甘肅某釩礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)概略評價＊

郭園園，張愿寧，逯文輝，李浩宇，趙志成

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050）

礦床位于河西荒漠戈壁區(qū)，最高海拔1571m，最低海屬中低山區(qū)。屬大陸性干旱氣候，夏季炎熱，冬季寒冷。年最高氣溫35℃，最低氣溫-29.3℃，夏季日溫差15℃～25℃。年平均降水量約50mm、蒸發(fā)量約3000mm以上，氣候異常干燥，常年多風(fēng)，風(fēng)力一般4～7級，最高達(dá)8級以上。礦區(qū)外圍除鐵路管理維護(hù)及其他工作人員和家屬居住外，無常住居民。區(qū)內(nèi)無長年流水，干河床發(fā)育，僅在甜水井、小泉、大泉見有涌水量不大的井泉，水質(zhì)較差。近年來，有少部分私營、民營企業(yè)在這一帶開采鐵、錳等礦石。

由于區(qū)內(nèi)目前處于普查工作階段，所以對礦床開發(fā)經(jīng)濟(jì)意義進(jìn)行簡單概略研究。

1 資源、供求狀況、價格走勢概況

1.1 國內(nèi)外資源概況

世界上已探明的釩資源儲量的98%共生于釩鈦磁鐵礦中，世界上釩鈦磁鐵礦的儲量很大，主要分布于俄羅斯、美國、南非、中國、挪威、瑞典、荷蘭、加拿大和澳大利亞。據(jù)美國礦業(yè)局統(tǒng)計，世界上的釩資源儲量基礎(chǔ)為1.6億噸，按目前的開采規(guī)模計，尚可開采約150年。各國釩儲量基礎(chǔ)的占有比例為:南非占46%，俄羅斯占23.6%，美國占13.1%，中國占11.6%，其他國家占有的總和則不足6%（如圖1所示）[1]。

圖1 全球釩資源儲量分布圖

中國釩資源極其豐富，是全球釩資源儲量大國。主要集中在四川攀枝花地區(qū)和河北承德地區(qū)，尤其是攀枝花地區(qū)的釩資源相當(dāng)豐富，已探明的釩鈦磁鐵礦儲量近100億t，V2O5儲量為1578萬t，約占全國儲量的60%，世界儲量11%；另外在河北承德地區(qū)，高鐵品位釩鈦磁鐵礦 (鐵含量大于30%，V2O5含量大于0.7%)已探明儲量2.6億t，其中保有儲量2.2億噸；低鐵品位釩鈦磁鐵礦 (鐵含量大于10%，V2O5含量大于0.13%)已詳細(xì)勘查確定的儲量為29.6億t。另外，中國還擁有豐富的石煤釩資源，主要分布于湘、鄂、皖、贛、甘一帶，石煤釩礦的含釩量與世界非石煤釩礦資源總儲量相當(dāng)[2]。

1.2 釩資源的市場經(jīng)濟(jì)信息

世界釩的主要消費國家是美國、俄羅斯、德國和日本。由于經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長和鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，中國已成為世界最大的釩消費國。根據(jù)國際釩技術(shù)委員會（VANITEC）統(tǒng)計，2016年全球釩產(chǎn)品產(chǎn)量為76530t，同比下降了9.3%。目前，世界釩生產(chǎn)企業(yè)主要集中在南非、俄羅斯、巴西、新西蘭和中國。截至到2015年底，全球釩生產(chǎn)能力25.16萬t，2016年全球釩消費量為8.1萬t，同比略微下降1.3%。從全球范圍來看，85%以上的釩消費于鋼鐵行業(yè)中，中國在鋼鐵行業(yè)中的消費比例更高一些，達(dá)到近92%，其中80%都是由螺紋鋼所消費的。從中長期來看，我國噸鋼釩消耗量還大大低于北美和歐盟。根據(jù)統(tǒng)計，2015年我國噸鋼釩消費量為0.045kg，低于北美和歐盟的0.102和0.070kg，略高于印度的0.032kg。因此，從噸鋼釩消費量來看，我國釩消費量仍有較大空間[1-3]。全球釩消費量如圖2所示。

圖2 全球釩消費量（萬t釩）

釩的短期需求主要看鋼鐵，中遠(yuǎn)期需求看釩電池。從中遠(yuǎn)期來看，釩電池的增長空間十分巨大，對釩需求將產(chǎn)生重大的影響。釩電池面臨快速增長的機(jī)遇。在太陽能、風(fēng)能、電網(wǎng)調(diào)峰以及電動汽車領(lǐng)域，釩儲能電池都將大有可為，其中風(fēng)能市場的潛力最為巨大，預(yù)計全球及中國市場未來的釩電池產(chǎn)業(yè)空間將高達(dá)數(shù)萬億。

