本文選自中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2019年第1期
作者：王登紅，孫艷，代鴻章，郭唯明，趙芝，趙汀，李建康，王成輝，黃凡，于揚(yáng)，李德先
來源：我國(guó)“三稀礦產(chǎn)”的資源特征及開發(fā)利用研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2019,21(1):119-127.
編者按
我國(guó)“三稀礦產(chǎn)”總體上資源豐富，既是資源大國(guó)，也是主要生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，但因?yàn)樯罴庸ぜ夹g(shù)落后、環(huán)境代價(jià)太大、戰(zhàn)略意識(shí)不強(qiáng)等原因而始終拿不到市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)。目前，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入科技創(chuàng)新引領(lǐng)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，“三稀礦產(chǎn)”的開發(fā)和綜合利用將帶來無限的創(chuàng)新潛力。
中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》刊發(fā)《我國(guó)“三稀礦產(chǎn)”的資源特征及開發(fā)利用研究》，通過梳理2011年以來全國(guó)“三稀礦產(chǎn)”資源調(diào)查和找礦過程中積累的資料，總結(jié)了我國(guó)稀有、稀土和稀散元素礦產(chǎn)的主要特點(diǎn)，提出了具體的開發(fā)利用建議，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“稀土不土，稀有常有，稀散不散”的稟賦特征，提出了開發(fā)利用過程中“稀土管得著，稀有找得到，稀散用得好”的基本思路。
一、稀有金屬礦產(chǎn)資源的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
我國(guó)稀有金屬除鍶礦在世界資源儲(chǔ)量中占優(yōu)勢(shì)地位外，其余礦種均因賦存狀態(tài)、礦床類型等原因不具備競(jìng)爭(zhēng)力。其貿(mào)易結(jié)構(gòu)主要為低端出口，高端進(jìn)口。加強(qiáng)找礦、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)寬應(yīng)用領(lǐng)域已迫在眉睫。
（一）鋰（Li）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
鋰在冶金領(lǐng)域可用于制造各種合金，目前主要應(yīng)用于原子能、特種合金、特種玻璃和新能源電池等領(lǐng)域，尤其是在鋰電池方面的廣泛應(yīng)用而被稱為“能源金屬”，既是高科技新興產(chǎn)業(yè)所必需的高端材料，也成為老百姓日常生活所必需的常規(guī)材料。
鋰礦床按地質(zhì)成因可劃分為花崗偉晶巖型、鹵水型、云英巖化花崗巖型和富鋰黏土型四類。鹵水型是鋰礦床最重要的類型，但花崗偉晶巖型鋰礦因常伴生多種稀有元素可作綜合利用，黏土巖型鋰礦也作為“潛在”資源應(yīng)被高度重視。
對(duì)鋰資源的開發(fā)利用，難度最大而具有革命性意義的是鋰作為可控核聚變的基礎(chǔ)原材料在民用發(fā)電方面的應(yīng)用。據(jù)科學(xué)家計(jì)算，1 kg鋰通過熱核反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于兩萬(wàn)多噸優(yōu)質(zhì)煤的燃燒。我國(guó)四川甲基卡地區(qū)的鋰礦是全球已知鋰礦中6 Li 富集度最高的，其戰(zhàn)略意義非同小可，應(yīng)予以高度重視。我國(guó)鋰的主要成礦區(qū)帶和找礦遠(yuǎn)景區(qū)主要有：青藏高原鹽湖型鋰成礦帶、新疆阿爾泰偉晶巖型稀有金屬成礦帶、川西偉晶巖型稀有金屬成礦帶和華南鈮鉭鋰成礦帶（包括幕阜山－九嶺－武功山一帶和南嶺、武夷山成礦帶）。
從發(fā)展趨勢(shì)看，隨著新能源、新材料行業(yè)的快速發(fā)展，以電池級(jí)碳酸鋰為代表的高端鋰產(chǎn)品需求強(qiáng)勁，特別是動(dòng)力電池、特種工程塑料等領(lǐng)域需求旺盛，成為鋰產(chǎn)品行業(yè)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。目前中國(guó)的鋰產(chǎn)品主要集中于工業(yè)級(jí)碳酸鋰、氫氧化鋰等生產(chǎn)難度小、附加值低的傳統(tǒng)鋰產(chǎn)品。在高端鋰產(chǎn)品加工方面，中國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平還存在較大的差距，供應(yīng)不足，需要大量進(jìn)口。深加工技術(shù)水平的高低決定了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，也決定了中國(guó)鋰行業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局中的定位。因此，加快中國(guó)鋰資源的開發(fā)，豐富鋰產(chǎn)品種類，進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)換代，開發(fā)各類高端鋰產(chǎn)品，提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力，成為中國(guó)鋰行業(yè)的緊迫任務(wù)。
