獨居石資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及政策建議

陸莎莎

（盛和資源（新加坡）國際貿(mào)易有限公司，南京 210023）

獨居石作為主要稀土礦產(chǎn)之一，其開發(fā)利用受到很多國家的關(guān)注。我國擁有目前全球唯一的獨居石大規(guī)模加工能力，獨居石資源的開發(fā)利用不僅可以滿足國內(nèi)稀土需求，還有助于鞏固我國在全球稀土市場的領先地位。然而，獨居石資源的開發(fā)與利用也面臨諸多問題，對獨居石資源開展全面研究，優(yōu)化相關(guān)政策，對我國稀土產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有十分重要的意義。

1 獨居石的性質(zhì)

獨居石中的稀土氧化物含量通常保持在55%～65%，其中包括新能源產(chǎn)業(yè)需求量較大的鐠、釹、鋱、鏑等稀土元素。通常，獨居石的氧化釷含量為4%～12%[1]，氧化鈾含量為0.2%～0.5%，氧化磷含量為20%～30%，提取后可用于生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池。然而，獨居石的開采和利用帶來的不只是稀土元素，還有生態(tài)環(huán)境和人體健康上的挑戰(zhàn)。釷和鈾具有強烈的放射性，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成的威脅不能忽視。

2 獨居石資源分布和開發(fā)現(xiàn)狀

2.1 獨居石資源分布情況

全球獨居石資源分布廣泛，近些年，澳大利亞成功開發(fā)多個大型獨居石礦場，總儲量估計達到520 萬t。印度獨居石資源分布在海濱砂礦和內(nèi)陸砂礦中，稀土資源總儲量約為110 萬t，約占全球儲量的1%。南非斯廷坎普斯克拉爾的磷灰石礦則是世界上唯一的單一脈狀型獨居石稀土礦[2]。此外，東南亞的泰國、越南、馬來西亞、印度尼西亞，南亞的斯里蘭卡，南美洲的巴西，非洲的尼日利亞和剛果民主共和國（簡稱剛果金）均出產(chǎn)獨居石，但是暫時沒有詳細的儲量數(shù)據(jù)。在中國，濱海砂礦床主要分布在廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省以及臺灣省的海岸帶；內(nèi)河沖積型礦床主要分布在湖南省岳陽市、益陽市等地的內(nèi)河河道和洞庭湖近岸，礦床規(guī)模較小?？偟膩碚f，獨居石資源在全球各地廣泛分布，但開采價值取決于礦石質(zhì)量、規(guī)模以及開采難度等因素。

2.2 獨居石資源開發(fā)歷史

中國曾大量開發(fā)沿海地區(qū)的獨居石資源。但是，為了避免開采獨居石礦造成放射性污染，2015 年起，中國正式禁止開采單一獨居石礦。國內(nèi)砂礦選礦企業(yè)加工進口的砂礦，以副產(chǎn)品的形式產(chǎn)出獨居石，這是國內(nèi)獨居石的主要生產(chǎn)方式。國內(nèi)選礦廠對進口的海濱砂礦（含鋯英砂、金紅石和鈦鐵礦）進行選礦，生產(chǎn)鋯英石、金紅石和鈦鐵礦，同時形成副產(chǎn)品。我國從事鋯英砂、金紅石和鈦鐵礦生產(chǎn)的選礦企業(yè)達數(shù)百家，主要集中分布在廣西壯族自治區(qū)、廣東省和海南省。全球其他地區(qū)的獨居石開發(fā)也有各自的特點。澳大利亞是獨居石資源大國，探明的稀土儲量達到520 萬t。巴西是最早開采獨居石的國家。美國在19 世紀末開始開采河流獨居石砂礦。南非在20 世紀中葉也是全球獨居石的主要生產(chǎn)地，生產(chǎn)的獨居石主要來源于單一開采。

2.3 獨居石資源開發(fā)現(xiàn)狀

由于全球釷資源需求量減少，加工獨居石帶來放射性污染，獨居石的開發(fā)在21 世紀初有所下降。然而，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，稀土的需求大幅增加，獨居石作為重要的稀土礦石之一，正得到越來越多的關(guān)注。中國擁有全球領先的稀土礦加工技術(shù)，并在產(chǎn)業(yè)配套和成本控制方面保持絕對優(yōu)勢，但因其放射性污染問題沒有明確的法律法規(guī)加以規(guī)范，其開發(fā)利用曾經(jīng)游走在灰色地帶。2018 年7 月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測及信息公開辦法（試行）》，明確了包括獨居石在內(nèi)的伴生放射性礦加工企業(yè)的環(huán)境輻射監(jiān)測要求，并通過白名單的形式向社會公布滿足環(huán)境輻射監(jiān)測要求的加工企業(yè)，解決了獨居石加工的放射性污染監(jiān)測問題。此后，中國的獨居石開發(fā)進入加速階段。砂礦選礦企業(yè)方面，在傳統(tǒng)的分布省區(qū)之外，江蘇省、山東省等省份新建了多家選礦廠，砂礦加工產(chǎn)能擴大數(shù)倍；獨居石冶煉企業(yè)方面，中國核工業(yè)集團有限公司牽頭與多家企業(yè)合作，在湖南省建設運營了全國首家國家部委認可的合規(guī)獨居石資源綜合利用企業(yè)，山東省等地也有獨居石冶煉企業(yè)正在建設中。

