中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著全球多領(lǐng)域新技術(shù)融合創(chuàng)新步伐的加快及國(guó)家對(duì)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持力度的加大,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源在搶占新一輪經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)過(guò)程中的戰(zhàn)略地位也愈發(fā)突出。不久前,由自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局組織實(shí)施的《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)》項(xiàng)目(2016~2018)成果在京通過(guò)專家評(píng)審,包括多種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)在內(nèi)的6種重要礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)完成。得益于這一基礎(chǔ)性公益性地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目,石墨、銦、鎵、鋰等重要戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源在我國(guó)的賦存、分布狀況和未來(lái)找礦方向正在漸漸清晰。
01石墨:7省15個(gè)成礦帶孕育“黑金”
物精于材,品源于料。當(dāng)前,新材料正在為世界工業(yè)帶來(lái)顛覆性的變革。新年前夕,華為宣布將成為全球首發(fā)石墨烯電池手機(jī)的廠商,隨即其他手機(jī)品牌企業(yè)表示也攻克了石墨烯電池技術(shù)?梢韵胍姡粓(chǎng)有關(guān)石墨烯等材料革命的科技比拼還將繼續(xù)。
被譽(yù)為“新材料之王”的石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的,因而近年來(lái)石墨資源越來(lái)越受到社會(huì)和市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。為了解答我國(guó)的石墨資源潛力問(wèn)題,由自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局礦產(chǎn)資源研究所《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)》項(xiàng)目組,聯(lián)合中國(guó)建材地質(zhì)勘查中心、黑龍江省地質(zhì)調(diào)查院、內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院等單位,通過(guò)對(duì)全國(guó)10多個(gè)。▍^(qū)、市)的礦產(chǎn)野外調(diào)查與室內(nèi)綜合分析,重點(diǎn)對(duì)我國(guó)石墨資源潛力、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及開發(fā)環(huán)境進(jìn)行了聯(lián)合評(píng)價(jià)。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、資源所研究員肖克炎介紹說(shuō),石墨礦床類型分為區(qū)域變質(zhì)型、接觸變質(zhì)型和巖漿巖型,區(qū)域變質(zhì)型和接觸變質(zhì)型是石墨礦床的主要成礦類型,因而項(xiàng)目采用成礦地質(zhì)參數(shù)法對(duì)全國(guó)石墨資源量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。研究顯示,我國(guó)石墨資源成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,資源潛力巨大,資源儲(chǔ)量居世界首位,500米以淺資源量約為17.63億噸;目前已查明資源量?jī)H占預(yù)測(cè)資源量17.02%,還有相當(dāng)大的資源潛力,黑龍江省仍是我國(guó)石墨資源最有潛力的地區(qū)。
豐厚的資源是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。這幾年,許多地方都把發(fā)展石墨產(chǎn)業(yè)作為振興經(jīng)濟(jì)和高質(zhì)量發(fā)展的重要突破口。來(lái)自黑龍江省自然資源廳的最新統(tǒng)計(jì)顯示,黑龍江石墨資源儲(chǔ)量為2.33億噸,占全國(guó)儲(chǔ)量的53%。如今,“黑老大”正積極科學(xué)布局“黑金”產(chǎn)業(yè),做大雞西、鶴崗2個(gè)大型石墨生產(chǎn)加工基地,培育壯大牡丹江、七臺(tái)河、雙鴨山3個(gè)石墨新興產(chǎn)業(yè)基地,打造礦產(chǎn)資源開發(fā)及精深加工萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè),加快推動(dòng)探采加一體化,全力打造創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)的石墨新材料全產(chǎn)業(yè)鏈。
黑龍江的“黑金”產(chǎn)業(yè)如此誘人,那么全國(guó)還有哪些地方具有石墨探礦潛力?
