四川发现了白石油(白色石油在四川哪个县)

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石油的贵重程度是不言而喻的,它是当今世界最重要的能源。而在四川发现丰富的“白色石油”资源,其重要程度不亚于黑色石油,甚至比稀土都要珍贵,让“弹丸之地”的日本心切求购。

“白色石油”

那么,“白色石油”到底是什么?它为什么这么珍贵?又为什么被人们叫作“白色石油”呢?

“白色石油”是什么?

这种“白色石油”其实就是锂,21世纪的能源金属。因为和石油有着同等程度的战略意义,加上一眼看过去它白色的样子,故此得名。

锂是瑞典化学家阿尔菲特森于1817年发现的,单质是一种白色金属,和钠一样,质地很软,可以用刀切开。但与钠不同的是,它的密度很小,仅为0.534g/c㎡。这使得它不能像钠一样放在煤油或液体石蜡等液体油类中保存,因为锂单质会漂浮起来。

同时,锂是所有元素中金属活动最强的(包括放射性元素)。等质量的情况下,能释放的电子非常高,具有超强的电化学活性。它在空气中就能与氮气、氧气反应,形成氮化物和氧化物把自己包裹起来。另外,它还能与水、乙醇、氨气等常见物质发生较为剧烈的反应。

也是它的这些特性,让它很容易和其他元素和物质结合在一起,活跃在世界的众多角落。

日本为什么对锂那么青睐?

锂享有“白色石油”的美名,也被称为新时代的原油,这都与它在新能源汽车领域的作用密不可分。而日本的电子产业非常发达,所以他们对锂的依赖性强,这才急着要从中国购买锂。

新能源汽车用到的动力电池

上文讲到,锂的密度小,反应的能量高,所以它便成为了做电池的好材料。20世纪70年代,锂电池出现了。这种电池小巧便携而重量轻,但有着一次性的缺点。后来科学家将电池正极中的二氧化锰换成了二硫化钛。这种锂金属电池可以充电,使用周期长。但是,它存在着很大的安全问题,会起火爆炸。

锂金属电池

直到古迪纳夫发现,电池的正极,可以用钴酸锂。索尼正是利用这个技术,第一个制造出了商用锂离子电池。这直接使整个日本的消费电子横扫全球,所向披靡。而古迪纳夫也被誉为“锂离子电池之父”。

锂离子电池工作原理

1977年,日本又是第一个造出了锂电子电池提供动力的汽车,百年汽车工业史被颠覆,轰轰烈烈的新能源革命拉开了序幕。时至今日,很多国家出台政策支持新能源汽车发展。

传统汽车产业用的是汽油,汽油来源于石油。而新能源汽车用的是锂电池。所以,电动汽车代替传统汽车的新能源革命,其实就是锂代替石油的过程。而新能源汽车的制造成本,动力电池占比很大。在动力电池的成本当中,正极材料的占比超过40%,碳酸锂是制作电池正极的关键原料。

碳酸锂

因此,在新能源汽车逐渐普及的今天,日本要大量生产汽车动力电池,必定离不开锂。

电动汽车构造图

锂的其它作用

而锂的用途远远不止于此。

一、在军事、科技领域的使用。

锂-6可以通过吸收中子转化为氚,它的这个特性在军事和科技领域得到了重用,比如核国家便利用锂-6的这一特性制造氢弹。

锂还被广泛用于冶金工艺,与铝(铝锂合金)、镁、铜、镉和锰等金属的合金可以用于制造高性能飞机零件。

氢弹

二、在日常领域的使用。

我们用的圆珠笔的笔芯内,墨水上方有一小段深黄色油性液体,那个叫随动密封剂,正是由锂基脂制成。除此之外,锂基脂还可以制成锂基润滑脂,它耐高温、抗水、抗磨。被广泛用于各种机械的轴承、齿轮等部位,包括汽车。

各种玻璃的生产也离不开它的影子,世界上的锂,有很大一部分都用在生产玻璃上了,据统计,这个比值甚至占到了三分之一。比如许多烤箱的玻璃用的玻璃,会用到氧化锂或碳酸锂(Li?CO?),碳酸锂在高温加热后会转化为氧化锂,锂的加入能降低热膨胀系数,防止玻璃热爆。而碳酸锂还是低火和高火陶瓷釉中的常见成分。

三、在医学领域的使用。

除此之外,碳酸锂还是一种治疗精神疾病的主要药物,它对抑郁症、躁狂症等双相情感障碍疾病有疗效。锂是很好的抗抑郁药物成份,并且是长期精神稳定剂的首选。

地球储备有多少的锂资源?有多少能开发?

