俄羅斯稀有金屬礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略

1、    俄羅斯稀有金屬礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略         俄羅斯稀有金屬的生產(chǎn)與消費狀況令人失望。為了實現(xiàn)俄羅斯礦產(chǎn)資源的可持續(xù)、平穩(wěn)發(fā)展，滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對稀有金屬礦產(chǎn)的需要，必須提高俄羅斯礦業(yè)的競爭力，其大致方向是改進(jìn)稀有金屬的采礦與加工工藝，提高原料的綜合利用水平。能源危機(jī)激起了人類革新儲能技術(shù)并尋找新能源的浪潮，而稀有金屬在其中起著非常重要或者說是十分關(guān)鍵的作用。用于電動汽車和油電混合汽車二種電池生產(chǎn)所需的鋰消費預(yù)計將出現(xiàn)史無前例的增長，而稀土金屬用于電動機(jī)、

2、發(fā)動機(jī)和制動系統(tǒng)的永久磁鐵，以及制造氫能、儲能日光燈、平面屏幕等裝置的數(shù)量預(yù)計也將呈大幅增長態(tài)勢，見圖1。 在俄羅斯，稀有金屬的生產(chǎn)與消費雖不能說悲慘，但確實令人失望。在消費領(lǐng)域，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家存在著不小的差距，見圖2。主要原因是許多高端技術(shù)材料很少在俄國內(nèi)生產(chǎn)，自1990年起就依賴進(jìn)口，包括石油與天然氣管道、彩電和筆記本電腦、手機(jī)和纖維光學(xué)通信裝置、化學(xué)電源等材料。 俄羅斯的絕大多數(shù)稀有金屬儲量世界排名靠前。然而，在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)條件下，前蘇聯(lián)時期建造的稀有金屬礦物原料基地多數(shù)被證明是低效的。俄羅斯的大型稀有金屬礦床主要分布在雅庫特、外貝加爾和科拉半島等未開發(fā)區(qū)域。由于多數(shù)礦體

3、埋藏深，且處于永久凍土帶及高山地帶，基礎(chǔ)設(shè)施不健全等原因，也給礦床開發(fā)帶來諸多困難。目前，多數(shù)具有工業(yè)價值的優(yōu)質(zhì)項目雖已授權(quán)但卻沒有開發(fā)，主要是由于開采與（或）加工的利潤太低。生產(chǎn)現(xiàn)狀俄羅斯保留下來的稀有金屬采礦企業(yè)僅兩家，且運作也不太穩(wěn)定。在索利卡姆斯克鎂廠，使用洛沃澤爾斯克采選公司的鈦鈮酸鈉鈰礦精礦生產(chǎn)鉭、鈮和鈰族稀土金屬。在2007年礦山改造期間，俄羅斯礦產(chǎn)儲量委員會對其平衡表外儲量進(jìn)行了認(rèn)定。處在開采當(dāng)中的巴普洛夫斯克鍺-褐煤礦床，還存在一些生產(chǎn)方面的問題。隨著蘇聯(lián)的解體，有效開采的部分稀有金屬礦床（包括釔族稀土金屬、鋯、錸等）留在了俄境外。由于利潤較低，從1990年開始，俄境內(nèi)的許多

4、稀有金屬礦床也停止了開采。其中包括：位于赤塔州的奧爾洛夫（鉭、鈮）、扎維京斯克（鋰、鈹、鉭、鈮）和埃特金斯克（鉭、鈮）礦床；位于車?yán)镅刨e斯克州的維什聶沃戈爾斯克（鈮）礦床；位于克拉斯諾雅爾斯克邊疆區(qū)的韃靼斯克（鈮）礦床。由于原料不足，俄羅斯的一些稀有金屬生產(chǎn)企業(yè)也相繼停產(chǎn)，包括莫斯科多金屬廠（主要產(chǎn)品包括釔族稀土金屬，下同）、克柳契夫鐵合金廠（鐵鈮合金）、榮獲十月革命勛章的國家稀有金屬工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計院的佩什明斯克實驗工廠（釔族稀土金屬）、斯科賓斯克采選冶金工廠（錸）、位于弗拉季高加索的波別基特硬質(zhì)合金廠（錸）。生產(chǎn)鋰產(chǎn)品的克拉斯諾雅爾斯克廠和新西伯利亞廠的原料依賴進(jìn)口。有幾種主要類型的稀有金

