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关键金属，在高科技、军事、核工业、航空航天和新能源等领域用途广泛，是支撑战略性新兴产业发展的重要原材料，目前已成为国际学术界研究的热点，也是当前矿产勘查的重要目标。11月24日，自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室举办关键金属成矿作用、成矿规律和找矿勘查新进展高层研讨会，围绕关键金属矿产的成矿过程、成矿规律和找矿方向进行了研讨。 关键金属将成研究热点 关键金属矿产资源在美国列为35种，欧洲14种，我国目前没有明确定义，2016年11月国务院批复通过的《全国矿产资源规划（2016-2020年）》首次将24种矿产列为战略性矿产目录，包括石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀、锂、铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、稀土、锆、磷、钾盐、晶质石墨和萤石。后来，又强调“三稀”资源的重要性，即稀土金属、稀有金属和稀散金属，其中稀土元素包括铱、镧、铈、镨、钕、鉅、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪共17种元素；稀有金属包括锂、铍、铌、钽、锆、锶、铪、铷、铯9种元素；稀散金属主要包括镓、锗、铟、镉、铊、铼、硒和碲8个元素，也称为分散元素。由此以来，从非煤固体矿产考虑，关键矿产在我国涵盖铀、铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、钪、锆、铍、铌、钽、锆、锶、铪、铷、铯、镓、锗、铟、镉、铊、铼、硒、碲、磷、钾盐、晶质石墨和萤石。此外，国家急需的锰和铂族元素也应该属于这一范畴，共38种。 据中国工程院院士毛景文介绍，近些年来，国家开始逐步重视关键金属矿产资源，不断加大科研投入开发和利用关键金属。 据资料显示，2011年，财政部办公厅、原国土资源部办公厅联合发布了《2011年矿产资源节约与综合利用专项资金申报指南的通知》明确，“以奖代补”奖励资金重点支持油气、有色金属、三稀（稀有、稀土、稀散）等矿产。 2012年，“我国三稀资源战略调查研究”升格为计划项目，由12个省级地调院和11个科研院所、高校参与，研究内容不但涵盖理论研究、方法创新与新技术运用，更与国计民生和矿政管理密切相关而备受关注，开拓了基础科学研究服务于国家目标的新领域。 2015年调整为“稀有稀土稀散矿产调查”二级项目，由中国地质科学院矿产资源研究所承担，全国33个单位220余人参加，该团队也取得了一些成果。 目前，关键金属已经成为国际学术界研究的热点，也是找矿勘查的重要目标，许多关键金属广泛应用于冶金、石油化工、电气、农业、医药、轻纺等传统领域，更是发展新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等新兴产业的核心资源。 关键金属矿产资源现状 谈起关键金属，首先我们会想到的是，我国是世界上稀土资源最丰富的国家。邓小平曾说过：“中东有石油，中国有稀土。”我国稀土资源具有储量大、矿物品种全等特点，稀土富集区主要有内蒙古包头的白云鄂博、江西赣州（赣南地区）、四川西南部（冕宁、雅江一带）等。 目前，许多关键金属矿产资源已在各个领域广泛使用。比如，锂作为碱金属的一种，正广泛应用于新能源汽车等领域；锆矿主要应用于军事、冶金领域；铼主要用作石油工业的催化剂，具有很高的电子发射性能，广泛应用于无线电、电视和真空技术中。 