攀西钒钛磁铁矿共伴生资源高效利用潜力调查

　　目前，攀西钒钛磁铁矿的开发利用状况如何？其共伴生资源利用的潜力又有多大？这些众说纷纭、困扰业内人士多年的问题正在逐渐被破解。

　　近日，由中国地质调查局成都矿产综合利用研究所（以下简称“成都综合所”）经过两年潜心研究而完成的《攀西钒钛磁铁矿共伴生资源高效利用潜力调查研究报告》（初稿）得出结论，攀西地区的钒钛磁铁矿开发利用已达到很高水平，取得了巨大成就，其共伴生资源在现有经济技术条件下，部分尚有利用潜力，有些根本就没有回收利用价值。

　　“研究结果表明，目前攀西钒钛磁铁矿的综合利用水平已达到国际先进水平，在国外类似这样低品位、难选冶的钒钛磁铁矿基本上是不开发利用的。”成都综合所所长、该项目负责人刘亚川坦称。

　　普遍关注成焦点

　　攀西钒钛磁铁矿资源十分丰富，截至2007年底，累计探明资源储量约101亿吨。目前，该地整装勘查成效显著，预计远景资源储量达194亿吨。攀西地区蕴藏着全国20%的铁、58%的钒、95%的钛，已成为我国发展铁、钒、钛产业最主要的资源基地。

　　同时，攀西钒钛磁铁矿中还含有储量可观的铬、钴、镍、铜、镓、锗以及钪、钇、稀土、硫、碲、铋、铂族等资源，是我国难得的稀、贵金属资源的宝库。

　　也正因为攀西钒钛磁铁矿资源储量大、共伴生元素多，多年来，攀西钒钛磁铁矿的综合利用尤其是共伴生资源的高效利用问题一直颇受世人关注。特别是近几年来，随着高新技术产业的飞速发展，“三稀”矿产资源的“吃香”，攀西钒钛磁铁矿共伴生资源高效利用问题成为了各方人士高度关注的热点话题之一。

　　在这样的大势下，一批曾为攀西钒钛磁铁矿做出过重要贡献的老科技工作者、地质专家以及现在正在从事矿业开发的人士，都对攀西钒钛磁铁矿的科学利用表示出了极大的关注和热情，迫切希望能从这个资源宝库中提取更多的国家所需的各种资源。

　　在四川省工作的老科技工作人员多次开会研究，认为当前钒钛磁铁矿只利用铁、钒、钛，是拣了芝麻、丢了西瓜，综合利用率不高，必须对钒钛磁铁矿尤其是共伴生资源进行综合利用。

　　他们把报告报到中国工程院，引起了中国工程院领导的高度重视。当时的中国工程院主要领导把这一报告呈报给国务院后，当时的国务院主要领导同志专门进行了批示，要求国土资源部组织调研论证，拿出切实可行的解决办法，以提高攀西钒钛磁铁矿共伴生资源的综合利用水平。

　　事实上，国土资源部、中国地质调查局对攀西钒钛磁铁矿的综合利用历来十分重视。在与国家财政部联合启动实施矿产资源综合利用专项过程中，国土资源部、财政部还专门把攀西钒钛磁铁矿列入了首批矿产资源综合利用示范基地。

　　与此同时，国家发改委、工信部、科技部，甚至审计署等相关部门也十分关注攀西钒钛磁铁矿的综合利用，多次召开相关会议进行研究。

　　但是，要想实现攀西钒钛磁铁矿共伴生资源的高效利用，仅靠过多的关注和热情是远远不够的，必须要有翔实可靠的基础性资料来支撑。

　　然而，令人遗憾的是，尽管攀西钒钛磁铁矿开发利用了数十年，但除了铁、钒、钛等主要资源外，其他共伴生资源的开发利用规划、布局等相关基础资料和研究几乎还是空白。

　　而这与钒钛磁铁矿的自身特点有莫大的关系。攀钢集团研究院钒研究所所长孙朝晖介绍，攀西钒钛磁铁矿丰而不富，易采难选，大部分铁矿的理论品位不超过60%，明显低于国内外矿山，国外均将其作为表外矿弃而不采。

　　其中，钒的品位也比南非、俄罗斯钒钛磁铁矿低。同时，与一般铁矿相比，攀西钒钛磁铁矿还含有较多的二氧化钛，给整个冶炼过程和铁、钒、钛的分离带来了极大困难，至于其共伴生的其他资源，利用难度更大。

　　“钒钛磁铁矿中共伴生的资源主要有哪些？赋存状况和分布规律如何？如果这些问题搞不清楚，就谈不上对其实现高效综合利用，也就无法回答‘芝麻’和‘西瓜’的问题。”今年73岁高龄、从事钒钛磁铁矿综合利用研究30多年的成都综合所原副所长丁其光说。