（二）鈹（Be）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
鈹主要以鈹銅合金和鈹金屬的形式廣泛用于航空、航天和核反應(yīng)堆等領(lǐng)域，是新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展必需的戰(zhàn)略性金屬礦產(chǎn)資源。鈹銅合金在民用領(lǐng)域具有廣泛的前途，如用鈹青銅制成的彈簧可以壓縮幾億次以上。鈹具有良好的耐腐性和高溫強(qiáng)度，熱導(dǎo)率大，具良好的輻射透過性和對(duì)中子慢化、反射及紅外線的反射性能。
鈹?shù)V以花崗偉晶巖型最重要，儲(chǔ)量也大，其余還包括接觸交代型鈹?shù)V、火山熱液型鈹?shù)V、云英巖型鈹?shù)V及石英脈型鈹?shù)V等。
中國(guó)鈹?shù)V產(chǎn)資源豐富，分布在 14 個(gè)省區(qū)。中國(guó)已探明的鈹儲(chǔ)量以伴生礦產(chǎn)為主，主要與鋰、鉭鈮礦伴生（占 48%），其次與稀土礦伴生（占27%）或與鎢礦伴生（占 20%）?；◢弬ゾr型是我國(guó)最主要的鈹?shù)V類型，約占總儲(chǔ)量的一半，主要產(chǎn)于新疆、四川、云南等地。熱液石英脈型鈹?shù)V具有規(guī)模中等、品位較富、礦物結(jié)晶較粗等特點(diǎn)，主要分布在中南及華東地區(qū)?；◢弾r型鈹?shù)V多見于地槽褶皺帶，成礦時(shí)代以中生代為主，如新疆青河縣阿斯喀爾特鈹?shù)V；另一種以鉭鈮為主，伴生鈹?shù)认∮薪饘?，如江西宜?414 礦。中國(guó)鈹?shù)V產(chǎn)資源具有分布高度集中、單一礦床少、共伴生礦床多、品位低、儲(chǔ)量大等特點(diǎn)。
我國(guó)鈹?shù)膶?duì)外依存度高，加強(qiáng)找礦乃當(dāng)務(wù)之急。新疆阿爾泰和川西稀有金屬成礦帶中的鈹?shù)V仍然具有找礦前景，而西藏高喜馬拉雅與淡色花崗巖有關(guān)的巖體型鈹?shù)V及其接觸帶中的矽卡巖型或類矽卡巖型鈹?shù)V與湘鄂贛幕阜山地區(qū)的鈹?shù)V具有相似性，前者近年來取得了找礦進(jìn)展，可作為資源儲(chǔ)備對(duì)待。中國(guó)鎢礦資源特別豐富，而鈹是鎢礦經(jīng)常共伴生產(chǎn)出的資源，需要注意在鎢礦區(qū)尋找獨(dú)立的鈹?shù)V。這是具有現(xiàn)實(shí)意義的找礦新方向，至少在秦嶺成礦帶的雪寶頂，既有獨(dú)立的鎢礦脈也有共伴生的鎢鈹?shù)V以及獨(dú)立的鈹?shù)V體。東秦嶺、滇西（如麻花坪）、滇東南（如麻栗坡）等鎢錫鈹多金屬成礦帶都有類似情況，找礦前景大。對(duì)于南嶺鎢錫多金屬成礦帶，可以根據(jù)礦床成礦系列的理論尋找其他類型。東南沿海霞浦大灣及新疆準(zhǔn)噶爾盆地西北邊緣發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹?shù)V床，給近年來的鈹?shù)V勘查注入新的活力。
（三）鈮和鉭（Nb、Ta）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
鈮和鉭具有熔點(diǎn)高、延性好、蒸汽壓低、耐蝕性強(qiáng)和熱導(dǎo)率高等優(yōu)良特性，是電子、原子能、宇航、鋼鐵、化工等工業(yè)的重要原料，在新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中用途廣泛。鈮鉭資源主要來自于碳酸巖風(fēng)化殼型礦床、含鈮鐵礦 – 鉭鐵礦的花崗巖及花崗偉晶巖礦床和砂礦床，以碳酸巖風(fēng)化殼型最重要。中國(guó)的鉭資源稟賦差，大規(guī)模露采的礦山較少，尚未找到獨(dú)立的鈮礦。由于中國(guó)規(guī)定的花崗巖型和花崗偉晶巖型鉭鈮礦床的最低工業(yè)品位指標(biāo)定得過低，因此，雖然鉭儲(chǔ)量和基礎(chǔ)儲(chǔ)量大，但實(shí)際上難以開發(fā)。因此，我國(guó)的鈮鉭仍需大量進(jìn)口。
中國(guó)鈮鉭礦資源有以下特點(diǎn)：
①產(chǎn)地分布廣泛，資源又相對(duì)集中。已探明的鈮礦分布于全國(guó)17個(gè)省區(qū)，但高度集中在內(nèi)蒙古和湖北兩省區(qū)，其占全國(guó)鈮資源量的95.5%；
②中國(guó)已利用鈮礦的鈮鉭品位低，與國(guó)外鈮鉭礦石品位相比大大偏低；
③共生礦物復(fù)雜，選冶困難；
④資源量很大，但可供利用的礦產(chǎn)地和儲(chǔ)量卻很少。
因此，必須加大找好礦（品位高、易采選）的力度。一方面在江西宜春（414）、江西橫峰葛源、福建南平等老礦區(qū)尋找優(yōu)質(zhì)資源、接替資源，另一方面也要加大對(duì)大興安嶺成礦帶巴爾哲鈮–稀土礦床、湖北竹山廟埡碳酸巖型鈮–稀土礦、湖北通城斷峰山偉晶巖型鉭鈮礦以及近年來新發(fā)現(xiàn)的稀有金屬礦床（如內(nèi)蒙古武川縣趙井溝）的綜合研究，爭(zhēng)取在大噸位、高品位鈮鉭礦床方面有所突破。
鈮鉭最主要的特點(diǎn)是耐熱，被稱為稀有高熔點(diǎn)金屬，高純 Nb2O5（>99.9%）主要應(yīng)用于高科技領(lǐng)域；全世界 60% 以上的鉭金屬用于制造電子產(chǎn)品。巴西是世界最大的鈮礦產(chǎn)地，澳大利亞是最大的鉭礦生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)以東方鉭業(yè)為代表的大型硬質(zhì)合金集團(tuán)和諸多鉭鈮及其合金應(yīng)用企業(yè)，形成了從采礦、冶煉、加工到應(yīng)用較完整的工業(yè)體系，生產(chǎn)規(guī)模、工藝技術(shù)、生產(chǎn)裝備、檢測(cè)手段、產(chǎn)品質(zhì)量均躍上了新臺(tái)階，使我國(guó)跨進(jìn)世界鉭產(chǎn)品生產(chǎn)和鉭產(chǎn)品應(yīng)用的大國(guó)行列。
