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大型鋰資源基地調查評價的理論、方法與實踐——以川西甲基卡超大型鋰礦為例 版權信息
- ISBN：9787030701206
- 條形碼：9787030701206 ; 978-7-03-070120-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
大型鋰資源基地調查評價的理論、方法與實踐——以川西甲基卡超大型鋰礦為例 內容簡介
書中介紹了川西以鋰為主成礦區的地質背景與成礦條件,甲基卡等重點工作區傳統地質、地球物理、地球化學、遙感地質及環境地質等方面的調查評價方法及其運用效果,甲基卡超大型典型鋰礦的成礦特征及區域成礦規律,以及甲基卡、可爾因、九龍三岔河、平武-馬爾康等地礦產資源潛力評價和資源環境綜合評價的成果,為建設大型鋰礦資源基地提供了科學依據。
大型鋰資源基地調查評價的理論、方法與實踐——以川西甲基卡超大型鋰礦為例 目錄
目錄
前言
**章 概論 1
**節 鋰——21世紀的能源金屬 1
第二節 國外鋰礦找礦的新進展 5
第三節 大型、超大型鋰輝石礦床的特殊性與找礦方向 15
第四節 開展鋰礦大型資源基地調查評價的現實意義 30
第二章 大型礦產資源基地調查評價工作技術要求 35
**節 大型礦產資源基地調查評價的目標任務 35
第二節 大型礦產資源基地調查評價的基本原則 37
第三節 大型礦產資源基地調查評價的立項依據 37
第四節 大型礦產資源基地調查評價的創新驅動 39
第五節 大型礦產資源基地調查評價的技術路線 40
第六節 大型礦產資源基地調查評價的工作內容 42
第七節 大型資源基地評價過程中應注意的問題 44
第三章 甲基卡大型鋰資源基地的成礦規律與成礦預測 47
**節 典型礦床地質特征 47
第二節 區域成礦地質條件 95
第三節 區域成礦規律 101
第四節 控礦因素和找礦標志 106
第五節 “多旋回深循環內外生一體化”成鋰機制 116
第六節 甲基卡式“五層樓＋地下室”層脈組合勘查模型 118
第四章 資源潛力評價與綜合調查方法 126
**節 甲基卡礦區及外圍 130
第二節 可爾因鋰礦帶 146
第三節 九龍三岔河地區 165
第四節 平武-馬爾康地區 172
第五節 石渠扎烏龍礦區及外圍 175
第五章 甲基卡大型鋰資源基地的專項地質調查 179
**節 交通位置及自然經濟地理概況 179
第二節 戰略新興產業礦產資源概況 181
第三節 以往工作評述 184
第四節 2011年以來項目組的找礦勘查進展 187
第五節 新發現礦產地簡介 190
第六章 甲基卡大型鋰資源基地的地球物理調查 203
**節 區域地球物理特征 203
第二節 物性研究 203
第三節 磁法測量 209
第四節 電法測量 212
第五節 高密度電法測量 234
第六節 大地音頻電磁測深 238
第七節 地質雷達測量 245
第七章 甲基卡大型鋰資源基地的地球化學調查 248
**節 化探異常調查 248
第二節 礦床地球化學特征264
第三節 成礦流體特征 304
第四節 偉晶巖與花崗巖及稀有金屬礦化關系 327
第八章 甲基卡大型鋰資源基地的遙感地質調查 339
**節 甲基卡典型巖石及礦物波譜特征研究 339
第二節 甲基卡大型鋰資源基地遙感找礦研究 350
第三節 甲基卡外圍遙感找礦應用——以川西洛莫及馬爾康地區為例 364
第九章 甲基卡大型鋰資源基地的環境調查與評價 371
**節 自然環境及社會環境現狀調查 371
第二節 甲基卡大型鋰資源基地的環境質量現狀調查 373
第三節 甲基卡大型鋰資源基地的環境評價 382
第十章 甲基卡大型鋰能源金屬基地綜合調查評價 386
