چند روز پیش خبر رسید که ایران به جمع کشورهای «لیتیومی» پیوسته است و در این راستا، معاون امور معادن سازمان صنعت، معدن و تجارت استان همدان با بیان اینکه ۲ معدن لیتیوم در دشت «قهاوند» همدان کشف شده، تاکید کرد که گواهی کشف و پروانه بهره‌برداری از این ماده معدنی در حال اخذ است. کشف این معدن که گستره‌اش ۵ تا ۶ کیلومترمربع و به اندازه مساحت دشت قهاوند است، ‌۴ سال زمان برده و میزان ذخیره قطعی این فلز استراتژیک ۸ میلیون و ۵۰۰ هزارتن اعلام شده است. کشف ذخیره لیتیوم در استان همدان می‌تواند اتفاقی مهمی در توسعه بخش معدن باشد و در ادامه، ارزآوری برای کشور را افزایش دهد.

لیتیوم و مصارف این فلز قلیایی

لیتیوم گرفته‌شده از واژه یونانی lithos به معنی سنگ با نماد شیمیایی Li یک فلز قلیایی نقره‌ای ـ سفید و نرم با عدد اتمی ۳ است. این عنصر در شرایط استاندارد دما و فشار، سبک‌ترین فلز و کم‌چگالی‌ترین عنصر جامد است. مانند دیگر فلزهای قلیایی، لیتیوم هم بسیار واکنش‌پذیر و آتشگیر است، به‌همین‌دلیل بیشتر آن را زیر روغن صنعتی یا نفت نگاه می‌دارند. اگر روی آن برشی پدید آید، بخش بریده‌شده دارای جلای فلزی خواهد بود، اما به‌دلیل واکنش‌پذیری زیاد آن خیلی زود با رطوبت هوا واکنش می‌دهد، هوا باعث خوردگی آن می‌شود و به رنگ نقره‌ای تیره مایل به خاکستری و سپس سیاه درمی‌آید.به‌علت واکنش‌پذیری بالای لیتیوم، هرگز نمی‌توان آن را به‌صورت عنصر آزاد در طبیعت پیدا کرد، بلکه همواره در بخشی از یک ترکیب شیمیایی که بیشتر یونی است، پیدا می‌شود. لیتیوم در تعدادی از کانی‌های پگماتیتی یافت می‌شود، اما از آنجایی که در آب حل می‌شود، به‌صورت یون در آب اقیانوس‌ها و به‌صورت نمک در آب‌ها و رس دیده می‌شود.لیتیوم یکی از اجزای مهم در باتری‌های قابل‌شارژ است که در تلفن‌های همراه، رایانه‌های دستی و اتومبیل‌های برقی مورداستفاده قرار می‌گیرد.آلیاژی از لیتیوم و آلومینیوم هم‌اکنون در صنایع هواپیماسازی به‌کار گرفته می‌شود که سبک، قابل‌انعطاف و همزمان محکم و مقاوم است. لیتیوم نیروی کششی زیادی دارد و به‌خاطر کمی وزن خود، گزینه بسیار مناسبی برای باتری‌های کم‌وزن و پرانرژی است.لیتیوم همراه با سرب آلیاژی را تولید می‌کند که در ساختن بلبرینگ چرخ‌های قطار به‌کار گرفته می‌شود، لیتیوم حتی در صنایع داروسازی مورد مصرف دارد. لیتیوم، به‌علت گرمای ویژه‌اش (بالاتر از تمامی جامدات) در انتقال حرارت مورداستفاده قرار می‌گیرد. به‌علت خاصیت electrochemical، ماده مهمی در باتری‌ها محسوب می‌شود، همچنین لیتیوم، عاملی آلیاژساز است که در تولید ترکیبات آلی مورداستفاده قرار گرفته، نیز دارای کاربردهای اتمی است.