美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)，對(duì)于鈮鉭的戰(zhàn)略意義一直以來都非常重視，隨著新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)于鈮鉭的重視程度將有增無減。我國(guó)對(duì)現(xiàn)有資源的管理還不到位，如海南的濱海砂礦曾經(jīng)被亂采濫挖，不但損耗了資源也破壞了環(huán)境；另一方面是對(duì)成礦條件、成礦規(guī)律等基礎(chǔ)地質(zhì)工作重視不夠，資源潛力不明，找礦進(jìn)展不大，可持續(xù)發(fā)展問題比較突出。加強(qiáng)地質(zhì)找礦，深入研究現(xiàn)有資源的合理開發(fā)利用技術(shù)方法，提高資源的保障程度，乃當(dāng)務(wù)之急。
（四）鋯（Zr）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
鋯被稱為“稀有金屬”，是因?yàn)榧冧喌囊睙捪喈?dāng)困難。在尋找高品位的鋯原材料的同時(shí)，需加大冶金方面的創(chuàng)新力度。中國(guó)鋯礦資源可分為砂礦和硬巖型鋯礦兩大類，探明儲(chǔ)量?jī)H為 5×105 t，不足全球鋯資源的 1%。國(guó)外大部分鋯資源來自于濱海砂礦，我國(guó)鋯砂很少，因此資源結(jié)構(gòu)十分不利。中國(guó)鋯石砂礦分布于東南沿海，以廣東南部海岸和海南島東海岸最為集中；硬巖礦則散布于內(nèi)蒙古和南方各省區(qū)。探明儲(chǔ)量在 1×105t 以上的省區(qū)有內(nèi)蒙古、海南、廣東、云南和廣西，其儲(chǔ)量合占全國(guó)的 97.6%。砂礦以海南最多，儲(chǔ)量占全國(guó)的67%，但大部分已消耗，剩余資源出于環(huán)境保護(hù)的需要而不再開發(fā)。
金屬鋯按用途分為原子能級(jí)和工業(yè)級(jí)兩個(gè)級(jí)別。此外，一些具有一定重量、無色或色澤鮮麗、透明的優(yōu)質(zhì)鋯石，可用作寶石級(jí)原料。
中國(guó)鋯礦的資源特點(diǎn)為：分布不均，儲(chǔ)量相對(duì)集中；富礦少，伴生礦產(chǎn)多；礦床類型較齊全，分布規(guī)律清晰；易采選，可綜合開發(fā)利用；放射性偏高。
我國(guó)鋯礦資源不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，硬巖型礦床幾乎全是低品位伴生礦，海濱砂礦則主要分布在環(huán)境保護(hù)區(qū)。而這兩大類型又恰恰是中國(guó)鋯礦的主要類型，為了從戰(zhàn)略上保證國(guó)家安全，建議如下：
①在濱海非環(huán)境保護(hù)區(qū)或基建區(qū)優(yōu)先開展砂礦資源調(diào)查，必須按規(guī)定進(jìn)行“壓覆資源調(diào)查評(píng)估”，先回收資源再開展建設(shè)；
②在低品位硬巖型原生礦分布區(qū)開展高品位鋯礦的找礦工作，取得找礦突破是可能的；
③在成礦地質(zhì)條件具備的地區(qū)探索國(guó)際上最優(yōu)質(zhì)的風(fēng)化殼型或殘坡積砂礦的可能性；
④加強(qiáng)管理，立足國(guó)內(nèi)，適當(dāng)進(jìn)口，限制出口，避免惡性競(jìng)爭(zhēng)；
⑤加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和理論創(chuàng)新，充分提高已有資源的利用效率，改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
（五）鉿（Hf）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
鉿是稀有金屬中的分散元素，或者分散元素中的稀有金屬。鉿的用量小，卻是高技術(shù)領(lǐng)域必不可少的原材料。世界85%的鉿以金屬形式用作核反應(yīng)堆的控制棒和緊急停堆棒，3%用作合金添加劑。鉿往往與鋯共伴生，但作為原子能反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料的鋯必須除鉿，以保證中子捕獲截面達(dá)到0.18巴恩。中國(guó)海綿鉿的生產(chǎn)始于1966年，主要用作核潛艇及原子能反應(yīng)堆芯的控制棒。
中國(guó)鉿礦床的類型包括海相沉積型（濱海型）、河流沖積型、風(fēng)化殼及殘坡積型、堿性花崗巖型和偉晶巖型，但難以形成獨(dú)立礦床且品位低，工業(yè)原料主要是鋯石。
開發(fā)利用建議如下：
①加強(qiáng)鉿的綜合利用，尤其是要加強(qiáng)對(duì)伴生鉿的綜合查定和綜合評(píng)價(jià)工作；
②加強(qiáng)資源開發(fā)和綜合利用基礎(chǔ)學(xué)科、邊緣學(xué)科的研究，開拓新領(lǐng)域；
③改進(jìn)和提高礦床物質(zhì)成分研究的技術(shù)方法；
④把有關(guān)科學(xué)和工業(yè)技術(shù)新進(jìn)展運(yùn)用到地質(zhì)工作中，提高鉿的回收率和工業(yè)利用率；
⑤摸清資源家底，建立原料基地；
⑥努力提高鉿產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)行保護(hù)性開發(fā)；
⑦建立健全相應(yīng)的科研機(jī)構(gòu)，提高應(yīng)用和研發(fā)水平；
