◎ 陸詩超
提起鋰,大多數(shù)人都會想起鋰電池,因為沒有鋰我們的手機(jī)和電腦沒辦法工作,沒有鋰我們的新能源車無法運轉(zhuǎn),沒有鋰生活的方方面面都變得很不方便,這似乎意味著有“鋰”走遍天下,沒“鋰”寸步難行。但事實上,鋰的用途可遠(yuǎn)不止如此。
鋰是誰?
鋰在元素周期表排列第三,是自然界密度最小的金屬元素。單質(zhì)鋰銀白色、質(zhì)地較軟,金屬活動性較強(qiáng),在空氣中燃燒時形似一朵花菜。鋰元素的物理化學(xué)特性較為特殊:熔點低(180.54℃)、沸點高(1342℃)、密度小(0.534g/cm3)、電阻低、熱容量大、導(dǎo)熱性好。在自然界中鋰通常以鋰輝石、鋰云母和磷鋁石等形式存在。
鋰能干嘛?
正是因為鋰元素的特殊性質(zhì),一定程度上造就了它的不可替代性。鋰的用途非常廣泛,首先被大家所熟知的就是鋰電池,F(xiàn)如今鋰電池的用途已經(jīng)涉及生活的方方面面,相比其他電池而言,鋰電池的能量密度高、重量輕、安全性高、使用壽命較長,因而被廣泛應(yīng)用。鋰被稱為“高能金屬”,核聚變反應(yīng)的原料是氘和氚。氘來源于海水,每升海水之中就含有0.03克的氘,而地球表面的71%都是海洋,可以說氘是取之不盡用之不竭的。而氚是一種放射性元素,半衰期很短,自然界非常稀有,所以氚通常用中子轟擊Li-6來獲取,因此Li-6是核聚變反應(yīng)堆的主要原料。1千克的氘化Li-6相當(dāng)于6000噸汽油燃燒的能量,而6000噸汽油加到我們的汽車上車能跑多久呢?由此可見核能的優(yōu)越性。
在國防和航天航空領(lǐng)域,鋰和鋁鎂等金屬組成的合金材料可以減輕大部分的重量,鋰或鋰的化合物制成固體燃料能量高、燃速大,比沖量高,是火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船理想的推進(jìn)劑。鋰又被稱為“工業(yè)味精”,在冶金和化工行業(yè),利用鋰改變物理化學(xué)反應(yīng),降低能耗或者提高產(chǎn)品質(zhì)量。鋰還可以以硬脂酸鋰的形式用于潤滑劑,這種潤滑劑兼具高抗水性、耐高溫和低溫。此外鋰還廣泛應(yīng)用于陶瓷玻璃等多個領(lǐng)域。
鋰在哪?
鋰資源的分布區(qū)域高度集中,全球超過一半的儲量都分布在南美普納高原的“鋰三角”(玻利維亞、阿根廷與智利)地區(qū),主要為鹽湖鋰礦。就國家而言,全球鋰資源主要分布在智利、阿根廷、美國、津巴布韋、葡萄牙、澳大利亞、中國、加拿大和巴西等9個國家,這9個國家資源量總和為2200萬噸。其中,智利鋰礦儲量排名世界第一,約為920萬噸,占全球儲量的41%;澳大利亞位列第二,約為570萬噸,占全球儲量的25%;阿根廷位列第三,約為220萬噸,占全球儲量的10%。
產(chǎn)量方面,澳大利亞遙遙領(lǐng)先,2021年產(chǎn)量占據(jù)了世界總量的53%(5.5萬噸),其次為智利,世界占比25%(2.6萬噸),而中國排名第三,產(chǎn)量僅為1.4萬噸。
在未來,我們要加強(qiáng)對鋰資源的循環(huán)利用和儲能技術(shù)、鋰提取技術(shù)、礦山綜合利用等技術(shù)的突破,也要加大對鋰資源成礦有利區(qū)的找礦力度,保障礦產(chǎn)資源安全任重而道遠(yuǎn)。
(作者單位:中國地質(zhì)調(diào)查局烏魯木齊自然資源綜合調(diào)查中心)
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