5、屬產(chǎn)品在俄境外的幾個工廠生產(chǎn)，它們是：哈薩克斯坦的烏利賓斯克廠（鈹、鉭、鈮），愛沙尼亞、吉爾吉斯和哈薩克斯坦生產(chǎn)最終稀土產(chǎn)品的工廠，塔吉克斯坦的伊斯法林斯克廠（錸、鍶），還有在烏克蘭和烏斯別克斯坦的幾個工廠。由于需求量很少，許多稀有金屬及其原料目前都依賴進(jìn)口，而前蘇聯(lián)則是稀有金屬的主要出口國之一。依據(jù)1996年1月1日俄聯(lián)邦政府50號令，鈮、坦、鋰、鈹、釔族稀土金屬、鋯、鍺、錸、鈧等被列為戰(zhàn)略金屬。同時，就幾乎所有36種稀有金屬的儲量（除錸外）而言，俄羅斯世界排名居前。俄稀有元素礦物學(xué)、地質(zhì)化學(xué)和結(jié)晶化學(xué)研究所專家進(jìn)行的2020年消費預(yù)測（其中也考慮到出口的可能）認(rèn)為，大多數(shù)稀有金屬的儲量保障

6、期超過100年，有的甚至超過1000年。但從俄聯(lián)邦的需求來看，稀有金屬的礦物原料基礎(chǔ)處于令人擔(dān)憂的狀態(tài)。為數(shù)不多的、具有工業(yè)開采價值的項目雖已授權(quán)，但卻未被開采；列入未分配資源的礦藏等級多數(shù)不符合經(jīng)濟(jì)開采的要求。稀有金屬礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略稀有金屬礦物原料基地的利用與發(fā)展戰(zhàn)略，重點要解決兩個關(guān)鍵問題：一是釔族稀土金屬與錸儲量豐富但卻無法保障需求的問題，二是含鋰、鈮、釔族稀土金屬、鋯、銫的平衡表內(nèi)儲量等級差的問題。從本質(zhì)上講，等級差是經(jīng)濟(jì)效益低的主要原因，不過，與其說是由礦床本身的質(zhì)量造成的，不如說是由不利的經(jīng)濟(jì)條件或者復(fù)雜的采礦技術(shù)條件，或者礦石處理工藝方面的困難因素造成的。所有稀有金屬礦床（包括

7、已授權(quán)）的投資回報期實際上都在7年以上，根本談不上有多么大的投資吸引力。在市場經(jīng)濟(jì)條件下開發(fā)的工程項目幾乎一個沒有，當(dāng)然也包括在2000年投產(chǎn)的兩個項目埃特金斯克礦項目和韃靼斯克礦項目，一個早已停止生產(chǎn)，另一個幾乎沒有開工。出現(xiàn)這種情況的原因，一方面是上述稀有金屬原料基礎(chǔ)本身的缺陷，另一方面就是俄羅斯稀有金屬工業(yè)相對落后，從事稀有金屬工藝研究的機(jī)構(gòu)也不健全。礦產(chǎn)業(yè)主積極性不高，稀有金屬的消費結(jié)構(gòu)也不合理，表現(xiàn)為極少的需求量卻分散在眾多的小客戶群體中。每個消費者既不會自己承擔(dān)地勘工作的風(fēng)險，也不會投資研究并開發(fā)礦床。因此，地質(zhì)勘探工作也就只能依賴聯(lián)邦政府投資了。俄羅斯稀有金屬礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略為：

8、實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)、平穩(wěn)發(fā)展，滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對稀有金屬礦產(chǎn)的需要，減少進(jìn)口，力爭出口，保持俄羅斯地緣政治和社會經(jīng)濟(jì)的影響力。在稀有金屬礦物原料工業(yè)領(lǐng)域，聯(lián)邦政府應(yīng)重點關(guān)注三方面的工作：第一，滿足俄羅斯的工業(yè)需求，力爭出口；第二，對現(xiàn)有原料核實、定位與評估；第三，統(tǒng)籌聯(lián)邦有潛質(zhì)礦床的儲備，重點是未來礦產(chǎn)資源的儲備。俄羅斯稀有金屬礦產(chǎn)資源的供給保障問題，可以通過兩種途徑解決：一是尋找與評估出新的原料資源；二是加大對已探明礦藏的投資吸引力。用于地質(zhì)勘探工作的聯(lián)邦政府撥款，要優(yōu)先考慮那些未查明儲量（錸）的礦產(chǎn)或還未呈報的礦產(chǎn)資源項目，前提是此類礦產(chǎn)應(yīng)當(dāng)符合工業(yè)開采（釔族稀土金屬）的要求。就稀有金屬

