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黏土型鋰礦床勘查開發(fā)過程中的瓶頸問題和若干思考 王輝1，張福強(qiáng)1,2，張德高3，周立堅(jiān)1，趙冠華1，廖家隆1，閆小敏1，徐惠恒1，侯萬武1，張金劍1，呂琪1，曾平1，盧安康11 中國煤炭地質(zhì)總局廣西煤炭地質(zhì)局 2 中國地質(zhì)大學(xué) 3 中國煤炭地質(zhì)總局 作者簡介：王輝，正高級工程師，地球化學(xué)專業(yè)，從事基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)方向研究工作。 通訊作者：張福強(qiáng)，正高級工程師，礦產(chǎn)地質(zhì)專業(yè)，從事礦產(chǎn)地質(zhì)、煤地質(zhì)及盆地分析研究。 鋰作為國家戰(zhàn)略性關(guān)鍵緊缺礦產(chǎn)資源，我國每年都需要大量進(jìn)口。本文詳細(xì)介紹了沉積型鋰礦床勘查以及鋰礦開發(fā)礦石加工選冶試驗(yàn)研究進(jìn)展，新成果多，信息豐富，閱讀有益。 目前，自然界發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價(jià)值或潛在工業(yè)價(jià)值的獨(dú)立鋰礦床主要有3個(gè)類型，即偉晶巖型、鹵水型和沉積型。長期以來，偉晶巖型和鹵水型鋰礦是各國勘探開發(fā)的主要對象，我國亦是如此。近年來我國發(fā)現(xiàn)了大量黏土型鋰礦資源，但因品位低制約了該類礦床的勘查與開發(fā)。 本文在分析研究黏土型鋰礦床勘查開發(fā)研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，并結(jié)合自身鋰礦勘查實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)影響和制約黏土型鋰礦床勘查與開發(fā)的主要問題有5個(gè)方面： ①對黏土型鋰礦床資源潛力認(rèn)識不充分，未給予足夠重視；②缺乏指導(dǎo)勘查工作的規(guī)范性依據(jù)；③礦產(chǎn)資源管理與礦業(yè)權(quán)管理中的不利因素導(dǎo)致勘查力度不足；④勘查研究過程對于礦石選冶加工技術(shù)性能重視程度不夠，工藝流程尚不成熟；⑤可供勘查評價(jià)與找礦預(yù)測的超常富集成因機(jī)制與找礦模型的基礎(chǔ)研究尚不深入。 針對以上5個(gè)問題，作者提出了5個(gè)方面的思考與建議，呼吁地勘行業(yè)重視黏土型鋰礦床，將黏土型鋰礦床按獨(dú)立的新礦種類型對待，提出了煤、鋁礦老資料二次開發(fā)找礦思路；建議按照“公益先行，基金銜接，商業(yè)跟進(jìn)，整裝勘查，快速突破”二十字方針，國家和地方政府設(shè)置專門的地勘基金，引入更多社會資本，充分調(diào)動勘查市場的活力；建議加大鋰元素賦存狀態(tài)研究及其分離提取試驗(yàn)投入，盡快形成技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境友好的工藝流程；建議盡快研究出臺黏土型鋰礦床勘查規(guī)范；加強(qiáng)找礦預(yù)測、勘查評價(jià)和開發(fā)利用科技攻關(guān)等。 本文研究成果對加快黏土型鋰礦床的勘查開發(fā)步伐和提升鋰資源保障能力有參考作用。 1 黏土型鋰礦床勘查開發(fā)研究現(xiàn)狀1.2 國內(nèi)勘查開發(fā)現(xiàn)狀2.1 以往煤、鋁等礦產(chǎn)綜合勘查與評價(jià)工作對鋰礦的關(guān)注度不足2.2 缺乏指導(dǎo)勘查工作的規(guī)范依據(jù)2.3 礦業(yè)權(quán)設(shè)置中的不利因素導(dǎo)致勘查力度不足2.4 礦石加工選冶技術(shù)性能重視程度不夠2.5 可供勘查評價(jià)與找礦預(yù)測的超常富集成因機(jī)制與找礦模型的基礎(chǔ)研究尚不深入3.1 拓展找礦空間，加大黏土型鋰礦勘查評價(jià)力度3.2 通過勘查示范與工程實(shí)踐，盡快形成黏土型鋰礦勘查規(guī)范和評價(jià)體系3.3 從礦產(chǎn)資源與礦業(yè)權(quán)管理層面主動引導(dǎo)勘查和鼓勵(lì)勘查3.4 加大鋰元素的經(jīng)濟(jì)綠色高效分離提純工藝流程研究力度3.5 創(chuàng)新成礦理論研究，更好轉(zhuǎn)化為找礦思維眾所周知，隨著全球現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步和新興產(chǎn)業(yè)的快速崛起，對關(guān)鍵金屬(稀有、稀散、稀土及部分稀貴)礦產(chǎn)的需求也會加速增長。關(guān)鍵金屬由于自身所具備的耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度、光學(xué)及電磁性質(zhì)優(yōu)良等物化特性，是航空航天、武器裝備、電子科技、高端制造、新能源、新材料等重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，構(gòu)成了現(xiàn)代科技的基石，直接關(guān)乎經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全。鋰金屬作為新興戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)之一，歷來就被關(guān)注，不僅在各國關(guān)鍵礦產(chǎn)清單的歷次更新調(diào)整中從未被剔除，反而因新能源汽車市場需求的快速增長，越來越被提到更為重要的位置。 鋰是最輕的金屬元素，其電位最負(fù)，電化當(dāng)量最大。以鋰為主要材料的電池具有能量密度大，比功率高的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于高能電池、電動汽車、風(fēng)力渦輪、太陽能電池板等脫碳能源領(lǐng)域，被稱為“儲能金屬”。由于自然界不存在可控核聚變反應(yīng)（D+T→4He+n+17.59MeV）中所必需的超重氫（T，氚，），而由中子轟擊鋰可產(chǎn)生超重氫（T）（n+6Li→T+4He+4.8MeV），因此，鋰又被稱為“能源金屬”、“白色石油”或“高能金屬”。隨著我國“雙碳”目標(biāo)的提出，綠色新能源產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，鋰發(fā)揮著不可或缺的重要作用。隨著鋰的市場需求量的快速增加，其戰(zhàn)略地位和現(xiàn)實(shí)社會經(jīng)濟(jì)地位迅速凸顯。鋰屬堿金屬元素族，地球含量為3X10-6，地殼含量為25X10-6，屬于典型稀有元素。鋰元素在自然界主要有四種賦存形式：①類質(zhì)同象形式，由于鋰的離子半徑較小（68pm），與鎂（66pm）、鐵（74pm）、鋁（51pm）等離子半徑相近，可與之形成一定程度的類質(zhì)同象置換，特別是與鎂的結(jié)晶化學(xué)性質(zhì)近似，異價(jià)類質(zhì)同象可廣泛產(chǎn)生。隨著島狀—環(huán)狀—鏈狀—層狀硅酸鹽礦物中硅氧四面體結(jié)合鍵力的增強(qiáng)，鋰元素的類質(zhì)同象置換能力也增強(qiáng)，因此黑云母是硅酸鹽中濃集和攜帶鋰的主要礦物。②獨(dú)立礦物形式，自然界中鋰的礦物共有100多種，常見礦物有鋰輝石含Li2O約8%、透鋰長石含Li2O為2%~4%、透鋰石含Li2O為2%~4%等。在層狀硅酸鹽礦物中的通過類質(zhì)同象置換作用，使得鋰的含量增高到一定程度，也可形成單獨(dú)的鋰礦物（鋰云母約3%~5%、鐵鋰云母約3%~5%、鋰綠泥石0.8%~4.3%、鋰蒙脫石等）。③離子吸附形式，即以離子吸附狀態(tài)存在于蒙脫石、綠泥石、伊利石及高嶺石等黏土礦物中。④呈離子狀態(tài)存在于江河湖海及地下水中，其中鹽湖鹵水含量高于其他含鋰溶液。前三者是鋰的固態(tài)賦存形式，最后一種是以可溶鹽形式存在。近十年以來，鋰礦一直受到各國的關(guān)注，且持續(xù)升溫，始終是勘查活動的熱點(diǎn)礦種，然而新增資源儲量卻表現(xiàn)乏力。