中国南方离子型稀土现状浅析

曹 毅，关 锌

(1.五矿勘查开发有限公司，北京 100010；2.神华集团有限责任公司，北京 100011)



中国南方离子型稀土现状浅析

曹 毅1，关 锌2

(1.五矿勘查开发有限公司，北京 100010；2.神华集团有限责任公司，北京 100011)

离子型稀土矿床是我国独有的中重稀土资源，已列为国家实行保护性开采的特定矿种。本文从离子型稀土矿床的成矿特征、产业政策及资源开发现状、开发过程中存在的问题以及加强南方离子型稀土矿产业发展的建议几个方面，总结了离子型稀土矿床的成矿背景、稀土元素的分馏、迁移和富集规律、稀土元素的分布规律以及找矿标志，阐述了我国稀土产业政策和开采工艺及勘查规范现状，指出了稀土矿产资源浪费、核心技术缺乏、上下游产业发展不均衡、生态环境破坏严重等问题，提出了进一步研究风化壳中稀土分布和迁移规律、延伸和拓展产业链加速上下游对接、改进稀土资源开采方式、全面监控，长期监管以及合理利用资源强化政策力度的建议。

南方离子型稀土；原地浸矿；开采方式；矿证管理

稀土元素是化学元素周期表中镧系元素——镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，以及与其密切相关的元素——钪和钇共17种元素，统称为稀土元素。稀土元素有着广泛而特殊的用途，被成为“工业维生素”。稀土资源发挥着重要经济价值和社会效应，是新技术产业发展的不可或缺的资源。

稀土元素广泛而不均匀的分布在地壳中，中国的稀土资源储量长久以来占据世界第一的位置。近些年，在美国、澳大利亚、巴西、印度等其他国家相继发现了许多大型稀土矿，我国稀土的储量占世界稀土储量的比例在不断下降。根据中国工业与信息化部 2012 年公布的数据显示，中国的稀土矿储量占全世界储量的比例已下降到23%，俄罗斯占到 19%，美国占比为 13%[1]。我国稀土矿产资源矿床类型齐全，成矿条件有利，主要包括轻稀土和重稀土两种类型[2]。轻稀土是以包头市白云鄂博铁稀土矿为代表；重稀土以南方离子型稀土矿为代表，主要分布在湖南、江西、福建、广东和广西等地。

离子型稀土矿一直是中国独有的矿产资源，它富含镝、铽、铕等其他元素难以替代的应用在高精尖技术中的重稀土元素，例如镝，主要用于制造新型照明光源镝灯，可作反应堆的控制材料，镝化合物在炼油工业中可作催化剂；铽主要用于磁偏斜，激活剂，磁光贮存材料，磁光玻璃等，铽系磁光材料已达到大量生产的规模；铕在激光材料及原子能工业中有重要的应用。

1 离子型稀土矿的矿床特征

1.1 稀土元素的成矿背景、迁移、富集规律

离子型稀土矿的行程过程分为内生作用阶段和外生作用阶段。在内生作用阶段通过分馏作用，形成了稀土配分多样、含量不同的成矿母岩；在外生作用阶段，稀土元素在母岩风化的过程中进行迁移和富集，形成矿体[4]。

含稀土元素的风化壳具有明显的垂向分层特征，这是由于稀土元素的迁移和富集作用主要受大气降水淋滤作用控制。含矿风化壳从上到下可以分为第四纪表土层(包括腐殖层和残坡积层)、全风化层、半风化层和基岩。表土层的pH值一般为3.5～5.5，偏酸性；全风化层的pH值一般为5.5～6.0，偏中性。稀土元素在酸性环境中迁移能力较强，因此表土层中的稀土离子在淋滤作用下向下迁移，黏土矿物在偏中性的环境中吸附能力较强，因此全风化层中的黏土矿物吸附了表土层及本层释放出来的稀土离子，稀土元素在本层进行了富集，形成有工业开采价值的矿体。