9、而言，最迫切的戰(zhàn)略課題是尋找新的資源項目，且儲量要形成規(guī)模。這樣，作為俄聯(lián)邦重點關(guān)注的項目，便可提前對新礦區(qū)進(jìn)行成礦研究，并對有前景礦區(qū)開展地質(zhì)普查工作；另外，還可以從事非傳統(tǒng)原料的找礦工作。針對稀有金屬，俄羅斯工業(yè)與經(jīng)濟(jì)職能部門要盡量減少進(jìn)口數(shù)量，依靠新的工程項目、新的原料儲量基礎(chǔ)和已探明的礦藏儲量來提高競爭力和投資吸引力，以保障需求。就錸而言，希望主要寄托在非傳統(tǒng)資源上，因為在其它國家，斑巖銅礦床是錸的主要原料來源，而在俄羅斯卻非常稀少。要系統(tǒng)研究預(yù)測資源中錸的各種原料類型，重點研究在梁贊州和特維爾州的含錸、鈾和鉬的浸入型多金屬礦床。要投入精力尋找稀土金屬和釔族類小型礦床；目前，在普里莫爾

10、斯克邊疆區(qū)的非傳統(tǒng)類型項目上，已取得突破性進(jìn)展。就鋰而言，鋰輝石的預(yù)測資源估計集中在克麥羅沃州開發(fā)區(qū)域。鋯在斯塔羅波爾砂礦區(qū)擁有穩(wěn)定的原料基礎(chǔ)，計劃近期針對烏拉爾極圈內(nèi)（位于“工業(yè)烏拉爾一極地烏拉爾”運輸通道）東部斜面的白堊紀(jì)沉積層開展地質(zhì)普查工作。就鈰族稀土金屬而言，主要的P級預(yù)測資源類型估計賦存在傳統(tǒng)型礦床特瓦共和國氟碳鈰鑭（含碳酸鹽）礦物中。針對已探明礦床原料等級差的問題，可通過增大投資吸引力的方式來解決：（1）在采礦區(qū)域內(nèi)開發(fā)礦床；（2）提高產(chǎn)品的商品率；（3）改進(jìn)稀有金屬原料的開采與加工工藝；（4）原料的綜合利用，其中包括非金屬礦物部分；（5）根據(jù)原料開采與加工的新工藝，對以前勘探的

11、礦床重新進(jìn)行深入細(xì)致的評估工作；（6）充分利用國家的各種特惠條件開發(fā)礦床。在采礦區(qū)域內(nèi)開發(fā)礦床。特定區(qū)域內(nèi)稀有金屬礦床的自然品位可能更有利于企業(yè)開采與處理采礦區(qū)或礦業(yè)區(qū)的原料。在伊爾庫茨克州擁有大型稀有金屬礦床一布爾什塔克尼斯克與別洛濟(jì)木明斯克礦床（鈮）、維什尼科夫斯克礦床（鉭、鈮、鋰、鈹）、戈爾楚夫礦床（鉭、鋰、銫），以及許多較小的黑金剛石和偉晶花崗巖礦床。在摩爾曼斯克州，除仍在開采的拉沃澤爾斯克礦床（鉭、鈮、鈰族稀土金屬）外，還存在幾個偉晶花崗巖礦床，其中包括有在俄境內(nèi)為特大型的科爾莫澤爾斯克礦床（鋰、鉭、鈮、鈹）、阿魯艾夫斯克異性石礦床，該礦床鋯和釔族稀土金屬儲量非常大，且伴生有許多小型

12、的堿性花崗巖系列（釔族稀土金屬、鉭、鈮、鋯）礦床。在特瓦共和國勘探出的礦床有，堿性花崗巖型烏魯克坦?jié)煽撕桶⒗姿箍菜箍说V床（鉭、鈮、釔族稀土金屬、鋯）、含氟碳鈰鑭（含碳酸鹽）礦物的卡拉蘇克礦床，以及偉晶花崗巖型塔斯蒂克礦床（鋰、鉭、鈮、鈹）。上述部分區(qū)域擁有礦石開采與處理工藝方面的技術(shù)骨干，如伊爾庫茨克州的國家稀有金屬科學(xué)研究所伊爾庫茨克分所等，這對于工藝復(fù)雜的稀有金屬生產(chǎn)而言具有積極的意義。在采礦區(qū)建立礦物原料基地的工作已經(jīng)展開，但還有許多基礎(chǔ)性工作要做，特別是在針對提高較貧礦床競爭能力進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)效益評估方面，還需要進(jìn)行深入細(xì)致的地質(zhì)經(jīng)濟(jì)研究，為此，應(yīng)當(dāng)編制出相應(yīng)的操作規(guī)程，進(jìn)一步健全工作人員

