李曉宇 葉蘊琪 張福良 王 丹
(1.中國地質大學(北京)地球科學與資源學院;2.中國地質調查局發展研究中心;3.自然資源部礦產勘查技術指導中心)
鎢礦資源是國防所必需的、具有重要戰略意義的關鍵礦產,在軍事、電子信息、現代工業等領域用途廣泛。由于全球鎢礦資源儲量稀少,許多國家,特別是以美國、日本、加拿大為代表的發達國家,都將鎢列入重要戰略資源儲備清單,從而保障本國鎢礦資源,進而控制國際鎢礦資源。我國將鎢礦列入《全國礦產資源規劃(2016—2020年)》的24種戰略性礦產之一,并通過限制采礦許可證和出口許可證數量、對鎢礦資源開采和生產實行總量管理來調控鎢資源產業。
自然界中有20多種鎢礦物 ,從工業意義上講,具有價值的只有黑鎢礦和白鎢礦。目前,世界上發現的鎢礦床有脈/網脈型、矽卡巖型、層控型、浸染型等12類,主要開采的鎢礦床類型有矽卡巖白鎢礦礦床、石英脈型黑鎢礦礦床、斑巖型礦床等。世界上最重要的鎢礦類型為矽卡巖白鎢礦礦床,儲量約占世界鎢礦總儲量的1/2[1],白鎢礦為主要的礦石礦物;世界上生產黑鎢礦的主要為石英脈型黑鎢礦礦床,儲量約占世界鎢礦總儲量的1/4;斑巖型礦床品位低(約0.1%),儲量約占世界鎢礦總儲量的1/4,黑鎢礦和白鎢礦為主要的礦石礦物,兩者含量各占1/2。
世界上鎢礦資源在地理上分布廣泛,但不均勻,主要分布于阿爾卑斯—喜馬拉雅山脈、環太平洋地質帶以及地中海與歐洲瀕大西洋地區。 據美國地質調查局(USGS)統計結果(表1),世界鎢礦資源儲量為320萬t(折合鎢精礦WO365%),我國鎢礦資源儲量位居世界第一,并擁有一些最大的礦床,儲量占世界鎢礦總儲量的56.3%,我國還是世界上最大的鎢礦生產國,2017年我國鎢礦產量占世界鎢礦總產量的83.16%,越南和俄羅斯分別位于第二位、第三位,分別占世界總產量的7.58%、3.26%。

表1 2017年全球各國鎢礦儲量和產量
中國是全球鎢礦資源最豐富的國家,2016年底全國基礎儲量243.15萬t,同比增加10.08萬t,增長4.32%。鎢礦資源廣泛分布于全國24個省(自治區、直轄市),主要分布于江西、湖南等地,如圖1所示。華南地區是世界著名的鎢成礦區,其中以江西、湖南最為突出[2]。

圖1 2016年中國鎢礦查明資源儲量分布
據統計,截至2016年底,全國鎢礦區453個,查明鎢礦資源儲量1 015.95萬t,同比增加57.16萬t,增長5.96%,主要為湖南增加16.67萬t、江西增加11.67萬t、安徽增加10.03萬t、內蒙古增加8.77萬t 和新疆增加3.55萬t[3]。江西和湖南查明的鎢礦資源儲量占全國鎢礦總儲量的65.04%,其中,江西查明的鎢礦資源儲量占全國總儲量的43.11%,位居全國第一。
白鎢礦是我國鎢礦資源的主要類型,2016年,我國查明的鎢礦資源儲量類型占比如圖2所示。