根据稀土矿体在风化壳中埋藏的深度不同，稀土矿体可以分为深潜式、潜伏式和表露式三种分布形式[5]。离子型稀土主要富集在全风化层中，它的稀土含量能达到母岩的3～5倍，而且重稀土的富集程度一般大于轻稀土，在常见的风化壳垂直剖面中，稀土含量分布呈中间富，两边贫的弓形模式。

1.2 找矿标志

南方离子型矿床的找矿标志有学者总结为以下几点[6]：成矿母岩是花岗岩，主要富含石英和长石；在离子型矿床区域范围内的水系沉积物中，可见独居石、磷钇矿等稀土矿物异常；年降雨量在1500mm左右的地区，气候温暖潮湿，有利于花岗岩中的斜长石高岭土化；在丘陵地貌中，在山脊之间相对平缓的地段，风化壳保存良好，是寻找离子型矿床的最佳位置。

2 我国离子型稀土矿产业政策及资源开发现状

2.1 我国稀土产业政策

我国稀土工业已经发展了近50年，随着国家越来越重视，稀土行业也得到了长足的发展，但其中仍然存在着资源开采混乱，产业发展无序，坏境破坏严重等问题。针对这些问题，我国出台了一系列政策，一方面加强对稀土全产业链的监督，另一方面促进稀土行业的长足发展[7]。首先是管制生产开采，2013年国土资源部发布了《稀土采矿权名单》和《稀土探矿权名单》，全国范围内的稀土采矿证由113个减少为67个。其次是对大型企业的扶植，推行稀土行业内部兼并重组，2014年，国务院发布明确的6大稀土生产企业分别是：中国五矿、中国中铝、包钢集团、广东稀土、赣州稀土和厦门钨业。第三是促进技术改革，提升环保要求，国家在2012年颁布了《稀土行业准入条件》，其中对从事稀土行业的企业在资源能源消耗和环境保护等方面提出了更高的标准和要求。

线性一直以来是护栏外观追求的一项重要指标，也是为护栏涂粉增光的重要手段，所以线性的好坏很重要。既然重要，就会在此追求中投入太多，如果前面按要求做了，全线走两遍就基本可以达到线性美观、直顺的要求。第一遍对线形边走边调整高低、左右，紧跟进行螺丝的紧固，对于螺丝不能拧紧的地方进行重新钻眼，保证螺丝全部就位；第二遍就是对紧螺丝后线形不合适的地方进行调整。然后进行防盗螺丝的就位，顺带对松的螺丝进行加固。以往线型调整多次，仍有部分段落线形不顺直，就是不能采取好的施工顺序，不注重螺丝的紧固时间和二次进行螺丝紧固。一般都是紧好螺丝进行调整或者螺丝不紧，板的受约束力太小，调过的地方，前面调后面又有变形。

2.2 南方离子型稀土矿的开采工艺及勘查规范现状

离子型稀土矿的开采经历了池浸工艺、堆浸工艺和原地浸矿三个阶段，目前政府大力推行原地浸矿工艺。原地浸矿工艺具有开采成本低，资源利用率高，生态影响小的特点，它是在不破坏地表植被的情况下，通过浅井进行注液，浸矿液从天然埋藏条件下的矿体中有选择性地交换溶出稀土成分。

随着南方离子型稀土矿产的勘查、开发实践，针对该类型矿产的勘查手段、评价指标、采矿方法、选矿工艺等逐渐成熟，加之生态环保要求的不断提高，该类矿产的经济技术指标均发生深刻变化，现行《稀土矿产地质勘查规范》已无法全面指导南方离子型稀土矿产的勘查、评价工作。根据多年南方离子型稀土矿产方面的生产实践和认识，王炯辉[8]在评价对象、勘查阶段、勘查手段、岩芯样品保存、资源储量计算、底板类型和性质、原地浸矿工艺的适用条件等方面，对现行《稀土矿产地质勘查规范》提出了一些修订建议。