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）資料，截止2021年底，全球鋰金屬預(yù)測資源量約為89Mt，探明儲量約22Mt（U.S.GeologicalSurvey）。鋰資源供給以鹽湖鹵水型鋰礦為主，探明的儲量占比約64%，硬巖型鋰礦儲量占比約29%，主要是鋰輝石、鋰云母等，沉積型鋰礦儲量占比約7%，主要是各種含鋰黏土礦物，如鋰蒙脫石、鋰綠泥石、伊利石及高嶺石等。據(jù)2022年《中國礦產(chǎn)資源報(bào)告》（中華人民共和國自然資源部，2022），截至2021年，中國氧化鋰（Li2O）儲量為4.05Mt。我國鋰精礦缺口較大，鋰的進(jìn)口依賴度已超過75%，進(jìn)口產(chǎn)品主要為鋰輝石精礦（王新宇等，2021）。隨著鋰產(chǎn)品市場消費(fèi)的進(jìn)一步增加，我國鋰資源缺口無疑會進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)口依賴度會進(jìn)一步增加。相對于美國而言，我國獲取境外鋰礦資源的能力有限，經(jīng)濟(jì)社會、科技發(fā)展及國家安全就會受到影響，甚至是威脅。尋找更多的鋰礦資源已是迫在眉睫。目前，在自然界發(fā)現(xiàn)的具有工業(yè)價(jià)值或潛在工業(yè)價(jià)值的獨(dú)立鋰礦床，按照礦床的成因類型和容礦巖系特征通常劃分3個(gè)主要類型，即偉晶巖型、鹵水型（鹽湖鹵水型和地下鹵水型）和沉積型（火山碎屑巖系型、碎屑巖系型）（王新宇等，2021）。隰彎彎等人（2022）認(rèn)為鋰礦床主要有鹽湖鹵水型、偉晶巖型、黏土型、鋰沸石型、其他鹵水型（包括油氣田鹵水亞類和地?zé)猁u水亞類）及離子吸附型6種類型（隰彎彎等，2022）。由于黏土礦物本身特有的吸附性，沉積型鋰礦床的載鋰礦物主要是黏土礦物，因此也稱為黏土型鋰礦，本文根據(jù)黏土巖的成因（成礦母巖）及其鄰接沉積（風(fēng)化）巖石的成生聯(lián)系，進(jìn)一步分為碳酸鹽黏土型（溫漢捷等，2020）、火山巖型黏土型（Richardetal.，1978）、煤系黏土型（孫玉壯等，2014；張福強(qiáng)等，2019；廖家隆等，2020a，2020b，2022）、含鋁巖系黏土型（鐘海仁等，2019）、含鋰花崗偉晶巖/花崗斑巖風(fēng)化黏土型（姚明等，2016；舒良樹等2021；王登紅等，2022），巖鹽—鹽湖有關(guān)黏土型（潘彤等，2022）等6個(gè)亞類。長期以來，偉晶巖型和鹵水型鋰礦是各國勘探開發(fā)的主要對象。20世紀(jì)70年代始，美國對黏土型鋰礦開展了不少工作，中國政府曾派代表團(tuán)前往考察，大多數(shù)黏土型鋰礦床在形成過程中，因溶液中鋰離子濃度較低而未形成獨(dú)立鋰礦物，多以離子吸附形式或者類質(zhì)同象形式賦存于黏土礦物中，導(dǎo)致鋰含量普遍較低，尚不具備獨(dú)立開發(fā)價(jià)值，加之“酸浸”分離提取技術(shù)在環(huán)保方面不過關(guān)，難以得到各國政府的重視、礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)者的關(guān)注及資本市場的追逐。2012年，在塞爾維亞的賈達(dá)爾（Jadar）盆地發(fā)現(xiàn)黏土型鋰礦床并被規(guī)模開發(fā)，揭示了超常富集黏土型鋰礦床作為獨(dú)立礦床進(jìn)行開發(fā)的可能性，從而掀起了各國尋找黏土型鋰礦床的極大熱情。據(jù)CBC金屬網(wǎng)和中國鋰電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2012至2020年間，碳酸鋰交易價(jià)區(qū)間為4.2~16.0萬元/t，平均價(jià)格為7.3萬元/to其中2012年至2015年交易價(jià)格相對穩(wěn)定，為3.9~4.3萬元/t，平均為4.2萬元/t；2016年至2018年價(jià)格上揚(yáng)，2017年11月達(dá)到頂峰，交易價(jià)區(qū)間為10~16萬元/t，平均為11.8萬元/t；2018年9月份回落至7萬元/t，至2020年底，價(jià)格維持在5~7萬元/t間。自2021年以來，受新能源汽車產(chǎn)/銷量的爆發(fā)式增長，鋰礦資源開發(fā)不足，2020年~2021年間碳酸鋰庫存被嚴(yán)重透支，加之市場恐慌性哄搶和囤積居奇等原因，導(dǎo)致供需嚴(yán)重失衡，直接驅(qū)動碳酸鋰價(jià)格一路狂飆。電池級碳酸鋰價(jià)格2021年初的均價(jià)為5.5萬元/t，到2022年3月均價(jià)突破了50萬元/t，價(jià)格暴漲了809%。隨后下調(diào)至46萬元/t，至9月份再次突破50萬元/to2022年11月7日，無錫國內(nèi)電池級碳酸鋰電子盤的現(xiàn)貨平均價(jià)格為61.5萬元/t，最高價(jià)達(dá)到61.7萬元/to多數(shù)市場分析人士認(rèn)為，電池級碳酸鋰價(jià)格今后理性的回落是很有限的，將會長期維持在高位。勘查研究進(jìn)展表明，黏土型鋰礦床是鋰礦重要類型之一，具有分布廣，面積大，層位穩(wěn)定等特點(diǎn)。資源潛力巨大，潛在價(jià)值很高，找礦前景樂觀，大力投入黏土型鋰礦床的找礦勘查與研究工作，切實(shí)有效解決好找礦勘查過程中存在的問題，可有望實(shí)現(xiàn)鋰礦找礦戰(zhàn)略重大突破，滿足不斷增長的市場需求，緩解鋰礦供需矛盾，助力實(shí)現(xiàn)國家資源安全保障和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，伴隨全球范圍內(nèi)的鋰資源搶奪戰(zhàn)將會愈演愈烈，找礦、搶礦、鎖礦成為眾多鋰產(chǎn)品企業(yè)的必然選擇。鋰價(jià)格的大幅快速上揚(yáng)和市場的巨大需求，使得一大批低品位“呆礦”的勘查開發(fā)成為可能。1 黏土型鋰礦床勘查開發(fā)研究現(xiàn)狀黏土型鋰礦主要分布在北美洲和南美洲，其次是歐洲，其他地區(qū)也有少量發(fā)現(xiàn)，如塞爾維亞賈達(dá)爾(Jadar)盆地、美國內(nèi)華達(dá)州McDermitt火山盆地、美國亞利桑納州莫哈維縣大桑迪地區(qū)、美國亞利桑納州布羅克里克地區(qū)、墨西哥西部索諾拉(Sonora)沙漠地區(qū)、秘魯東南部伏爾肯尼(Falchani)地區(qū)及蒙古國Khukh Del地區(qū)等。這些鋰礦的勘查結(jié)果表明，鋰元素來源多與深源火山物質(zhì)密切相關(guān)，主要呈離子吸附態(tài)或類質(zhì)同象形式賦存于次生黏土(巖)層或凝灰?guī)r中。此類礦產(chǎn)具有①成礦時(shí)代新、②埋藏淺適宜露天開采、③構(gòu)造簡單、④產(chǎn)狀平緩、⑤層位穩(wěn)定、⑥分布廣、⑦厚度大、⑧礦化均勻、⑨資源潛力巨大等特點(diǎn)。塞爾維亞的賈達(dá)爾(Jadar)鋰礦容礦巖系為一套新近系中新統(tǒng)湖相火山—沉積巖系，含礦巖層為凝灰?guī)r，礦石礦物為含鋰獨(dú)立礦物—羥硼硅鈉鋰石[NaLiSiB3O7(OH)，僅發(fā)現(xiàn)于賈達(dá)爾盆地，亦稱賈達(dá)爾石(Jadarite)]，該礦物含Li2O含量高達(dá)7.3%(已接近鋰輝石中的Li2O含量)，Li2O礦床平均品位高達(dá)1.8%，是迄今發(fā)現(xiàn)的品位最高的黏土型鋰礦床。該礦的礦石資源量為114.6Mt，Li2O資源量約2.06Mt，是目前世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的眾多黏土型鋰礦床中唯一規(guī)模開采的黏土型鋰礦(趙元藝等，2015)。其他已發(fā)現(xiàn)黏土型鋰礦床或正在進(jìn)一步勘探過程中，或在開展經(jīng)濟(jì)評價(jià)及制訂開采計(jì)劃，或研究分離提純工藝流程，尚未見規(guī)模開發(fā)利用的正式報(bào)道。美國內(nèi)華達(dá)州的McDermitt黏土型鋰礦床早在上世紀(jì)六十年代發(fā)現(xiàn)，是“中新世火山活動與成礦作用的結(jié)果，屬于典型的火山巖黏土型鋰礦床?