Jaromír Starý Cínovec odkaliště 1
Lithium základní informace Lithium (Li): atomové číslo 3, relativní atomová hmotnost 6,941 je stříbrolesklý, velice reaktivní, vodivý elektropozitivní kov. Je měkký (0,6) a nejlehčí (0,534 g/cm 3 ) ze všech kovů, ale tvoří pevné slitiny s ostatními kovy. Používají se především sloučeniny Li 2 CO 3, Li 2 O, LiCl, LiF, LiOH atd. Hlavní minerály: amblygonit (3,4 4,7 % Li), spodumen (3,7 % Li), lepidolit (1,4 3,6 % Li), petalit (1,6 2,3 % Li), eukryptit (2,1 5,5 % Li), cinvaldit (1,4 1,6 % Li); v budoucnosti: hektorit (0,5 % Li), jadarit (3,4 % Li) 2
Lithium použití Baterie (většinou dobíjecí) 18% 35% Keramika, sklo (tavivo, teplotní stálost) 8% 13% Mazadla (Li mýdlo) 26% Metalurgie (souvislé lití, slitiny s Al a Mg, výroba Al atd.) Ostatní (léčiva, hygroskopický materiál, polymery aj.) Upraveno podle: USGS 2017, BGS 2016, Industrial Minerals 2016, European Commission 2014 3
Těžba Li v kt 40 35 30 25 20 15 10 5 Lithium těžba podle použití 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Ostatní Polymery Léčiva Klimatizace Metalurgie Mazadla Keramika a sklo Baterie Upraveno podle: USGS 2007 2017, BGS 2016, European Commission 2014 4
Lithium ložiskové typy Kontinentální solanky: roztoky Li solí v pánvích a slaných jezerech aridních oblastí v předhůří velehor; velký rozsah (<100 1000 mil. t), nízké obsahy (0,01 0,3 % Li) 53% podíl na světové těžbě, cca 75 % zásob Chile, Argentina, Bolívie, Čína, USA Pegmatity: hlavní minerál spodumen, ale i petalit, eukryptit, lepidolit a amblygonit; malá až střední velikost (1 100 mil. t), vyšší kovnatost (0,5 2,0 % Li) 46% podíl na světové těžbě, cca 20 % zásob Austrálie, Čína, Zimbabwe, USA, Brazílie, Portugalsko, DR Kongo Sedimentární: budoucí perspektivní typy ložisek (<10 100 mil. t) borosilikát jadarit (Srbsko): 1,8 % Li jílový minerál hectorit (USA, Mexiko): 0,3 0,4 % Li Solanky geotermální a ropných polí: možný zdroj v budoucnu (<10 100 mil. t), nízké obsahy (0,01 0,03 % Li), doprovodné soli dalších prvků (např. Br) Greiseny a greisenizované žuly: dříve významné (<10 100 mil. t), nízké obsahy (0,1 0,4 % Li), často s dalšími prvky (Sn, W, Rb) hlavní zdroj v ČR Antropogenní: odpady po úpravě Sn-W rud omezená velikost (<1 10 mil. t), ale snadná těžba i úprava (0,1 0,3 % Li) 5
40 35 Lithium těžba podle ložiskových typů Těžba Li v kt Kanada - pegmatity Rusko - pegmatity 30 25 20 15 10 5 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Brazílie - pegmatity Portugalsko - pegmatity USA - solanky Zimbabwe - pegmatity Čína - pegmatity Čína - solanky Argentina - solanky Chile - solanky Austrálie - pegmatity Upraveno podle: USGS 2007 2017, BGS 2016, European Commission 2014 6