1.3 價格走勢

自2008年以來，市場釩價一路走低，2015年達(dá)到近十多年最低點，2016年釩市場總體向上運行為主，經(jīng)過幾次的價格波動，釩產(chǎn)品的價格都是翻倍運轉(zhuǎn)。上半年市場緩慢的上漲，下半年尤其是四季度的價格受影響較大，因貨源缺乏，供求矛盾有了改觀，原料的供應(yīng)緊張為價格上漲提供了動力，市場漲幅加大。2017年市場，因環(huán)保壓力較大，市場生產(chǎn)量增加不大，價格方面居于高位。2018年釩市場前半年穩(wěn)步提升，6月份后大踏步增長，11月12日，98粉釩51.5萬元/t（湖南、湖北），12月開始回落。2008-2018年國內(nèi)五氧化二釩行情走勢如圖3所示。

圖3 2008-2018年國內(nèi)釩行情走勢圖（數(shù)據(jù)來源中國合金在線）

依據(jù)國內(nèi)外五氧化二釩的供給關(guān)系與市場發(fā)展趨勢，考慮加工成本和平均利潤，根據(jù)2008-2018年國內(nèi)五氧化二釩價格變化統(tǒng)計，擬采用2008-2018年十一年來的均價，確定97%五氧化二釩價格10.98萬元/t(含稅價)價格預(yù)測，進(jìn)行財務(wù)分析。

2 礦山建設(shè)條件分析

參考敦煌方山口磷釩礦開發(fā)利用方案及礦山的實際開采情況，結(jié)合本礦床的實際情況進(jìn)行礦床開發(fā)經(jīng)濟(jì)意義概略研究。

2.1 礦床開發(fā)的資源條件

通過地質(zhì)工作，共求得V2O5礦石量5563.85萬噸，釩氧化物量455158t，平均品位0.818%。其中推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟(jì)的（333）工業(yè)類型 V2O5礦山量2419.90萬t，釩氧化物量209022t，平均品位0.864%；本次將礦床工業(yè)礦石資源量做為預(yù)采礦量，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)意義概略研究。

2.2 礦床的開采技術(shù)條件

經(jīng)論證評價該礦區(qū)為水文地質(zhì)條件簡單，工程地質(zhì)條件中等的勘查區(qū)，環(huán)境地質(zhì)條件簡單，遵循水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)相統(tǒng)一、重點突出的原則，將礦床開采技術(shù)條件的類型劃分為Ⅱ型，即以工程地質(zhì)問題為主的開采技術(shù)條件中等的礦床。

2.3 礦石加工技術(shù)條件

該釩礦的處理流程為：磨碎→氧化焙燒→稀硫酸浸出→浸出液陰離子樹脂吸附→堿液解脫→解脫液除雜→高品位解脫液氯化銨沉釩→偏釩酸銨低溫焙燒出成品粉釩。釩礦總回收率66.02%，最終產(chǎn)品粉釩品位V2O5：97.02%，最終產(chǎn)品為粉釩，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)YB/T5304-2011所規(guī)定的V2O597%標(biāo)準(zhǔn)，各項指標(biāo)合格。選出的氧化物直接外銷[4]。

2.4 礦床建設(shè)的外部條件

礦床位于甘肅省敦煌市紅柳河車站西南6km的甜水井以西一帶，行政區(qū)劃隸屬于甘肅省敦煌市管轄。公路自312國道或蘭新鐵路線通過的柳園站、紅柳河站均有簡易道路可達(dá)礦區(qū)。交通比較便利。

少量生產(chǎn)用水可以從附近的甜水井拉運解決，生活用水只能靠紅柳河車站外運解決，且紅柳河車站設(shè)有哈密自來水公司外住機(jī)構(gòu)，專為車站供應(yīng)優(yōu)質(zhì)生活用水。

距礦區(qū)1.5km紅柳河車站附近有變電站，所以未來礦山動力用電不成問題。生產(chǎn)和生活物資、建筑材料等均需從敦煌市、瓜州縣、柳園鎮(zhèn)等地運輸。

3 未來礦山生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)年限及產(chǎn)品方案分析

3.1 礦山擬定開發(fā)規(guī)模

參照方山口磷釩礦礦山現(xiàn)具備的生產(chǎn)規(guī)模及市場需求，并結(jié)合此礦床資源現(xiàn)狀和前景，此礦床擬建設(shè)年采90萬t礦石，日處理礦石量3000t的生產(chǎn)規(guī)模，回采率為90%，采礦貧化率為10%。

3.2 礦山服務(wù)年限

此礦床(333)類型V2O5工業(yè)礦石量：2419.90萬t；333資源可信度系數(shù)取0.6，則可利用(333)工業(yè)礦石量=2419.90 萬 t×0.6=1451.94 萬 t；

根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境確定生產(chǎn)日期為300天/年，日處理礦石能力：3000t/d；礦山年生產(chǎn)規(guī)模=礦石日處理能力×年生產(chǎn)天數(shù)=3000t/d×300d/a=90萬t/年。