；鹕娇谥械拇蠖鄶?shù)黏土層含有0.01%~0.1%的鋰，其鋰含量遠(yuǎn)高于大陸?zhàn)ね恋钠骄?/span>(0.006%)，來自火山口西部和南部的單個(gè)蒙脫石黏土樣品含有高達(dá)0.65%的鋰。2022年7月6日，在澳交所上市的金達(dá)利資源公司宣稱(Jindalee Resources Limited，2022)：該公司采用邊界品位1000X10-6，估算McDermitt黏土型鋰礦礦石量為1820Mt，鋰礦床平均品位1370x10-6，Li2O資源量為5.37Mt，對應(yīng)碳酸鋰當(dāng)量(LCE)為13.30Mt，已是美國最大的鋰礦床(中華人民共和國自然資源部網(wǎng)站，2021)。1981年美國Davidson申請黏土型鋰礦選冶專利，通過加入CaO或CaCO3并用HqO—HCI蒸氣氯化，將Li轉(zhuǎn)化為可溶性LiCl，從黏土型鋰礦中回收鋰；1987年美國CrockerL研究了選冶鋰產(chǎn)品的工藝，采用石灰石—石膏焙燒和選擇性氯化從McDermitt火山口的蒙脫石型粘土中成功地從粘土中提取鋰。目前美國黏土型鋰礦分離提取主要方法是酸浸法，其一般工藝流程是用不同濃度的硫酸在常溫常壓下或適當(dāng)增溫條件下進(jìn)行逐級淋濾分離，最后通過離子交換，得到工業(yè)級碳酸鋰產(chǎn)品。黏土型鋰礦分離提取工藝還在不斷優(yōu)化中，2021年特斯拉申請了一項(xiàng)名為“從黏土中選擇性提取鋰”專利，將食用鹽作為陽離子源與黏土礦物充分混合后高能磨，然后進(jìn)行液體浸出，以獲得富含鋰的浸出溶液，用以提鋰，工藝成本低且環(huán)保。1.2 國內(nèi)勘查開發(fā)現(xiàn)狀國內(nèi)黏土型鋰礦的分布與勘查研究現(xiàn)狀表明，中國的黏土型鋰礦床以伴生為主，多產(chǎn)于與含煤、鋁沉積巖系中，并賦存于黏土礦物中。相對歐美國家而言，具有①成礦時(shí)代老（以C、P居多）、②埋藏深度變化大、③構(gòu)造條件復(fù)雜、④礦層產(chǎn)狀變化大、⑤地域分布廣、⑥找礦空間大、⑦產(chǎn)出的層多厚度小、⑧品位低且變異系數(shù)大等特點(diǎn)。鋰元素往往是作為煤、鋁大宗礦產(chǎn)的伴（共）生有益組分在綜合勘查評價(jià)過程中被發(fā)現(xiàn)，但因多數(shù)礦體平均品位普遍未達(dá)到綜合利用的品位（Li20<0.05%，Li<230x10-6），難以綜合回收利用，長期以來，未引起足夠重視。由于絕大多數(shù)地區(qū)未投入專門的鋰礦勘查工作，因此，除中國西南黔滇地區(qū)勘查研究程度較高，處于示范性勘查評價(jià)階段外，其他絕大多數(shù)地區(qū)尚屬找礦空白區(qū)，或著僅處于找礦線索、超常富集有利區(qū)圈定和資源量遠(yuǎn)景評價(jià)的初級階段。內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾煤田太原組6號主采煤層煤炭資源儲量24000Mt，按鋰含量147X10-6估算，鋰金屬遠(yuǎn)景資源量3.53Mt；山西寧武煤田平朔礦區(qū)太原組9號煤層資源儲量為3670Mt，按鋰含量166x10-6，鋰金屬遠(yuǎn)景資源量0.61Mt；貴州北部務(wù)川一正安一道真鋁土礦集區(qū)中二疊統(tǒng)梁山組含鋁巖系，鋰元素含量為429X10-6~725x10-6，伴生鋰金屬資源量為0.85Mt；貴州大竹園鋁土礦的81件鉆孔樣，61個(gè)鉆孔樣鋰含量大于260X10-6，平均含量741x10-6；重慶南部水江板橋鋁土礦伴生鋰主要富集在含鋁巖系中上部，含鋰礦石為鋁土礦和高鋁黏土巖，平均品位830X10-6；重慶彭水縣桑拓坪煤礦伴生鋰主要富集在吳家坪組底部不整合面（朱正杰等，2014），含鋰礦石為凝灰質(zhì)鋁土巖，鋰金屬含量1145X10-6。上述找礦與研究成果，顯示了國內(nèi)黏土型鋰礦良好的資源潛力和找礦前景。近年來，隨著鋰金屬戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的定位、需求量的不斷增長和價(jià)格不斷攀升，加之賈達(dá)爾（Jadar）黏土型鋰礦床的成功開發(fā)與示范，使得該類礦產(chǎn)的獨(dú)立開發(fā)成為可能。黏土型鋰礦越來越受到眾多中國政府和礦產(chǎn)學(xué)者的重視，在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中，專門設(shè)立有黏土型鋰礦方面的科研項(xiàng)目，成為勘查研究的熱點(diǎn)方向之一。溫漢捷等在黔滇地區(qū)的研究，提出了黏土型鋰礦床的成因機(jī)制與下伏碳酸鹽巖基底的風(fēng)化—沉積作用密切相關(guān)的“碳酸鹽黏土型鋰礦床新類型”，在國內(nèi)黏土型鋰礦床研究方面具有里程碑意義。目標(biāo)層位為貴州下石炭統(tǒng)九架爐組（G1jj）鐵鋁巖系（凌坤躍等，2019）和云南下二疊統(tǒng)倒石頭組（P1d）含鋁巖系中（崔燚等，2022），鋰元素主要以離子吸附態(tài)賦存于蒙脫石黏土礦物中。在滇中地區(qū)開展的碳酸鹽黏土型鋰礦科研性示范勘查與遠(yuǎn)景預(yù)測評價(jià)取得了令人滿意的結(jié)果：①在滇中地區(qū)探獲Li2O資源量0.34Mt（鋰金屬量為0.16Mt）：②從玉溪紅塔區(qū)小石橋到滇中3800km2范圍內(nèi)，潛在Li2O資源量為4.89Mt（鋰金屬量為2.27Mt），Li2O平均品位為0.3%，最高1.02%，找礦潛力巨大。按照相關(guān)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，Li2O平均品位0.2%即有開采價(jià)值，小石橋鋰礦有望成為世界級鋰礦。總之，這一類型鋰礦在我國具有分布范圍廣、層位穩(wěn)定、資源潛力大、易開采等特點(diǎn)，可望成為我國新的重要的鋰金屬來源。姚雙秋等（2021）在桂西平果地區(qū)上二疊統(tǒng)合山組（P3h）底部含鋁土礦段的上部碳質(zhì)泥巖和頁巖發(fā)現(xiàn)了厚約1m的鋰礦化層。對鋰元素賦存狀況和物質(zhì)來源研究結(jié)果表明，鋰元素在風(fēng)化強(qiáng)度適中的黏土礦化階段有利于富集，分別以離子吸附態(tài)和類質(zhì)同象形式主要賦存于蒙脫石和綠泥石黏土礦物中，并以后者為主。部分地段鋰金屬平均品位為930x10-6~2465x10-6，已到達(dá)碳酸鹽黏土型鋰礦的工業(yè)指標(biāo)要求，具有良好的勘查開發(fā)潛力。進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，鋰來源于下伏碳酸鹽巖和晚二疊世的中酸性火山巖。近年來，中國煤炭地質(zhì)總局廣西煤炭地質(zhì)局通過勘查示范與研究（廖家隆等，2020a，2020b，2022），在桂中地區(qū)上二疊統(tǒng)合山組（P3h）含煤碳酸鹽巖系中發(fā)現(xiàn)了鋰元素超常富集，并按“三條線”原則對工程基本間距進(jìn)行了探討。地表和鉆孔取樣測試結(jié)果表明，合山組賦存4層（I~Ⅳ）鋰異常富集層位，其中I號礦化層位于合山組底部的鐵鋁巖一煤（碳質(zhì)泥巖）—黏土巖段，是最重要的礦化層位，向上依次為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號礦化層。在11km2的科研勘查示范區(qū)內(nèi)，按照鋰元素品位900X10-6進(jìn)行試圈試算，I號礦層厚度1.99m，平均品位1579X10-6，Ⅲ號礦層厚度1.05m，平均品位956x10-6，Li2O資源量合計(jì)0.07Mt，暗示了在廣西尋找該類型鋰礦的巨大潛力。通過X射線衍射分析（XRD）、掃描電鏡能譜分析（SEM-EDS）、電子探針顯微分析（EPMA）及鋰元素分離提取試驗(yàn)輔助分析得知，樣品中的礦物成分以富鋰黏土礦物為主，其中I號礦層以伊利石為主，高礦化地段出現(xiàn)鋰綠泥石，Ⅲ號礦層以高嶺石為主。鋰元素賦存狀態(tài)為類質(zhì)同象形式為主（>97%），次為離子吸附形式（<3%）。近年來，鋰元素分離提純試驗(yàn)得到眾多學(xué)者的重視。李榮改等人公開的“一種低品位含鋰粘土礦提鋰方法”簡述從低品位含鋰粘土礦提鋰的方法，則是通過添加硫酸鈣、氟化鈣、硫酸鈉作為助劑，在800℃下對黏土礦進(jìn)行改性焙燒，再采用50%的硫酸進(jìn)行浸出提鋰。