13、和財務(wù)方面的保障體系。提高采礦生產(chǎn)效益的有效途徑眾所周知，所有的采礦生產(chǎn)實際上都是高耗費作業(yè)。將加工處理列入礦床開發(fā)體系可以明顯提高原料開采的利潤率。最近10-15年來，世界各國更加傾向于組織聯(lián)合生產(chǎn)，此類企業(yè)的競爭優(yōu)勢也初步顯現(xiàn)出來。由于俄羅斯稀有金屬礦物原料基地的競爭能力較弱，建立綜合加工體系不僅可以滿足俄羅斯的稀有金屬消費，還可以確保俄在全球礦產(chǎn)資源體系當(dāng)中占據(jù)應(yīng)有的地位。在采礦區(qū)域內(nèi)，結(jié)合稀有金屬資源開發(fā)，此項措施可以基本解決俄工業(yè)對各類稀有金屬的消費問題。提高俄羅斯礦業(yè)競爭力的兩個方向：一是改進(jìn)稀有金屬的采礦與加工工藝，二是原料的綜合利用。不過就稀有金屬而言，糟糕的是：企業(yè)通常涉及的

14、多屬于非傳統(tǒng)類型礦石，對其實施經(jīng)濟(jì)評估的難度較大。對那些主導(dǎo)型地質(zhì)工業(yè)類型礦床（如稀有金屬花崗巖和碳酸鹽風(fēng)化殼）而言，詳細(xì)的工藝研究應(yīng)當(dāng)包括在早期的地質(zhì)勘探工作當(dāng)中，這樣才能有足夠的財政資金和技術(shù)手段予以保障。解決原料的綜合利用問題，重點是要加強(qiáng)市場研究工作，進(jìn)一步明確研究方向，并爭取礦產(chǎn)業(yè)主在開發(fā)區(qū)段應(yīng)當(dāng)享受的優(yōu)待政策。當(dāng)然，原料的綜合利用要經(jīng)歷一個非常復(fù)雜的過程，許多問題還要在實踐當(dāng)中逐步解決。礦產(chǎn)資源的綜合利用目前，俄羅斯的稀有金屬礦或含稀有金屬組分的有色金屬礦石處理，存在稀有金屬大量損失的問題。許多企業(yè)已中止了伴生稀有金屬產(chǎn)品的生產(chǎn)，實際上已經(jīng)放棄了對礦產(chǎn)資源的綜合利用。其它國家對從主

15、要礦產(chǎn)中回收伴生元素組分非常重視（詳見表1）。例如，加拿大Cominco公司從阿拉斯加州（美國）萊德-多戈礦床開采的多金屬礦石中回收鉍、銦、鎵、鍺、鎘；烏斯季卡緬諾戈爾斯克鉛鋅冶煉聯(lián)合企業(yè)（哈薩克鋅業(yè)公司）從東哈薩克斯坦的多金屬和銅黃鐵礦中回收鉍、銦、鎘、硒、碲、鉈。俄羅斯也有幾個礦床中賦存有4-6種伴生元素組分儲量，但實踐中進(jìn)行回收的也不過2-3種。 無論是在有價元素組分回收方面，還是在礦產(chǎn)原料綜合利用方面，俄羅斯所采用的工藝都落后于國外。多數(shù)工廠連微塵回收裝置都沒配備，而微塵中卻含有市場上短缺的大量有價元素，如鉍、錸、鍺、銦等。在俄羅斯，銅山銅硫公司已開發(fā)出了回收鍺、鉍、鎘的生產(chǎn)