**節 技術經濟可行性評價 387
第二節 綠色物理選礦技術的創新應用及效果 400
第三節 鋰作為能源金屬的高端評價 402
第四節 資源環境綜合評價 420
第五節 高端開發利用建議 427
第六節 川西大型戰略性新興產業礦產資源基地規劃建議 428
結論 435
參考文獻 442
前言
**章 概論 1
**節 鋰——21世紀的能源金屬 1
第二節 國外鋰礦找礦的新進展 5
第三節 大型、超大型鋰輝石礦床的特殊性與找礦方向 15
第四節 開展鋰礦大型資源基地調查評價的現實意義 30
第二章 大型礦產資源基地調查評價工作技術要求 35
**節 大型礦產資源基地調查評價的目標任務 35
第二節 大型礦產資源基地調查評價的基本原則 37
第三節 大型礦產資源基地調查評價的立項依據 37
第四節 大型礦產資源基地調查評價的創新驅動 39
第五節 大型礦產資源基地調查評價的技術路線 40
第六節 大型礦產資源基地調查評價的工作內容 42
第七節 大型資源基地評價過程中應注意的問題 44
第三章 甲基卡大型鋰資源基地的成礦規律與成礦預測 47
**節 典型礦床地質特征 47
第二節 區域成礦地質條件 95
第三節 區域成礦規律 101
第四節 控礦因素和找礦標志 106
第五節 “多旋回深循環內外生一體化”成鋰機制 116
第六節 甲基卡式“五層樓＋地下室”層脈組合勘查模型 118
第四章 資源潛力評價與綜合調查方法 126
**節 甲基卡礦區及外圍 130
第二節 可爾因鋰礦帶 146
第三節 九龍三岔河地區 165
第四節 平武-馬爾康地區 172
第五節 石渠扎烏龍礦區及外圍 175
第五章 甲基卡大型鋰資源基地的專項地質調查 179
**節 交通位置及自然經濟地理概況 179
第二節 戰略新興產業礦產資源概況 181
第三節 以往工作評述 184
第四節 2011年以來項目組的找礦勘查進展 187
第五節 新發現礦產地簡介 190
第六章 甲基卡大型鋰資源基地的地球物理調查 203
**節 區域地球物理特征 203
第二節 物性研究 203
第三節 磁法測量 209
第四節 電法測量 212
第五節 高密度電法測量 234
第六節 大地音頻電磁測深 238
第七節 地質雷達測量 245
第七章 甲基卡大型鋰資源基地的地球化學調查 248
**節 化探異常調查 248
第二節 礦床地球化學特征264
第三節 成礦流體特征 304
第四節 偉晶巖與花崗巖及稀有金屬礦化關系 327
第八章 甲基卡大型鋰資源基地的遙感地質調查 339
**節 甲基卡典型巖石及礦物波譜特征研究 339
第二節 甲基卡大型鋰資源基地遙感找礦研究 350
第三節 甲基卡外圍遙感找礦應用——以川西洛莫及馬爾康地區為例 364
第九章 甲基卡大型鋰資源基地的環境調查與評價 371
**節 自然環境及社會環境現狀調查 371
第二節 甲基卡大型鋰資源基地的環境質量現狀調查 373
第三節 甲基卡大型鋰資源基地的環境評價 382
第十章 甲基卡大型鋰能源金屬基地綜合調查評價 386
**節 技術經濟可行性評價 387
第二節 綠色物理選礦技術的創新應用及效果 400
第三節 鋰作為能源金屬的高端評價 402
第四節 資源環境綜合評價 420
第五節 高端開發利用建議 427
第六節 川西大型戰略性新興產業礦產資源基地規劃建議 428
結論 435
參考文獻 442
展開全部
大型鋰資源基地調查評價的理論、方法與實踐——以川西甲基卡超大型鋰礦為例 節選