3 南方离子型稀土矿开发过程中存在的问题

3.1 核心技术缺乏

中国的稀土产量和消费量都是世界第一，但是我国在技术层面过分注重于稀土的冶炼和分离，对于下游应用产业的研究不够深入，稀土新材料的研发与应用方面我们于发达国家的差距仍然较大，缺乏定价话语权，稀土的价格越来越受到主要进口国的压制[9]。国内市场的需求以低端稀土材料为主，而海外市场则偏向中高端稀土材料。目前我国在应用方面的研究还处在模仿的阶段，创新发明较少，由于技术原因，研发的成果转化也不尽如人意。资源是基础，技术是关键，核心技术的缺乏已经成为我国离子型稀土矿开发的主要阻碍。

3.2 不均衡的上下游产业发展

目前，我国的稀土产业链主要由开采、洗选冶炼，材料的生产以及材料的应用组成。我国稀土的终端应用市场与原料生产市场联系不够紧密，上下游产业彼此之间的需求也不够了解，上游企业很难为应用市场提供足够的支持，而下游的应用企业也对稀土原材料缺乏系统的认识，难以主动开发出新的应用。这些上下游之间发展不协调，不均衡的问题使得稀土的应用范围及数量大为减少。除此以外，这些问题还导致稀土的利润环节被国外掌控，我们国内企业只能进行一些初级阶段的加工和开发。近些年受稀土价格的影响，下游企业客户减少，加上对稀土资源有限的需求，导致稀土的消费与生产都受到了一定程度的抑制，同时也在一定程度上造成了稀土的产能过剩。

3.3 引发地质环境问题

目前，世界公认的最环保的稀土开采模式被称为原地浸矿工艺，这种开采方式减轻了对矿区生态环境的影响。当然，矿产品的开发利用都会在一定程度上对当地的生态环境产生影响，原地浸矿工艺虽然已经十分环保，但大规模的开采，还是会引起一些地质环境问题[10]。首先，矿区的开采可能发生山体滑坡和泥石流等地质灾害。当稀土矿体赋存于渗透性较好的风化壳中时，直接注入浸取液会使山坡发生裂缝，当遭遇大规模的降雨时，就可能引起山体滑坡，甚至诱发泥石流灾害。其次，矿区山体的地表植被易受注入液的侵害腐蚀。第三，残留的注剂等化学成分会通过淋滤作用和渗透作用污染矿区及周边环境的土壤、地表水和地下水，特别是发生地质灾害时，矿体内残留的硫酸铵外流会加重对当地生态和居民生存的危害。

4 建议

4.1 加强对离子相稀土分布规律的研究，加强稀土应用材料的研究

在稀土元素中，只有离子相稀土是能够开采回收并具有经济意义的，目前的稀土研究注重的是全相稀土元素的分布富集规律，因此在今后的研究过程中，希望有关专家能够更重视离子相稀土，把更多的精力放在对离子相稀土元素的分布、富集以及迁移规律的研究中。此外，中国稀土产业未来的发展方向是开发出具有具有自主知识产权的应用技术，通过对稀土元素的深入研究和认识，希望早日能实现核心技术的创新。

4.2 发展产业链，加强上下游联系

我国离子型稀土下游产品结构单一，抗风险能力较差[11]。我国要以市场需求为主导从而带动下游产业的发展，不断突破创新，逐步占领稀土开发应用的领域，同事注重完善和优化产品结构，提升产品的附加价值和科技含量，使稀土产业链向高精尖发展。把稀土产业链做宽做长。其次，加强上下游联系，加强企业间的联系互动，使上游企业能够获得更为丰厚的利润，下游企业则能够获得更具市场竞争力的原材料价格。

4.3 不断优化稀土资源开采方式，加强现场监测力度

进一步改进开采方式，是既实现充分利用资源，又是保护当地生态环境的重要保障。原地浸矿工艺还处在不在的发展和完善的过程当中，研究单位一直在不断深入剖析浸矿工艺中的各项参数，包括注液孔的网度、浸出液的浓度、导流坑道的坡角，矿体底板的渗透性等，力争建立一套符合环保要求的指标系统。这些技术参数的推广具有普遍指导参考意义，但具体到各个矿区，还需要从实际出发，通过试点和实验结合地质条件，资源情况决定其具体参数。