溫漢捷等對鋰元素的提取進(jìn)行了攻關(guān)，研發(fā)出破碎磨粉—高溫焙燒—鐵鹽溶液離子交換—含鋰濾液工藝流程，并獲得了“離子交換法提取碳酸鹽粘土型鋰礦中鋰的方法”發(fā)明專利，該流程不僅鋰的提取率最高可達(dá)90%，而且實(shí)現(xiàn)了具有成本低、效率高、環(huán)境友好、工藝簡單等特點(diǎn)。李良彬等人公開的“一種含鋰黏土提鋰的方法”專利，其工藝是將含鋰黏土、碳酸鈣、硫酸鈉、硫酸鉀混合造粒后，在900~1100℃下高溫煅燒后，再進(jìn)行鋰的提取。趙中偉等基于含鋰黏土礦物大都具有鋰離子導(dǎo)電性，研發(fā)出一種利用電場的作用，采用電化學(xué)方法強(qiáng)制鋰離子移動富集，直接從黏土型鋰礦中提取鋰的綠色高效低耗能方法，并獲取了專利。廣西煤炭地質(zhì)局與中南大學(xué)聯(lián)合開展桂中地區(qū)煤系黏土型鋰礦分離提純試驗(yàn)研究（廖家隆等），在高溫焙燒活化—硫酸浸出試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，基于“富鋰黏土礦預(yù)先活化—浸出—除雜”的技術(shù)路線，主要進(jìn)行了“無助劑焙燒—酸浸”、“低溫熟化—水浸”、“兩段焙燒—水浸”等流程試驗(yàn)，取得了低品位的黏土型鋰礦分離提純新進(jìn)展。2022年8月，苗耀文等獲取了“一種從鋰黏土中提取鋰的方法”發(fā)明專利，采用微波焙燒—水浸法從黏土型鋰資源提取鋰，浸出劑成本低且提取率高。綜上，我國黏土型鋰礦床主要集中在找礦預(yù)測或潛力評價(jià)層面上，落腳于找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定或找礦靶區(qū)的評價(jià)和優(yōu)選，更多側(cè)重于成礦構(gòu)造環(huán)境、成因機(jī)制、礦源及元素賦存狀況等基礎(chǔ)研究。探獲資源量地質(zhì)可靠程度普遍很低，僅僅是對資源潛力的遠(yuǎn)景評價(jià)，按《固體礦產(chǎn)資源儲量分類》（GB/T17766-2020），絕大多數(shù)屬于潛在礦產(chǎn)資源。偉晶巖型和鹵水型鋰礦具有工業(yè)價(jià)值意義，是勘查與開發(fā)主要對象。黏土型鋰礦床因品位普遍低，不具開發(fā)價(jià)值，長期以來，停留在元素賦存狀況、成因機(jī)制等基礎(chǔ)理論研究層面和資源潛力評價(jià)的初級階段。近年來，隨著鋰礦資源需求的不斷增加和價(jià)格的不斷攀升，使得黏土型鋰礦床規(guī)模開發(fā)成為可能。黏土型鋰礦床是鋰礦重要類型之一，因具有分布地域廣，超常富集面積大，礦化層位穩(wěn)定等特點(diǎn)，使得該礦的資源潛力巨大，找礦前景樂觀。加大黏土型鋰礦床的勘查評價(jià)投入和分離提取關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入，認(rèn)真梳理并有效解決好找礦勘查過程中存在的問題，可望實(shí)現(xiàn)鋰礦的找礦重大突破。2.1 以往煤、鋁等礦產(chǎn)綜合勘查與評價(jià)工作對鋰礦的關(guān)注度不足前已敘及，縱使黏土型鋰礦床資源潛力驚人，但因黏土型鋰礦床尚不具備開采價(jià)值，不屬于可開發(fā)利用的鋰礦工業(yè)類型，長期以來不能按獨(dú)立鋰礦對待。我國黏土型鋰礦床多與煤、鋁土礦及黏土巖空間關(guān)系密切，因此，鋰元素更多地是作為煤或鋁土礦的伴生有益元素，在煤、鋁及黏土巖等礦產(chǎn)勘查過程中，按照礦產(chǎn)勘查規(guī)范綜合勘查、綜合評價(jià)的一般要求而偶然發(fā)現(xiàn)的，后續(xù)未進(jìn)行專門的勘查投入和系統(tǒng)評價(jià)，僅粗略地開展了資源潛力遠(yuǎn)景評價(jià)。當(dāng)然，這樣的狀況是可以理解的，畢竟“能賺錢的石頭才是礦”。即便是作為伴生有益元素在煤、鋁等礦產(chǎn)勘查過程中開展綜合勘查與評價(jià)，也難免有漏礦情形。主要有以下幾點(diǎn)原因：①鋰元素超常富集多是煤、鋁礦產(chǎn)學(xué)者在勘查煤、鋁礦產(chǎn)過程中不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)的，長期以來，多是從伴生有益元素角度看待鋰元素，未將其作為獨(dú)立礦產(chǎn)對待。換句話說，如果因煤、鋁主礦產(chǎn)資源前景不佳而終止勘查，鋰元素的綜合評價(jià)工作自然就停止了。②受專業(yè)限制，煤、鋁勘查工作者對鋰礦種敏感度不夠，對黏土型鋰礦床成礦機(jī)理和成礦規(guī)律理解不深刻，主觀上難以引起重視。③在煤、鋁等礦產(chǎn)勘查過程中，僅對同體共（伴）生有益元素進(jìn)行分析測試。鋰元素雖多與煤、鋁礦產(chǎn)相伴產(chǎn)出，但常產(chǎn)于煤層和鋁土礦層的頂、底板的黏土巖層位，空間上與煤、鋁形成互補(bǔ)關(guān)系，對于異體共（伴）生的鋰元素因不含主礦種而往往忽略了采樣，造成找礦線索的遺漏。如桂西平果地區(qū)鋰元素富集層位為含鋁土礦段的上部碳質(zhì)泥、頁巖中，并非與鋁土礦層同體共生。④勘查過程中只能按照主礦種采樣規(guī)范要求進(jìn)行規(guī)范采樣，但因不同礦種采樣的規(guī)范要求是有差異的，對于伴生元素而言，樣品往往就顯得不規(guī)范，代表性不強(qiáng)，一定程度地影響了伴生元素的評價(jià)，樣品測試數(shù)量也僅限于滿足規(guī)范和報(bào)告編制的最低要求。⑤實(shí)驗(yàn)室對主礦種與共（伴）生元素的重視程度往往也有差異，導(dǎo)致主礦元素和伴生有益元素測試數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)性也存在差異。⑥受探（采）礦權(quán)人意愿和資金投入限制，即便發(fā)現(xiàn)有鋰元素超常富集這樣良好的找礦線索，后續(xù)也很難開展專門性勘查評價(jià)工作。2.2 缺乏指導(dǎo)勘查工作的規(guī)范依據(jù)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范是礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的基本遵循和作業(yè)依據(jù)。由于黏土型鋰礦床屬于鋰礦新類型、新層系，因而新近發(fā)布的《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查規(guī)范稀有金屬》（DZ/T0203-2020），適合的鋰礦類型是堿性花崗巖型鋰礦床、花崗偉晶巖型鋰礦和鹵水型鋰礦，不涉及黏土型鋰礦床。后者與前三者在礦床成因、成礦作用、含礦地質(zhì)體（容礦巖系）、礦體規(guī)模與產(chǎn)態(tài)、礦石組構(gòu)、元素賦存狀況等方面差異迥然，難以參考借用，更不能簡單套用。由于沒有針對性的勘查規(guī)范作為黏土型鋰礦床的勘查依據(jù)，且新近發(fā)布的《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范稀有金屬類》（DZT0203-2020）也無法參考，導(dǎo)致此類礦產(chǎn)的實(shí)際勘查過程中無章可循，遇到這樣那樣的具體問題在所難免。主要體現(xiàn)在：①勘查類型不能確定?；诘V床規(guī)模、形態(tài)、有用組分的均勻程度、厚度穩(wěn)定程度及構(gòu)造的影響程度等5個(gè)因素制約下的勘查類型劃分沒有依據(jù)，而勘查類型劃分和確定是勘查工程部署和工程控制礦體的前提和基礎(chǔ)。②基本勘查工程（鉆探或坑探）間距無法確定。在不同勘查階段探求不同地質(zhì)可靠程度的塊段中的各類勘查工程間距的設(shè)計(jì)沒有依據(jù)，換句話說，探獲資源量的地質(zhì)可靠程度無法評價(jià)，使得勘查工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施無章可循。③沒有一般或參考性工業(yè)指標(biāo)。