“我們?cè)谌珖?guó)分省分地區(qū)系統(tǒng)完成了我國(guó)石墨資源潛力評(píng)價(jià),建立了石墨預(yù)測(cè)模型,總結(jié)成礦規(guī)律,劃分了成礦區(qū)帶,定量預(yù)測(cè)了資源量!毙た搜赘嬖V記者,我國(guó)的石墨資源分布具有空間不平衡性,主要在黑龍江、內(nèi)蒙古、四川、山西、山東5。▍^(qū)),具有“一老一新、東多西少”的分布特點(diǎn),同時(shí),新疆新發(fā)現(xiàn)的巖漿熱液改造型石墨礦產(chǎn)資源潛力較大、開發(fā)條件好,可繼續(xù)予以關(guān)注。不僅如此,項(xiàng)目還根據(jù)成礦規(guī)律及已知礦床(點(diǎn))分布情況,結(jié)合成礦時(shí)代及變質(zhì)相,將中國(guó)石墨礦分成了7個(gè)成礦省和15個(gè)成礦區(qū)帶。
有了清晰的資源地圖,我國(guó)未來(lái)的石墨開發(fā)基地也逐漸明了。
“考慮到勘查區(qū)未來(lái)的勘查成果,同時(shí)兼顧已探明的資源量及已形成的開發(fā)能力,我們認(rèn)為有兩個(gè)基地可以重點(diǎn)考慮和開發(fā),一是鶴崗—雞西—吉林,二是阿拉善—呼和浩特—張家口。這兩個(gè)未來(lái)開發(fā)基地可加大科技投入,強(qiáng)化深加工,增加產(chǎn)品的附加值,真正發(fā)揮出大鱗片優(yōu)質(zhì)石墨的價(jià)值!毙た搜渍f(shuō)。
為什么說(shuō)石墨烯是“新材料之王”?
作為一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,也被譽(yù)為“新材料之王”?茖W(xué)家預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀(jì)”,極有可能掀起一場(chǎng)席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。
石墨烯是一種由碳原子組成的六角形二維碳納米材料,具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性。它是目前世界上最薄卻最堅(jiān)硬的納米材料,強(qiáng)度比世界上最好的鋼鐵還要高100倍,比鉆石還堅(jiān)硬;它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導(dǎo)熱系數(shù)高于碳納米管和金剛石;常溫下其電子遷移率比納米碳管或矽晶體還高,而電阻率比銅和銀更低,是當(dāng)前電阻率最小的材料。
石墨烯的應(yīng)用范圍非常廣泛,從電子產(chǎn)品到防彈衣和造紙,甚至未來(lái)的太空電梯都可以以石墨烯為原料?梢灶A(yù)見,目前我們看到的石墨烯相關(guān)產(chǎn)品只是“黑科技”背景下的冰山一角。
02鎵、銦:從礦業(yè)開發(fā)“配角”變“主角”
在2013年完成的《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)》項(xiàng)目中,并沒有鎵和銦的影子。但隨著世界各國(guó)對(duì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重視,中國(guó)具有資源優(yōu)勢(shì)的稀土、鎢、鈦、鎵、銦也越來(lái)越受到關(guān)注。2010年12月,美國(guó)能源部出臺(tái)“關(guān)鍵礦產(chǎn)戰(zhàn)略”,分析了與銦、鎵有關(guān)的太陽(yáng)能電池技術(shù)等4種關(guān)鍵能源技術(shù)。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù),中國(guó)的鎵和銦的儲(chǔ)量均為世界第一,占比均在50%以上。
“原生鎵的年產(chǎn)量極少,全球年產(chǎn)量不足450噸,約為原生銦產(chǎn)量的一半。如果這種狀況不能得到改善,未來(lái)20~30年這些重要的新興礦產(chǎn)資源將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重短缺。”據(jù)肖克炎介紹,關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的典型特點(diǎn)在于:獨(dú)特的物化性能,全球市場(chǎng)容量;缺乏供應(yīng)多元性;礦業(yè)開發(fā)中常作為副產(chǎn)品而具不確定性。而鎵與銦都屬于稀散金屬,主要共伴生于鋁土礦和錫鉛鋅礦之中。這一次,通過(guò)《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)》項(xiàng)目,我國(guó)系統(tǒng)完成了共伴生礦產(chǎn)鎵、銦的潛力評(píng)價(jià),使它們實(shí)現(xiàn)了從“配角”到“主角”的轉(zhuǎn)變。
