chǎn)業(yè)”吟钻。
在此之前，由美國公司Lilac Solutions與澳大利亞公司Controlled Thermal Resources(CTR)合作的美國加州索爾頓海鹽湖地熱鹽水鋰礦熏疾，憑借其創(chuàng)新的鋰回收技術溶豌，吸引了比爾·蓋茨旗下風投Breakthrough Energy Ventures(BEV)的2000萬美元的投資。該風投的投資人還包括阿里巴巴的馬云葵昂、亞馬遜的杰夫·貝索斯及彭博的邁克爾·布隆伯格等資本大佬桶淡。
在業(yè)內看來，地熱鹽(鹵)水或許也會成為我國提高鋰的可持續(xù)自主生產(chǎn)寥掐、降低對鋰進口依賴的解決方案之一靴寂。
手里有礦，心中不慌
據(jù)外媒報道召耘，上述鋰礦項目位于美國加州南部帝王谷的索爾頓海鹽湖百炬。該湖的鹽分(4.4%)高于太平洋褐隆，有很多冒出地下熱鹽水的泥丘。這些鹽水富含鋰和其它礦物元素剖踊，幾十年來吸引了無數(shù)“淘金者”前仆后繼地投資庶弃。然而，此前這些鋰礦項目大多成本過高德澈，如果無法脫手歇攻，最終只好關門了之。
Lilac Solutions稱梆造，其公司用獨有的離子交換珠技術取代了傳統(tǒng)的蒸發(fā)池方法缴守，能夠連續(xù)高效率地處理地熱鹽水，從而提純出電池級的鋰產(chǎn)品澳窑。該技術不僅可以降低生產(chǎn)成本斧散，還能充分利用低品位的資源。
目前圾篱，全球鋰的主要供應方為南美的鹽水鋰礦和澳大利亞的巖石鋰礦。索爾頓海鹽水鋰礦項目如果能夠在2023年投入運行搭肠，預計第一年就將生產(chǎn)出超過1.7萬噸鋰玫惧，屆時有望躋身鋰市場主要玩家的行列。
“電動汽車是削減碳排放的最有前景的機會眯华，但電池原材料如鋰和鈷的供給不足是其最大挑戰(zhàn)庞蠕。”BEV投資人Carmichael Roberts稱，Lilac Solutions的新技術使得生產(chǎn)商能夠以更低的成本從更新的資源中提煉出更多的產(chǎn)品拇掺，這能夠改變鋰市場的供求關系则菌。這類工業(yè)級創(chuàng)新還能夠最終支持機動車向電動車的轉變。
實際上赚毫，鋰礦不光博得了私營企業(yè)的青睞踏靴，美國能源部在十幾年前就資助過很多能夠從地下熱鹽水中高效提取鋰的分子篩研究。加州能源委員會于2019年12月發(fā)起了名為“GFO-19-303克服技術障礙與實現(xiàn)鹽水中礦物鋰回收的地熱能”的項目筹柠。項目包含“提高現(xiàn)有地熱設施的產(chǎn)能和靈活性”窜无、“改進回收鋰的處理技術”以及“從地熱鹽水中回收鋰的實施和示范工程”三個子課題，將資助總計1400萬美元的地熱回收研究課題适袜。
中國地質大學(北京)教授李克文向《中國科學報》分析稱柄错，鼓勵這類研究項目對于美國加州有許多好處。首先鋰作為電子苦酱、新能源產(chǎn)業(yè)重要的戰(zhàn)略資源售貌，當?shù)卣幌Ｍ^度依賴進口。其次疫萤，加州歷來重視地熱颂跨、太陽能敢伸、風電等清潔能源，投入的經(jīng)費在美國所有州中是最多的毫捣。目前详拙，加州地熱裝機容量約4千兆瓦，占該州總發(fā)電量的5%~6%蔓同。如果能夠利用現(xiàn)有地熱發(fā)電項目的熱鹽水提取鋰等稀有元素饶辙，不僅能夠取得一部分額外的經(jīng)濟效益，而且有利于地熱鹽水的環(huán)卑吡唬回灌弃揽，還可以增加不少就業(yè)崗位。
據(jù)李克文介紹褂省，過去十幾年來巷卵，美國能源部一直對從地熱鹽水中回收鋰等稀有元素的理論和有關技術非常重視，資助了不少科研項目葵稚，也取得了一些重要成果帘衣。
索爾頓海鹽湖南緣冒泡的泥丘表明該地擁有豐富的地熱資源。(Carolyn Cole / Los Angeles Times)
把地熱鹽水“吃干榨凈”