這就造成普查階段礦體與圍巖認(rèn)識不清、界線不明，礦體無法圈聯(lián)，資源量無法估算，勘查工作的基本目標(biāo)任務(wù)難以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，更高級勘查階段的工業(yè)指標(biāo)論證也無從談起；④即便勘查單位根據(jù)自身的理解，探索性開展了勘查示范工作，由于沒有勘查規(guī)范作為評審依據(jù)，難以通過資源儲量的評審與認(rèn)定，也給礦業(yè)權(quán)評估和礦權(quán)權(quán)益金管理工作增加了難度。2.3 礦業(yè)權(quán)設(shè)置中的不利因素導(dǎo)致勘查力度不足我國現(xiàn)行的礦業(yè)權(quán)出讓制度有其積極的一面，既健全了礦產(chǎn)資源有償使用制度，維護(hù)國家礦產(chǎn)資源所有者權(quán)益，促進(jìn)礦產(chǎn)資源保護(hù)與合理利用，又通過全面公平公正、公開透明的市場化競爭性出讓，充分發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，但也有不利的一面，那就是一定程度上抑制了勘查市場活力，挫傷了礦業(yè)權(quán)人找礦的積極性，礦產(chǎn)資源供應(yīng)與安全保障能力下降。礦產(chǎn)勘查工作是礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的前提和保障。礦產(chǎn)勘查伴有不小的投資風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在勘查工作的初級階段。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，除大型沉積礦產(chǎn)外，絕大多數(shù)礦產(chǎn)從最初的空白區(qū)找礦開始，到最終的建礦投產(chǎn)，勘查的成功率僅為1%，甚至更低。換而言之，100個(gè)勘查項(xiàng)目中僅有1個(gè)能轉(zhuǎn)入工業(yè)開采階段?？梢姴徽撌菑捻攲釉O(shè)計(jì)，還是政策制定，堅(jiān)持引導(dǎo)和鼓勵(lì)勘查，放開勘查市場，激發(fā)礦業(yè)權(quán)人的積極性和地勘行業(yè)的活力，找出更多的礦產(chǎn)資源，方能從根本上保障我國資源安全和經(jīng)濟(jì)社會的穩(wěn)定發(fā)展。2000年出臺的國土資源部309號文《礦業(yè)權(quán)出讓轉(zhuǎn)讓管理暫行規(guī)定》，將探礦權(quán)按礦產(chǎn)資源法規(guī)定的自由申請“取得”，改為由政府有限地“設(shè)置”和“出讓”，人為地營造的探礦權(quán)的稀缺性和競爭性。雖然通過市場化競爭最大程度地保證了“出讓收益”，但形成了勘查區(qū)塊設(shè)置過少，勘查項(xiàng)目投放不足，大量找礦線索被閑置，找礦空間被人為大幅壓縮。一方面眾多地勘單位也失去找礦空間，地勘市場持續(xù)低迷，一方面又抑制了礦業(yè)權(quán)人的積極性，市場商業(yè)資本被迫轉(zhuǎn)向其他產(chǎn)業(yè)。有資料顯示，2020年我國礦產(chǎn)勘查面積僅占國土面積1.59%，占可開展地質(zhì)工作面積的2.19%，相對于加拿大、澳大利亞、美國等礦業(yè)發(fā)達(dá)國家，占比偏小，難以從根本上保障國家礦產(chǎn)資源需求和安全。2017年前，探礦權(quán)人要繳納礦業(yè)權(quán)價(jià)款，即對國家出資查明礦產(chǎn)地而繳納的投資補(bǔ)償?！兜V業(yè)權(quán)出讓收益征收管理暫行辦法》（財(cái)綜[2017]35號）發(fā)布后，把補(bǔ)償性礦業(yè)權(quán)價(jià)款，調(diào)整為國家為實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源權(quán)益而征收的礦業(yè)權(quán)出讓收益，由探礦權(quán)人向國家繳納探礦權(quán)出讓收益。強(qiáng)調(diào)了國家所有者權(quán)益而未充分考慮礦業(yè)企業(yè)權(quán)益、企業(yè)負(fù)擔(dān)和探礦權(quán)人面臨的巨大勘查風(fēng)險(xiǎn)。探礦權(quán)人勘查投入越多，繳納的探礦權(quán)出讓收益金可能越多，且大多數(shù)礦業(yè)權(quán)人在礦產(chǎn)開發(fā)獲益前是無能力支付礦業(yè)權(quán)出讓收益，對于由探礦權(quán)人出資查明礦產(chǎn)資源形成礦產(chǎn)地有失公允。礦業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)的加重，加上勘查投入的資金風(fēng)險(xiǎn)，挫傷了礦業(yè)權(quán)人風(fēng)險(xiǎn)勘探的積極性，直接導(dǎo)致勘查需求大幅減少，地勘單位找礦空間壓縮，勘查任務(wù)銳減，生存壓力增大，最終導(dǎo)致礦產(chǎn)資源儲備不足，礦產(chǎn)資源保障安全面臨挑戰(zhàn)。事實(shí)上，國際上成熟發(fā)達(dá)礦業(yè)國家如加拿大、澳大利亞、美國、秘魯、南非等國在探礦權(quán)階段不收取權(quán)益金，僅在生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收權(quán)益金。我國是全球最大的礦產(chǎn)資源生產(chǎn)和消費(fèi)國，也是最大的的礦產(chǎn)品進(jìn)口國。預(yù)測到2035年，我國新能源礦產(chǎn)的需求都將保持快速增長態(tài)勢，13種礦產(chǎn)的需求還有增長空間。礦產(chǎn)資源不能自給自足的態(tài)勢將長期存在。加大勘查投入，不斷擴(kuò)大找礦成果，迫在眉睫，也勢在必行。近年來，隨著新一代信息技術(shù)、高端裝備制造等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的需求仍將持續(xù)維持在高位，特別是一些用量相對較小的關(guān)鍵戰(zhàn)略性礦產(chǎn)（如稀土、鈷、鋰等）需求還將快速增長。重視勘查、鼓勵(lì)勘查、放開勘查，加大公益勘查投入，吸引市場資本勘查，不斷夯實(shí)我國資源家底，對于降低我國資源對外依賴度，從而提高我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源安全供應(yīng)能力，全力支撐我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。按照《自然資源部關(guān)于推進(jìn)礦產(chǎn)資源管理改革若干事項(xiàng)的意見》（試行）（自然資規(guī)〔2019〕7號），包括鋰在內(nèi)的14個(gè)重要關(guān)鍵戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的礦業(yè)權(quán)出讓登記由自然資源部負(fù)責(zé)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了重要戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的礦業(yè)權(quán)管控力度，而在引導(dǎo)與鼓勵(lì)對關(guān)鍵戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的勘查，保障資源供給能力方面關(guān)注不夠。現(xiàn)行的礦產(chǎn)資源勘查登記管理規(guī)定、礦業(yè)權(quán)出讓收益征收暫行管理辦法及其礦業(yè)權(quán)相關(guān)政策文件，保證了出讓收益，強(qiáng)調(diào)的是平等對待市場主體，更好發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，但如何統(tǒng)籌做好在培育并不斷做大勘查市場、引導(dǎo)社會商業(yè)資本進(jìn)入勘查市場、減去企業(yè)負(fù)擔(dān)、鼓勵(lì)和放開勘查市場方面及保障國家礦產(chǎn)資源安全等方面工作，值得深入思考，有待進(jìn)一步改革調(diào)整。