Lithium největší světová ložiska Jméno ložiska (provincie) Stát Typ ložiska Odhadnuté množství Li kovu (kt) / % Li Salar de Uyuni (Potosí) Bolívie Kont. solanka 8900 10200 / 0,025 Salar de Atacama (s. Chile) Chile Kont. solanka 6300 7250 / 0,065 Manono/Kitotolo (Katanga) D.R.Congo Pegmatit 5800 8300 / 0,640 Qaidam Basin (Quinghai) Čína Kont. solanka 3130 / 0,014 Kings Mountain (Severní Karolína) USA Pegmatit 2000 5454 / 0,316 Zhabuye (Tibet) Čína Kont. solanka 1670 1700 / 0,032 Greenbushes (jz. Austrálie) Austrálie Pegmatit 1314 / 1,115 Kings Valley (Nevada, Oregon) USA Sedimentární (hectorit) 1000 2000 / 0,125 Salar del Rincon (sz. Argentina) Argentina Kont. solanka 1400 / 0,015 Jadar (z. Srbsko) Srbsko Sedimentární (jadarit) 1172 / 0,864 Cínovec (sz. Česko) Česko Greisen 1128 / 0,200 Upraveno podle Gruber Medina 2010, Brown et al. 2016 7
Lithium světové zásoby: 14 mil. t 0% 1% 0% 0% 11% 14% 52% 22% Chile Čína Argentina Austrálie Portugalsko Brazílie USA Zimbabwe Zdroj: USGS 2017 8
11% 13% 4% Lithium světové zdroje: 53,5 mil. t 2% 2% 2% 1% Bolívie 4% 13% 17% 14% 17% Argentina Chile Čína USA DR Kongo Austrálie Kanada Rusko Srbsko Česká republika Ostatní Upraveno podle USGS 2017 9
Vývoj průměrných ročních světových cen Li 2 CO 3 od roku 1988 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Uhličitan lithný - Li2CO3 (USD/kg) - dlouhodobé kontrakty Upraveno podle USGS 2017, METALARY, IM 10
11
Lithium zdroje v ČR Krušné Hory (revír Cínovec) s primárními rudami v greisenech a greisenizovaných žulách je největším evropským zdrojem Li s celkovými zásobami 564 mil. t Li-Sn-W rud s obsahem 0,200 % (1128 kt) Li. EM uvádí celkové zdroje 657 mil. t Li-Sn-W rud s 0,196 % (1286 kt) Li. Slavkovský les (revír Krásno Horní Slavkov) má podobnou geologickou stavbu jako Cínovec. Na ložisku Krásno-Koník je evidováno 1,7 mil. t Li rud s obsahem 0,118 % (2 kt) Li zásob a na ložiskách Krásno a Krásno-Horní Slavkov celkem 26,5 mil. t Sn-Li-W rud s odhadnutými zdroji 35,1 kt Li při obsahu 0,13 % Li. Odpady po těžbě a zpracování Sn-W rud (odkaliště Cínovec a Horní Slavkov) evidována 2 ložiska sekundárních Li rud Cínovec-odkaliště se zásobami 0,9 mil. t s 0,274 % (2,3 kt) Li a Horní Slavkov-odkaliště s 4,9 mil. t s 0,126 % (6,2 kt) Li. Slídové koncentráty ze zpracování kaolinu vzniklých ze žul na Karlovarsku ve stadiu výzkumu. Pegmatity tvoří jen výskyty bez ekonomického významu (např. Vernéřov u Aše, Rožná, Dobrá Voda u Vel. Meziříčí atd.). 12
