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摸清家底 管好用好“三稀”資源
——對話“三稀”找礦技術首席科學家、中國地質科學院礦產資源研究所研究員王登紅
發布日期:2020-04-10 瀏覽次數: 字號:[ ]

我國“三稀”礦產資源戰略調查自開展以來獲得多項重大成果,“三稀”礦產也引起社會各界高度關注?!叭 钡V產是稀土金屬、稀有金屬和稀散元素的統稱,具體包括17種稀土元素;鈮、鉭、鋰、鈹、鋯、鉿、鍶、銣、銫9種稀有金屬;鎵、鍺、銦、鉈、錸、鎘、硒、碲8種稀散元素。這34個礦種產量不大,在國際市場上也被納入小礦種之列,但其用途甚廣,涉及領域眾多?!吨袊V業報》記者近日就我國“三稀”礦產資源家底情況、深加工技術、應用狀況、保障能力、開發利用等方面的相關問題采訪了“三稀”找礦技術首席科學家、中國地質科學院礦產資源研究所研究員王登紅。

《中國礦業報》:“中東有石油,中國有稀土?!蔽覈⊥猎谌虻牡匚徊谎远?,尤其是近兩年來美國人持續炒熱“稀土危機”,讓更多人關注了稀土。請您談一談目前我國稀土資源開發利用和保護情況。

王登紅:我國稀土產業經過近10年的快速發展,確立了在世界上稀土生產規模和生產量第一、出口量第一和稀土消費量第一的國際地位,稀土已成為我國的優勢產業之一。但是,我國稀土產業發展存在不少問題,諸如資源浪費嚴重、生態平衡受到破壞、惡性競爭導致整體利益受損等問題層出不窮。

由于市場需求等因素,不少地區為了暫時局部利益,私挖亂采現象比較嚴重,使不少品位高的礦脈整體性受到嚴重破壞,大多數開采者在開采過程中對原礦的品位、儲量、配分等數據掌握不清,技術設備和工藝相對落后,其結果是回采率低、浸出率低、回收率低,造成稀土資源在開發過程中流失嚴重。同時,稀土產品大量出口也是造成我國稀土資源流失的重要原因。如果按照目前我國稀土企業的開采水平和每年出口規模推算,再過幾十年,我國將從稀土資源大國變成稀土資源進口國,所以對稀土資源進行保護,已經到了刻不容緩的地步??刂葡⊥灵_采量,既可以保護我國的戰略性稀土礦產資源,又可以減少稀土生產量。嚴格特定礦種資源保護法規和相應的管理,取締無證開采,真正做到合理按需開采。嚴禁新建或擴建稀土冶煉分離廠,降低原料型產品的過度生產。加強稀土的浸出率、回收率和綜合利用研究,在開采的同時注意節約資源,提高集約化水平。

《中國礦業報》:我國稀土資源管理還面臨一些挑戰。發展稀土產業的同時,加強對稀土工業的環境保護尤為重要。請您談談我國如何保護利用好這一珍貴資源。

王登紅:近年來,稀土受到國家高層領導以及社會大眾、媒體的廣泛關注,其戰略意義被越來越多的人所認識。國家領導人非常重視稀土有關問題,多次做出批示,要求有關部委采取行動,有效保護我國具有戰略意義的寶貴稀土資源。有關政府部門多次組織專人進行情況摸底調查,各部委之間聯手行動,積極采取各項有效措施,出臺了一系列相關政策進行宏觀調控,推進稀土企業兼并重組、稀土礦山整頓治理,以及稀土采礦許可證清理、整合。多部委聯合開展專項整治行動,整頓和規范稀土礦山企業,維護稀土行業秩序,形成區域聯動機制,嚴厲打擊私挖濫采等,截至目前已取得了一定的成效。

稀土產業要堅持發展公有制為主體,多種所有制共同發展的社會主義混合型經濟,重視和支持非國有經濟的發展。通過聯合、重組,實現低成本擴張和生產要素的合理配置,實現產業結構的優化、升級。在產業結構優化和升級過程中,要注意把各方面的積極性保護好、引導好、發揮好,防止出現大起大落。另外,要加強對自主知識產權的保護,加大國家專利的申請數量,盡量保護我國已有的或將要有的國內外市場,為我國稀土產品市場的發展留出一定的空間。限制一般稀土金屬冶煉和加工工業的發展,鼓勵和支持稀土高新技術的開發和建設,特別是應該大力發展圍繞國家重點基礎設施、國防建設、信息產業、電網改造、交通運輸、居民住宅、水利設施和發展高科技農業、生物工程等必需的稀土材料及制品。在限制一般性稀土冶煉、加工產品發展的同時,探索向海外轉移富余冶煉、加工生產能力的途徑,從全方位提高產品的競爭力。