⑧在地質(zhì)勘查工作中切實(shí)加強(qiáng)綜合評(píng)價(jià)；
⑨重視廢雜金屬的再生回收和環(huán)境保護(hù)。
（六）鍶（Sr）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
工業(yè)上用于提取鍶原料的主要是天青石和菱鍶礦。截至2011年，中國(guó)天青石儲(chǔ)量為1.545×107t，占世界探明鍶儲(chǔ)量的69.4%。已探明的天青石鍶礦床以大型、特大型單一鍶礦為主，儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的87%。主要分布在7個(gè)省區(qū)，其中青海省約占全國(guó)天青石儲(chǔ)量的95.6%，其次是重慶、江蘇和云南。四川什邡磷礦中的硫磷鋁鍶礦、云南金頂鉛鋅礦中的伴生鍶以及含鍶鹵水中的共伴生鍶資源，在一定程度上也得到了綜合利用。
中國(guó)是世界鍶產(chǎn)品的主要生產(chǎn)國(guó)，2013年的產(chǎn)量約占世界產(chǎn)量的40%，其中80%以上供出口。鍶產(chǎn)品中碳酸鍶是最主要的鍶化合物，其用量約占鍶產(chǎn)品總量的80%。目前全球的碳酸鍶年產(chǎn)能約4×105t，中國(guó)約占 2.6×105t。中國(guó)是鍶資源大國(guó)，但目前在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也存在一些問題：①開發(fā)形勢(shì)嚴(yán)峻。由于采富棄貧式開采，損失率較高，資源浪費(fèi)較嚴(yán)重。中國(guó)鍶礦已開采多年，在采礦山紛紛進(jìn)入了尾采期；②產(chǎn)品質(zhì)量較低，高品質(zhì)鍶需進(jìn)口。
目前國(guó)內(nèi)外均注重資源的綜合利用，建議如下：
①加強(qiáng)鍶礦開采和鍶化工生產(chǎn)管理，保護(hù)鍶礦資源；
②調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，限制礦石直接出口；
③重視伴生鍶礦的綜合評(píng)價(jià)；
④加強(qiáng)鍶礦成礦理論研究及遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)；
⑤擴(kuò)寬鍶的應(yīng)用領(lǐng)域，積極研發(fā)高端產(chǎn)品。
（七）銣和銫（Rb、Cs）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
銣和銫具有優(yōu)異的光電性能，在新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用具有廣闊前景。在自然界尚沒有獨(dú)立的銣礦物，銣主要從鋰云母、鐵鋰云母和光鹵石中提取，屬于稀有金屬中的“分散元素”。中國(guó)主要銣、銫礦床共有產(chǎn)地13處，其中特大型5處，大型2處，中型l處，小型5處。中國(guó)銣礦的品質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國(guó)外，如加拿大伯尼克湖－坦科礦床中Rb2O的含量是1.0%，而我國(guó)江西宜春414礦床只有0.22%。
銣礦床的主要類型包括：①鋰云母鈉長(zhǎng)石花崗巖型；②花崗偉晶巖及天河石花崗巖型；③花崗巖體中鎢、錫礦脈周圍云英巖化作用所形成的白云母及鋰云母中的銣，有時(shí)也可達(dá)到工業(yè)要求；④鹽類礦床。
銫礦床的主要類型包括：①鋰云母鈉長(zhǎng)石花崗巖型；②偉晶巖型；③鎢、錫礦脈及云英中的白云母及鐵鋰云母等礦物中的銫，有時(shí)也可達(dá)工業(yè)要求；④鉀鹽礦床；⑤鹽湖型銫礦；⑥現(xiàn)代溫泉。目前可工業(yè)開采的主要為含銫偉晶巖，占總儲(chǔ)量的98%，主要分布于新疆的阿爾泰地區(qū)和江西的宜春。宜春鋰云母中銫的儲(chǔ)量占我國(guó)銫儲(chǔ)量的40%以上，居全國(guó)第一。新疆冶金研究所從1958年開始，用阿勒泰銫榴石進(jìn)行小批量氯化銫的生產(chǎn)，年產(chǎn)純度為99%的產(chǎn)品2t左右。銣銫無獨(dú)立礦山，一般從其他礦床中作為共伴生組分回收。
中國(guó)銣、銫資源具有分布廣，礦床類型多但資源集中，成礦時(shí)代集中，獨(dú)立礦床少，開發(fā)利用難度大等特點(diǎn)。中國(guó)在開發(fā)銣礦時(shí)應(yīng)注意：
①充分利用已有礦山的尾礦資源；
②加強(qiáng)低品位銣礦資源的選礦工藝研究，尋找高品位的云母型銣礦源；
③對(duì)西藏鹽湖銫資源開展可利用性評(píng)價(jià)；
④加強(qiáng)銣、銫資源的綜合利用研究；
⑤完善中國(guó)銣、銫工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)的銫儲(chǔ)量雖然在世界上也名列前茅，但多為鋰云母中伴生銫，而銫榴石礦儲(chǔ)量較少，資源稟賦不利。
二、稀土礦產(chǎn)資源的主要特點(diǎn)及開發(fā)利用