3 獨居石冶煉工藝

獨居石的提取過程相對復雜，選礦目標是提高稀土的氧化物含量，以滿足后續(xù)生產(chǎn)需要。通常采用浮選法，并結(jié)合磁選、重選等技術(shù)來最大限度地提取獨居石。在我國，獨居石分離冶煉的企業(yè)主要集中在湖南省，其中益陽市和永州市的企業(yè)最為突出。這些企業(yè)采用的獨居石冶煉工藝主要有燒堿浸煮法和硫酸焙燒法[3]。這些工藝的選擇不僅取決于礦石的性質(zhì)，也與當?shù)氐沫h(huán)境條件、設備技術(shù)和資源分布等因素有關(guān)。

4 獨居石資源開發(fā)利用的環(huán)境影響評價

獨居石開采與冶煉過程帶來的環(huán)境問題備受關(guān)注，但它依然是稀土資源的重要來源。獨居石冶煉的環(huán)境影響主要體現(xiàn)在3 個方面，即廢氣、廢水和廢渣。當前，燒堿浸煮工藝已經(jīng)顯著減少廢氣排放，但廢水和廢渣的問題依然突出。其中，廢渣中富集的釷、鈾等放射性元素對環(huán)境和人體健康的影響不容忽視。在生產(chǎn)過程中，一些企業(yè)對廢水排放有了嚴格的控制，但廢渣處理仍然存在問題，一部分放射性廢渣未經(jīng)過處理直接堆積，形成對環(huán)境的長期污染[4-5]。

面對以上問題，我國已經(jīng)開始對獨居石冶煉行業(yè)進行規(guī)范化管理，鼓勵企業(yè)采用新技術(shù)進行深度處理和綜合利用。這不僅可以減少對環(huán)境和人體健康的影響，還可以回收和利用獨居石中的稀土資源，實現(xiàn)資源的全面利用和綠色循環(huán)。同時，進一步加強對工作環(huán)境、職業(yè)衛(wèi)生、產(chǎn)品包裝及運輸過程的管理，以降低獨居石的環(huán)境影響。總的來說，采用環(huán)保的生產(chǎn)工藝，運用有效的廢物處理和資源回收手段，仍有可能將這種影響降到最小。

5 獨居石資源開發(fā)利用的經(jīng)濟效益評價

獨居石是一種富含稀土元素的礦石。為了準確評估獨居石資源開發(fā)利用的經(jīng)濟效益，要從多個方面綜合分析。采用獨居石礦作為原料進行稀土冶煉分離，可產(chǎn)生氯化稀土、磷酸三鈉、硝酸釷、重鈾酸鈉等產(chǎn)品。每噸獨居石精礦可產(chǎn)出約1.1 t 氯化稀土，但各地獨居石稀土配分存在較大差異，不同產(chǎn)地的獨居石生產(chǎn)的氯化稀土單位價值也不同。獨居石配分中，鐠、釹、鋱、鏑為其中主要的計價元素，全球主要產(chǎn)地的配分如圖1、圖2 所示。

6 我國獨居石資源開發(fā)利用的政策建議

6.1 加強技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新

在獨居石開發(fā)利用中，技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新占據(jù)中心地位。要引導科研力量探索和發(fā)展高效、環(huán)保的礦石提取與處理技術(shù)。采選礦技術(shù)方面，應積極開發(fā)新型高效開采方法和設備，提升礦石開采及選礦效率，減少環(huán)境影響。同時，要進行尾礦綜合利用研究，提高資源回收率，減少廢棄物的產(chǎn)出。冶煉分離技術(shù)方面，要深入研究獨居石特性，開發(fā)高效的冶煉流程，提高稀土等有價元素的回收率。此外，應著重研發(fā)綠色冶煉技術(shù)，降低冶煉過程對環(huán)境的影響。

6.2 加強環(huán)境保護，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

環(huán)境保護是獨居石資源開發(fā)利用中不可忽視的因素。要采取嚴格的環(huán)保政策，確保可持續(xù)發(fā)展。在礦石采選和冶煉過程中，企業(yè)要落實高標準的環(huán)保措施，減少廢物排放，回收利用廢物，有效處理尾礦，切實保護環(huán)境。此外，應推廣使用清潔能源和低碳技術(shù)，以減少獨居石開發(fā)過程的碳排放。這就需要技術(shù)創(chuàng)新和政策鼓勵，共同促進礦產(chǎn)開采和加工行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。在這一過程中，關(guān)鍵的一環(huán)是培育公眾對獨居石綜合利用的科學認識。要加強教育和宣傳，增強社會各界對獨居石資源開發(fā)利用的認識，提高對環(huán)境保護的重視度，從根本上提升我國礦產(chǎn)資源開發(fā)的綠色水平。最后，要將環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展相結(jié)合，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏。只有這樣，才能保障我國獨居石資源的持久開發(fā)，同時保護生態(tài)環(huán)境。

7 結(jié)語

獨居石資源的有效開發(fā)利用是我國礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略的重要組成部分。在確保環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的前提下，要加強科技創(chuàng)新，實現(xiàn)資源的高效開發(fā)利用，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。此外，必須通過政策引導和國際合作，加快我國獨居石產(chǎn)業(yè)的國際化進程，提升我國在全球稀土資源市場的競爭力。總的來說，要立足當前，規(guī)劃長遠，全面提升我國獨居石資源開發(fā)利用水平。