中國粉體網(wǎng)訊 伴隨新一輪技術(shù)創(chuàng)新突破,以及全球經(jīng)濟重心向新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源也在發(fā)生改變。
關(guān)鍵性礦產(chǎn)是指既具有重要經(jīng)濟性,同時又存在較高供應(yīng)風(fēng)險的一類礦產(chǎn)。它們是支撐節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新材料、新能源以及新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要原材料,是產(chǎn)業(yè)升級換代不可替代的動力之源。目前已成為國際學(xué)術(shù)界研究的熱點,也是當(dāng)前找礦勘查和資源儲備的重要目標(biāo)。各國從本國資源特點、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及研究目的出發(fā),給出了不同的定義。歐盟、美國、英國等發(fā)達(dá)經(jīng)濟體都很重視這些關(guān)鍵礦產(chǎn)。
近年來,歐盟、美國、日本等對關(guān)鍵金屬的關(guān)注度越來越高。2017年,歐盟委員會列出了14種“至關(guān)重要”的金屬原料,包括銻、鈹、鈷、氟礦石、鎵、鍺、石墨、銦、鎂、鈮、鉑族金屬、稀土、鉭、鎢,并提供了政策指導(dǎo)性意見以確保在面臨潛在供應(yīng)短缺的情況下對這些資源持續(xù)利用。
美國“關(guān)鍵礦產(chǎn)”選擇的根據(jù):①對美國經(jīng)濟和國家安全至關(guān)重要的非燃料礦產(chǎn)或礦物原材料;②供應(yīng)鏈比較脆弱,易受破壞或影響的礦產(chǎn);③在制造一些產(chǎn)品時具有重要功能的礦產(chǎn),而這種產(chǎn)品的缺失會對經(jīng)濟或國家安全產(chǎn)生重大影響。
美國國家研究理事會和地調(diào)局分別將鉑族金屬、稀土元素、銦、鎢、銻、鎵、鍺、石墨、錳和鈮確定為關(guān)鍵礦產(chǎn)。特朗普總統(tǒng)2017年12月20日簽發(fā)了美國第13817號行政命令—確保關(guān)鍵礦產(chǎn)安全和可靠供應(yīng)的聯(lián)邦戰(zhàn)略。2018年5月18日美國內(nèi)政部美國公布了35種關(guān)鍵礦產(chǎn)清單:鋁(礬土)、銻、砷、重晶石、鈹、鉍、銫、鉻、鈷、螢石、鎵、鍺、石墨(天然)、鉿、氦、銦、鋰、鎂、錳、鈮、鉑族金屬、鉀鹽、稀土元素族、錸、銣、鈧、鍶、鉭、碲、錫、鈦、鎢、鈾、釩和鋯。值得注意的是,發(fā)達(dá)經(jīng)濟體所厘定的關(guān)鍵礦產(chǎn),部分為中國的優(yōu)勢礦產(chǎn),如鎢、錫、稀土等。
隨著世界各國工業(yè)化的推進(jìn),未來數(shù)十年全球?qū)ΦV產(chǎn)資源的需求會繼續(xù)大幅增長。相對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),新興產(chǎn)業(yè)所需的大宗常用金屬量保持穩(wěn)定或有所減少。根據(jù)國家發(fā)改委公布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》,所需的礦產(chǎn)資源可以分為四大類:新能源及非常規(guī)能源礦產(chǎn)、大宗常用金屬、稀土金屬、稀有金屬、稀散金屬和非金屬礦產(chǎn)。如何滿足可持續(xù)發(fā)展對新興礦產(chǎn)資源的需求,已成為本世紀(jì)關(guān)注的焦點之一。
根據(jù)我國的社會發(fā)展和礦產(chǎn)資源供需特點,專家建議可將我國關(guān)鍵礦產(chǎn)分為三類:①資源短缺性礦產(chǎn),如鈷、鋰、鉻、鉑族元素、錸等稀散元素礦產(chǎn);②技術(shù)制約型礦產(chǎn),如鈹、銣、鈦、鎵等; ③能夠調(diào)控國際市場的中國優(yōu)勢礦產(chǎn),如稀土、銦、鈮、鍺、鎢、錫等。
稀土金屬,是一組金屬的簡稱,包含化學(xué)元素周期表中[鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)],以及與之密切相關(guān)的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素。
稀土金屬的用途廣泛,廣泛應(yīng)用于航空航天、特種材料以及新能源等領(lǐng)域,是十分寶貴的戰(zhàn)略資源,有“工業(yè)味精”、“新材料之母”之稱,如果石油是工業(yè)的血液,那稀土就是工業(yè)的維生素,或稱為“工業(yè)黃金”。重稀土又是重要的戰(zhàn)略資源。