稀土具有“工業(yè)維生素”的美稱，在當(dāng)今信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等高技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)防建設(shè)中不可或缺。對(duì)某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)如農(nóng)業(yè)、化工、建材等行業(yè)的改造、創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級(jí)也起著重要作用。中國(guó)是稀土資源最為豐富的國(guó)家，但近些年由于過度開采和無限制的低價(jià)銷售，中國(guó)稀土資源儲(chǔ)量在世界排名中呈下降趨勢(shì)。中國(guó)稀土為全球新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，但中國(guó)卻在世界貿(mào)易組織（WTO）體制下受到不公正待遇，而中國(guó)自身對(duì)于稀土資源的戰(zhàn)略意義還認(rèn)識(shí)不到位，非正常生產(chǎn)及走私十分嚴(yán)重。為此，中國(guó)不得不出臺(tái)一系列保護(hù)性開采開發(fā)的政策措施。
中國(guó)稀土礦產(chǎn)地在地域分布上具有點(diǎn)多面廣又相對(duì)集中的特點(diǎn)。目前已在全國(guó)2/3以上的省區(qū)發(fā)現(xiàn)了上千處礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)，但全國(guó)稀土資源總量的98%分布在內(nèi)蒙古、江西、廣東、四川、山東等地，形成“北輕南重”的資源格局。其中，中、重稀土主要集中在江西、湖南、廣東、廣西四省區(qū)交界地帶的南嶺地區(qū)，以離子吸附型為主。該類型稀土礦易采、易提取，南嶺也成為中國(guó)重要的中、重稀土生產(chǎn)基地，實(shí)際上也是全球中、重稀土的主要產(chǎn)地。2011年以來，在離子吸附型稀土礦地質(zhì)調(diào)查、礦政管理、資源評(píng)價(jià)、環(huán)境問題評(píng)估等方面取得了一系列進(jìn)展。廣西、廣東、云南、福建、浙江等地也相繼發(fā)現(xiàn)了一些稀土礦床，其稀土資源儲(chǔ)量有可能超過江西。輕稀土礦產(chǎn)主要集中在華北（內(nèi)蒙古的白云鄂博和山東的郗山），西南地區(qū)也有（四川涼山州及云南的楚雄州和德宏州）。
長(zhǎng)期以來，我國(guó)稀土行業(yè)“小、散、亂、差”等問題十分突出。至2013年，我國(guó)有稀土分離冶煉企業(yè)100多家，年總產(chǎn)能約為3×105t，平均每家企業(yè)的年產(chǎn)能僅在3000 t，低水平重復(fù)建設(shè)的問題突出。
值得注意的是，中國(guó)稀土目前擁有了三個(gè)世界第一，即儲(chǔ)量世界第一，生產(chǎn)規(guī)模世界第一，加工和出口量世界第一。然而，中國(guó)的稀土深加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是世界第一，高科技、高附加值稀土產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)、日本及其他發(fā)達(dá)國(guó)家?！爸袞|有石油，中國(guó)有稀土”。
開發(fā)利用建議如下：
①稀土是珍貴的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，是中國(guó)的資源，也是全人類的資源，保護(hù)好中國(guó)的稀土資源也就是保護(hù)好全人類的資源。建立全球性的“基于稀土的全人類命運(yùn)共同體”意義重大；
②中國(guó)出口稀土，但中國(guó)難以進(jìn)口稀土深加工及其衍生產(chǎn)品的高端技術(shù)，不能只在自由市場(chǎng)做“買賣”，必須另謀出路。建議通過“技術(shù)＋資源”的合作模式來謀求新突破，尤其要高度重視重稀土；
③不管國(guó)際市場(chǎng)如何變化，中國(guó)一定要有自己的戰(zhàn)略定位和戰(zhàn)略布局，從源頭創(chuàng)新而不是人云亦云；
④加強(qiáng)開采總量的管控，規(guī)范出口；
⑤加強(qiáng)軍民兩用產(chǎn)品的研發(fā)，尤其是把軍用技術(shù)移植到民用，可以極大地提高我國(guó)稀土開發(fā)利用的整體水平，同時(shí)也反過來為稀土高端產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)造新的機(jī)遇。
三、稀散元素礦產(chǎn)資源的主要特點(diǎn)及開發(fā)利用
我國(guó)稀散元素資源豐富，但存在研究程度低，資源家底不清，開發(fā)利用缺乏規(guī)范，產(chǎn)品單一，技術(shù)路線落后，環(huán)境污染壓力大等問題，離“用得好”的目標(biāo)還有很大差距。
（一）銦（In）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
銦的獨(dú)立礦物在自然界非常稀少，難以形成獨(dú)立礦床。工業(yè)上主要是從赤鐵礦、鉛鋅礦及鎢錫礦的冶煉過程中作為副產(chǎn)品回收。銦主要賦存于閃鋅礦，但只有當(dāng)錫、鋅共伴生且鋅也大規(guī)模富集時(shí)才容易得到。預(yù)計(jì)銦將成為比稀土還緊缺的戰(zhàn)略資源，而且更加難以尋找。銦的富集具有礦床類型的專屬性，主要富集在錫石硫化物礦床和富錫鉛鋅礦床這兩種特定類型的礦床中，鋁土礦中也可能有所富集。中國(guó)的銦主要分布于15個(gè)省區(qū)，其中，云南占全國(guó)銦總儲(chǔ)量的40%，廣西占31.4%。
近十幾年來，銦以其在高精尖產(chǎn)業(yè)技術(shù)中優(yōu)良的性能而越來越受到重視。中國(guó)擁有全世界最大的銦地質(zhì)儲(chǔ)量，約占世界的50%，已查明銦資源儲(chǔ)量為9600 t。中國(guó)從1954年開始回收銦，到2006年銦的生產(chǎn)能力達(dá)到657 t，成為最大的銦生產(chǎn)國(guó)。但銦產(chǎn)業(yè)鏈基本上停留在高純銦以下的基礎(chǔ)產(chǎn)品層次，國(guó)外核心技術(shù)的引進(jìn)也一直沒有突破。