کشف نخستین ذخیره لیتیوم در ایران

چندی پیش، مدیرکل دفتر امور اکتشاف وزارت صمت از کشف نخستین ذخیره لیتیوم در کشور خبر داد و گفت: کشف این ذخیره در استان همدان نویدبخش کشف ذخایر دیگری در این استان خواهد بود. به‌گزارش صمت، ابراهیم‌علی مولابیگی با بیان اینکه افزایش منابع عناصر نادرخاکی و برخی فلزات باارزش از جمله ثمرات اجرای اکتشافات معدنی در سال‌های اخیر بوده، گفت: ایران جزو معدود کشورهایی است که به مقادیر مناسبی از ذخایر عناصر نادرخاکی و فلزات باارزش دسترسی دارد و کشف نخستین ذخیره لیتیوم در استان همدان نویدبخش کشف ذخایر دیگری در این استان خواهد بود. وی میزان ذخیره قطعی محدوده یادشده را ۸ میلیون و ۵۰۰ هزارتن کانسنگ لیتیوم عنوان کرد و افزود: در جهان امروز، این فلز استراتژیک و باارزش به‌عنوان یکی از نیازهای تکنولوژی روز محسوب می‌شود. مدیرکل دفتر امور اکتشاف وزارت صمت با بیان اینکه گواهی‌کشف صادره برای محدوده مذکور به تایید اعضای کمیسیون گواهی‌کشف رسیده است و به‌زودی توسط اداره‌کل صمت استان همدان صادر خواهد شد، افزود: این ماده معدنی در یک منطقه رسی تشکیل شده که این موضوع ذخیره مذکور را در کل کشور منحصر به فرد می‌کند. وی به منابع محدود لیتیوم در طبیعت و نقش حساس آن در تهیه باتری‌های الکتریکی، صنایع پیشرفته، صنایع دفاعی و تهیه و تولید آلیاژها منحصر به فرد و استراتژیک اشاره کرد و افزود: در سال‌های اخیر تمرکز و توجه روزافزونی به بحث اکتشاف، استخراج و فرآوری و بازیافت لیتیوم از منابع شناخته‌شده آن است.

مولابیگی همچنین گفت: لیتیوم برخلاف دیگر محصولات معدنی در حجم کم و در ابعاد کیلوگرم خریدوفروش می‌شود که این امر به‌علت نرخ بالا و سختی استحصال آن بوده و در صورتی که بتوان در استحصال و تولید این ماده معدنی به مزیت رسید، در عمل ارزش‌افزوده بالایی را به‌همراه خواهد داشت. اما بدون شک با کشف این ذخیره و تقاضای جهانی که برای آن وجود دارد، باید منتظر اتفاقات خوبی بود.

نیاز جهانی به لیتیوم

امروز نه‌تنها شرکت‌های معدنی بلکه شرکت‌های خودروسازی نیز به‌دنبال سرمایه‌گذاری در ذخایر لیتیومی هستند تا بتوانند نگرانی‌ها درباره تامین مواد اولیه را کاهش دهند. با توسعه تولیدات خودروهای برقی بدون شک تقاضا برای لیتیوم با افزایش بسیاری مواجه می‌شود، به‌همین دلیل خودروسازان نیز به‌سراغ معدنکاری رفته‌اند.  به‌عنوان مثال، مدیران تسلا ماه گذشته با مقامات شیلی، از جمله وزرای امور خارجه و معدن و همچنین نمایندگان آژانس توسعه این کشور، کورفو، دیدار کردند، زیرا این سازنده خودروهای الکتریکی تلاش‌های خود را برای تضمین تامین فلزات باتری، به‌ویژه لیتیوم، مضاعف می‌کند.صورتجلسه رسمی این جلسه که توسط کورفو فاش شد، نشان می‌دهد که تسلا علاقه‌مند به دانستن برنامه‌های توسعه آژانس برای این بخش و همچنین فرصت‌های همکاری با تولیدکنندگان لیتیوم مانند Albemarle است. در حالی که دولت هنوز جزئیات نهایی را منتشر نکرده، اما گفته است که شرکت ملی لیتیوم پیشنهادی، به‌دنبال شرکای اقلیت برای ارائه دانش فنی دولت خواهد بود.شرکت‌های خصوصی که برنده مناقصه می‌شوند، ممکن است اجازه داشته باشند، پروژه‌های لیتیوم فردی را تحت سهام اقلیت اجرا کنند. نخستین دارایی اصلی معدنچی دولتی پروژه لیتیوم کودلکو در سالار د ماریکونگا خواهد بود، نمکزاری که میزبان دومین ذخایر بزرگ فلز باتری شیلی است. در واقع ایلان ماسک، لیتیوم بیشتری می‌خواهد، اما تنها تعداد معدودی از کشورها می‌توانند کلید مادی برقی کردن حمل‌ونقل را تامین کنند. در حالی که دفتر اجرایی تسلا در گذشته اشاره کرده بود که این شرکت قصد دارد وارد معدن شود، او اکنون می‌گوید این شرکت بیشتر روی پالایش لیتیوم متمرکز است تا استخراج فلز باتری.هدف تسلا تولید ۲۰ میلیون خودروی الکتریکی در سال تا سال ۲۰۳۰ است. این خودرو حدود ۱.۳۱ میلیون دستگاه را در سال ۲۰۲۲ تحویل خواهد داد.این کارخانه یکی از نخستین کارخانه‌های کشور خواهد بود که به‌طورکامل به فرآیند گران نرخ و پیچیده ساخت خودروهای الکتریکی اختصاص دارد.