我國是稀土大國。全國己查明稀土總量的98%分布在內(nèi)蒙、四川、江西、廣東、山東等地。其中,輕稀土資源主要集中分布在內(nèi)蒙白云鄂博、四川涼山州等地。全球約98%的重稀土資源來源于我國南嶺地區(qū)。近幾十年來,中國稀土的供給,支撐了世界高科技發(fā)展之用。
稀有金屬,包括鋰(Li)、鈹(Be)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、銣(Rb)、銫(.Cs)、鋯(Zr)和鉿(Hf)等。是原子能、航空航天、半導(dǎo)體、特種和耐熱合金、新能源汽車等的關(guān)鍵原材料。
尤其是鋰作為能源金屬,在高能鋰電池、電動汽車方面,具有儲能功能;在受控?zé)岷朔磻?yīng)中的應(yīng)用,具有生能的功能,受控?zé)岷朔磻?yīng)中,1g鋰有效能量最高可達(dá)8500~72000kW•h,比相同質(zhì)量的235U 裂變所產(chǎn)生能量大8倍,相當(dāng)于3.7t標(biāo)準(zhǔn)煤。聞名于世的新疆可可托海三號脈曾是我國制造原子彈、氫彈、衛(wèi)星所用的鋰金屬的主要來源。因此,鋰又被稱為21世紀(jì)改變世界的“綠色能源金屬”和“白色石油”,世界鋰資源消耗將呈幾何級倍數(shù)增長。
世界鋰資源豐富的國家有南美洲的“鋰三角”(智利、阿根廷、玻利維亞)、中國、澳大利亞等。目前開采應(yīng)用最多的是澳大利布林格什鋰輝石礦。中國鋰資源豐富,但目前卻是鋰消費和進(jìn)口大國。鹽湖鋰要達(dá)到電池級鋰,技術(shù)尚待突破中。主要還是大量進(jìn)口鋰輝石礦石提鋰。鋰輝石礦石主要產(chǎn)布在四川省甘孜州和阿壩州,資源儲量位居世界前列,將成為我國重要的新興能源資源基地之一。
稀散金屬,包括鎵(Ga)、鍺(Ge)、銦(In)、鎘(Cd)、碲(Te)、硒(Se)、鉈(T1)、錸(Re)等8種元素,在地殼中豐度很低,很難形成獨立礦床,故人們將這些元素稱之為稀散金屬(稀散元素)。隨著高新科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,使稀散金屬及其化合物,逐漸成為了當(dāng)今光電、熱電、計算機、數(shù)字通訊、航天航空、冶金、精準(zhǔn)制導(dǎo)武器制造,以及新能源、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、醫(yī)療等領(lǐng)域不可缺少的支撐原材料,被稱為創(chuàng)造人間奇跡的“橋梁”。如,近年來,錸被用于F-22、F-35飛機發(fā)動機渦輪上,被譽為改變航空業(yè)的金屬。
稀散金屬大多為有色及貴金屬礦床伴生組份,只能隨開采主金屬礦時在選冶中加以綜合回收、綜合利用。在我國也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)有獨立稀散金屬礦床,如石棉大水溝碲礦、沐川—馬邊錸礦,云南臨滄鍺礦、南華砷鉈礦、濫木廠汞鉈礦、牛角塘鋅鎘礦、魚塘壩硒礦等,均是比較稀缺的金屬。
稀貴金屬,包括鈷(Co)、鉑族元素(PGE)、鉻(Cr)等。鈷是制造高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性合金和含鈷化合物的重要原料,廣泛應(yīng)用于國防、原子能、航天、電子等工業(yè)以及高溫磁性合金等高科技領(lǐng)域,隨著新能源汽車以及儲能技術(shù)的發(fā)展,鈷的需求急劇上升,中國成為了世界消費第一,95%以上依賴進(jìn)口,價格也成倍增長,為我國緊缺關(guān)鍵金屬之一。
“金銀誠可貴,關(guān)鍵價更高”。我國一方面是急缺關(guān)鍵礦產(chǎn)資源分布不清、潛力不明,另一方面稀土、鋰、鎢、錫、銦等雖然具有優(yōu)勢,但尚未獲得應(yīng)有的重視,集中度不高,掌控能力有限, 頻繁受到他國以自由貿(mào)易為借口的干擾;有的開發(fā)利用程度低,對外依存度高,新技術(shù)綜合研究開發(fā)利用不夠,開發(fā)利用技術(shù)不高。
要做好關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的戰(zhàn)略定位與布局,加強勘查布局夯實資源基礎(chǔ)與戰(zhàn)略儲備,整體規(guī)劃、統(tǒng)籌聯(lián)合發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈、開展科技創(chuàng)新,加強綜合利用技術(shù),以保障和支撐國家資源安全和可持續(xù)發(fā)展,并需要捕捉新技術(shù)發(fā)展和隨之而來的物質(zhì)需求。
注:作者付小方為四川地質(zhì)調(diào)查院副總工程師、綜合研究室主任,教授級高級工程師
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