當(dāng)前,世界90%以上的原生鎵都是在生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中提取的!坝捎趶匿X土礦中提取伴生鎵的生產(chǎn)工藝最為成熟,環(huán)境副作用也較小。因此,本項(xiàng)目將鋁土礦中伴生鎵作為主要預(yù)測(cè)對(duì)象!毙た搜渍f(shuō)。
據(jù)他介紹,此次鎵的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)以鋁土礦資源潛力評(píng)價(jià)成果為基礎(chǔ),通過(guò)不同預(yù)測(cè)工作區(qū)定量分析,分析鎵與主礦種鋁土礦的資源量定量關(guān)系,進(jìn)行資源量估算。銦礦潛力評(píng)價(jià)則是以錫鉛鋅礦的預(yù)測(cè)成果為基礎(chǔ),建立銦的定量預(yù)測(cè)模型,開展資源量估算。項(xiàng)目成果顯示,鎵主要分布在廣西、河南、貴州、陜西等省區(qū),銦礦主要分布于廣西、云南、內(nèi)蒙古、湖南等省區(qū)。
認(rèn)識(shí)一下“稀散金屬”鎵和銦
鎵發(fā)現(xiàn)于1875年,是從閃鋅礦礦石(ZnS)中提取并提純的。鎵在地殼中的濃度很低,含量只占0.0015%。自然界中的鎵分布比較分散,多以伴生礦存在,主要賦存在鋁土礦中,少量存在于錫礦、鎢礦和鉛鋅礦中。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2015年發(fā)布的數(shù)據(jù),全球鋁土礦中鎵的儲(chǔ)量超過(guò)100萬(wàn)噸,鋅礦中還有一定儲(chǔ)量的鎵資源。由于技術(shù)等原因,雖然鋁土礦和鋅礦中所含的鎵資源相對(duì)較多,但目前能從中開發(fā)回收的鎵資源量卻很少。
銦發(fā)現(xiàn)于1863年,在地殼中的含量為1×10-5%,它雖然也有獨(dú)立礦物——硫銦銅礦、硫銦鐵礦、水銦礦,但量極少,絕大部分銦都分散在其他礦物中,主要是含硫的鉛、鋅礦物,閃鋅礦中銦的含量為0.0001%~0.1%,鉛鋅冶煉廠和錫冶煉廠也能回收銦。
03鋰:儲(chǔ)量集中于青藏高原
鋰產(chǎn)業(yè)被世界公認(rèn)為未來(lái)發(fā)展的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)和世界競(jìng)相發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。關(guān)鍵礦產(chǎn)鋰,不僅是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,也是我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、布局戰(zhàn)略性調(diào)整的基礎(chǔ)保障。
鋰礦是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)之一,礦床多、規(guī)模大。在青海,鋰礦資源主要賦存于鹽湖之中,豐富的鹽湖鋰資源為該省大力發(fā)展鋰產(chǎn)業(yè)提供了先決條件。目前,青海鹽湖提鋰—正負(fù)極材料—電解液—隔膜—鋰電池制造—新能源汽車制造的上下游一體化完整產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成,在全國(guó)具有一定影響力的千億元鋰電產(chǎn)業(yè)基地正在崛起。
其實(shí),我國(guó)的鋰礦主要礦床類型有兩大類——硬巖鋰(花崗巖型、偉晶巖型)和鹵水鋰(鹽湖鹵水型)。在《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)》項(xiàng)目中,科研人員對(duì)我國(guó)這兩類鋰礦進(jìn)行了資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和數(shù)據(jù)更新,重點(diǎn)完成了川西甲基卡礦集區(qū)的資源潛力評(píng)價(jià),并匯總了全國(guó)鋰礦成果。
本次工作共統(tǒng)計(jì)全國(guó)鋰礦床(點(diǎn))151處,其中超大型3處、大型10處、中型15處、小型13處,礦點(diǎn)(礦化點(diǎn))112處。鋰礦床在空間上的分布具有區(qū)域性集中的趨向,儲(chǔ)量明顯集中在青藏高原,所探明的鋰礦床分布于青海、西藏、四川、江西、新疆、湖北及湖南等9個(gè)省區(qū),其中,青海、西藏、四川、江西4省區(qū)的查明資源儲(chǔ)量占全國(guó)鋰查明資源儲(chǔ)量的96%。