نیاز مبرم صنایع مدرن

اما بهروز برنا، مشاور ایمپاسکو و معاون اکتشافات وقت سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی ایران نیز درباره این ذخیره، در گفت‌وگو با صمت اظهار کرد: صنایع مدرن امروز نیاز مبرم به لیتیوم دارند، زیرا این ماده معدنی کاربرد بسیاری در صنایع از جمله تولید باتری‌هایی با دوام بالا دارد. این ماده در تولید باتری برای خودروهای برقی بسیار پرکاربرد است و همین موضوع می‌تواند بازار لیتیوم را داغ کند.

وی ادامه داد: امروز وسایل الکترونیکی مانند موبایل و لپ‌تاپ‌ها نیز دارای باتری‌های لیتیومی هستند، به‌همین دلیل این ماده در توسعه صنایع نقش مهمی ایفا می‌کند. برنامه در ادامه بااشاره به این ذخیره اظهار کرد: ما روی لیتیوم اقدامات زیادی انجام دادیم و بنده خودم هدایت این پروژه را برعهده داشتم. در واقع مشاهده می‌کردیم که لیتیوم در داخل سنگ‌های گرانیت وجود دارد و پس از آن، توسط عوامل هوازدگی به پتاسیم و... می‌چسبد. به‌همین دلیل، در شورابه‌ها هم می‌توانیم لیتیوم را داشته باشیم و این در حالی است که ما در ایران ۶۰ پلایا داریم.

وی تصریح کرد: در زون سنندج ـ سیرجان توده‌های نفوذی از جمله گرانیت روی آن عمل کرده است و همچنین در زون ارومیه ـ دختر نیز گرانیت داریم. در نتیجه، لیتیوم می‌تواند در داخل این سنگ‌ها باشد، اما لیتیوم به‌صورت فرسایشی می‌تواند در داخل رس‌ها، شورابه‌ها و بنتونیت‌ها قرار بگیرد که ما در خراسان‌رضوی در مناطقی از سبزه‌وار تا کاشمر گروه‌های اکتشافی ما ذخایر خیلی خوبی را در داخل نمک‌ها کشف کرده‌اند.

به‌گفته برنا، حد اقتصادی لیتیوم ۴۰ گرم در تن است. وی در ادامه بااشاره به کشف این ذخیره مهم، بیان کرد: در منطقه رزن همدان داخل لایه رسی این ذخیره قرار گرفته است و ضخامت آن رس‌ها تا ۲ متر می‌رسد که همکاران ما کار اکتشافی در این منطقه را آغاز کردند که در نهایت برای ۸.۵ میلیون تن گواهی کشف گرفته شد. این برای نخستین‌بار است که برای ذخیره لیتیوم در ایران گواهی کشف می‌گیریم.

اما به‌گفته برنا، محل دیگری که می‌تواند ذخایر لیتیوم را در خود جای دهد، آب دریاها است که اقدامات در این زمینه انجام گرفته و در مناطقی به‌صورت خورشیدی تغلیظ انجام‌شده عیار بالایی شناسایی شده است.

برنا تاکید کرد: می‌توان به ذخایر لیتیوم در ایران امیدوار بود، چرا که افغانستان از نظر زمین‌شناسی مشابه ایران و دارای ذخایر خوبی از این ماده معدنی است، اما بیشترین ذخایر لیتیوم در کمربندی بین شیلی ـ بولیوی و آرژانتین قرار دارد که ذخایر شورابه‌ای هستند. این در حالی است که بیشترین ذخیره شورابه‌ای در بولیوی قرار دارد، اما استرالیا در ذخایر اولیه سنگی در رتبه اول قرار دارد.

تاریخچه کشف یک فلز گرانبها

لیتیوم نخستین‌بار در سال ۱۸۱۷ در سوئد کشف و معلوم شد، می‌توان از آلیاژ این فلز با آلومینیوم، کادمیم، مس و منگنز در ساخت قطعات هواپیماهای بلندپرواز  استفاده کرد. پیدایش لیتیوم بسیار پراکنده ‌است، اما به‌علت واکنش‌پذیری زیادی که دارد در طبیعت به صورت آزاد وجود ندارد و همیشه به‌صورت ترکیب با یک یا چند عنصر یا ترکیب دیگر دیده می‌شود. این فلز بخش کوچکی از تمامی سنگ‌های آذرین را تشکیل داده است و همچنین در بسیاری از شورابه‌های طبیعی وجود دارد.