锂的用途如此广泛,而文章一开始我们便又说了它很珍贵,是不是因为它非常稀少呢?

其实不然,地球上锂资源的储备还是很丰富的。根据美国地质勘探局发布的报告,到2020年,全球锂资源储备有8000万金属吨。

锂资源的分布

另外,我们的海水里更是有2300亿金属吨的锂,但是浓度相对恒定仅为0.14~0.25ppm,实在是太低。

在储存量这么丰富的情况下,锂还这么珍贵的原因是,“不患寡而患不均”,锂的分布太过于不均衡。仅智利、澳大利亚、阿根廷、中国、美国、加拿大、津巴布韦、巴西、葡萄牙这九个国家就占了全球锂资源的9成。

所以,锂的珍贵在于“贵”和“难得”。

锂的难得与它的集中性不无关系,因为这意味着绝大多数国家跟锂相关的产业要依赖进口。另外,因为开采技术限制,导致了很多锂资源不能开发出来,全球8000万金属吨的锂资源,可是具有开发价值的却仅仅有1700万金属吨。

我国锂资源现状。

我国中国锂矿资源也很丰富,但是供应却十分有限。

目前世界上可利用的锂资源有两种:卤水锂和矿石锂。其中,卤水锂居多,占比达到62.6%。

卤水锂与矿石锂的开采过程

卤水锂,是指锂以卤水的形式存在于盐湖中。因为镁和锂很相似,所以通常以镁锂比来界定盐水湖质量的高低,镁锂比值越大,质量越低。盐湖的卤水提锂的方式,比如沉淀法,就是除去其它元素,过滤、沉淀出锂。还有吸附法,就像磁石的磁场只能吸引铁磁性物质一样,用吸附剂将锂吸附出来。

但是,卤水提锂的技术还处于多种技术并存的探索阶段,尤其是高镁锂比盐湖的分离技术。

矿石锂的开发程度却远远高于卤水锂,工艺比较成熟。比如澳大利亚在2020年用3%的锂资源,贡献了近50%的供应量,就是因为澳大利亚几乎都是矿石锂。

我国锂矿资源中,便是以卤水型为主,所以供应能力弱。四川发现的锂矿当然让我们看到了很多希望,但是开采难度太大。除了海拔高、交通不便、基础设施差外,更关键的是四川的锂矿,有很多都需要洞采,开发受到很大限制。而对比下澳大利亚,他们全部都是采用露天开采。

我国锂矿资源以卤水型为主

我国锂矿资源的分布也主要就集中在四川西部地区,国内其他盐湖锂资源面临镁锂比值偏高、分离难度大,提锂技术通用性差等难题。因此中国自产锂矿产量增长缓慢。

虽然现在中国是全球第一大锂盐生产国,2017年锂盐产量占全球52%,但生产加工原料主要依赖进口锂辉石精矿,2017年中国锂盐生产加工原料对外依存度为72%;中国又是全球第一大锂消费国,从目前来看未来国内锂矿资源供应不能满足需求,资源缺口仍将存在,中国锂资源对外依存度将在一定时期内保持在70%左右。

新能源汽车产业的发展是大趋势,我国锂资源的需求会越来越多,而国内面对锂资源供应能力弱、供应缺口将长期存在的局面,可以从以下三个方面推进工作:

1.开源

即发现更多的锂资源,这就需要加强国内的勘查工作,重心放在锂资源潜力大的地方加紧勘探,加快硬盐锂开发进度,提高国内精矿供应量。

2.加大科技攻关

探索高镁锂比盐湖提锂技术难题的解决方法,降低盐湖锂资源的开发成本,并提高盐湖锂资源综合利用水平。

3.回收再利用

废旧锂电池也是可用资源,研发对废旧锂电池回收处理技术,考虑对报废汽车电池、报废电子产品中锂的回收、加工和再利用。甚至可以建立相关制度,使生产者承担起起回收的责任,从而实现废旧锂电池处置的产业化和规模化发展。

锂电池回收

总结

虽然一种能源肯定不会在短时间内就完全代替另一种能源,但是现在世界的发展日新月异,我们只有提前做好准备,才能在这场锂资源争夺战中掌握更多的话语权。

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