什么是锂元素，它在自然界中以何种形式存在？
锂是元素周期表第二周期 IA 族的碱金属元素，化学符号为 Li，原子序数 3，原子量 6.941，是密度最小的金属。由于化学性质活泼，锂在自然界中无法以单质形式存在，仅以化合物形态分散于矿石和卤水中，因含量微少且提取难度大，被划入稀有元素之列。
锂单质具有哪些独特的物理性质？
常温常压下，锂是银白色固体，质地较软可用刀切割，断面有微黄色光泽，熔点 180.5℃，沸点 1342℃，比热容为 3.58 kJ/kg・K，可溶于硝酸、液氨等溶液。它是非气态单质中密度最小的元素，在碱金属中原子半径最小，晶格最为坚固，压缩性最小、硬度最大、熔点最高，高温下的锂蒸气呈鲜红色，能使火焰呈现洋红色。
锂的化学性质有哪些显著特点？
金属锂化学性质极为活泼，固态时可与稀有气体外的大多数非金属及许多金属反应，液态时还能与氢、碳、硅等元素剧烈反应。它与水反应会放出氢气并生成氢氧化锂溶液，块状锂反应较缓和，但粉末状锂遇水会爆炸；常温下暴露在湿空气中，断面会迅速失去光泽并生成氮化锂、氢氧化锂等化合物；在 400℃以上与干燥氢气反应可生成氢化锂，与盐酸、硝酸等酸类也能发生猛烈反应。
二、锂的同位素与资源分布：自然禀赋与地理特征
锂有哪些同位素，自然界中稳定存在的是哪几种？
锂元素共有 10 种同位素，包括锂 – 4 至锂 – 13，其中仅锂 – 6 和锂 – 7 能在自然界中稳定存在，丰度分别约为 7.5% 和 92.5%，且均无放射性。其他同位素半衰期极短，锂 – 8 的半衰期最长为 839.9 ms，锂 – 4 则最短，均不具备自然稳定存在的条件。
全球锂矿资源主要有哪些类型，分布在哪些区域？
锂矿资源主要分为固体矿物资源和液体矿床资源两类，固体矿以锂辉石、锂云母等 150 余种含锂矿物为主，液体矿则以离子形式存在于盐湖卤水、地下卤水等中。全球锂矿分布高度集中，美国、加拿大、巴西、阿根廷、智利、澳大利亚和中国等国家的储量占全球 91.09%，其中南美洲 “锂三角” 是盐湖卤水型锂矿的核心分布区，中国青海、西藏多盐湖型锂矿，四川则以伟晶岩型锂矿为主。
中国的锂矿资源有哪些分布特点和优势矿种？
中国锂矿资源丰富且分布相对集中，盐湖型锂矿主要在青海、西藏，伟晶岩型锂矿发育于阿尔泰、川西等多个造山带，黏土型锂矿在滇中、贵州等地成矿潜力巨大。四川锂辉石已探明资源储量超 500 万吨，占中国该类型储量的 80% 以上，居亚洲第一；湖南临武鸡脚山矿区探获超大型锂矿床，氧化锂资源量达 131 万吨，还伴生铷、钨等矿产，四川马尔康党坝锂矿则是亚洲最大的花岗伟晶岩型锂矿床。
三、锂矿开采与加工：从资源到原料的转化路径
不同类型的锂矿有哪些开采方式？
盐湖卤水型锂矿开采需先通过钻井或沟渠抽取卤水，再引入盐田利用太阳能和风能自然蒸发浓缩，借助不同盐分的溶解度差异实现锂的初步富集，该方式受干旱、光照充足的气候条件影响较大。固态锂矿则根据埋藏深度选择开采方式，埋藏较浅的采用露天开采，剥离地表后用大型设备采掘，效率高但对植被破坏大；埋藏较深的采用地下开采，可选择空场法、充填法等，对技术要求和成本更高但地表扰动小。
盐湖卤水如何加工成锂化合物产品？
盐湖提锂需经过预处理、提取富集和锂盐制备纯化三个核心步骤。首先对浓缩后的 “老卤” 进行化学沉淀或吸附处理，去除钠、镁等部分杂质；然后通过沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法或膜分离技术提取富集锂离子，得到富锂溶液；最后向溶液中通入二氧化碳或加入沉淀剂，使锂以碳酸锂等形式沉淀，再经洗涤、重结晶等纯化得到目标产品。
固态锂矿的加工流程包含哪些关键环节？
以锂辉石为例，固态锂矿加工需先通过浮选法选矿，经破碎、磨矿使锂矿物与脉石解离，再用浮选药剂分离得到锂精矿；随后将锂精矿在 1000℃左右焙烧，使 α- 锂辉石转化为活性更高的 β- 锂辉石；接着用硫酸法、石灰法等浸出工艺使锂转入液相，浸出液经多步化学沉淀去除铁、铝等杂质；最后加入沉淀剂得到锂化合物粗品，再精制为高纯度产品。锂云母等矿种的加工则因矿物特性需采用氯化焙烧 – 浸出等特殊工艺。
四、锂的应用领域与安全属性：工业价值与健康影响
锂及其化合物在工业领域有哪些主要应用？
锂的应用场景极为广泛，金属锂可与铝、镁制成合金，提升强度并减轻重量，铝 – 锂合金用于飞机、高铁等，镁 – 锂合金可作装甲 plating。锂化合物中，碳酸锂是电池生产的关键原料，也用于治疗躁郁症；氢氧化锂可制备其他锂化合物；氧化锂用于特殊玻璃和陶瓷；氯化锂、溴化锂用于空调和工业干燥系统；硬脂酸锂则是通用高温润滑剂，能在 – 60℃低温下工作。
锂在消费电子和能源领域有哪些具体用途？
在消费电子领域，锂是手机、笔记本电脑、数码相机等设备用充电电池的核心材料，也用于玩具、时钟等非充电电池。医疗领域中，锂电池可作为心脏起搏器的能源，其以锂为阳极、碘为电解质、锰氧化物为阴极的结构，使用寿命可达十年。此外，氢化锂还可用于储存氢能燃料，为能源存储提供解决方案。
锂对人体健康有哪些影响，存在哪些安全风险？
锂没有已知的生物作用，但广泛存在于葡萄、蔬菜、牛奶、血液等多种动植物体内。它具有中等毒性，过量进入人体会导致锂中毒，引发中枢神经系统中毒和肾脏衰竭，氢化锂等化合物接触后也可能导致中毒。不过在小剂量下，碳酸锂可作为心境稳定剂治疗躁郁症，其作用机制可能与阻止大脑中化学信使的过度产生有关，但具体原理尚未完全明确。
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