調(diào)查顯示,我國(guó)鋰礦資源較豐富且潛力大。根據(jù)重要礦產(chǎn)潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果,預(yù)測(cè)鹵水鋰礦資源潛力達(dá)(LiCl)9248萬(wàn)噸,以現(xiàn)代鹽湖型鋰礦為主,主要分布于青藏高原的鹽湖中;硬巖鋰礦資源潛力(Li2O)為804.29萬(wàn)噸,以四川省甲基卡式花崗偉晶巖型鋰礦床為代表,主要分布在四川西部、江西、湖南、河南及新疆北部、陜西等地。
甲基卡位于四川省康定、雅江、道孚三縣交界處,為超大型鋰礦床?萍既藛T在資源所研究員王登紅等人提出的“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”的成礦理論指導(dǎo)下,基本查明了片區(qū)內(nèi)偉晶巖型稀有金屬礦床成礦規(guī)律;初步查明鋰礦資源儲(chǔ)量203萬(wàn)噸,新增113萬(wàn)噸;估算甲基卡式鋰礦預(yù)測(cè)資源量為262萬(wàn)噸,均在500米以淺,為可利用資源。
王登紅告訴記者,我國(guó)鋰礦床的勘查工作雖然取得了顯著成績(jī),但大部分偉晶巖型鋰礦勘查工作僅對(duì)個(gè)別礦脈或地段進(jìn)行了詳查和勘探,大量的礦床(點(diǎn))僅作了普查或預(yù)查,部分礦點(diǎn)礦化點(diǎn)還未開展過(guò)任何勘查工作,整體勘查程度比較低。
那么,硬巖鋰的找礦突破最有可能出現(xiàn)在哪里?
項(xiàng)目研究認(rèn)為,中國(guó)西部的川西—西昆侖地區(qū)的偉晶巖成礦省具有很大鋰輝石找礦潛力,特別是川西甲基卡礦區(qū)外圍、川西可爾因礦田外圍,以及西昆侖地區(qū)的大紅柳灘礦床外圍。青藏高原鋰資源勘查區(qū),宜重點(diǎn)尋找經(jīng)濟(jì)價(jià)值更大的碳酸鹽型鋰礦床;新疆阿爾泰—天山—昆侖山鋰資源勘查評(píng)價(jià)區(qū)和松潘—甘孜造山帶鋰資源勘查評(píng)價(jià)區(qū),可加強(qiáng)已知礦床外圍和深部的找礦工作;東秦嶺鋰資源勘查評(píng)價(jià)區(qū)和華南鋰資源勘查評(píng)價(jià)區(qū),可加大工作程度較低地區(qū)的勘查工作,其中華南地區(qū)還應(yīng)該重視現(xiàn)有鋰資源選冶技術(shù)的改進(jìn)和綜合利用的研究。
鋰礦有哪些類型?分布在哪里?
按照礦床成因類型,我國(guó)鋰礦分為外生型和內(nèi)生型兩種。內(nèi)生型又可分為花崗巖型(含花崗風(fēng)化殼型)、花崗偉晶巖型、云英巖型和巖漿熱液型,外生型鋰礦主要為地下鹵水型和鹽湖鹵水型。目前開采的主要為鹽湖型、花崗偉晶巖型和花崗巖型鋰礦床。
鹵水鋰礦主要是鹽湖地表鹵水和晶間鹵水,賦存于上更新統(tǒng)至全新統(tǒng)的地層中。典型礦床有柴達(dá)木西臺(tái)吉乃爾湖鋰礦等。
硬巖鋰礦主要賦存于花崗偉晶巖、花崗巖礦床中。礦石鋰礦物主要有鋰輝石、鋰云母、透鋰長(zhǎng)石、磷鋰鋁石、鐵鋰云母等。主要分布在四川西部、新疆北部及江西、湖南等地。主要礦床類型為偉晶巖型鋰鈹?shù)V,有甲基卡式;阿爾泰山南緣成礦帶,主要礦床類型為花崗偉晶巖型鋰鈹鈮鉭礦床,有可可托海式和柯魯木特式。
硬巖鋰分布省份排名為四川、江西、湖南、新疆、河南及陜西等省,鹵水鋰主要分布在青海、西藏和四川等省區(qū)。
建立礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)新機(jī)制:常態(tài)化開展?jié)L動(dòng)式推進(jìn)
此前,我國(guó)尚未開展以戰(zhàn)略性礦產(chǎn)為對(duì)象的全國(guó)性礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)。
在這一項(xiàng)目中,科研人員首次針對(duì)銦、鈮、鉭、鈦、鈷、鉑族、鍶、鎵、鍺、鎘、鈹、鋯、錸、銣、銫、硒、碲、石墨、高純石英、金剛石等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需礦產(chǎn),開展了1∶20萬(wàn)尺度為主的資源潛力評(píng)價(jià),并在此基礎(chǔ)上,遴選出石墨、鋰、鈾、鎵、銦等在我國(guó)具資源優(yōu)勢(shì)的獨(dú)立礦種和以共(伴)生狀態(tài)產(chǎn)出的礦種進(jìn)行了1∶5萬(wàn)資源潛力評(píng)價(jià),優(yōu)選一批找礦遠(yuǎn)景區(qū),提出勘查規(guī)劃部署建議。
“我們的目標(biāo)是,科學(xué)預(yù)測(cè)未查明資源的位置、類型及規(guī)模,評(píng)價(jià)其技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性及環(huán)境影響,摸清資源家底,為礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查指明方向,為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源規(guī)劃、管理、保護(hù)和合理開發(fā)利用提供基礎(chǔ)支撐!毙た搜籽芯繄F(tuán)隊(duì)的博士后隗含濤介紹說(shuō)。