Revír Cínovec s rozptýleným zrudněním v greisenech a greisenizovaných žulách s cinvalditem jako hlavním Li minerálem a dalšími Li-slídami, které jsou zároveň hlavním zdrojem i Rb a Cs. Podle Bilance zásob výhradních ložisek nerostů ČR k 1.1.2018 je na primárních ložiskách revíru Cínovec evidováno 564 mil. t zásob Li- Sn-W rud s obsahem 0,200 % (1128 kt) Li. Podle EMH bylo v rámci PFS k dubnu 2017 na Cínovci vykazováno 656 mil. t zdrojů Li-Sn-W rud s obsahem 0,196 % (1285 kt) Li. Během těžby Sn-W rud byl v letech 1957 1966 z cinvalditového koncentrátu pokusně vyráběn Li 2 CO 3. V současnosti v revíru probíhá průzkum. Upraveno podle European Metals 2017 a David et al. 1990 13
Vývoj celkových zásob a zdrojů lithia v ČR 2015 2% 10% 41% Cínovec - zásoby: 149,5 kt (primární Sn-Li-W rudy) + 2,3 kt (sekundární Li rudy) Cínovec - zdroje: 172,8 kt (primární Sn-Li-W rudy) 2016 1% 3% Cínovec - zásoby: 444 kt (primární Li-Sn-W rudy) + 2,3 kt (sekundární Li rudy) 34% Cínovec - zdroje: 819 kt (primární Li rudy) Krásno-H.Slavkov - zásoby: 6,2 kt (sekundární Li rudy) + 2,0 kt (primární Sn-Li rudy) Krásno-H.Slavkov - zásoby: 6,2 kt (sekundární Li rudy) + 2,0 kt (primární Sn-Li rudy) 47% Krásno-H.Slavkov - zdroje: 35,1 kt (primární Sn-Li-W rudy) 62% Krásno-H.Slavkov - zdroje: 35,1 kt (primární Sn-Li-W rudy) 2017 1% 3% Cínovec - zásoby: 1128 kt (primární Li-Sn-W rudy) + 2,3 kt (sekundární Li rudy) 1400000 1200000 Krásno - Horní Slavkov - zdroje Krásno-H.Slavkov - zásoby: 6,2 kt (sekundární Li rudy) + 2,0 kt (primární Sn-Li rudy) 1000000 800000 600000 Krásno - Horní Slavkov - zásoby Cínovec - zdroje 400000 96% Krásno-H.Slavkov - zdroje: 35,1 kt (primární Sn-Li-W rudy) 200000 0 2015 2016 2017 Cínovec -zásoby 14
Závěry, shrnutí Lithium (využíváno jen jako IM) je v EU těženo pouze na pegmatitovém ložisku Gonçalo v Portugalsku. Největší potenciál mají Srbsko (zatím není v EU) se sedimentárním ložiskem Jadar a ČR s greisenovým ložiskem Cínovec. Malá pegmatitová ložiska a zdroje jsou ve Finsku, Rakousku, Portugalsku a Španělsku. V současnosti provádí Geomet s.r.o. (součást European Metals Holdings = EMH) průzkum v oblasti revíru Cínovec. Primární ložiska Cínovec-jih, Cínovec-východ a Cínovec-severozápad mají dohromady zásoby 564 mil. t komplexních Li-Sn-W rud s kovnatostí 0,200 % (1128 kt) Li, 0,057 % (323 kt) Sn a 0,016 % (92 kt) W. EMH (2017) uvádí celkové zdroje téměř 657 mil. t s obsahem 0,41 % Li 2 O (tj. cca 1286 kt Li), navíc 0,04 % (263 kt) Sn a 0,014 % (92 kt) W. Cínovecká deponie a.s. připravuje k těžbě sekundární ložisko Cínovec-odkaliště s 2,3 kt Li při průměrném obsahu 0,27 % Li (cca 25 % cinvalditu). Průzkum probíhá rovněž v revíru Krásno Horní Slavkov výsledky dosud nejsou známé. Zatím vyhodnoceno sekundární ložisko Horní Slavkov-odkaliště s 6,2 kt Li při průměrném obsahu 0,13 % Li (SANAKA Industry a.s.) a primární ložisko Krásno-Koník s 2 kt Li při průměrném obsahu 0,12 % Li (KMK Granit a.s.). Dalších 35,1 kt Li prognózních zdrojů při obsahu 0,13 % Li je odhadnuto v primárních Sn-Li-W rudách na ložiskách Krásno a Krásno-Horní Slavkov. 15