礦山開發(fā)服務(wù)年限=可利用工業(yè)礦石量×回采率÷礦山年生產(chǎn)規(guī)模=1451.94萬t×90%÷90萬t/年=15年。

3.3 產(chǎn)品方案銷售

最終產(chǎn)品為粉釩，品位為97.02%V2O5，根據(jù)近10年的市場情況和價格預(yù)測，97%V2O5銷售價格設(shè)計取109800元/t(不含稅價)。

4 廠址選擇、采礦方案、設(shè)備等分析

4.1 廠址選擇

礦區(qū)周圍交通運輸條件和供電條件良好本礦床開發(fā)建廠廠址選擇在礦區(qū)內(nèi)建設(shè)，可以減少運輸成本，便于管理，且可充分利用當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)有資源。

4.2 采礦方案及采礦設(shè)備

此礦床礦體出露于地表，但產(chǎn)狀較陡，適合坑道開采，礦體頂?shù)装鍑鷰r堅硬，穩(wěn)定性良好。采礦方式確定為坑道基巖爆破，軌道礦車運輸，送風(fēng)排煙系統(tǒng)等，礦山開采主要設(shè)備有空壓機(jī)、鑿巖機(jī)、裝載機(jī)、軌道、礦車、運輸車輛、送風(fēng)機(jī)等[5]。

4.3 選礦方案及選礦設(shè)備

選礦方法主要為鈉化焙燒法，加工流程為磨碎→氧化焙燒→稀硫酸浸出→浸出液陰離子樹脂吸附→堿液解脫→解脫液除雜→高品位解脫液氯化銨沉釩→偏釩酸銨低溫焙燒出成品粉釩。選礦設(shè)備需要粗碎、中碎、細(xì)碎破碎機(jī)，輥壓機(jī)、球磨機(jī)、立窯雙體雙面爐，圓筒混合制粒機(jī)等及其他用于過濾、洗滌、沉淀等需要的設(shè)備。

5 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)已開發(fā)方山口磷釩礦的開采及銷售情況，確定此礦山的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1，新建項目總投資為59070萬元，其中鋪底流動資金2443.11萬元。項目達(dá)產(chǎn)年平均總成本費用為37708.20萬元。

表1 礦床開發(fā)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

（接上表1）

6 經(jīng)濟(jì)效益概算

6.1 年生產(chǎn)產(chǎn)品量、銷售收入及年生產(chǎn)成本

年產(chǎn)釩氧化物量=礦山年生產(chǎn)規(guī)?！恋V石入選品位×礦石選冶加工綜合回收率=90萬t/a×0.778%×66.02%=4620.34t/a；

根據(jù)年銷售收入=產(chǎn)品平均售價×礦山年產(chǎn)釩氧化物量=109800元/t×4620.34t/a=50731.37萬元/年；

年生產(chǎn)成本=年產(chǎn)礦山量（萬t）×生產(chǎn)成本（元/t）=90（萬 t）×418.98（元/t）=37708.20（萬元）。

6.2 年上交稅金

根據(jù)不同稅金不同計算方法，可上交年稅金總額為4741.50萬元（見表2）。

表2 稅金計算表

6.3 礦床開發(fā)效益

年利潤額=年銷售收入-年生產(chǎn)成本-年銷售稅金及附加=50731.37（萬元）-37708.20（萬元）-1980.94（萬元）=11042.23（萬元）；

年凈利潤=年利潤額-年所得稅 =11042.23（萬元）-2760.55（萬元）=8281.68（萬元）；

總凈利潤=年凈利潤×礦山服務(wù)年限=8281.68萬元/年×15年=120244.96萬元；

投資利稅率=年上交利稅總額/項目總投資×100%=4741.50（萬元）÷59070（萬元）×100%=8.03%；

投資利稅率=年凈利潤/項目總投資×100%=8281.68（萬元）÷59070（萬元）×100%=14.02%；

投資回收期=建設(shè)總投資/年利潤額=59070（萬元）÷8281.68(萬元）=7.13 年；

財務(wù)內(nèi)部收益率=年利潤額÷(建設(shè)總投資+年生產(chǎn)成本)×100%=11042.23萬元÷(59070萬元+37708.20萬元)×100%=11.41%。

7 結(jié)論

1）對探礦權(quán)內(nèi)的資源量進(jìn)行了估算，（333）級別資源量占比47%，對（333）級別資源量可信度取了60%，計算出礦山開采利潤可觀，但是（334）級別資源量較多，可信度較低，如果進(jìn)一步開采會有一定的盲目性和風(fēng)險性，需進(jìn)一步轉(zhuǎn)入詳查、勘探提高資源量等級，從而提高礦床的開采價值。

2）礦床利用凈利潤、投資回收期、財務(wù)內(nèi)部收益率進(jìn)行概略經(jīng)濟(jì)評價，凈利潤為120244.96萬元，財務(wù)內(nèi)部收益率為11.41%，高于國家相關(guān)規(guī)定中礦山企業(yè)的基準(zhǔn)收益率10%，礦山的投資回收期為7.13年，服務(wù)年限為15年，回收期時間尚可。所以礦床的開發(fā)前景良好。