在全球經濟一體化的今天,任何區域性的變化,都可能在世界上產生重大影響?,F代高新技術對稀土具有高度依賴性,我國稀土產業政策的主要目的是保護環境,改變國內稀土產業散、亂、小的混亂局面,在適度控制稀土產品出口的同時,考慮世界稀土的需求,將稀土配額供應控制在一個適當的范圍,使稀土產品價格回歸到一個合理的區間。我國稀土產業將伴隨著世界高技術產業的發展而壯大,世界經濟發展也將因稀土的廣泛應用而受益。

《中國礦業報》:稀有金屬包含9種,它們在地殼中的含量甚至比稀土還低,不同的稀有金屬元素其富集能力也不同,請您談談如何立足國內,加大稀有金屬資源勘查力度,提高國內資源保障程度?

王登紅:稀有金屬元素雖然在地殼中的含量甚至比稀土還低,但也可以“超常富集”到大型、超大型礦床的規模,如新疆的可可托海、四川的甲基卡、青海的柴達木盆地等。因此,稀有金屬是有可能找得到高品質、大規模的工業礦床的。當然,不同的稀有金屬元素其富集能力也不同。例如,我國的鍶礦資源約占世界探明鍶儲量的70%,我國也是世界鍶產品的主要生產國,80%以上供出口。

目前,稀有金屬元素中的熱搜網紅要屬鋰,因為其在原子能、特種合金、特種玻璃和新能源電池等領域,尤其是在鋰電池方面的廣泛應用而被稱為“21世紀的能源金屬”,既是高科技新興產業所必需的高端材料,也成為老百姓日常生活所必需的常規材料。鋰作為可控核聚變的基礎原材料在民用發電方面的應用,是鋰資源開發利用過程中難度最大、最具革命性意義的。

鈹是稀有金屬中另外一種稀缺資源,主要以鈹銅合金和鈹金屬的形式廣泛應用于航空、航天和核反應堆等領域,是新興產業發展必需的戰略性金屬礦產資源。由于鈹元素在地殼中的含量僅僅是鋰的1/10,其找礦難度也就大了10倍,鈹的市場價格也要高出一個數量級。我國鈹礦雖然資源豐富,但品位遠低于國外同類型礦床,因而尋找獨立高品位鈹礦是當務之急。我國鎢礦資源特別豐富,而鈹是鎢礦經常共伴生產出的資源,要注意在鎢礦區尋找獨立的鈹礦。這是具有現實意義的找礦新方向,至少在秦嶺成礦帶的雪寶頂,既有獨立的鎢礦脈,也有共伴生的鎢鈹礦以及獨立的鈹礦體。

我國鋯礦資源可分為砂礦和硬巖型鋯礦兩大類,探明儲量不足全球鋯資源的1%。國外大部分鋯資源來自于濱海砂礦,而我國鋯砂很少,因此資源結構也不利。我國鋯石砂礦分布于東南沿海,以廣東南部海岸和海南島東海岸最為集中;硬巖礦則散布于內蒙古和南方各?。▍^)。砂礦以海南最多,儲量占全國的67%,但大部分已消耗,剩余資源出于環境保護的需要而不再開發。為了從戰略上保證國家安全,既要在濱海非環境保護區或基建區優先開展鋯砂礦資源調查,按規定進行“壓覆資源調查評估”,先回收資源再開展建設;也要在低品位硬巖型原生礦分布區開展高品位鋯礦的找礦工作,取得找礦突破是可能的;還要在成礦地質條件具備的地區探索風化殼型或殘坡積砂礦的可能性。更要加強管理,“立足國內,適當進口,限制出口”,避免惡性競爭;并要加強技術創新和理論創新,充分提高已有資源的利用效率,改善產品結構。

《中國礦業報》:通過資源開發利用現狀調查和資源市場分析,我們提出了“稀土管得著,稀有找得到,稀散用得好”的工作目標。我國稀散元素離“用得好”的目標還有多遠?

