锂是自然界中最轻的金属,被广泛应用于航空、通信、核聚变发电等领域。近十年来,我国锂产量占世界的13%~15%,消费量占世界的24.5%,是全球最大的锂消费国。目前世界锂盐生产中盐湖卤水提锂占主导地位,而我国卤水提锂产量占锂总产量的份额较低,矿石提锂产量占主导地位,且多为小规模、粗放式生产。盐湖卤水提锂一般直接产品为工业级碳酸锂,需要经过一定的提纯技术方可转化为深加工锂产品,提锂技术难度相对较高,且技术通用性差,不同盐湖资源禀赋需要不同的提锂技术。下表示意我国锂矿类型及分布。
矿床类型 | 矿床式 | 主要分布地区 |
盐湖卤水型锂矿 | 柴达木式硫酸盐型盐湖锂矿 | 柴达木盆地 |
扎布耶式碳酸盐型盐湖锂矿 | 青藏高原 | |
花土沟式氯化物型油田水锂矿 | 柴达木盆地 | |
硬岩型锂矿 | 甲基卡式花岗伟晶岩型锂辉石矿 | 松潘—甘孜造山带 |
宜春式花岗岩型锂云母矿 | 华南 | |
可可托海式花岗伟晶岩型锂辉石矿 | 阿尔泰造山带 | |
湘源式云英岩型锂矿 | 华南 |
(2)分析目前我国盐湖锂资源开发程度低的原因。
(3)请为保障我国锂资源安全提出可行性建议。
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钢铁被誉为工业的粮食,是人类使用最多的金属材料。我国是世界钢铁业的生产和消费中心,钢铁产量已连续26年位居第一。世界铁矿石资源主要集中在淡水河谷(巴西)、力拓(英国)、必和必拓(澳大利亚)和福蒂斯丘(澳大利亚)四家供应商手中,我国是世界最大的铁矿石进口国。废钢是指钢铁厂生产过程中不成为产品的钢铁废料以及使用后报废的设备、构件中的钢铁材料等。近年来,我国废钢市场规模持续扩大。下图示意我国废钢再利用产业链。
(1)概括我国铁矿石供应安全面临的主要问题。
(2)从原料来源角度,分析我国废钢产业发展的优势条件。
(3)从维护国家安全角度,说明我国大力发展废钢产业的意义。
材料一 稀土是新能源产业、人工智能等高精尖产业发展中必不可少的战略性资源。目前,我国已探明的稀土储量、供应量、冶炼分离技术均位居世界第一。2019年,我国以全球38%的稀土资源储量供应了全球80%的稀土市场份额,但如何把我国稀土资源优势转化为战略优势,仍是我国稀土产业面临的重大挑战。
材料二 专利资产指数反映个别专利创造长期竞争优势的能力。我国稀土冶炼分离技术世界第一,其他国家均没有稀土分离技术的应用,全球80%以上的稀土产业集中在中国境内。但我国下游产品应用专利不足,众多企业集中于产业链较短的上中游,稀土企业“多、小、散”,资源以“薄利多销”的形式出口。下左图为世界主要国家稀土产业专利资产指数,下右图为稀土产业链示意图。
(1)与美日两国相比,说明我国稀土专利资产指数特点及其原因。
(2)分析我国稀土企业“多、小、散”的主要原因。
(3)指出我国稀土产业正面临的主要问题。
四川省秦巴山区蕴藏了丰富的矿产资源,其中的锰、金、铅、锌、钥、轴、铜、石墨和页岩气等矿产的储量在全国占有举足轻重的地位。下表示意秦巴山区重要矿产储量。
矿产类型 | 矿产名称 | 单位 | 已探明储量 | ||
可供规划利用储量 | 暂难利用储量 | 可供利用比例 | |||
有色金属 | 铜、铅、锌、汞、锑、钼 | 万吨 | 624.6 | 80.8 | 88.5% |
黑色金属 | 铁、锰 | 百万吨 | 1487.6 | 173.5 | 89.6% |
能源矿产 | 煤 | 百万吨 | 11070.8 | 1937.1 | 85.1% |
(2)简述该地区发展冶金业的有利影响。
(3)简述该地区发展冶金业对环境的危害。
氦气是一种不可再生资源,主要从天然气中提取,无法通过化学合成获得,被广泛应用于国防、航空航天、医疗、工业等领域,被称为“黄金气体”,是重要的国家战略资源。我国天然气中含氦量普遍较低,已探明氦气储量仅占全球的2%,但年消费量占全球10%以上,氦气主要依赖进口。美国是全球最大的氦气生产国,近几年美国限制氦气向我国出口,我国氦气进口转向其他国家。现在我国氦气进口有60%来自卡塔尔,25%来自美国,其余来自澳大利亚等国。从短期来看,我国氦气仍旧依赖进口,从长期来看,氦气国产化势在必行。下图示意全球氦气产量占比,下表示意2015-2022年我国氦气产量、进口量及其占比变化。
年份 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 |
产量/10⁴m³ | 25 | 28 | 32 | 35 | 50 | 53 | 130 | 195 |
进口量/10⁴m³ | 1589 | 1774 | 2009 | 2311 | 2226 | 2076 | 2065 | 2209 |
进口占比/% | 98.45 | 98.45 | 98.43 | 98.51 | 97.80 | 97.46 | 94.07 | 91.89 |
(2)为保障氦气资源供应安全,列举我国可采取的措施。
铜是一种重要的战略性金属资源。我国铜矿资源分布较为广泛,多数省区都有不同规模的铜矿山,其中西藏的探明储量占到全国探明总储量的23%,但我国铜资源的对外依存度高达80%。我国铜材深加工企业则集中在东南沿海省区,其中铜矿资源储量不足全国0.3%的浙江省铜材深加工量超过全国的1/3。近年来,浙江省积极回收废杂铜资源再利用,取得了良好的社会经济及生态效益。下图为铜产业链示意。
(1)解释我国铜资源对外依存度高的原因。
(2)简述浙江省发展铜材深加工业的优势。
(3)从国家安全角度说明浙江省积极回收废杂铜资源再利用的意义。
油页岩是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩,是在内陆湖或滨海潟湖深水还原条件下,由低等植物和矿物质形成的一种腐泥物质,油页岩原始有机物质主要来源于水藻等低等浮游生物。油页岩属于非常规油气资源,被世界多国列为21世纪非常重要的替代能源,它是一种不可再生的化石能源,世界油页岩可采资源主要分布在美国、俄罗斯和中国。
中国油页岩资源丰富。全国油页岩资源量9700亿吨,可回收油页岩油165亿吨。中国油页岩商业开发已有60年历史,2014年,中国油页岩油产量达到100万吨。目前我国油页岩油开发提取过程中,消耗水资源较多,产生有机污染气体、酸性气体、温室气体、重金属等废弃物和废热,开发成本高,开发企业相对集中,下图示意我国2000—2014年油页岩油产量变化趋势。
(1)简述油页岩的形成过程。
(2)说明油页岩开发对我国能源安全的战略意义。
(3)分析油页岩油提取过程中遇到的问题。
(4)请为我国油页岩产业进一步开发提供合理化建议。