圖2 2016年中國查明鎢礦資源儲量類型(單位:萬t )
我國鎢礦資源呈現出“四多一低”的特點,“四多”即白鎢礦、共伴生礦、貧礦和難選礦多,“一低”即資源綜合利用水平低。由于新發現的鎢礦資源大多數為低品位、高成本的白鎢礦,即使查明的鎢礦資源儲量有所增長,但受產業政策和經濟技術條件限制,一時也難以開發。
根據中國有色金屬工業協會和中國鎢業協會統計,2016年,我國鎢礦采選能力分別達到12.90萬t和16.51萬t,同比基本持平,比2005年分別增長了55.66%和47.18%。
長期以來,我國鎢礦資源儲量一直處于世界第一位,素有“鎢大國”之稱。由于我國對鎢礦資源實施了礦業權管控、總量控制、資源整合和生產配額管理等政策,使得原來秩序較為混亂的開發現狀大有好轉,同時,一些傳統鎢礦區產量有所下降。江西是我國最重要的且開采歷史最悠久的鎢礦資源開采地,例如黃婆地、黃沙、上坪等著名鎢礦床,已有上百年的開采歷史。根據2013年相關資料顯示,江西省國有鎢礦資源消耗量已經達到60萬t左右。通過對江西鎢礦資源儲量進行測算,發現除個別國有鎢礦山外,其余礦山的服務年限都不足10 a[4]。2002年國家開始對鎢礦實行開采總量控制政策,每年度下達當年控制指標,指標逐年有所增加,指標增幅與鎢礦開發利用狀況和市場需求形勢基本匹配。隨著鎢礦資源整合,鎢礦開采安全、環保監管力度不斷加強,以及資源綜合利用示范基地和綠色礦山建設不斷推進,鎢礦資源規模化、集約化、規范化開采水平明顯提高,國內鎢精礦產量趨于平穩,增速趨緩。據統計,“十五”至“十二五”期間鎢精礦產量增速逐步放緩(表2)。

表2 “十五”至“十二五”期間鎢精礦產量及年均增長率
我國鎢礦類型齊全,既有黑鎢礦、白鎢礦,又有黑白混合鎢礦,而且每一類型礦石又摻雜著其他類型礦石。一般來說,礦石礦物成分不同,其選別技術條件也不同。一般而言,黑鎢礦為石英脈型,礦石中礦物成分相對簡單,有用的黑鎢礦顆粒較粗,屬于易選類礦石[5]。多年來,黑鎢礦選礦技術進步緩慢,普遍采用以重選為主的聯合選礦工藝。白鎢礦浮選一般分為硫化礦浮選、鎢粗選和精選。目前粗精礦白鎢礦精選工藝主要有2類,一類為加溫浮選,一類為常溫浮選。但對于風化白鎢礦的回收仍處于低效階段,選礦指標提升空間較大。黑白鎢共生礦屬難選礦石,黑白鎢混合礦選礦的關鍵在于對黑白鎢礦物進行充分回收并綜合回收共(伴)生礦物[5]。由于對鎢礦山共(伴)生金屬礦物工藝礦物學的研究不夠深入,故而難以制定出充分回收利用相應礦物的工藝流程,在很大程度上造成了資源浪費。
根據相關統計,2016年世界鎢精礦產量7.8萬t,其中,我國產量6.39萬t,占世界產量的81.92%。20世紀80年代中期以來,國外鎢精礦產量呈下降趨勢,而我國鎢精礦產量呈上升趨勢。從1999年開始,我國成為世界領先的消費國,同時也是世界鎢礦資源消費最多的國家,消費量從2000年1.25萬t增加至2017年4.70萬t,增長了276%,年均增長7.50%。2016—2017年,我國在實施生產定額、減少非法開采、改善環境等政策的背景下,國內鎢精礦供應有限。當前,從鎢市場形勢看,我國鎢產業政策和鎢市場需求依然是決定全球鎢市場的關鍵因素,國際鎢市場供應形勢主要取決于我國鎢市場供應和鎢產業政策[6]。
根據美國地質調查局(USGS)統計,2016年中國鎢消費總量達到3.42萬t,2015年中國鎢消費量為3.32萬t,占全球比例為53%,比2006年增長了80.7%。2000—2016年,全球鎢礦消費量由 4.7萬t 增加至6.4萬t,年均增長率1.8%[7]。2016年,中國鎢消費量占全球消費量的57.43%,是全球第一消費大國(圖3)。硬質合金是鎢最主要的消費領域,在發達國家鎢下游需求結構中占比高達72%,在我國僅占比45%,仍存在著一定的增長空間。目前,中國硬質合金消費超過6 400 t,對應鎢金屬量超過6 400 t,其中原鎢消費占69%,回收利用金屬量占31%。鎢材方面,根據中國照明電器協會相關統計,產能超過1 000 t,其中鎢絲產能超過100億m,企業200余家。鎢材國內消費超過530 t,其中產量超過735 t,出口約39 t,進口約185 t,其他主要鎢產品方面,消費量也在大幅增加[7]。