前已敘及，黏土型鋰礦是鋰礦重要成因類型之一，分布范圍廣，資源潛力巨大，找礦前景好。通過全面系統(tǒng)地勘查部署，有望實(shí)現(xiàn)鋰礦資源重要找礦突破，成為鋰礦資源的有力接續(xù)。然而黏土型鋰礦因鋰元素含量普遍低，長期以來不具備工業(yè)開采價(jià)值。隨著鋰礦價(jià)格的快速大幅飆升，使其具備了潛在工業(yè)價(jià)值與開發(fā)的可能。截至目前，黏土型鋰礦的經(jīng)濟(jì)意義尚不明確。就世界范圍而言，除塞爾維亞的賈達(dá)爾鋰礦含有獨(dú)立鋰礦物（賈達(dá)爾石），礦床平均品位高而規(guī)模開發(fā)，尚未見其他規(guī)模開采的正式報(bào)道。對于此類經(jīng)濟(jì)意義尚不明確的新類型和新層系潛在礦產(chǎn)資源，是否具備工業(yè)價(jià)值尚不清楚，還需要開展科技攻關(guān)、示范研究和反復(fù)的工程實(shí)踐，因此，不宜按照其他成熟的工業(yè)礦種，用現(xiàn)行的礦產(chǎn)資源勘查登記管理規(guī)定，進(jìn)行礦業(yè)權(quán)設(shè)置與投放，并征收的礦業(yè)權(quán)出讓收益。再者，礦產(chǎn)勘查本身就有很大的風(fēng)險(xiǎn)，對于新類型和新層系低品位黏土型鋰礦而言，風(fēng)險(xiǎn)更是不言而喻的，現(xiàn)行礦業(yè)權(quán)管理體制下，誰會為尚未納入工業(yè)類型的黏土型鋰礦床而冒更大的風(fēng)險(xiǎn)呢?如果不按現(xiàn)行的礦產(chǎn)資源管理和礦業(yè)權(quán)管理等規(guī)定，對于此類新類型礦產(chǎn)，則又處于礦產(chǎn)資源管理的“真空”地帶。目前開展的不少的科學(xué)勘查研究與工程示范項(xiàng)目，很難受到法律的保護(hù)和礦業(yè)管理部門的認(rèn)可。不得不面對這樣一種窘境，即一方面明知黏土型鋰礦的勘查示范研究與工程實(shí)踐顯得十分必要而迫切，一方面地勘單位和礦山企業(yè)卻難以名正言順地開展相關(guān)先行先試勘查示范與工程實(shí)踐。2.4 礦石加工選冶技術(shù)性能重視程度不夠礦石加工選冶技術(shù)性能是礦床經(jīng)濟(jì)評價(jià)中的重要依據(jù)和組成部分。按照《礦產(chǎn)勘查礦石加工選冶技術(shù)性能實(shí)驗(yàn)研究程度要求》（DZ/T0340-2020），礦石加工選冶技術(shù)性能實(shí)驗(yàn)研究程度取決于不同的勘查階段、可選性、資源儲量規(guī)模等要素。以往勘查工作過程中，一個(gè)普遍的問題是，在不同勘查階段對資源儲量重視程度一般高于對礦石加工選冶試驗(yàn)研究程度。黏土型鋰礦床作為可能的鋰礦重要工業(yè)新類型，一個(gè)主要的技術(shù)瓶頸就是如何經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、綠色高效地從中分離提純含量相對較低的鋰元素。目前，從黏土型鋰礦中分離提純鋰的工藝相對簡單，成本相對較低。主要有直接浸出工藝、焙燒—酸浸工藝、助劑混合焙燒—浸出工藝、氯化硫化工藝等（李榮改等，2014；趙元藝，2015；朱麗等，2020b）。一個(gè)顯著的缺陷是前述提取工藝均存在浸出液酸性強(qiáng)，反應(yīng)殘?jiān)h(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)高等破壞生態(tài)環(huán)境問題。朱麗等提出了焙燒一氯鹽浸出工藝（朱麗等，2020a），但浸出率偏低。對于離子吸附型鋰元素主流的提取工藝流程是用不同濃度的硫酸在常溫常壓下或適當(dāng)增溫條件下進(jìn)行逐級淋濾分離，然后通過離子交換，最終得到工業(yè)級碳酸鋰產(chǎn)品（圖1）。國內(nèi)該類試驗(yàn)還尚處于實(shí)驗(yàn)室流程試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)階段，尚無成熟的工藝流程借鑒。
圖1 黏土型鋰礦酸浸回收工藝流程 摸清鋰元素賦存的黏土礦物類型及其賦存狀態(tài)（吸附、類質(zhì)同象替代、獨(dú)立礦物）對于鋰元素的分離提純方法、工藝流程選擇和提取除雜效率分析改進(jìn)等方面有著重要意義，這也是研究鋰元素賦存狀況的主要目的之一。然而，多數(shù)研究工作與鋰元素的分離提純工藝試驗(yàn)實(shí)踐工作結(jié)合不緊密，甚至完全脫鉤，出現(xiàn)兩張皮情形。2.5 可供勘查評價(jià)與找礦預(yù)測的超常富集成因機(jī)制與找礦模型的基礎(chǔ)研究尚不深入近年來，黏土型鋰礦床受到越來越多礦產(chǎn)學(xué)者的關(guān)注。對于黏土型鋰礦床的黏土礦物成因、鋰元素超常富集機(jī)理與富集成礦作用過程、載體礦物、賦存狀況、沉積物源及成礦物質(zhì)來源等成礦理論相關(guān)的基礎(chǔ)地質(zhì)科學(xué)問題不斷取得新進(jìn)展。不足之處是，沉積成礦期物源區(qū)構(gòu)造屬性和沉積區(qū)精細(xì)的巖相古地理與沉積環(huán)境空間配置關(guān)系研究程度不足，使得目前的成礦理論與成礦規(guī)律研究成果過于宏觀，難以直接轉(zhuǎn)化為可指導(dǎo)小尺度精準(zhǔn)預(yù)測的綜合找礦模型。目前，我國黏土型鋰礦床有利區(qū)或找鋰礦靶區(qū)多是在勘查煤、鋁土礦和黏土礦過程中，通過共（伴）生有益礦產(chǎn)的綜合評價(jià)而發(fā)現(xiàn)的。黏土型鋰礦成礦理論如何轉(zhuǎn)換為清晰的找礦思維和明確的找礦方向，找礦模型如何精準(zhǔn)預(yù)測找礦靶區(qū)，有力指導(dǎo)找礦工作，尚在摸索階段。我國黏土型鋰礦床一方面在空間上多與煤、鋁礦產(chǎn)相伴產(chǎn)出，常產(chǎn)于煤層、鋁土礦層的頂?shù)装澹?/span>與煤、鋁形成互補(bǔ)關(guān)系，另一方面也有自身特點(diǎn)，以不同形式賦存于黏土礦物中，除原有成熟的煤、鋁礦勘查技術(shù)方法外，還應(yīng)結(jié)合黏土型鋰礦床自身特點(diǎn)建立起一套針對性強(qiáng)的高效勘查技術(shù)方法體系。3.1 拓展找礦空間，加大黏土型鋰礦勘查評價(jià)力度鋰金屬既屬于國家戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)，也屬于關(guān)鍵礦產(chǎn)資源，直接關(guān)乎國家科技進(jìn)步、新興產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和國家安全。隨著近年來新能源汽車的飛速發(fā)展，全世界鋰的需求量也快速增加，各國均對鋰礦資源給予更高關(guān)注，我國也不例外?？梢钥闯?，未來的大國間的科技競賽在很大程度上將集中于對包括鋰在內(nèi)的關(guān)鍵戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源的博弈。我國鋰礦資源保障仍顯不足，進(jìn)口依賴度處于高位，國家資源安全受到嚴(yán)重影響。積極尋找更多的鋰礦產(chǎn)地，儲備更多的鋰礦資源是解決國內(nèi)乃至世界鋰資源短缺的根本出路。黏土型鋰礦床是鋰礦重要類型之一，因其分布范圍廣，資源潛力巨大，具有非常好的勘查開發(fā)前景，有望成為未來鋰礦資源勘查開發(fā)的重要類型?；谝陨险J(rèn)識，地勘單位應(yīng)在黏土型鋰礦國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新進(jìn)展和成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高專業(yè)的敏感性、行業(yè)的前瞻性，站在國家發(fā)展戰(zhàn)略、國家資源保障能力和國家安全的高度，充分認(rèn)識黏土型鋰礦床的重要性，密切關(guān)注國外該類礦的勘查開發(fā)利用研究和工程示范新進(jìn)展。通過科技攻關(guān)與反復(fù)工程實(shí)踐，待鋰礦單獨(dú)開發(fā)利用的條件成熟時(shí)，及時(shí)將黏土型鋰礦床列為獨(dú)立的新礦種類型。