澳大利亞鋰礦山開發利用現狀及對中國的啟示

程仁舉，李成秀，劉 星，鄧 偉，周 雄，楊耀輝，張俊輝

(1.中國地質科學院礦產綜合利用研究所，四川 成都 610041；2.中國地質調查局金屬礦產資源綜合利用技術研究中心，四川 成都 610041；3.中國地質調查局稀土資源應用技術創新中心，四川 成都 610041)

鋰礦資源作為一種重要的戰略性礦產，近年來備受各國關注，先后被中國、美國、日本和澳大利亞等多個國家列入關鍵礦產名錄[1-6]。此外，歐盟和聯合國環境保護署等國際組織也將鋰歸類為“綠色稀有金屬”，將其確立為戰略性新興產業發展所需的重要礦產[7]。

近年來，受益于全球新能源汽車及鋰電儲能需求的快速增長，全球鋰礦資源開發利用迎來了發展的黃金期[8]。據調查，隨著鋰礦產品價格的暴漲，2017年以來，鋰礦產品產能得到快速釋放，主要來自澳大利亞鋰礦山的投產和擴產。鋰礦產品需求的快速增長，帶來了澳大利亞鋰礦山的遍地開花。隨著供給端產能過剩和新能源汽車補貼的退潮，導致鋰精礦及其下游產品價格在近兩年呈現斷崖式下跌。現階段，國內鹽湖提鋰產能有限[9-10]，而硬巖鋰礦產品產能嚴重不足，因此，我國鋰礦產品主要依靠進口(澳洲鋰輝石和南美鹽湖鋰)[6]。在此背景下，本文對澳大利亞鋰礦山開發利用現狀進行了調查與研究。

1 澳大利亞鋰礦山開發利用概況

1.1 生產概況

截至2019年12月31日，澳大利亞已建成和在建的鋰礦山8座，具體為：已建成的格林布什(Greenbushes)鋰礦山、馬里昂山(Mt Marion)鋰礦山、凱特琳山(Mt Cattlin)鋰礦山、皮爾甘古拉(皮爾巴拉礦業公司)(Pligangoora-Pilbara)鋰礦山、皮爾甘古拉(阿爾圖拉礦業公司)(Pligangoora-Altura)鋰礦山、巴爾德山(Bald Hill)鋰礦山、沃吉納(Wodgina)鋰礦山和在建的霍蘭山(Mt Holland)鋰礦山。目前，在產的礦山有5座，分別為格林布什礦山、馬里昂山礦山、凱特琳山礦山，以及兩座皮爾甘古拉礦山；關停礦山2座，為巴爾德山礦山和沃吉納礦山。此外，澳大利亞還有數十個處于不同勘探階段的鋰礦項目。

截至2020年3月31日數據，8座鋰礦山共計探明鋰資源量10.1億t(折合LCE 3 539.16萬t)，探明鋰礦石儲量5.9億t(折合LCE 2 115.82萬t)(表1)。

表1 澳大利亞八座鋰礦山鋰資源信息表Table 1 Information sheet of lithium resources oneight lithium mines in Australia

目前，澳大利亞已開采的鋰礦均為偉晶巖型鋰輝石，主要伴生元素為鉭，部分含有鐵和錫等元素。其中，泰利森(Talison)鋰業公司的格林布什鋰礦的Li2O平均品位最高，為2.1%。其余礦山的Li2O品位均在1.0%～1.5%之間。按照澳大利亞現有鋰礦山設計產能(2019年年底為342.5萬t鋰精礦/a)，采選合計回收率按65%計算，鋰精礦產品按Li2O品位6%計算，澳大利亞現有鋰礦山保守估算還可開發利用27年。

1.2 鋰礦山分布

澳大利亞鋰礦分布相對集中，主要位于西澳大利亞。目前已建成的7座鋰礦山全部位于西澳大利亞南部和西北部；在建的霍蘭山鋰礦山位于西澳大利亞南部，分布詳見圖1。此外，處于勘探階段的數十個鋰礦項目也基本位于西澳大利亞。