圖3 2005—2016全球鎢消費量
我國鎢的二次利用主要是回收硬質合金,且處于增長趨勢,目前硬質合金回收利用規模為1 500 t[7]。隨著世界經濟逐漸復蘇以及我國信息化、工業化及城鎮化水平進一步提升,鎢消費量得到了極大提高,進而也加大了對資源回收的需求。 經測算,全球鎢總需求量將會從2015年8.45萬t增長至2020年10.30萬t,年均增長4.04%,其中,國外年均增長2.01%,我國年均增長5.98%;全球總需求量將從2020年10.30萬t增長至2030年14.15萬t,年均增長3.23%,其中,國外年均增長1.90%,我國年均增長4.25%,增速將進一步放緩。
為合理開發利用優勢礦產,國家針對鎢等保護性開采特定礦種陸續出臺了一系列行政法規和行業管理規定。如2002年開始對全國鎢礦開采企業下達年度鎢礦開采總量控制指標,實行鎢礦開采總量控制管理政策,在一定程度上改善了市場供需結構,推動了鎢精礦價格回升,在一定程度上提高了鎢礦資源保障程度。但隨著政府職能轉變和行政審批制度改革的深入,鎢行業準入和開采總量控制等方面的政策措施面臨新的挑戰。我國鎢礦資源開發管理中存在的問題主要為:①礦產資源開發相關立法滯后,行業監管政策難以落實到位,礦產資源開發利用的有關法規亟待建立和完善;②由國家不同部委分別下達的鎢礦開采總量控制指標和生產總量控制指標有時存在不一致的現象,不利于指標執行和考核,企業往往“就高不就低”進行超指標生產;③總量控制指標對合法主采鎢礦山企業約束力較強,但對共(伴)生鎢礦進行綜合利用的企業約束力較弱,尤其對于無證開采、以多金屬名義開采鎢礦的企業缺乏約束力;④鎢礦開采總量與產業規劃、區域經濟發展、市場需求匹配程度不高,缺乏動態調節機制,調節手段不完善,不利于資源合理開發利用以及全國各地鎢礦開采指標平衡。
(1)推進資源立法工作,完善開采總量指標政策。現階段,包括鎢在內的保護性開采特定礦種保護與監管的立法工作明顯滯后,缺乏配套法律法規。建議加快《礦產資源法》修訂進程,建立和完善礦產資源儲備相關法律法規體系。完善開采總量指標政策,實行定量測算,科學合理確定各省(區、市)鎢礦開采總量指標,完善開采總量控制指標年度調整核實程序,加大對超指標生產的處罰力度,切實將開采總量控制政策落實到位,確保“十三五”鎢礦開采總量控制目標有效實現。
(2)嚴控鎢礦采選產能盲目擴張,有序投放鎢礦探礦權。加強現有鎢礦開采規模管理,嚴格控制現有礦山盲目擴大產能,謹慎處理資源整合后鎢礦開采規模擴張。有序投放鎢礦探礦權,以礦產資源規劃為依據,提高鎢礦勘查的準入條件。在勘查新區內選擇有前景的礦區開展資源普查工作;對于成礦遠景區以及優質富鎢礦的潛力區,應加大資金投入與地質勘查力度,進行資源潛力評價工作,建立鎢礦資源礦產儲備基地;鼓勵大中型礦山在深部尋找接替資源。
(3)推進資源整合,加強二次循環利用。推進鎢礦資源開發利用向規模化、集約化、規范化方向發展,提高鎢企業生產經營集中度,培育壯大鎢行業龍頭企業,充分利用資金、技術等方面的優勢,優化產能配置,確保市場價格穩定。我國鎢礦資源二次回收利用相較于國外起步晚,利用率低,需要加強研究并借鑒國外鎢廢料回收和再加工方法與技術,同時加大對低品位復雜白鎢礦、黑白混合鎢礦選冶技術研究,加大科研經費支持力度,提升資源利用效率,實現可持續發展。
(4)加快“走出去”步伐,培育國際競爭優勢。“一帶一路”發展戰略的實施為我國礦產企業開拓國際市場提供了機遇,應鼓勵相關企業在“一帶一路”沿線地區及重要領域尋找合作伙伴,加強國內企業在境外實施勘查開發活動的風險防范意識,引導企業進行投資風險評估,制定合理的規避政策。進一步優化國內鎢礦資源配置,開發技術含量高的鎢工業產品,使產業鏈逐步走向高端,拓展鎢產品的應用空間,加強上下游企業聯合,積極參與國際競爭,增加在國際上的話語權。