王登紅:我國稀散元素資源豐富,稀散元素在國民經濟建設的各個領域,特別是高科技領域有著廣泛的用途,是一些行業發展不可替代的原材料。

銦在自然界難以形成獨立礦床,工業上主要從赤鐵礦、鉛鋅礦及鎢錫礦的冶煉過程中作為副產品回收。銦主要賦存于閃鋅礦,但只有當錫、鋅共伴生且鋅也大規模富集時才能得到。預計銦將成為比稀土還緊缺的戰略資源,而且更加難以尋找。近年來,銦以其在高精尖產業技術中優良的性能越來越受到重視。我國擁有全世界最大的銦地質儲量,約占世界的50%左右,已查明銦資源儲量0.96萬噸。到2006年我國銦的生產能力達到657噸,成為最大的銦生產國。但銦產業鏈基本上停留在高純度銦以下的基礎產品層次,核心技術一直沒有突破。

鎵是電子工業的新寵,被譽為“半導體材料的新糧食”,在液態金屬冶金領域有著廣闊的前景。目前,國內已成功地制備出超純鎵,并建成了年產15噸超純鎵的生產線。我國鎵產量雖然在全球占有重要地位,但大部分以原料性產品出口,是世界主要鎵原料出口國,同時又是世界鎵高端產品和制成品的重要進口國。因此,要從戰略高度重視并且在政策上對鎵的回收采取相應的措施,包括戰略儲備。要限制鎵的低價出口,同時要提高我國鎵高端產品的生產技術水平;鼓勵創新,研發新產品,給予政策、稅收等方面的支持,變資源優勢為經濟優勢、技術優勢和人才優勢。

全世界鍺資源比較貧乏,但鍺是具有戰略性質的光信息材料,可以用于衛星上的太陽能鍺電池。鍺在醫療保健方面的應用越來越受到關注。目前,我國和美國基本上壟斷了全球的鍺資源,我國是全球第二大鍺資源國,已探明鍺礦產地約35處,保有儲量約為3500噸。我國的鍺出口量占全球的70%以上,大部分是低附加值的初級原材料產品。如不加以限制,勢必造成我國鍺資源的匱乏,反而助長其他國家鍺工業的發展。

《中國礦業報》:近幾年,對重金屬有毒元素鉈鎘所引發的環境問題也成為眾多學者研究的熱點,請您談談如何既保證鉈鎘資源的綜合利用,又能降低其對環境的污染?

王登紅:鉈是地殼中典型的分散元素。鉈廣泛存在于鉛鋅礦等多金屬礦床中,如廣東云浮黃鐵礦、凡口鉛鋅礦、云南蘭坪鉛鋅礦等。鉛鋅礦冶煉廠煙塵中的鉈也是回收鉈的主要來源。我國鉈儲量居世界首位,是我國的優勢資源,但需求量極少。我國西南低溫熱液礦床分布區普遍含鉈,風化過程中鉈會進入水體、土壤、植被和空氣中。因此,要調查清楚鉈在自然界的分布情況,有些“毒瘤”必須挖掉才能斷根;在礦山環境治理過程中,不能只是在尾砂庫種草,還應該長期監測地下水的變化,最好能通過綜合回收利用的方式根除污染源;粉塵中鉈的遷移活性很強,要注意除塵。

我國的礦藏多是共生礦,礦里可能有砷、鉛、鎘等有毒物質,而選礦廢水中的有用資源并未被有效回收。鋅礦分布地區環境中鎘的高含量是一個普遍存在的問題,需要高度重視。采礦活動導致鎘元素釋放出來,進入下游水環境可造成鎘污染。農業生產中,污水灌溉可引起土壤鎘污染。對于鎘,我們既要從地質背景查明其分布情況,包括其在礦床中的賦存狀態,也包括在一般巖石中的分布狀態,爭取在開采鉛鋅礦的過程中充分回收鎘,既保證鎘資源的綜合利用,也降低其對環境的排放。同時要加強鎘在高科技領域中的創新研究,拓展鎘的應用領域,尤其是“液態金屬”領域的研發,只有鎘得以無害利用才能減少對環境的污染。

無論是基礎理論、成礦規律、市場跟蹤、技術研發、資源保障還是相關政策的制定與執行都需要立足當前,從長計議?!?/p>

(王登紅,研究員,博士生導師,主要從事礦產資源研究?!吨袊V產地質志》總主編之一。作為負責人承擔了國家科技攻關305項目、國家重點基礎研究發展規劃973項目課題、國家自然科學基金項目、自然資源部首批“百人計劃”項目、自然資源部地質大調查項目、原國家計委科研專項,以及中國地質行業基金項目、課題和專題等36項。)

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