圖1 澳大利亞主要鋰礦分布示意圖Fig.1 Distribution sketch of major lithium mines in Australia

礦山分布的相對集中也為其開發利用帶來諸多便利。從運輸等基礎設施情況來看，目前的8座礦山可分為兩大片區，西北部片區有沃吉納鋰礦、皮爾甘古拉鋰礦(皮爾巴拉礦業公司)和皮爾甘古拉鋰礦(阿爾圖拉礦業公司)三座鋰礦山，均毗鄰95號公路，可直達黑德蘭港口，距離約120 km，交通便利，其他水電等配套設施完善。南部片區有馬里昂山、巴爾德山、霍蘭山、凱特琳山和格林布什五座鋰礦山，均分布在1號公路或94號公路附近，可通過公路直達埃斯佩蘭斯港或珀斯港，交通比較便利，其他配套的水電設施完善。

2 澳大利亞已開發鋰礦山的采礦權情況

目前澳大利亞已開發的8座鋰礦山中有4座為具有獨立法人資格的礦業公司在開發，其中2座有中國公司入股。具體為：皮爾巴拉礦業公司(Pilbara Minerals Limited)持有的皮爾甘古拉鋰礦山，中國的寧德時代和贛鋒鋰業為皮爾巴拉礦業公司最大股東，分別持股8.50%和7.07%，長城汽車持股3.02%；皮爾甘古拉鋰礦山為阿爾圖拉礦業公司(Altura Mining Limited) 100%持有，中國的杉杉資本收購了阿爾圖拉礦業公司19.41%的股份，成為其最大股東。另外4座鋰礦山為澳大利亞本土公司與國外鋰礦公司或兩家國外鋰礦公司通過聯合控股的形式進行開發。其中中資控股礦山有2座，分別為格林布什鋰礦和馬里昂山鋰礦，具體詳情見表2。結合8座鋰礦山現已探明的鋰資源量數據，得出中資企業在澳大利亞鋰礦山的權益情況，見表3。

表2 澳大利亞現有鋰礦山的礦權情況Table 2 Mineral rights of existing lithium mines in Australia

由表3可知，目前8座澳大利亞鋰礦山中有4座為中資企業控股或入股，占有的權益資源量為744.35萬t LCE，占8座鋰礦山總資源量的21.03%。 而美國雅寶一家企業在澳大利亞占有的權益資源量為902.8萬t LCE(格林布什鋰礦49%和沃吉納鋰礦60%)，占8座礦山總資源量的25.51%，高出全部中資企業占比4.48個百分點。總的來看，中資企業在澳大利亞擁有一定的優質鋰礦資源，中短期可保障國內及全球鋰鹽市場需求。

表3 中資企業在澳鋰礦權益信息表Table 3 Information sheet of Chinese enterprises’ rightsand interests in Australian lithium mines

3 澳大利亞鋰礦產能及綜合利用情況

3.1 礦山產能情況

2016年以來，隨著以鋰電池為代表的鋰的需求端迅猛增長，鋰鹽市場的供需嚴重失衡，導致鋰精礦的價格不斷走高。2017年10月份電池級碳酸鋰價格一度突破17萬元/t，隨后開始回調，由2018年初的16萬元/t降至2019年初的9萬元/t，到2019年年底，電池級碳酸鋰成交均價在5萬元/t。截至2020年3月31日，受國內春節假期及新冠肺炎疫情影響，下游需求疲軟，市場窄幅下調，國內電池級碳酸鋰市場均價在4.8萬元/t，工業級碳酸鋰市場均價在4.2萬元/t。

鋰鹽價格的高漲以及對鋰的未來應用良好預期，帶動了澳大利亞鋰礦的開發狂潮，吸引了一大批國際礦企的投資，由于生產具有延遲性，因此，截至目前，其設計產能還處在不斷增長的過程中。近四年來，其產能年均增幅高達50%以上，由2017年的74萬t鋰精礦/a增長至2019年底的342.5萬t鋰精礦/a(圖2)。

圖2 近年來澳大利亞鋰礦山產能變化情況Fig.2 Production capacity changes of lithium minesin Australia in recent years

截至2019年底，格林布什鋰礦隨著二期60萬t鋰精礦/a的擴產調試完成，其產能達到了134萬t鋰精礦/a，成為全球唯一產能破百萬噸的鋰輝石選礦廠。其設計產能達到目前澳大利亞全部產能的近40%。由于格林布什鋰礦擴大產能剛完成以及部分鋰礦山減產、關停影響，2019年澳大利亞鋰精礦實際產能約為180萬t，僅達到設計產能的52.55%，詳見圖3。

