我国“三稀矿产”的资源特征及开发利用 | 中国工程院院刊( 二 )


我国铍的对外依存度高 , 加强找矿乃当务之急 。 新疆阿尔泰和川西稀有金属成矿带中的铍矿仍然具有找矿前景 , 而西藏高喜马拉雅与淡色花岗岩有关的岩体型铍矿及其接触带中的矽卡岩型或类矽卡岩型铍矿与湘鄂赣幕阜山地区的铍矿具有相似性 , 前者近年来取得了找矿进展 , 可作为资源储备对待 。 中国钨矿资源特别丰富 , 而铍是钨矿经常共伴生产出的资源 , 需要注意在钨矿区寻找独立的铍矿 。 这是具有现实意义的找矿新方向 , 至少在秦岭成矿带的雪宝顶 , 既有独立的钨矿脉也有共伴生的钨铍矿以及独立的铍矿体 。 东秦岭、滇西(如麻花坪)、滇东南(如麻栗坡)等钨锡铍多金属成矿带都有类似情况 , 找矿前景大 。 对于南岭钨锡多金属成矿带 , 可以根据矿床成矿系列的理论寻找其他类型 。 东南沿海霞浦大湾及新疆准噶尔盆地西北边缘发现的火山岩型铍矿床 , 给近年来的铍矿勘查注入新的活力 。
(三)铌和钽(Nb、Ta)的主要特点与开发利用
铌和钽具有熔点高、延性好、蒸汽压低、耐蚀性强和热导率高等优良特性 , 是电子、原子能、宇航、钢铁、化工等工业的重要原料 , 在新兴产业发展中用途广泛 。 铌钽资源主要来自于碳酸岩风化壳型矿床、含铌铁矿–钽铁矿的花岗岩及花岗伟晶岩矿床和砂矿床 , 以碳酸岩风化壳型最重要 。 中国的钽资源禀赋差 , 大规模露采的矿山较少 , 尚未找到独立的铌矿 。 由于中国规定的花岗岩型和花岗伟晶岩型钽铌矿床的最低工业品位指标定得过低 , 因此 , 虽然钽储量和基础储量大 , 但实际上难以开发 。 因此 , 我国的铌钽仍需大量进口 。
中国铌钽矿资源有以下特点:
①产地分布广泛 , 资源又相对集中 。 已探明的铌矿分布于全国17个省区 , 但高度集中在内蒙古和湖北两省区 , 其占全国铌资源量的95.5%;
②中国已利用铌矿的铌钽品位低 , 与国外铌钽矿石品位相比大大偏低;
③共生矿物复杂 , 选冶困难;
④资源量很大 , 但可供利用的矿产地和储量却很少 。
因此 , 必须加大找好矿(品位高、易采选)的力度 。 一方面在江西宜春(414)、江西横峰葛源、福建南平等老矿区寻找优质资源、接替资源 , 另一方面也要加大对大兴安岭成矿带巴尔哲铌–稀土矿床、湖北竹山庙垭碳酸岩型铌–稀土矿、湖北通城断峰山伟晶岩型钽铌矿以及近年来新发现的稀有金属矿床(如内蒙古武川县赵井沟)的综合研究 , 争取在大吨位、高品位铌钽矿床方面有所突破 。
铌钽最主要的特点是耐热 , 被称为稀有高熔点金属 , 高纯Nb2O5(>99.9%)主要应用于高科技领域;全世界60%以上的钽金属用于制造电子产品 。 巴西是世界最大的铌矿产地 , 澳大利亚是最大的钽矿生产国 。 中国以东方钽业为代表的大型硬质合金集团和诸多钽铌及其合金应用企业 , 形成了从采矿、冶炼、加工到应用较完整的工业体系 , 生产规模、工艺技术、生产装备、检测手段、产品质量均跃上了新台阶 , 使我国跨进世界钽产品生产和钽产品应用的大国行列 。
美国、俄罗斯和中国 , 对于铌钽的战略意义一直以来都非常重视 , 随着新兴产业的发展 , 对于铌钽的重视程度将有增无减 。 我国对现有资源的管理还不到位 , 如海南的滨海砂矿曾经被乱采滥挖 , 不但损耗了资源也破坏了环境;另一方面是对成矿条件、成矿规律等基础地质工作重视不够 , 资源潜力不明 , 找矿进展不大 , 可持续发展问题比较突出 。 加强地质找矿 , 深入研究现有资源的合理开发利用技术方法 , 提高资源的保障程度 , 乃当务之急 。
(四)锆(Zr)的主要特点与开发利用
锆被称为“稀有金属” , 是因为纯锆的冶炼相当困难 。 在寻找高品位的锆原材料的同时 , 需加大冶金方面的创新力度 。 中国锆矿资源可分为砂矿和硬岩型锆矿两大类 , 探明储量仅为5×105t , 不足全球锆资源的1% 。 国外大部分锆资源来自于滨海砂矿 , 我国锆砂很少 , 因此资源结构十分不利 。 中国锆石砂矿分布于东南沿海 , 以广东南部海岸和海南岛东海岸最为集中;硬岩矿则散布于内蒙古和南方各省区 。 探明储量在1×105t以上的省区有内蒙古、海南、广东、云南和广西 , 其储量合占全国的97.6% 。 砂矿以海南最多 , 储量占全国的67% , 但大部分已消耗 , 剩余资源出于环境保护的需要而不再开发 。
金属锆按用途分为原子能级和工业级两个级别 。 此外 , 一些具有一定重量、无色或色泽鲜丽、透明的优质锆石 , 可用作宝石级原料 。