　　开展对攀西钒钛磁铁共伴生资源组分综合利用潜力调查，获取相关基础信息，弥补以往缺失的数据资源，已成为当务之急和国土资源部义不容辞的责任，具有很重要的现实意义和战略影响。2001年，中国地质调查局正式把“攀西钒钛磁铁矿共伴生资源高效利用潜力调查”列为地质矿产调查计划项目“复杂难选冶矿产资源综合利用技术研究”的工作项目，决定用两年时间对攀西四大矿区中重要的共伴生组分进行实地调查，通过对采集矿石样品进行分析测试、岩矿鉴定工作，对攀西钒钛磁铁矿重要共伴生组分回收利用的可能和潜力进行预测，对开发钒钛磁铁矿中重要共伴生矿产的综合利用方向提出建议。

　　这一重任责无旁贷地落到了在钒钛磁铁矿综合利用研究方面具有国内领先地位和传统优势的成都综合所身上。该所对这一课题十分重视，抽调精兵强将，成立了以所长刘亚川和老专家丁其光为总负责、副所长陈炳炎为技术负责的项目组，开始了实地调查和综合研究。

　　悉心研究挖潜力

　　尽管成都综合所多年来一直致力于攀西钒钛磁铁矿的综合研究，并取得了巨大成就，有力地推动了钒钛磁铁矿的综合利用。但是，因国家需求和基础资料限制，该所过去研究重点和方向偏重于铁、钒、钛的综合利用，而对其共伴生资源的研究并不多。

　　谈到该项目实施的背景和困难时，丁其光介绍说，由于我国对于铁矿资源的大量需求，过去工作的重心是攻克铁、钛、钒资源的回收利用问题，对攀西各矿区大多数共伴生元素缺少含量、资源量等基础数据。同时，因各矿区大多共伴生元素分别赋存于多种矿物中，且矿石品位低，一般都达不到综合评价要求指标，因为当时未作评价要求。

　　虽然个别共伴生元素因为总量大曾进行过计算，并提交了储量，但按当时的技术和市场条件未获全国储委批准。因此，直至目前，各矿区对铬、钴、镍、铜，只做到初步查明；镓、锗、铈、钇、镱、铟、硒、碲、锡等，只有个别样品的半定量光谱分析结果；钪有部分测试数据，铂族没有正规分析资料；大多数共伴生元素没有做过物质组成研究，相应的基础资料非常缺乏。

　　研究项目能否顺利完成，所选择的技术路线至关重要。该所经过多方论证，集思广益，最终确定了“立足实际，掌握第一手资料；综合研究，综合评价，提出对策建议”的技术路线。他们组织技术骨干，针对攀西钒钛磁铁矿资源的特点，在以往工作和大量查阅资料的基础上，对四大矿区和主要生产矿山进行实地调查，系统收集各矿区主要共伴生元素的原始数据，全面掌握综合利用现状和存在问题；对缺少资料的共伴生元素，采集样品进行实验室工作，获取基础资料；并通过专家咨询，结合国内外相关的工艺技术水平和根据各种共伴生元素的含量、回收利用的难易程度及市场价格，进行综合研究。

　　为了能全面、准确地反应出钒钛磁铁矿的综合利用情况及共伴生资源的利用潜力，成都综合所在系统查明主要共伴生元素在不同样品中的含量和分布规律后，结合现有钒钛磁铁矿的生产工艺和国内同类共伴生资源的提取利用技术发展水平及相关利用工艺，分4组分别就其资源赋存状态及矿物特性、含量与分布、利用现状及潜力分析进行了认真细致的研究和论证。

　　他们认为攀西钒钛磁铁矿的开发利用，通过多年的科技攻关和自主创新，逐步形成了综合回收钒钛磁铁矿中铁、钒、钛资源的技术路线，创造性地实现了钒钛磁铁矿中铁、钒、钛资源的同时回收利用，形成了“采矿-选矿-烧结-炼铁-炼钢-轧钢-精加工”产业链。

　　目前，攀西地区已成为我国重要的钢铁生产基地和不可取代的钛资源基地，也是中国第一、世界第三的钒产品生产基地。

　　在此基础上，他们明确了钒钛磁铁矿共伴生资源高效利用的方向，得出了“优化现有生产工艺，钛、钒、铬资源利用率有提升空间；加强协调管理，钴、镍、铜、硫利用潜力可在近期内发挥；镓、锗、镉的回收利用有待技术创新；从硫化物深加工中回收硒、碲、铂族具有可能性；稀土及铋、锰等伴生元素没有回收价值”的结论。

　　特别值得一提的是，攀钢集团也十分重视钒钛磁铁矿共伴生资源的综合利用工作，并专门委托成都综合所开展《攀枝花钒钛磁铁矿主要有价元素走向及其状态研究》工作。该项目与上述研究报告所得出的结论几乎如出一辙。

　　其研究结果表明，选钛厂硫精矿中硫、钴、镍、铜在当前冶炼工艺中可综合利用，但其品位和回收率均难以提高；铂族和钪镓锢稀散元素均无富集点，也未发现其单矿物；镓、铟、等稀散元素在原矿石中含量极微，分别以各自的地球化学特性，赋存于钛、铁矿物和脉石矿物中，在选矿工艺中没有富集点。