**章 概論 **節 鋰——21世紀的能源金屬 早在20世紀末，科學家就提出了“鋰是21世紀的金屬”這樣的重大判斷。時隔不久，尤其是2010年以來的十多年間，鋰電池行業迅速發展，人們已經深切地體會到鋰的重要性。 一、 逐步替代煤和油的白色能源金屬——異軍突起 能源不僅是保障一個國家經濟安全和持續繁榮、社會文明進步的重要基礎，也是每個自然人維持基本生命所不可缺少的物質支撐。能源消費結構的變化跟人類社會發展的歷史階段相一致，當前人類利用的主要是石油、天然氣和煤炭，非化石能源國外占11.8%，我國只占7%（路甬祥，2014）。大量消費化石能源的后果眾所周知，黨的十八大確立了2020年在轉變經濟發展方式方面要取得重大進展，特別強調要推動能源生產和消費革命，控制能源消費總量，加強節能降耗，支持節能低碳產業和新能源、可再生能源發展，確保國家能源安全。那么，非化石能源尤其是鈾釷之外的金屬礦產資源能不能為此做出貢獻呢？ 根據美國地質調查局和世界各地其他機構相關資料，鋰應用增長*快的領域是鋰電池行業。由于經濟全球化，國際市場碳酸鋰貿易價格可以中國市場碳酸鋰價格作為參考。2015年年初，中國工業級碳酸鋰價格為每噸40214元，到2015年6月30日，工業級碳酸鋰的價格上升至每噸45071元，漲幅為12.08%；2015年下半年，由于政策紅利的釋放以及其他因素，碳酸鋰價格一路狂漲，工業級碳酸鋰價格從6月30日的每噸45071元，一路暴漲到2015年年底的每噸100753元，漲幅高達123.5%。 在如此誘人的“利益”驅動下，一些與鋰行業無關的國際大公司也涉足鋰行業，如韓國鋼鐵公司POSCO也將業務拓展到鋰業，并宣稱在鹽湖提鋰方面取得了突破性的進展，其方法只需8個小時就可完成鹵水提鋰的一個流程并使回收率達到90%，而傳統的蒸發池方法需要12～18個月的時間，回收率還不到50%。 2016年，全世界再一次掀起了找礦高潮，股市涉及鋰的股票也高歌猛進，被稱為“全球鋰礦年”或“全球找鋰年”。到2017年7月，鋰金屬的價格保持在每噸80萬元的高位，比銅金屬貴17倍，比煤貴1700倍。 二、 老百姓推崇的高科技詞匯——能源金屬的概念 應該指出，鋰作為能源金屬，并不只是一個“概念”，而是如鋰電池本身一樣“潤物細無聲”地深入老百姓的日常生活，也正因為老百姓的需要是“**需求”，“能源金屬”也并不是一個地質科學領域中獨用的專業術語，而是老百姓習用的一個詞語，并更多地出現在“股市行情”領域，被股民常用，反而在正規的地球科學詞典中沒有收錄這一詞條。在“百度”“搜狗”“騰訊”等搜索引擎中也沒有找到“能源金屬”的明確解釋。在我國的礦產資源分類體系中，如《礦產資源工業要求手冊（2010）》，一般將礦產資源分為能源礦產、金屬礦產、非金屬礦產、寶玉石礦產和水氣礦產，能源礦產和金屬礦產是并列的，并沒有單獨的能源金屬礦產或者金屬能源礦產。那么，什么是能源金屬礦產？為什么要專門強調這一類別礦產資源的重要性呢？ 能源金屬礦產，指的是在能源領域發揮重要作用的金屬礦產資源，包括鈾、釷等眾所周知的金屬礦產，但不包括煤、油氣、地熱等常規、非金屬能源礦產。顯然，這一概念是按照礦產資源的*終用途來界定的，也就是說，能源金屬礦產應該具備以下兩個基本條件：①屬于金屬礦產；②在能源領域發揮重要作用。具體來說，除了像鈾礦和釷礦這樣的主要用于核能領域的金屬礦產之外，其他只要是可在能源領域發揮重要作用的金屬礦產也都可以涵蓋進來。與此對應的概念則是能源非金屬礦產。從這樣的概念出發，鋰、鉭、鎵等稀有、稀散金屬及稀土金屬也都可以歸屬于能源金屬礦產，因為這些金屬礦產在能源領域的重要性越來越大，而在傳統的其他領域（如冶金、化工、軍事）中的占比趨于下降。需要指出的是，把某一金屬歸屬于能源金屬，并不排斥其在非能源領域的應用或者其非能源屬性。這也是社會經濟與科學技術發展到一定階段的必然趨勢，就好像石墨本身屬于非金屬但其金屬特征在未來社會中的重要性將越來越明顯一樣，像鋰這樣的金屬礦產也必將在能源領域中占據一席之地。鋰已經被廣泛認可為“21世紀的能源金屬”。