16、工藝。我們用幾個實例，對通過回收伴生金屬滿足俄國內(nèi)需求的可行性加以論述。最近幾年，鋰在世界電動汽車生產(chǎn)中的消費增長達(dá)5-6倍，而在開發(fā)油田、凝析氣、煤氣和金剛石礦床時，附帶回收的鹵水已成為鋰的非傳統(tǒng)型資源。在新西伯利亞廠，用產(chǎn)自茲納緬卡礦床（伊爾庫茨克州）的化學(xué)精礦鹵水進(jìn)行試驗研究表明，用其生產(chǎn)鋰鹽基本上是可行的，且比用其它類型原料的生產(chǎn)成本要低得多。據(jù)初步計算，僅此項目每年就可生產(chǎn)鋰1000噸（與俄羅斯2009年消費量大致吻合）以上，而且還可生產(chǎn)出其它元素：如鎂、溴、銣、銫、硼、鍶、鋇、鈉、鉀和鈣等。另外，在油田和煤氣礦床的深孔鉆探開發(fā)區(qū)域，由于鹵水的被利用，減輕了生態(tài)壓力。雅羅斯拉夫爾采選

17、公司（位于濱海邊疆區(qū)）加工螢石的廢料和尾礦中，賦存有大量鋰、鈹、銫、銣等儲量，它們在俄境內(nèi)并未開發(fā)，而對此類原料的需求卻依賴進(jìn)口。從1990年起，許多伴生的稀有金屬組分并未登記在采礦許可證上，稀有金屬也從企業(yè)的平衡表內(nèi)消失了。最典型的案例是奧林匹阿金斯克含銻金礦床，銻儲量占俄總平衡儲量的60%，銻雖然在許可證上有記載，但卻沒有回收，并在2000年被從平衡表內(nèi)注銷，況且俄的銻儲量還遠(yuǎn)不能滿足俄國內(nèi)的需求。類似的例子還有，如北烏拉爾鋁土礦中，釩、鎵和鈧儲量也被注銷。稀有金屬在平衡表內(nèi)的儲量沒能充分回收利用的主要原因是，在俄羅斯國內(nèi)稀有金屬銷路不暢，或者國內(nèi)對稀有金屬的需求萎靡不振。礦床的綜合地質(zhì)經(jīng)

18、濟(jì)評估，不能僅考慮主體礦物組分，還要顧及伴生金屬組分，包括剝離巖石、精礦雜質(zhì)部分、選礦與冶金工序產(chǎn)出的廢料等。這樣可以明顯提高已探明礦藏的經(jīng)濟(jì)潛力，有助于減少采礦、選礦和加工處理的損失。因為如果僅實施礦床主體金屬組分開采，那么利潤很小或者會虧本。例如，在鈦鋯砂礦當(dāng)中，非礦石部分占到礦床開發(fā)價值的50%左右，使得該礦藏完成了由低收益型向高利潤型的轉(zhuǎn)變。就圖甘斯克礦床而言，評估出非礦石產(chǎn)品的種類最多。將中央礦床伴生產(chǎn)出的海綠石產(chǎn)品納入技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可使開采利潤由7%-8%提高到18%-19%，如表2所示。 通過對貝什巴吉爾斯克礦床商品的價值比計算發(fā)現(xiàn)，按最低價（用作建筑材料）3美元/噸計

19、算，非礦石部分（剝離物與石英-長石產(chǎn)品）超過20%，如圖3所示。 不過經(jīng)凈化除去含鐵雜質(zhì)的石英·長石產(chǎn)品，可用作造型材料和玻璃原料，其價格會達(dá)到約20美元/噸，礦床非礦石部分的商品價值十分可觀?？傊?，依靠礦產(chǎn)綜合利用和原料深加工，可大幅度提高礦產(chǎn)資源的附加值。加強(qiáng)已探明礦床的重新評估工作由于許多稀有金屬礦床（包括科爾莫澤爾斯克等儲量豐富的特大型礦床）的開采始于40-50年前，原料的開采與加工技術(shù)相對落后，所以必須重新對其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。此項工作十分重要，這不僅能反映出這些礦產(chǎn)資源的工業(yè)價值，還可以此作為聯(lián)邦用于地質(zhì)勘探工作預(yù)算撥款的依據(jù)。此次重新評估工作應(yīng)重點針對獨立且有前景的項目進(jìn)行。例如，為了分離出礦巖中的脈石，穩(wěn)定并提高級內(nèi)礦石的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)合理利用不同選礦方法（輻射法、重選、磁選）對含鍶精礦和中間產(chǎn)品進(jìn)行化學(xué)冶金處理，從而完成含鍶礦床的重新評估工作（見表3）。 在國家優(yōu)惠政策條件下，最好是看礦床的