此外，稀有金属矿床在我国也具有优势，就其目前勘查开发现状而言，主要不是“有没有”的问题，而是如何创新成矿理论和勘查评价技术方法，同时突破采、选、冶技术，以及深加工技术瓶颈。 中国地质科学院矿产资源研究所研究员王登红等专家表示，通过国内院士、专家的调查分析，我们了解了关键金属在全球的基本态势，认为中国迫切需要强化高端物流的“质”，而不能满足于低端物流的“量”，提高资源的综合利用水平乃当务之急。 王登红等专家还表示，三稀金属元素主要以共伴生的形式存在，但许多企业的综合利用意识淡薄，许多矿山知道有稀散元素共伴生，却没有回收或者没有充分回收的工艺。对此，他表示，可借鉴管理稀土的一些办法，强化对铜铅锌矿、铝土矿、铁矿、钼矿等贱金属矿床、大宗矿产矿床中稀散元素的资源管理，对回收率不达标者采取措施或设定准入条件。对于尾矿资源的再利用也需要加强管理，从法规上加强掌控而不能当成“废弃物”，甚至变成环境污染物。 毛景文也表示，开发矿产资源可以为一个地区的经济发展带来显著增长，同时对一个地区社会维稳也有重要的作用。 关键金属——锂如何勘查开发？ 新能源电动车与移动储电设备的快速发展，使得各国对锂资源的需求也迅猛增加。中国工程院院士郑绵平介绍，中国具有多种类型的锂资源，而我国的盐湖型锂资源约占全球锂资源储量的50%，这也是世界主要开发的锂矿类型。油田水型锂资源，在我国柴达木西部已有发现，仅南异山构造初步估算氯化锂资源量就达400万吨。四川盆地深层卤水也有重要锂资源前景，川东北已筹划开展锂、盐开发。 新近开拓的一种锂资源，是地热型。在北美索尔顿海底地热区热水中的锂含量达9～93ppm，该地区已经开始利用地热水实施工业性提锂工程。在我国西藏雅鲁藏布高温地热田，已厘定了19个达到锂边界品位和工业最低品位的淡热水资源，锂含量达到20～239毫克/升。 尽管我国锂资源比较丰富，但由于技术不成熟，我国70%以上的锂需求量仍依靠进口。郑绵平强调，我国应进一步加强科学研究、摸清家底，可大幅扩大锂资源远景储量。从经济、环境友好的角度考量，建议重点开展盐湖型和深部卤水型锂资源勘查，酌情开展优质伟晶岩型锂矿勘查，以保障锂资源立足国内。 四川的锂等稀有金属矿成矿条件优越，资源丰富，已发现的矿产地有95处。在四川甘孜和阿坝州已探明的优质的锂辉石资源量为452.35 万吨，共伴生的铍、铌、钽均可综合利用，但一直未被开发。四川省地质调查院副总工程师、综合研究室主任付小方指出，以三稀金属为主体的关键矿产资源，已成为我国产业升级换代不可替代的动力之源，但这些资源对外依存度高，如果不及时加强勘查布局和开发利用，以及资源基础的综合研究，将难以保障和支撑国家资源安全和可持续发展。针对目前关键金属资源勘查程度低、产业集中度低、新技术研发落后、开发方式粗放等问题，付小方建议，要做好关键矿产资源的战略定位与布局，夯实资源基础；整体规划，打造跨区域统筹联合发展产业链；坚持环境保护优先，建设绿色矿山；开展科技创新，提高资源开发利用水平。 关键金属的找矿方向在哪里？ 面对日益增长的需求，如何立足国内提供资源保障，与会专家就关键金属的找矿方向纷纷给出建议。 南京大学地球科学与工程学院王汝成教授指出，要关注新的成矿类型及可能的新的成矿地区，比如：喜马拉雅淡色花岗岩带是我国有巨大潜力的稀有金属成矿带，在东北、浙闽沿海火山岩地区硅铍石型成矿潜力巨大，新的花岗岩型铌成矿，黑云母富铌型花岗岩成矿，在高（超）分异花岗岩带寻找钽矿等。他强调，根据我国稀有金属资源的重大需求，要加强我国关键金属矿产的成矿规律、矿床可开采潜力、可利用性和综合利用能力研究，开展系统的矿产资源调查，有针对性地开展关键金属矿产资源勘查工作。 “煤和含煤岩系是将来非常有希望的稀有金属来源。”中国矿业大学资源与地球科学学院院长代世峰的报告，让与会人员眼前一亮。代世峰介绍，煤中含有丰富的关键金属资源，包括锗、镓、稀土元素、铀等。