從全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略的角度分析，建議如下：
①國(guó)家層面上要重新認(rèn)識(shí)銦的現(xiàn)實(shí)價(jià)值和戰(zhàn)略價(jià)值。國(guó)家海關(guān)和稅務(wù)總局把銦列在賤金屬欄目，應(yīng)該重新定位；
②國(guó)際商貿(mào)方面應(yīng)取消銦的出口退稅；
③實(shí)行國(guó)家儲(chǔ)備，鼓勵(lì)民間儲(chǔ)備，提高人民對(duì)稀有貴金屬的認(rèn)識(shí)與重視；
④政府應(yīng)該及時(shí)促進(jìn)中國(guó)銦深加工業(yè)的發(fā)展，特別是加強(qiáng)對(duì)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度；
⑤各級(jí)政府應(yīng)該實(shí)行銦的生產(chǎn)和出口許可證制度。
（二）鎵（Ga）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
近年來，鎵成為電子工業(yè)的新寵，被譽(yù)為“半導(dǎo)體材料的新糧食”。截至2008年年底，我國(guó)鎵的資源儲(chǔ)量為1.366×105t，約占世界總量的75%。廣西、貴州、河南、山西和云南的查明資源儲(chǔ)量合占全國(guó)的88.2%。四川攀枝花釩鈦磁鐵礦中的鎵約占世界儲(chǔ)量的41%~42%，占國(guó)內(nèi)的54%~55%；其次是德興銅礦，儲(chǔ)量占全國(guó)的15%；但兩礦都因?yàn)槠肺惶投旧蠜]有利用。目前，國(guó)內(nèi)已成功地制備出超純鎵，并建成了年產(chǎn)15t的超純鎵生產(chǎn)線。
我國(guó)鎵產(chǎn)量雖然在全球占有重要地位，但大部分以原料性產(chǎn)品出口，是世界主要鎵原料出口國(guó)同時(shí)又是世界鎵高端產(chǎn)品和制成品的重要進(jìn)口國(guó)。建議如下：
①繼續(xù)充分回收鎵資源，必須從戰(zhàn)略高度重視并且在政策上要有相應(yīng)的措施，包括戰(zhàn)略儲(chǔ)備；
②限制鎵資源出口，同時(shí)提高我國(guó)鎵高端產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)水平；
③鼓勵(lì)創(chuàng)新，研發(fā)新產(chǎn)品，給予政策、稅收等方面的支持，變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和人才優(yōu)勢(shì)。
（三）鍺（Ge）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
世界鍺資源比較貧乏，按照目前的用量全世界只夠用40年。我國(guó)是全球第二大鍺資源國(guó)，已探明鍺礦產(chǎn)地約35處，保有儲(chǔ)量約為3500 t。主要分布在廣東、云南、內(nèi)蒙古、吉林、山西、廣西、貴州等12個(gè)省區(qū)，合占全國(guó)鍺總儲(chǔ)量的96%。國(guó)內(nèi)含鍺較高的鉛鋅礦床主要有砂鉛礦床（如云南會(huì)澤、貴州赫章鉛鋅礦）、沉積改造型礦床（如廣東凡口鉛鋅礦）和熱液交代型礦床（如湖南水口山鉛鋅礦）。云南省鍺資源豐富，主要分布在鉛鋅礦和含鍺褐煤中，目前居全國(guó)第一。
鍺是具有戰(zhàn)略性質(zhì)的光信息材料，可以用于衛(wèi)星上的太陽(yáng)能鍺電池。鍺在醫(yī)療保健方面的應(yīng)用越來越受到關(guān)注，尤其是有機(jī)鍺藥物之所以能震驚醫(yī)學(xué)界，主要是因?yàn)槠涞投荆ㄎ⒍净驘o毒）和對(duì)人體具有的抗癌和免疫等作用。目前，我國(guó)和美國(guó)基本上壟斷了全球的鍺資源，但我國(guó)的出口量卻占到全球的70%以上，且大部分是較低附加值的初級(jí)原材料產(chǎn)品。這些初級(jí)產(chǎn)品成為了其他國(guó)家的戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源或精、深產(chǎn)品加工的原料。如果再不加以限制，勢(shì)必造成我國(guó)鍺資源的匱乏，因此建議建立鍺資源出口配額制度。
（四）鎘（Cd）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
自然界中鎘與鋅有著共同的地球化學(xué)行為，因而主要伴生在鋅礦中。中國(guó)的鎘資源豐富，主要集中在云南、四川、廣東、廣西、湖南、甘肅、內(nèi)蒙古、青海、江西等省區(qū)。云南蘭坪金頂鉛鋅礦是中國(guó)特大型的伴生鎘礦床。貴州都勻牛角塘鋅礦床是目前已知鎘含量最高的礦床，為世界上罕見的大型獨(dú)立鎘礦床。云南都龍富鎘錫多金屬礦床鎘儲(chǔ)量達(dá)數(shù)千噸。大廠礦田最具工業(yè)意義的鎘主要賦存于鐵閃鋅礦中，整個(gè)礦田鎘資源量達(dá)到萬(wàn)噸以上。
由單質(zhì)鎘和汞生成的鎘汞劑在加熱時(shí)軟化，而在人體溫度下卻很硬。這種“液態(tài)金屬”或“變形金屬”在軍用和民用兩方面都受到關(guān)注。鎘合金在國(guó)防工業(yè)中有重要用途，鎘棒可以在核反應(yīng)堆中調(diào)節(jié)連鎖反應(yīng)的速度。美國(guó)將鎘列為戰(zhàn)略儲(chǔ)備物資，儲(chǔ)備目標(biāo)高達(dá)5370 t。