　　最后，他们得出了“攀西钒钛磁铁矿富含铁、钛等金属，还伴生钒、铬、镍、钴、铜、硫等成份，是我国为数不多的特大型多元素共生矿，具有很高的利用和综合利用价值”的结论。

　　实际上，攀西钒钛磁铁矿的共伴生资源综合利用问题之所以备受关注，关键还在于其“总量”巨大。因其资源储量高达100多亿吨，随便拿出任何一种共伴生资源，即便是品位很低，以此基数推算出来的资源量和价值都是惊人的。

　　“矿床中各有益共伴生元素的实际利用价值，不仅取决于它在矿石中的含量、数量，还取决于各种共伴生组分回收利用的技术、成本、市场需求等方面的可行性，简单地用总资源储量乘以品位再乘以市场价格就得出这种元素的价值只是一种理想概念，通常情况下是无法实现的。

　　例如，矿石中镓的总储量有11.6万吨，但在现有的提铁工艺过程中走向很分散，难以有效回收；钪可以部分回收，但价钱昂贵，却没有商业用途，有价无市；红格矿区中的铬，可以同钒一起得到富集，尽管含量不高，却有利用价值。”该所工艺矿物学高级工程师、“攀枝花钒钛磁铁矿主要有价元素走向及其状态研究”项目组组长周满赓打了一个形象的比喻，“我们在地球上随便抓起一把土，就会含有多种有益元素，但这不意味着这些元素都能回收利用。”

　　而在刘亚川看来，无论任何有益元素，能不能称之为矿，其共伴生资源能不能回收利用，关键要看技术和经济两个标准。对钒钛磁铁矿来说，只有技术上可行、经济上合理，其共伴生资源才能回收利用。现在，动辄就说钒钛磁铁矿共伴生资源没有得到充分利用，并认为现在的开发利用方式是拣了“芝麻”而丢了“西瓜”，这是不准确的，容易给人以误导。

　　高效利用无穷期

　　尽管目前攀西钒钛磁铁矿在选冶领域取得了一大批重大成果，其综合利用水平明显提高，但并不意味着就没有再提高、再挖潜的可能。

　　当前，由于矿石性质的限制，在以钢铁为主导的生产工艺中，目前钛和钒的回收利用率不高，铁、钒、钛资源综合利用的技术水平分别为70%、47%和17%，其他有益元素基本没有用。现在，攀钢集团、安宁铁钛公司，以及成都综合所等单位，已经正在研发或成功研发出以钛为主导的直接还原流程、以钒为主导的先提钒工艺，可最大限度地提高钛和钒的资源利用率。

　　成都综合所项目组通过认真研究后，对提高钒钛磁铁矿共伴生资源利用水平提出了3条建议，一是深化调研工作，查明共伴生元素在冶炼、深加工过程的走向与富集点，寻找回收途径；二是调整产业结构，鼓励多种生产工艺并存，科学高效利用共伴生资源；三是把加强共伴生资源综合利用水平的任务，作为系统工程常抓不懈。

　　“从当前现实情况看，以铁为主的高炉炼钢依旧是钒钛磁铁矿利用的主导流程，其工艺成熟先进，产值和效率也最高。但是，工艺流程具有兼容性，除主导流程外，允许有辅助流程，比如回收钛、钒以及其他能利用的元素的流程。”丁其光建议，要利用国土资源部、财政部把攀西钒钛磁铁矿列为综合利用示范基地的契机，继续围绕制约钒钛资源的关键技术和装备开展攻关，以进一步促进钒钛磁铁矿共伴生资源的高效利用。

　　而该项目实施的深远意义更是多方面的。丁其光表示，项目研究成果第一次比较全面地展示了攀西钒钛磁铁矿主要共伴生元素的含量和分布情况，对资源中共伴生组分可利用潜力进行科学、客观评价，准确回答了“芝麻”和“西瓜”的问题，引导了攀西钒钛磁铁矿开发利用宏观决策；查明重要共伴生元素在各矿区的基本分布规律，为矿山企业资源综合利用的合理布局提供了基础数据；基本总结出攀西钒钛磁铁矿共伴生资源的赋存规律和回收利用的可能与限度，对今后矿山企业的生产发展规划和进一步的综合勘查工作，具有重要的借鉴和参考价值。

　　“科学研究无止境，高效利用无穷期。钒钛磁铁矿共伴生资源的高效利用是一个长期的系统工程，必须持之以恒，从基础性工作做起，以科学负责的态度，加强基础研究和科技攻关，争取在关键技术和装备上不断取得新突破。”

　　刘亚川表示：“作为国家公益性地调队伍，成都综合所有责任承担起这一重任，紧紧抓住国家矿产资源综合利用示范基地建设，继续在钒钛磁铁矿共伴生资源的高效利用技术研发领域取得新的进展和突破。”