چه کشورهایی در جهان «لیتیومی» هستند؟

شیلی با ۸ میلیون تن ذخایر لیتیوم، بیشترین میزان ذخایر این ماده معدنی را در جهان در اختیار دارد. پس از آن استرالیا و آرژانتین به‌ترتیب با دارا بودن ۲میلیون و ۷۰۰هزار تن و ۲میلیون تن ذخایر لیتیوم در رتبه‌های دوم و سوم جهان قرار دارند. اما در نهایت، در اسفند ۱۴۰۱ ایران، میزان ذخیره قطعی لیتیوم استان همدان را ۸ میلیون و ۵۰۰ هزارتن کانسنگ لیتیوم عنوان کرد. لیتیوم در ایران به تولید و فناوری نرسیده و اقتصادی بودن اکتشاف و فرآوری لیتیوم بسیار پراهمیت است، چرا که فرآوری و دانش فنی مربوط به آن در اختیار کشورهای پیشرفته‌ای مانند ژاپن و کره‌جنوبی است. به‌دست گرفتن بازار خودروهای الکتریکی، دلیل توجه به بازار لیتیوم در ایران است.ایران جزو معدود کشورهایی است که به مقادیر مناسبی از ذخایر عناصر نادر خاکی و فلزات با ارزش دسترسی دارد که بعد از فرآیند اکتشافات پهنه‌های معدنی که از سال ۱۳۹۳ آغاز شد. شناسایی این ذخایر از جمله اتفاقاتی بود که در این اکتشافات رخ داد و فلزات کمیابی مانند فلز لیتیوم در مناطق مختلف کشور در مقادیر مناسب رصد شد که حالا متصدیان معدنی به‌دنبال آغاز استحصال صنعتی این ماده هستند و اکنون آن را در فاز نیمه استحصال صنعتی قرار دادند. لیتیوم در سال ۱۳۹۶ در بازارهای جهانی به‌صورت فلز، در حدود با نرخ ۱۶۰ دلار به ازای هر کیلوگرم به فروش می‌رسید، همچنین کنسانتره آن با کیفیت‌های «درجه کیفیت ساخت باتری « «کربنات لیتیوم» و کنسانتره رایج عرضه می‌شود که به‌ترتیب در حدود ۲۰ هزار دلار در هر تن، ۳۹‌.‌۹  دلار در هر کیلوگرم و ۵ دلار در هر کیلوگرم به‌فروش می‌رسد.

سخن پایانی

باتوجه به موارد یادشده، اهمیت کشف این ذخیره به اندازه‌ای است که با بازتاب بین‌المللی همراه بود. یک روزنامه هندی نوشت: کشف ذخایر عظیم لیتیوم دستاورد بزرگی برای اقتصاد ایران است و این کشور را در جایگاه هفتمین کشور بزرگ دارنده ذخایر لیتیوم در جهان قرار می‌دهد. روزنامه هندی ایندیا اکسپرس نوشته، یک مقام وزارت صنعت ایران به‌تازگی از کشف ذخایر لیتیوم در یکی از استان‌های این کشور خبر داده است. به‌گفته ابراهیم علی ملابیگی، ۸.۵ میلیون تن سنگ لیتیوم در استان همدان کشف شده است و انتظار می‌رود ذخایر بیشتری از این فلز کمیاب در ایران پیدا شود.

این نخستین‌بار است که ذخایر لیتیوم در ایران کشف و این کشف دستاورد مهمی برای اقتصاد ایران محسوب می‌شود که با چندین دهه تحریم از سوی امریکا مواجه است. براساس آمار سازمان زمین‌شناسی امریکا، بولیوی بزرگ‌ترین دارنده ذخایر لیتیوم در جهان است و ۲۱ میلیون تن از ذخایر این فلز را در اختیار دارد. آرژانتین با ۲۱ میلیون تن، شیلی با ۱۱ میلیون تن، استرالیا با ۷.۹ میلیون تن، چین با ۶.۸ میلیون تن و هند با ۵.۹ میلیون تن در رتبه‌های بعدی قرار دارند. ایران با این کشف در جایگاه هفتمین کشور جهان از نظر میزان ذخایر لیتیوم قرار می‌گیرد. در نتیجه، کشف این ذخیره بسیار حائزاهمیت است و می‌تواند یک انقلاب در ارزش ذخایر معدنی ایران باشد.