其中，煤中铀是煤中第一个工业利用的金属元素，也是煤中值得提取的重要资源。目前，煤型铀矿开发利用面临的主要问题是资源最大化利用，也就是如何实现铀的提取与共伴生的其他金属综合提取利用的问题。煤中锗的工业化利用已有50多年，世界上工业用锗50%以上来自于煤，目前世界上正在开发利用的3个大型煤—锗矿床分别位于中国的乌兰图噶和云南临沧，以及俄罗斯的巴甫洛夫。目前，对于其他地区是否有类似矿床，寻找此类矿床的标识是什么，是亟待进一步研究的问题。煤中稀土元素的提取，也成为近年来的研究热点问题。 代世峰指出，煤型稀有金属矿床的发现、勘探和开发相对较晚，但是潜力巨大，往往是多种稀有金属共同富集，而且煤层层位稳定，勘探开发的难度和成本都较低。而且通过稀有金属的提取，煤炭将变为绿色洁净能源。 关键金属找矿的新成果有哪些？ 尽管关键金属资源的调查研究在我国起步较晚，但可喜的是已经取得了多项新进展。 中国地质调查局西安地调中心主任李文渊介绍，在昆仑成矿带目前已发现了夏日哈木铜镍钴矿床、玛尔坎苏富锰矿、大红柳滩锂铍矿等大型—超大型矿床。其中，夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床，镍平均品位在0.68%，资源量107万吨，钴平均品位0.028%，资源量4.03万吨，是仅次于金川的中国第二大超大型岩浆铜镍矿床。玛尔坎苏大型沉积型富菱锰矿，平均品位超过30%，资源量达5000万吨以上，是中国最富的碳酸锰矿床。大红柳滩超大型伟晶岩型锂铍矿，目前已发现2000余条伟晶岩脉，8处锂铍矿产地，探获氧化锂（锂辉石）资源量200万吨以上，平均品位1.5%，并伴生铍、铷、铌钽等。李文渊指出，这3种矿床具有不同的构造背景、不同的成因类型和不同的矿种，对构造与矿床形成之间的关系需要开展更深入的研究，对其成矿过程的深入研究将对正在开展的找矿以及新能源战略产生重要影响。 核工业北京地质研究院院长李子颖带来了砂岩型铀矿找矿的最新进展——创新提出的“叠合砂岩铀成矿”模式，促进了我国北方砂岩铀矿找矿突破。在鄂尔多斯盆地北部发现的超大型砂岩型铀矿，矿体展布100多千米。北方砂岩成矿预测和找矿突破，使得我国砂岩型铀矿资源量由第三位上升为第一位，并排在世界前列。砂岩型铀矿的最大特点是可地浸开采，这种开采方式的优势是降低了开采的边界品位，而且无需采出矿石、碎磨矿石，没有尾矿排出，环境效益好。此外，在我国热液铀矿床研究方面，提出了新的热点铀成矿作用，推动了热液铀矿深部找矿突破。 中国地质调查局成都地调中心主任李文昌介绍了锂铍矿的勘查评价成果。目前，中国已探明的铍矿资源以共伴生矿为主，主要与锂、铌、钽共（伴）生，其次与稀土元素矿伴生或与钨矿共（伴）生。中国目前已发现有超大型铍资源地3处，大型6处、中型19处。李文昌指出，由于伟晶岩型（花岗岩型）锂铍矿特殊的成矿专属性和岩石矿物的关联性，探索总结其有效的勘查技术方法是未来重要的工作任务。 代世峰指出，内蒙古准格尔煤中铝镓矿床的发现和提取利用，让煤中有益金属元素的提炼向前迈进了重要一步。其中镓的储量是我国目前探明储量的8.5倍，将全世界镓的工业储量提高了将近一倍。 找矿成果固然可喜，但是严峻的资源形势并不容乐观。与会专家一致认为，我国在今后很长一段时期内，对矿产资源的需求尤其是关键金属资源的需求仍然存在较大缺口。对此，毛景文表示，目前我国部分关键矿产是我国优势矿产，部分为紧缺矿产，对于具有优势的关键金属矿产，国家及相关部门应加强管理，进行战略储备；对于紧缺矿产，应加大国内外找矿力度；对于目前已找到却不能开发的关键金属资源，要尽快进行技术研发，以保障我国发展的资源需求。同时。毛景文呼吁，要加强关键金属资源的性质和用途研究，搞清楚这些关键金属“关键”在哪些领域，又该如何怎么利用，进而有针对性地进行开发利用和保护。 （编辑：Nicola） |