近幾年，對(duì)重金屬有毒元素鎘所引發(fā)的環(huán)境問題也成為眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。鋅礦分布地區(qū)環(huán)境中鎘的高含量將是一個(gè)普遍存在的問題，需要高度重視。采礦活動(dòng)導(dǎo)致鎘元素被釋放出來、進(jìn)入下游水環(huán)境可造成鎘污染。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水灌溉可引起土壤鎘污染。
綜上所述，對(duì)于鎘既要從地質(zhì)背景查明其分布情況，包括在礦床中的賦存狀態(tài)，也包括在一般巖石中的分布狀態(tài)，爭(zhēng)取在開采鉛鋅礦的過程中充分回收鎘，既保證鎘資源的綜合利用，也降低對(duì)環(huán)境的排放。同時(shí)要加強(qiáng)鎘在高科技領(lǐng)域中的創(chuàng)新研究，拓展鎘的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是“液態(tài)金屬”領(lǐng)域的研發(fā)，只有鎘得以無害利用才能減少環(huán)境污染。
（五）鉈（Tl）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
鉈在地殼中是典型的分散元素，主要呈類質(zhì)同象、膠體吸附狀態(tài)和獨(dú)立鉈礦物形式存在。鉈的獨(dú)立礦床僅見中國(guó)報(bào)道，已知有貴州濫木廠汞鉈礦床、云南南華砷鉈礦床和安徽香泉鉈礦床。事實(shí)上，鉈廣泛存在于鉛鋅礦等多金屬礦床中，如廣東云浮硫鐵礦、凡口鉛鋅礦、云南蘭坪鉛鋅礦等。鉛鋅礦冶煉廠煙塵中的鉈也是回收鉈的主要來源。
中國(guó)鉈儲(chǔ)量居世界首位，是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源，但需求量極少。2009年，全球鉈的年消耗量基本保持在15t或以下。我國(guó)鉈產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)相對(duì)滯后，主要用在高新技術(shù)和化工領(lǐng)域，前者年需求量達(dá)225kg，后者年需求量達(dá)24kg。
我國(guó)西南低溫?zé)嵋旱V床分布區(qū)普遍含鉈，通過風(fēng)化作用，鉈會(huì)進(jìn)入水體、土壤、植被和空氣中。建議如下：
①要調(diào)查清楚鉈在自然界的分布情況，有些“毒瘤”必須挖掉才能斷根；
②不能只是在尾砂庫(kù)種上草皮，還應(yīng)該長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)地下水的變化，最好能通過綜合回收利用的方式根除污染源；
③粉塵中鉈的遷移活性很強(qiáng)。除塵是防治鉈污染的關(guān)鍵，應(yīng)注意硫酸和水泥生產(chǎn)中鉈的回收。
（六）碲（Te）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
碲是既稀有又分散的元素，在地殼中的含量極低，但用途卻十分廣泛而重要，且社會(huì)需求日益增加。碲主要分散在硫化物礦床及含金石英脈礦床的黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等礦物中，工業(yè)上的碲主要從電解精煉銅和鉛的陽(yáng)極礦泥中回收。
中國(guó)已發(fā)現(xiàn)碲礦產(chǎn)地約30處，探明碲儲(chǔ)量處于世界第三位，主要集中于廣東（占全國(guó)總量的42%）、江西（41%）和甘肅（11%）。中國(guó)碲礦資源集中在熱液型多金屬礦床、矽卡巖型銅礦床和巖漿銅鎳硫化物型礦床中。廣東大寶山、江西城門山、甘肅白家嘴子為中國(guó)三個(gè)大型–特大型伴生碲礦床，三者占全國(guó)伴生碲儲(chǔ)量的94%。1991年8月，全球第一例獨(dú)立碲礦在中國(guó)四川省石棉縣大水溝被發(fā)現(xiàn)。
碲產(chǎn)量一半以上用于冶金工業(yè)，主要消費(fèi)增長(zhǎng)領(lǐng)域是光電儀器——激光器、光二極管、光接收器。中國(guó)作為一個(gè)碲資源較為豐富的國(guó)家，必須重視碲資源的開發(fā)和利用，既要加強(qiáng)對(duì)碲資源的保護(hù)，加強(qiáng)對(duì)開發(fā)利用的管理和監(jiān)督，也要依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，提高碲資源的利用水平，避免低端產(chǎn)品過度、無序出口。
（七）錸（Re）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
錸是地球上極為稀少的金屬元素，在各種地質(zhì)過程中均不易富集。重要的含錸礦床包括：①斑巖銅（鉬）礦和斑巖鉬礦；②熱液成因的鈾 – 鉬礦床；③含鉬、釩的含銅頁(yè)巖及硫質(zhì) - 硅質(zhì)頁(yè)巖礦床；④獨(dú)立錸礦床；⑤含錸的巖漿型銅鎳礦床、鉻鐵礦床、鉑礦床；⑥含錸的黑鎢礦床；⑦錸銅砂巖、鈾錸銅砂巖型礦床；⑧錸銅炭質(zhì)頁(yè)巖型銅礦。
錸素有“戰(zhàn)略金屬”“航空金屬”之稱，應(yīng)用領(lǐng)域很廣，包括噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、燃?xì)鉁u輪引擎以及量子計(jì)算機(jī)等。錸在航空發(fā)電機(jī)方面的應(yīng)用，一直是我國(guó)高端裝備制造業(yè)的短板，使得我國(guó)不得不長(zhǎng)期進(jìn)口飛機(jī)發(fā)電機(jī)。
中國(guó)是錸的主要資源國(guó)且全部伴生于鉬礦中，集中分布在陜西金堆城、河南欒川等鉬礦中，合計(jì)占全國(guó)錸總儲(chǔ)量的90%。四川沐川地區(qū)發(fā)現(xiàn)有獨(dú)立錸礦，預(yù)測(cè)資源量為50 t。