具體措施建議有以下4條：(1)建議由中國地質(zhì)調(diào)查局牽頭，組織煤炭、地礦、有色等地勘系統(tǒng)，對以往煤、鋁土礦勘查資料和相關(guān)化探資料進(jìn)行二次開發(fā)，系統(tǒng)梳理伴生鋰元素評價(jià)資料，發(fā)現(xiàn)富集異常找礦線索，圈定超常富集有利區(qū)或找礦靶區(qū)。(2)建議在今后的煤、鋁土礦及(偏)堿性花崗巖/酸性火山巖有關(guān)風(fēng)化黏土巖礦勘查開發(fā)過程中注重鋰元素的綜合勘查評價(jià)。(3)建議在新的一輪找礦突破戰(zhàn)略行動中，對新發(fā)現(xiàn)的鋰元素超富異常地段予以重點(diǎn)關(guān)注，必要時(shí)安排專門性勘查評價(jià)示范工作。(4)我國是由多個(gè)(微)地塊在長期的地質(zhì)歷史發(fā)展過程中俯沖碰撞—拼接鑲嵌而成的，構(gòu)造背景復(fù)雜、巖漿活動強(qiáng)烈、成鋰礦條件優(yōu)越。今后地勘工作中不僅要關(guān)注傳統(tǒng)的花崗巖型、花崗偉晶巖型鋰礦和煤、鋁關(guān)系密切的黏土型鋰礦床新類型，還要關(guān)注類似國外的火山巖有關(guān)黏土型鋰礦床的尋找。3.2 通過勘查示范與工程實(shí)踐，盡快形成黏土型鋰礦勘查規(guī)范和評價(jià)體系前已敘及，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范是礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的必要前提和工作指導(dǎo)，貫穿礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的全過程。換而言之，沒有礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范，礦產(chǎn)資源勘查就沒有了規(guī)范和依據(jù)，勘查工作和找礦成果也無法得到認(rèn)定，系統(tǒng)的勘查部署難以實(shí)施，后續(xù)的開發(fā)利用也就失去了資源供給保障。黏土型鋰礦床資源潛力巨大，找礦前景良好，隨著需求量的不斷增大和價(jià)格的不斷攀升，大規(guī)模商業(yè)開發(fā)已成為可能，有望成為鋰礦重要工業(yè)類型。在有黏土型鋰礦地質(zhì)勘查規(guī)范的基礎(chǔ)上，通過一系列科技攻關(guān)、全面的調(diào)查評價(jià)、系統(tǒng)的勘查部署及專門的勘查投入，有望獲取更多找礦成果，真正實(shí)現(xiàn)鋰礦資源的重大找礦突破。可見，黏土型鋰礦地質(zhì)勘查規(guī)范是在全國范圍內(nèi)系統(tǒng)開展的黏土型鋰礦勘查評價(jià)工作的必要條件和先行基礎(chǔ)性工作。因此，在反復(fù)的工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過歸納總結(jié)，盡快出臺黏土型鋰礦地質(zhì)勘查規(guī)范已是迫在眉睫。建議自然資源部地質(zhì)勘查管理司牽頭，由全國自然資源和國土空間規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(SAC/TC93)會同自然資源部礦產(chǎn)資源儲量評審中心組織實(shí)施，聯(lián)合相關(guān)地勘科研單位、礦山設(shè)計(jì)單位、選冶生產(chǎn)科研單位及礦山企業(yè)，結(jié)合鋰礦產(chǎn)品價(jià)格現(xiàn)狀與走勢預(yù)測，在政府允許的找礦空間范圍內(nèi)，優(yōu)選有代表性的找礦靶區(qū)，開展科學(xué)性勘查研究示范、工業(yè)提取與除雜試驗(yàn)及試探—試圈試算—試采試選工程實(shí)踐，從勘查開發(fā)的反復(fù)實(shí)踐中歸納總結(jié)可在全國范圍內(nèi)試行的黏土型鋰礦地質(zhì)勘查規(guī)范。在此基礎(chǔ)上，通過后續(xù)的勘查評價(jià)工作實(shí)踐，不斷發(fā)現(xiàn)規(guī)范中存在問題，不斷修訂完善規(guī)范，保證黏土型鋰礦床勘查工作有章可循、有據(jù)可依。為黏土型鋰礦勘查工作部署、勘查項(xiàng)目設(shè)置，全面系統(tǒng)開展黏土型鋰礦床找礦突破戰(zhàn)略行動打好基礎(chǔ)，做好鋪墊。3.3 從礦產(chǎn)資源與礦業(yè)權(quán)管理層面主動引導(dǎo)勘查和鼓勵(lì)勘查前已敘及，有限的探礦權(quán)設(shè)置與市場競爭性出讓，形成充分激烈的競爭局面，在最大程度保證了國家出讓收益的同時(shí)，但也帶來勘查市場的低迷、勘查單位和礦業(yè)企業(yè)的積極性的下跌、商業(yè)勘查資金失去興趣另投它處等負(fù)面影響。應(yīng)當(dāng)從國家政策層面正面引導(dǎo)和鼓勵(lì)黏土型鋰礦勘查活動，吸引商業(yè)性勘查風(fēng)險(xiǎn)投入，激活勘查市場活力，提升國內(nèi)關(guān)鍵礦產(chǎn)供給能力，保障國家礦產(chǎn)資源安全。因此現(xiàn)行的礦業(yè)權(quán)管理規(guī)定與辦法需要修訂調(diào)整，統(tǒng)籌兼顧國家所有者權(quán)益和探礦權(quán)人權(quán)益，統(tǒng)籌兼顧勘查市場公平有序和勘查空間保障充分，努力在二者間找到最佳平衡點(diǎn)，方能推動我國礦業(yè)走上良性發(fā)展的道路。特別是對于低品位的黏土型鋰礦，鋰元素分離提純工藝處于探索階段，國內(nèi)尚無開發(fā)成功先例和工程示范，其經(jīng)濟(jì)意義尚不明確，還不能確定是否有工業(yè)開采價(jià)值，在管理上應(yīng)區(qū)別于其他成熟礦產(chǎn)資源，不能簡單地套用現(xiàn)行的礦產(chǎn)資源管理與礦權(quán)管理等規(guī)定。提出以下幾點(diǎn)建議：(1)建議行業(yè)主管部門發(fā)揮基礎(chǔ)性公益性先行性作用，在新一輪找礦戰(zhàn)略突破行動中，高度重視黏土型鋰礦新礦種，加大黏土型鋰礦勘查研究投入與引導(dǎo)。在科學(xué)性勘查研究與開發(fā)利用工程示范引領(lǐng)的基礎(chǔ)上，通過以往煤、鋁等礦產(chǎn)成果資料的全面梳理和二次開發(fā)等途徑，開展黏土型鋰礦資源潛力評價(jià)，繼而系統(tǒng)部署新型黏土型鋰礦相關(guān)的基礎(chǔ)研究與勘查評價(jià)工作，既爭取新型黏土型鋰礦的找礦新突破，又盡可能降低商業(yè)勘查技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和資金風(fēng)險(xiǎn)。(2)借鑒國際上礦業(yè)發(fā)達(dá)國家的礦業(yè)權(quán)管理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，完善我國礦業(yè)權(quán)登記管理規(guī)定。建議對于尚不成熟未納入工業(yè)類型的新型黏土型鋰礦，將找礦普查工作作為非排他性勘查，實(shí)行政府備案制管理，最大限度地開放普查找礦空間，并通過市場出讓流轉(zhuǎn)保障礦業(yè)企業(yè)找礦成果權(quán)益，鼓勵(lì)自由找礦，到詳查階段再設(shè)立礦權(quán)；或是在現(xiàn)行礦業(yè)權(quán)管理辦法的基礎(chǔ)上，變有限設(shè)置“出讓”為自由申請“取得”，釋放更多找礦空間，鼓勵(lì)社會地勘資本的介入，充分發(fā)揮市場主體作用，調(diào)動商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)勘查的積極性，與地勘基金一起掀起黏土型鋰礦的勘查熱潮。(3)如果新型黏土型鋰礦通過大量勘查開發(fā)研究與工程實(shí)踐示范，可以確定其具備工業(yè)開采價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義，建議可在現(xiàn)行礦業(yè)權(quán)登記管理規(guī)定下，通過釋放地調(diào)成果和地勘基金找礦成果，面向市場設(shè)置和投放更多的黏土型鋰礦探礦權(quán)，通過進(jìn)一步勘查投入，形成更多勘查程度高的礦產(chǎn)地。