當然，對于“在能源領域發揮重要作用”的理解是可以有變化的，重要和非重要本來就是相對的，而且是隨著經濟技術的發展而變化的。因此，對于能源金屬的認識也是會變化的。 如果將能夠產生能源的金屬歸為能源金屬，則相應的礦產即能源金屬礦產。由金屬產生的能源也就可以稱為金屬能源。金屬能源顯然不屬于化石能源，在能源總量中也只占不大的比例。要對各種各樣的金屬根據其在能源領域中的應用進行分類，不是一件容易的事，不只是因為對“能源金屬”的概念尚未達成共識，更是因為隨著科學技術的快速發展，哪些金屬能在能源領域發揮作用、發揮什么樣的作用、如何發揮作用、何時發揮作用，都存在不確定性。為此，本書也只是嘗試性地提出一個能源金屬的分類方案，具體為：①直接提供能源支撐的金屬；②間接或者通過化學反應等方式產生能源的金屬；③能源領域不可缺少的輔助金屬；④儲藏能源的金屬；⑤可以顯著節約能源的金屬。該分類方案不妨用“供、生、助、藏、節”五字概括（王登紅等，2016a，2017a，2018，2019）。 三、 鋰作為能源金屬的可行性——無與倫比 鋰，不但是人類夢寐以求的產生能源的強手（可控核聚變），也是儲藏能源并引領新興產業快速發展的抓手（如鋰電池），更是無處不在的節約能源的好手（如各種各樣的潤滑劑）。 產生能源。在早期的氫彈中，氘化鋰是聚變燃料。另外，氟化鋰是氟鹽混合物（LiF-BeF2）的基本構成成分，用在液體氟化物核反應堆中。氟化鋰在化學上特別穩定，LiF/BeF2混合物具低熔點特點，具有氟鹽組合中適合反應堆利用的*佳中子特性。自原子彈、氫彈爆炸以來，人們早已實現了原子能的民用，建立了完備的原子能工業，但主要是把“原子彈”由戰略性軍用拓展為民用，“氫彈”的民用仍然是科學家，也是人民大眾所夢寐以求的，其原因就是“氫彈太厲害了”，無法控制。為此，“可控核聚變”成為全世界僅次于國際空間站的第二大國際合作大計劃項目。試想一下，1g鋰放出的有效能量*高可達8500～72000kW h，比235U裂變所產生的能量大8倍，相當于3.7t標準煤（王乃銀，1989）。那么，如果以鋰來代替煤的話，中國的環境保護問題將會得到多大的改觀啊！ 儲藏能源。按照美國科學界的預測，要實現可控核聚變，還需要25～40年的時間，而自2010年以來幾乎人手一部的“手機”卻忽如一夜春風來，不知不覺中遍及街頭巷尾，惠及尋常百姓。手機也好，相機也好，筆記本電腦也罷，都廣泛地使用了不同種類的鋰電池。這就發揮了鋰作為能源儲存金屬的重要性。鋰電池是可任意使用的電池，使用鋰金屬或鋰化合物作為陽極。鋰電池不可與鋰離子電池混淆，鋰離子電池是使用高能密度的充電電池。鈮酸鋰廣泛用在無線電通信產品中，如手機和光調制器等。目前，60%以上的手機使用鋰產品。 節約能源。鋰在節約能源方面的作用，并不如鋰電池那么眾所周知，但其實是無孔不入的，至少體現在四個大的方面：①作為潤滑劑，減輕摩擦而降低能耗；②作為結構材料，減輕構件的重量而降低能耗；③作為關鍵性輔助材料，通過改善設備、材料等的性能而降低能耗；④通過改變冶金、化工、機械等工業領域的物理化學反應過程來降低能耗。例如，美國在20世紀70年代發現，把鋰輝石或含鋰原材料加入拜耳法煉鋁的工業生產流程中，可以大大降低用電量，這種工藝曾經占用鋰的2/3的消耗量，在陶瓷、搪瓷和玻璃工業中也廣泛應用。氧化鋰是重要的鋰化合物，具強堿性質，當與脂肪一起加熱時，產生鋰肥皂。鋰肥皂可增厚油脂，商業上可用于制造潤滑脂等。硬脂酸鋰就是一種常用的高溫潤滑劑。鋰用作助熔劑，在焊接過程中可促進金屬的熔化，還可以通過吸收雜質，去除或阻止氧化物的形成。鋰與鋁、鎘、銅和錳化合，既可以用以制造高性能的飛機、火箭及其他航空器的高端部件，還可以減輕重量，使之在同樣的動力條件下飛得更遠，維持時間更長。金屬鋰和其復雜的氫化物如Li［AlH4］等，被認為是火箭推進劑的高能添加劑。