由于錸的稀散性極強(qiáng)，獨(dú)立礦物少見，大多數(shù)礦山在開采主元素的同時(shí)，很少對(duì)錸進(jìn)行回收，造成錸資源的浪費(fèi)。建議如下：
①深入調(diào)查研究錸在自然界的賦存狀態(tài)，尤其是加強(qiáng)對(duì)伴生錸資源的勘查和評(píng)價(jià)；
②研究錸的富集成礦機(jī)制；
③加強(qiáng)含錸礦床成礦規(guī)律的研究；
④加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有金屬礦山開采地段和正在勘探的金屬礦床內(nèi)錸的查定；
⑤提高綜合利用水平，研發(fā)不同類型錸礦的回收技術(shù)；
⑥加強(qiáng)對(duì)錸深加工產(chǎn)品的研發(fā)；⑦加強(qiáng)錸資源戰(zhàn)略研究。
（八）硒（Se）的主要特點(diǎn)與開發(fā)利用
硒是半金屬，性質(zhì)與硫相似，但金屬性更強(qiáng)。硒在碳質(zhì)硅質(zhì)巖中的含量較高，最高可達(dá)到8590×10–6 。自然界中硒的超常富集與成礦僅發(fā)生在玻利維亞的帕卡佳克和中國(guó)的漁塘壩。硅質(zhì)巖建造中也往往有硒的富集。目前所探明的硒礦資源主要包括四種類型：“遠(yuǎn)成”硒化物脈狀礦床；不整合面型礦床；砂巖型銅鈾礦床；陸相火山巖型低溫金銀礦床。
截至2007年年底，全國(guó)保有硒資源儲(chǔ)量達(dá)到15 600 t。全國(guó) 18 個(gè)省區(qū)有硒的資源儲(chǔ)量，主要分布在甘肅、廣東、黑龍江、湖北、青海5?。ê险既珖?guó)總量的 79.3%）。在已探明的硒儲(chǔ)量中，巖漿型銅鎳硫化物礦床約占硒總儲(chǔ)量的一半以上，主要是伴生資源。
硒的最顯著特性是其在光照下的導(dǎo)電性比在黑暗中可成千倍地增加，在玻璃、電子、光學(xué)和冶金工業(yè)中具有廣泛的用途。硒是生態(tài)環(huán)境中重要的微量元素，環(huán)境中硒過量或缺乏均會(huì)導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生疾病。高濃度硒危害作物的生長(zhǎng)發(fā)育，降低產(chǎn)量，導(dǎo)致動(dòng)物胚胎畸形發(fā)育甚至死亡。硒是人體必需的微量元素，缺硒或過量攝入硒都不利于健康。
我國(guó)高硒土壤較發(fā)育，但分布極不均勻。應(yīng)根據(jù)景觀地球化學(xué)特點(diǎn)、高硒土壤特征及不同狀態(tài)硒的分布規(guī)律，遵循“因地制宜，綜合開發(fā)”的原則對(duì)各高硒土壤地區(qū)進(jìn)行分片重點(diǎn)研究與開發(fā)。
四、結(jié)語(yǔ)
早在1950年，美國(guó)國(guó)會(huì)就通過了《國(guó)防生產(chǎn)法》，要求政府將稀有金屬轉(zhuǎn)換為軍需生產(chǎn)和儲(chǔ)備。后來俄羅斯、韓國(guó)、日本、歐盟等也都將主要“三稀礦產(chǎn)”劃定為戰(zhàn)略性資源，以確保穩(wěn)定供應(yīng)。我國(guó)近幾年也出臺(tái)了一系列的文件和政策，支持“三稀資源”的開發(fā)和綜合利用，并且著重加強(qiáng)了對(duì)稀土的儲(chǔ)備和保護(hù)。但是，對(duì)“三稀礦產(chǎn)”的戰(zhàn)略定位仍不夠清晰，創(chuàng)新動(dòng)力不足，處于出賣原材料或初級(jí)產(chǎn)品的狀態(tài)。為此，建議進(jìn)一步全面系統(tǒng)、深入深刻地研究我國(guó)“三稀礦產(chǎn)”的戰(zhàn)略問題，重視資源勘查與儲(chǔ)備，加強(qiáng)資源提取的選冶技術(shù)和高端應(yīng)用新產(chǎn)品的研究與開發(fā)。
就稀土而言，鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)也參與到稀土相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)中來，同時(shí)采取措施保護(hù)好我國(guó)的稀土資源尤其是離子吸附型稀土，做到“稀土管得住”。就稀有金屬而言，鋰資源近年來在四川甲基卡等地取得了可喜的找礦突破，但鈹、鉭、鋯等更加緊缺的稀有金屬卻并沒有根本性的找礦突破，對(duì)外依存度居高不下，迫切需要加大找礦力度，要從我國(guó)“稀有常有”的規(guī)律出發(fā)精心部署，科學(xué)立項(xiàng)，加大投入，做到“稀有找得到”。就稀散金屬而言，我國(guó)無論是共伴生資源還是獨(dú)立可采的資源，都比較豐富，甚至可以找到國(guó)外都沒有的獨(dú)立碲礦、獨(dú)立鉈礦、獨(dú)立硒礦，即“稀散不散”。但我國(guó)對(duì)稀散元素的研究程度很低，資源家底不清，開發(fā)利用缺乏規(guī)范，因此，一方面要加強(qiáng)規(guī)范管理，另一方面要?jiǎng)?chuàng)新引領(lǐng)，切實(shí)以稀散金屬在高科技領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新為引領(lǐng)，做到“稀散用得好”。稀散元素的產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新點(diǎn)最多，但我國(guó)產(chǎn)品較為單一，技術(shù)路線落后，尤其缺乏原創(chuàng)性、革命性的研發(fā)思路，導(dǎo)致鉈、鎵、鍺、銦、碲這樣的既分散又稀有的原材料既被過度消耗，又造成環(huán)境污染，在大量出口的過程中也沒有產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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