建議調(diào)整礦業(yè)權(quán)出讓收益現(xiàn)行管理辦法，盡可能減少探礦權(quán)人負(fù)擔(dān)，使其輕裝上陣，將有限資金集中投入風(fēng)險(xiǎn)性勘查工作中，以探獲更多黏土型鋰礦的找礦成果。3.4 加大鋰元素的經(jīng)濟(jì)綠色高效分離提純工藝流程研究力度雖然鋰元素的分離提純方法較多、工藝相對簡單、浸出率高，但成熟的工藝流程并未形成，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室工藝流程試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)階段。目前主流的方法是高溫焙燒活化—酸浸法，此法環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)較大；因鋰元素分散，且品位普遍較低，預(yù)富集效果不明顯，分離提純成本比鋰輝石礦和鹽湖鹵水型鋰礦成本高。一定程度上講，鋰的分離提純成為制約低品位黏土型鋰礦床商業(yè)勘查與規(guī)模開發(fā)的主要瓶頸問題。因此，更經(jīng)濟(jì)、更成熟、更高效、更環(huán)保的分離提取與除雜工藝流程亟待突破。建議以下幾點(diǎn)：(1)黏土型鋰礦床尚未進(jìn)入商業(yè)規(guī)模開發(fā)利用階段，目前還未納入鋰礦工業(yè)類型。建議依據(jù)中央全面深化改革委員會會議審議通過的《關(guān)于健全社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國體制的意見》，由科學(xué)技術(shù)部、自然資源部、工業(yè)與信息化部聯(lián)合組織，構(gòu)建多個(gè)黏土型鋰礦選冶關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，采用新冠疫苗多條平行技術(shù)研發(fā)方式，共同快速攻關(guān)，突破相關(guān)技術(shù)瓶頸。(2)分離提純工藝與鋰元素的賦存狀況有密切關(guān)系，建議以分離提取工藝研究為目的，加強(qiáng)礦(化)層中鋰元素載體礦物類型、礦物特征、礦物成因、元素賦存狀況、富集機(jī)理及富集作用過程等基礎(chǔ)研究，支撐鋰分離提純工藝流程的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)研究。(3)建議地勘單位在勘查工作過程中，要注重加強(qiáng)礦石加工選冶技術(shù)性能試驗(yàn)研究，按《礦產(chǎn)勘查礦石加工選冶技術(shù)性能試驗(yàn)研究程度要求》(DZ/T0340-2020)要求積極開展勘查區(qū)內(nèi)相應(yīng)勘查階段的試驗(yàn)研究。3.5 創(chuàng)新成礦理論研究，更好轉(zhuǎn)化為找礦思維相對于花崗偉晶巖型、鹵水型等工業(yè)類型鋰礦，黏土型鋰礦的研究成果相對較少。近年來，隨著國家層面對鋰礦的重視，特別是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鋰礦資源需求量不斷擴(kuò)大，價(jià)格的不斷攀升，黏土型鋰礦床受到越來越多的礦產(chǎn)學(xué)者的關(guān)注，獲取了諸多新進(jìn)展，并不同程度地指導(dǎo)了找礦工作。主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：(1)以地球化學(xué)為主要手段，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景，從大尺度上宏觀分析鋰元素富集背景、時(shí)空分布特征、富集規(guī)律和成因機(jī)制，并提出了宏觀找礦方向和區(qū)域重點(diǎn)找礦層位。(2)針對富鋰黏土，開展X射線衍射分析、掃描電鏡能譜分析(SEM-EDS)、電子探針顯微分析(EPMA)分析，研究黏土礦物與鋰的賦存狀況，一定程度地指導(dǎo)了鋰元素浸出富集與除雜工藝流程試驗(yàn)。(3)在已發(fā)現(xiàn)鋰元素超常富集地段，采取對比的研究思路，運(yùn)用層序地層學(xué)、沉積環(huán)境與沉積相序分析、巖石地球化學(xué)、元素地球化學(xué)及稀土微量地球化學(xué)等為主要研究手段，研究了鋰元素及其載體礦物的來源、構(gòu)造—巖漿事件與成礦間的耦合關(guān)系、成礦前的礦源物質(zhì)預(yù)富集、成礦期沉積環(huán)境與古地理重建、成因機(jī)制、控制條件及富集作用過程。在解決礦床成因機(jī)制重大地質(zhì)科學(xué)問題的同時(shí)，也部分地轉(zhuǎn)換為總體找礦思維和大尺度宏觀找礦方向，一定程度的指導(dǎo)了找礦工程實(shí)踐。一個(gè)不爭的事實(shí)是，黏土型鋰礦往往不是在黏土型鋰礦成礦理論和找礦模型的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)的。因此，可供精細(xì)預(yù)測含鋰礦有利區(qū)的或找礦靶區(qū)的小尺度礦床模式與高精度的找礦模型，還有待于在今后的研究工作中進(jìn)一步完善。建議在最新的成礦理論指導(dǎo)下，充分利用以往資料，從沉積環(huán)境分析入手，從源—運(yùn)—儲—保要素出發(fā)，編制成礦期巖相古地理圖，分析有利于鋰元素沉淀富集的沉積體系總，結(jié)空間分布特征，積極轉(zhuǎn)化為具體的找礦思維和找礦方向，精確預(yù)測和圈定含礦有利區(qū)或找礦靶區(qū)，不斷拓展找礦空間，更好指導(dǎo)今后找礦工作。(1)黏土型鋰礦床是鋰礦重要成因類型之一，分布范圍廣、找礦空間大、資源潛力巨大，具有十分樂觀的勘查開發(fā)前景。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升溫，鋰礦資源需求量的增加，價(jià)格也是持續(xù)上揚(yáng)，為黏土型鋰礦勘查開發(fā)帶來可能。如能引起主管行業(yè)的足夠重視，并有效解決勘查開發(fā)過程中的諸多瓶頸問題，黏土型鋰礦床就有望轉(zhuǎn)為獨(dú)立新礦種，并實(shí)現(xiàn)重大找礦突破，成為未來鋰礦資源勘查、開發(fā)的重要類型和方向，繼而從根本上保障國家資源安全。(2)在重新認(rèn)識和足夠重視黏土型鋰礦的基礎(chǔ)上，通過勘查開發(fā)的科技攻關(guān)、引領(lǐng)示范及反復(fù)實(shí)踐，歸納總結(jié)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范與勘查評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。行業(yè)主管部門發(fā)揮基礎(chǔ)性、公益性、先行性作用，加大新型黏土型鋰礦調(diào)查評價(jià)、勘查投入及分離提純工藝試驗(yàn)。在探礦權(quán)管理和相關(guān)政策方面，統(tǒng)籌兼顧國家權(quán)益和企業(yè)權(quán)益，調(diào)動勘查市場活力，引導(dǎo)更多的商業(yè)資金介入，激發(fā)商業(yè)勘查積極性，共同實(shí)現(xiàn)黏土型鋰礦床重大找礦突破。(3)呼吁國家級和和省級科技管理部門給予黏土型鋰礦床以高度重視，設(shè)立國家級和省級“黏土型鋰礦床先導(dǎo)性勘查開發(fā)關(guān)鍵核心理論技術(shù)研究與示范”科技重大專項(xiàng)。以成礦機(jī)制與元素賦存狀況、勘查評價(jià)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、高效勘查技術(shù)方法體系、分離提純選礦等重大地質(zhì)科技問題為攻關(guān)目標(biāo)，聯(lián)合該產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的地質(zhì)勘查單位、礦山設(shè)計(jì)單位、高校及科研院所開展科技攻關(guān)，為實(shí)現(xiàn)黏土型鋰礦勘查開發(fā)重要突破提供強(qiáng)有力的科技支撐。致謝：感謝匿名審稿專家提供的寶貴建議和責(zé)任編輯辛勤的工作。
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