鋰及其化合物可用于生產硼氫化物及作新型高能燃料的加成劑，用于飛機、火箭、導彈、炮彈及潛艇、等離子火箭發動機的推進燃料。這種推進劑具有燃燒溫度高、火焰寬、發熱量大、排氣速度快等特點。用溴化鋰溶液（55％）作熱流體的吸收式空調器，與冷凍式或壓縮式空調器相比具有一系列的優點，已經廣泛用于人造纖維、制藥、紡織和高溫工業企業以及住宅、公共設施、超高層建筑和潛艇等。 四、 比鈾更強大更安全的能源金屬——鋰的獨特性 *典型的能源金屬就是鈾。鈾和釷都是典型的能源金屬，核能也就是典型的金屬能源。實際上，直接用于核能領域的不只有鈾和釷，在核聚變反應堆中鋰是主角之一。核聚變反應是氘（D）和氚（T）的反應，氘在天然海水中含量豐富且易于提取，但氚在自然界幾乎不存在。那么，如何獲得氚呢？這就需要靠中子來轟擊6Li。也就是說，6LiD（氘化鋰6）是核聚變反應堆的主要原料。1g氘聚變約等于100m3汽油的能量，每升海水中有0003g氘，聚變后能量等于300L汽油的能量，因此，一旦核聚變電站工業化，鋰將作為典型的能源金屬回歸能源領域，在核聚變、鋰電池及儲能裝置等方面發揮重要作用，鋰工業發展的前景無疑是光明的。國際核聚變反應堆預計在2040年前建成2000～4000MW的示范性核聚變電站（游清治，2013）。中國于1967年6月17日成功爆炸的**顆氫彈，利用的就是氘化鋰。據估計，1g鋰放出的有效能量*高可達8500～72000kW h，比235U裂變所產生的能量大8倍，相當于3.7t標準煤（王乃銀，1989）。生產100億kW h的鋰反應堆，只需要10t金屬鋰（吳榮慶，2009）。 早在20世紀50年代，許多國家原子反應堆已經運轉，那時叫作原子鍋爐。這種鍋爐的設計師考慮到諸多原因未采用水作為載熱體。用焙融金屬傳送過剩熱的反應堆問世，首先使用了鈉和鉀。但是，鋰相對這兩種金屬具有許多優點：**點，鋰輕；第二點，鋰的熱容量大；第三點，鋰的黏度低；第四點，液態鋰的溫度范圍（熔點和沸點之間的溫差）很寬廣；第五點，鋰的腐蝕性遠弱于鈉和鉀。上述的一些優點使鋰有足夠條件作為原子反應堆元件。看來，鋰“命中注定”要成為熱核聚變反應不可代替的參加者之一。 氫的重同位素氘和氚核子聚合反應時應當釋放出的能量比鈾核子衰變時釋放出的能量大若干倍，據此在1951年7月研制成氫彈，從而比以前知道了更多的東西。但是，根據這種核嬗變，似乎存在不能解決的矛盾。為了使氘核和氚核能夠融合，需要大約5000萬攝氏度高溫。但為了反應的進行，還需要使原子碰撞。物質中的原子越密集，碰撞（和隨后的融合）概率越大。計算表明，物質只有處于液態才有上述可能。氫同位素只有在接近絕對零度的溫度條件下才能成為液體。 這樣一來，一方面必須是超高溫，而另一方面必須是超低溫，然而這畢竟是要在同一種物質、同一個物體中實現。只有利用氫化鋰的變體——氘化鋰-6才可能制成氫彈。氘化鋰6是氫的重同位素氘和質量數為6的鋰同位素的化合物。氘化鋰-6之所以重要，原因有二：**，它是固體物質，可以在零上溫度儲存“濃縮”氘；第二，它的組分6Li是制取*短缺的氫同位素氚的原料。特別是，6Li是制取氚的唯一工業來源： 這個核反應所需的中子是引爆氫彈的原子“雷管”，它還造成熱核聚變的反應條件（溫度約5000萬攝氏度）。對原子能技術來說，還有一種鋰同位素的化合物7LiF也很重要，用它可直接在反應堆中溶解鈾和釷的化合物。 五、 為從根本上解決能源問題而努力——可控核聚變 世界上許多國家都在積極地開展新能源的研究和開發，鋰就是其中*引人注目的一個方向，而且有可能成為今后開發新能源的頂梁柱。與鈾礦主要用于軍用和原子能發電不同的是，鋰更多的是民用，但同樣可以在軍用和原子能發電領域發揮更大的作用
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