項(xiàng)目還以礦床模型綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測(cè)方法為基礎(chǔ),創(chuàng)立了適應(yīng)于戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的理論和技術(shù)方法,形成了我國(guó)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)工作指南,為我國(guó)今后礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)提供了技術(shù)支撐。
更為重要的是,我國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)制正在建立。
據(jù)介紹,《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)》項(xiàng)目是《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)》專項(xiàng)的重要延續(xù)。2006~2013年實(shí)施的《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)》專項(xiàng)是我國(guó)礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的一項(xiàng)重要國(guó)情調(diào)查工作,項(xiàng)目科學(xué)評(píng)估了25個(gè)重要礦種的資源潛力,為科學(xué)部署礦產(chǎn)資源勘查提供了重要依據(jù)。然而,專項(xiàng)的完成并不意味著這項(xiàng)工作的結(jié)束。為了適應(yīng)國(guó)家對(duì)礦產(chǎn)資源保障的新需求,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局及時(shí)調(diào)整工作思路和方法,繼續(xù)對(duì)潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤和更新,以便實(shí)時(shí)掌握我國(guó)礦產(chǎn)資源潛力家底變化,摸清國(guó)內(nèi)資源供應(yīng)能力和開發(fā)利用潛力,為資源國(guó)情調(diào)查提供更實(shí)時(shí)的支撐,為礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略制定提供更科學(xué)的依據(jù)。
也正因?yàn)槿绱,本次完成的?dòng)態(tài)評(píng)價(jià)項(xiàng)目不僅首次對(duì)石墨、鎵、銦等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)進(jìn)行了全國(guó)性的資源潛力評(píng)價(jià),還針對(duì)已完成的全國(guó)錳礦、鋰礦、鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)更新,編制了中國(guó)煤炭、黑色金屬、有色金屬、貴金屬、稀土鋰和非金屬磷鉀鹽礦產(chǎn)資源分布圖(1∶400萬(wàn))共19張,總結(jié)了我國(guó)煤炭、黑色金屬、有色金屬、貴金屬、稀土、鋰和非金屬磷、鉀鹽6大類礦產(chǎn)資源查明資源現(xiàn)狀、資源潛力,并提出了6大類礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的對(duì)策建議。其中,著重對(duì)供需形勢(shì)嚴(yán)峻的錳礦進(jìn)行了重點(diǎn)研究、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。
“我國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)必須常態(tài)化,這是一項(xiàng)關(guān)系國(guó)情的重要的基礎(chǔ)性、公益性和戰(zhàn)略性工作。尤其要通過(guò)創(chuàng)新工作思路和工作方法,建立起在政府主導(dǎo)下的‘常態(tài)化開展、周期性總結(jié)、滾動(dòng)式推進(jìn)’的礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)新機(jī)制!毙た搜捉ㄗh。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/茜茜)
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