此外，长期的监督管理机制是确保离子型稀土矿可持续发展的重要保障。在离子型稀土矿的开发过程中，应配有专业的水文监测设备，对水质和水位等信息进行预警监测。

4.4 合理利用资源，强化政策力度

要实现资源的合理利用，一方面我们要采用高效的浮选剂，提高稀土矿的回收率，另一方面要加强稀土元素的循环综合利用，积极推行绿色低污染的浸矿及选冶工艺。同时希望有关部门能够出台针对离子型稀土特点的生产经营管理办法，加强各类政策的协调性，提高政策的执行力度。建议在稀土应用领域设立重点项目，提供研发基金支持，鼓励各项稀土应用专利的申请，并在财政、税收、进出口等方面给与政策的倾斜，促使我国的稀土行业由资源优势尽快转化为产业经济优势。

[1] 黄静丽.世界稀土资源储量分布及供需现状分析[J].中国集体经济，2015(6)：109-110.

[2] 陈健，吴楠.世界稀土资源现状分析与我国稀土资源可持续发展对策[J].农业现代化研究，2012(1)：74-77.

[3] 张恋，吴开兴，陈陵康，等.赣南离子吸附型稀土矿床成矿特征概述[J].中国稀土学报，2015(1)：10-17.

[4] 吴澄宇，黄典豪，白鸽，等.南岭花岗岩类起源与稀土元素的分馏[J]．岩石矿物学杂志，1990，9 (2)：106．

[5] 袁长林． 中国南岭淋积型稀土溶浸采矿正压系统的地质分类与开采技术[J]．稀土，2010，31(2)：75．

[6] 何耀，程柳，李毅，等.离子吸附型稀土矿的成矿机理及找矿标志[J].稀土，2015(4)：98-103.

[7] 孙捷，李继文，许红霞，辜凌云.我国离子型稀土矿开发项目环境问题与对策建议[J].环境影响评价，2016(1)：20-22，36.

[8] 王炯辉.南方离子型稀土矿产地质勘查规范修订建议[J].中国国土资源经济，2016(1)：12-19.

[9] 程建忠，车丽萍.中国稀土资源开采现状及发展趋势[J].稀土，2010(2)：65-69，85.

[10] 罗才贵，罗仙平，苏佳，等.离子型稀土矿山环境问题及其治理方法[J].金属矿山，2014(6)：91-96.

[11] 朱文杰，张原庆，王玉福.中国稀土资源开发利用现状问题及建议——以白云鄂博矿南方七省离子型吸附矿冕宁矿为例[J].山东国土资源，2015(10)：31-35，39.

Analysis of situation of the southern ionic type rare-earth ore in China

CAO Yi1，GUAN Xin2

(1.Minmetals Exploration and Development Co.，Ltd.，Beijing 100010，China； 2.Shenhua Group Corporation Limited，Beijing 100011，China)

Ionic rare earth deposits are heavy rare earth resources，which is unique to China.It has been listed as a national protective mining of certain minerals.This article is to be introduced from the following aspects：mineralization characteristics of ionic rare earth deposits，industrial policy and resources development，problems in the development process and proposed to strengthen the South ionic rare earth mining industry development.It summarizes the background mineralization ionic rare earth deposits，fractionation and migration of rare earth element and enrichment regularity，distribution law rare earth elements and prospecting indicators.It expounded China’s rare earth industry policy and mining technology and exploration standard situation.It noted that the rare earth mineral waste of resources，lack of core technology，upstream and downstream industry development is not balanced，serious ecological damage to the environment and other issues.It concludes with recommendations included：further study the distribution and migration of rare earth ions，expand the industrial chain to accelerate the upstream and downstream docking，improved exploitation of rare earth resources，comprehensive monitoring，long-term supervision and rational use of resources and strengthen policy efforts.

the southern ionic type rare-earth ore；in-situ leaching process；mining method；mining administration management

2016-02-11

曹毅(1986-)，博士，毕业于中国地质科学院，现就职于五矿勘查开发有限公司，主要从事矿产资源评价工作。

F407.1

A

1004-4051(2016)11-060-03