圖3 澳大利亞鋰礦山2019年產能情況Fig.3 Production capacity of lithium minesin Australia in 2019(注：Greenbushes鋰礦山2019年實際產能為預估數據(原產能+10%擴產產能)。)

3.2 綜合利用情況

目前，澳大利亞在產的鋰礦山均采用露天開采的開采方式，選礦工藝主要采用浮選工藝、重介質工藝及聯合工藝。鑒于礦石品質較好以及產品端要求，選廠生產時，產品主要以Li2O品位為6%的化學級鋰精礦為主，附帶少部分Li2O品位為4%的技術級鋰精礦以及伴生的鉭礦物。根據披露數據推算，目前澳洲鋰礦選礦回收率整體在60%左右，其中格林布什鋰礦品質較好，生產時間較長，工藝比較成熟，其選礦回收率在70%，而皮爾甘古拉鋰礦(皮爾巴拉礦業公司)、皮爾甘古拉鋰礦(阿爾圖拉礦業公司)、馬里昂山鋰礦、凱特琳山鋰礦的選礦回收率僅在60%左右。生產的鋰精礦產品整體質量較好，但選礦回收率整體偏低，綜合利用水平一般。整體來看，目前澳大利亞仍是全球最大的硬巖型鋰礦產品供給國，而中國是全球最大的硬巖型鋰鹽加工廠。

4 對我國鋰資源開發利用的啟示與建議

4.1 拓寬鋰資源供給渠道，提升鋰產品多元化供給能力

目前，國內鋰資源供應主要來自澳洲鋰輝石和南美鹽湖，隨著澳洲鋰礦山的整體轉型，從中長期來看，國內鋰鹽加工廠將面臨一定的原料供應風險。建議國內主管部門和相關企業優化國外鋰資源投資布局，提升鋰產品多元化供給能力。目前，國內鋰業相關公司投資重心主要在澳大利亞鋰輝石礦，投資的過度集中必然會削弱抗風險能力，進而威脅到我國鋰原料的安全供應。因此，建議國內主管部門積極引導，國內企業積極參與，依托國家“一帶一路”倡議，重視亞歐地區和非洲地區鋰資源合作勘查開發布局，提升我國鋰資源多元化供給能力。

4.2 支持國內四川和新疆地區鋰礦石開發，有效平衡外部市場波動

在鼓勵企業走出去的同時，也要重點關注國內鋰資源的有效開發利用。目前，國內鹽湖鋰開發面臨諸多難題，短期難以有效提升產能。而近年來，隨著自然資源部和中國地質調查局多個地質勘查項目的持續支持，中國地質科學院礦產綜合利用研究所、中國地質科學院礦產資源研究所等單位在我國川西地區已發現多個大中型鋰礦，且相關選冶技術也已獲得一定突破，并已在川西鋰礦得到實際應用。鑒于國家綠色礦山建設要求和川西地區地理位置等因素，川西鋰礦石開發技術難度必然難于澳大利亞鋰輝石礦，因此，需要政府、企業和科研院所持續合作攻關，進行相關技術升級和儲備，充分調動起國內鋰資源的有效供給能力，有效平衡外部市場帶來的鋰資源價格波動。

4.3 加強礦山采選技術與設備創新，提升現有礦山競爭力

從目前已開發的澳大利亞鋰礦山的資源狀況和礦業權狀況來看，國內鋰業相關公司在澳大利亞直接或間接控制著一些優質鋰礦資源，但開發利用水平有待提高。同一地區，決定鋰礦山運營成本高低的關鍵因素在于其采選技術的先進性。隨著采選技術升級，特別是選礦工藝的優化，產品回收率可以得到大幅提高，從而降低現有礦山生產成本，幫助企業在此次“寒冬”中生存下去。因此，目前建議相關企業暫停擴產計劃，輕車簡行，將重心轉移到現有選礦廠的技術創新與升級上。通過技術與設備創新帶動現有生產工藝升級，降低礦山單位鋰精礦生產成本，提高礦山競爭力，引領企業更好的良性發展。