那么洁席，除了提供鋰以外税则，地熱鹽水(鹽度3%~5%)、鹵水(鹽度高于5%)還有哪些用途?中國科學院院士汪集旸提出了“三重稟賦”值唉。
在康養(yǎng)方面赡喻，40~50℃的地熱鹽水具有很好的療養(yǎng)效果。我國用地熱水泡溫泉已有2000多年的歷史港赂，目前在這方面的開發(fā)也很廣泛旭手。
第二重稟賦是能源。地熱井口溫度達到150~200℃就可以高溫發(fā)電涉功，如西藏的羊八井地熱發(fā)電站汁掠。此外，還包括低溫熱水的非電直接利用攒发。汪集旸說调塌，我國的地質特點決定了地熱資源以中低溫為主，除西藏惠猿、騰沖等少數(shù)地區(qū)有高溫地熱資源外羔砾，廣大東部地區(qū)的地下熱水低于100℃，這類熱水雖然能量密度低偶妖，但可以用于供暖姜凄、制冷以及生活熱水三聯(lián)供。據(jù)他估計，目前中國的淺層地源熱泵(深度少于200米)項目在以每年10%的速率增長态秧。
地熱鹽水的第三重稟賦是可以提取稀有元素董虱。汪集旸表示，除了鋰以外申鱼，一些地區(qū)地熱鹽水中的鉀愤诱、氦、溴捐友、碘等稀有元素的含量也具有重要的工業(yè)價值晋粱。
“1959至1962年，我在莫斯科地質學院讀研期間埋吊，結合導師承擔的蘇聯(lián)地質保礦部項目“西西伯利亞自流盆地地下鹵水中Br馁惨、I 微量元素的分布與提取”，完成了我的副博士論文愈苛。”汪集旸回憶道业弊，“可見，蘇聯(lián)在上世紀50至60年代就已經(jīng)非常重視從地下鹽(鹵)水中提取有用礦物元素乃至礦產(chǎn)資源的工作伶门。”
上世紀60年代于哩，我國曾存在缺乏鉀鹽的問題。“在西北地區(qū)發(fā)現(xiàn)鉀鹽礦以前棵擂，從自貢2000多米深的地下鹵水中提取的鉀鹽解了燃眉之急洪业。”汪集旸說。
目前眨仪，我國每年需要以碳酸鋰、氫氧化鋰甜杰、氯化鋰等方式大量進口鋰鹽用于醫(yī)藥柑爸、新能源、新材料等多個制造業(yè)門類盒音。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鋰業(yè)分會發(fā)布的《2018年鋰產(chǎn)品進出口情況簡報》表鳍，2018年中國碳酸鋰進口總量為2.4萬多噸。與此同時祥诽，我國已成為鋰電池的主要生產(chǎn)國譬圣，2018年中國鋰離子電池總出貨量102吉瓦時，國際占比約54%雄坪。
多位專家認為厘熟，我國要想提高鋰等稀有元素的可持續(xù)自主生產(chǎn)、降低對這些資源的進口依賴维哈，挖掘地熱鹽(鹵)水資源或將成為解決方案之一绳姨。
呼吁啟動地熱鹽水提取工作
據(jù)統(tǒng)計，目前我國鋰資源主要集中在青海、西藏飘庄、四川等地區(qū)脑蠕，占全國總量的85%左右。其中措暗，青旱揪冢現(xiàn)在已經(jīng)探明的氯化鋰儲量為1982萬噸，西藏為1740余萬噸递蚪。
“從鋰資源的總量來看我們是全球最大的谅沛，但大而不強。”中國科學院院士鄭綿平指出将窗，我國鋰原料對外依賴度依然較高策坏，目前的使用量主要依賴于進口鋰輝石及鹽湖鹵水。
在“十四五”規(guī)劃中泻畏，地熱作為一種重要的清潔和可再生能源得到了高度重視烈肉。2019年10月，中國工程院啟動了“夏熱冬冷”地區(qū)地熱能應用戰(zhàn)略研究課題委丈。而汪集旸牽頭的《長三角地區(qū)地熱資源及其綜合利用研究》近日也獲得了中國科學院評議通過甩高。
“除了地熱發(fā)電、地熱三聯(lián)供以外什偷，應該把從地熱鹽(鹵)水里提取礦物質也作為‘十四五’規(guī)劃之一霸督，把這方面的工作啟動起來。”汪集旸呼吁衅疙。
此外莲趣，記者了解到，鹽湖提鋰也將成為全球未來鋰礦開發(fā)的趨勢饱溢。其中喧伞，地下鹵水型鋰礦以四川自貢、湖北潛江地區(qū)的地下鹵水為代表绩郎，該類資源開發(fā)利用的潛力較大潘鲫。
