20稀有金属年评

第20章稀有金属选矿年评广州有色金属研究院高玉德刘敏娉万丽广州510650稀有金属被誉为21世纪高科技发展中的关键战略资源，广泛应用于新能源、导弹火箭、核武器、航空等诸多高科技领域。随着现代工业的迅猛发展，世界对锂、铍、铌、钽等稀有金属的需求逐年增长，稀有金属资源综合开发利用进入了一个崭新的阶段。20.1稀有金属矿产资源、生产、市场与消费状况20.1.1锂国内外锂资源现状根据美国地质勘探局（UnitedStatesGeologicalSurvey，USGS）2015年发布的数据，全球已探明的锂资源储量约为3978万吨，其中玻利维亚的锂资源最多，为900万吨，其次为智利(>750万吨)、阿根廷(650万吨)、美国(550万吨)和中国(540万吨)。其他锂资源较丰富的国家包括澳大利亚、加拿大、刚果(金)、俄罗斯、塞尔维亚以及巴西。2014年世界主要国家锂资源储量情况统计如表1所示。表12014年世界主要国家锂资源储量情况统计，万吨国家玻利维亚美国阿根廷澳大利亚巴西智利探明储量90055065017018>750国家中国加拿大刚果（金）俄罗斯塞尔维亚世界合计探明储量5401001001001003978全球锂矿床主要有五种类型，即伟晶岩矿床、卤水矿床、海水矿床、温泉矿床和堆积矿床，目前开采利用的锂资源主要为伟晶岩矿床和卤水矿床，其中盐湖卤水提锂是目前锂盐生产的主攻方向[1，2]。盐湖卤水锂资源主要分布在玻利维亚、智利、阿根廷、中国及美国，其中玻利维亚、智利、阿根廷等地卤水资源尤其集中，被称为世界“锂三角”，该区域约集中了全世界60%的锂资源。玻利维亚乌尤尼盐湖、智利阿塔卡玛盐湖、阿根廷的翁布雷穆尔托盐湖、美国的银峰、中国西藏扎布耶和青海盐湖等为目前全球已探明的锂资源含量丰富的盐湖，阿塔卡玛盐湖和翁布雷穆尔托盐湖已经有多年的开采历史，而玻利维亚乌尤尼盐湖属于待开发盐湖[3，4]。花岗伟晶盐锂矿床主要分布在澳大利亚、加拿大、芬兰、中国、津巴布韦、南非、刚果，虽然印度和法国也发现了伟晶盐锂矿床，但不具备商业开发价值。具体来说，全球锂辉石矿主要分布于澳大利亚、加拿大、津巴布韦、刚果、巴西和中国；锂云母矿主要分布于津巴布韦、加拿大、美国、墨西哥和中国。我国也是锂资源较为丰富的国家之一，约占全球总探明储量的14%，位居世界第五。由表2可知，我国的盐湖资源约占全国总储量的85%，矿石资源约占15%，其中卤水资源主要集中在青海和西藏，我国的锂盐湖资源主要分布在青海和西藏两地（两地盐湖锂资源储量占全国锂资源总储量的80%左右），云母资源多在江西地区，锂辉石资源富集在四川地区[5－7]。青海的锂资源主要赋存于硫酸盐型盐湖中，集中分布在柴达木盆地的察尔汗盐湖，目前正在开发的是东台吉乃尔湖和西台吉乃尔湖，储量约为9万吨和48万吨。西藏锂资源主要赋存于碳酸盐型盐湖中，集中分布在藏北仲巴县扎布耶盐湖，该盐湖为世界罕见的硼锂钾铯等综合性盐湖矿床，其中的锂、硼均达超大型规模，是全球第三大百万吨级盐湖，锂的资源含量达153万吨，含锂量仅次于SalardeAtacama和SalardeUyuni，同时也是全球镁锂比最低的优质含锂盐湖。我国虽然拥有很好的盐湖资源，但开采量有限，提锂成本不具备竞争力。表22010年我国各省锂资源分布情况地区主要矿物基础资源量（万吨）占有率（%）青海盐湖753.449.6西藏盐湖430.528.4四川锂辉石118.07.7湖北盐湖108.87.2江西锂云母63.74.2湖南锂云母35.92.4新疆锂辉石6.20.4河南锂云母1.20.1福建锂辉石0.40.0山西锂辉石0.040.0合计1518.1100.0数据来源：51报告在线锂的产销根据美国地质调查局发布的数据，2014年全球锂产量约为3.6万吨，智利（1.29万吨）和澳大利亚（1.3万吨）为两大主产国，两国锂产量约占全球产量的72%。其他锂主产国有中国（0.5万吨）、阿根廷（0.29万吨）、津巴布韦（0.1万吨）、葡萄牙（0.057万吨）和巴西（0.04万吨）。2011年-2014年世界锂主产国产量如表3所示[4]。表32010-2014年世界锂主产国产量国家产量（单位：万吨）排名201020112012201320142014阿根廷0.2950.2950.2700.2700.2904澳大利亚0.9261.2501.2801.3001.3002巴西0.0160.0320.0150.0400.0407智利1.0511.2901.3201.3501.2901中国0.3950.4140.4500.4000.5003葡萄牙0.0800.0820.0560.0570.0576津巴布韦0.0470.0470.1000.1000.1005总计（大约）2.8103.4103.4913.5173.577世界锂三巨头的产量占到全球总量的86%，中国约占14%左右。中国锂盐生产中，原料来源相当复杂，其中绝大部分仍然依赖于进口锂辉石加工，占比60%；少部分中国企业从国外进口高浓卤水进行加工，占比15%。采用国内卤水和矿石资源进行锂盐生产占比不到30%，其中又以卤水提锂最少，中国进行锂盐生产的加工原料长期以来依赖进口。中国锂盐生产原料来源及世界主要企业锂产量占比如图1所示[8]。图1中国锂盐生产原料来源及世界主要企业锂产量占比全球锂资源不仅表现出区域分布集中的特点，还表现出控制权高度集中的特点。2011年，澳大利亚的TalisonLithium公司和银河资源（GalaxyResourcesLtd.）两家公司控制了全球约70%的矿石锂供给，如表4所示，而SQM、Rockwood以及FMC三家公司则控制了全球约92%的盐湖锂供应，如表5所示。2011年，SQM、Chemetall（属于Rockwood公司）以及FMC三家公司碳酸锂及其衍生物的销售量分别约为4.05万吨、3万吨和2.2万吨。2012年世界锂消费情况如图2所示。表4世界主要锂矿山控制情况矿山名称所属公司Li2O资源量/万吨品位/%精矿产能/万吨GreenbushesTalison86.363.1043.7呷基卡123#路翔股份41.221.4220狮子岭江特电机34.090.406.6马尔康党坝众和股份29.561.3410JamesBayGalaxyResource28.441.2821.3呷基卡措拉天齐锂业25.571.245李家沟17.021.31MtCattlinGalaxyResource15.021.0913.7BikitaBikitaMinerals5.671.4012.0河源西部资源2.971.031（数据来源：51报告在线）表5世界主要锂盐湖资源控制情况盐湖国家及地区所属公司储量/万吨锂储量/%镁锂比SalarsdeAtacama智利SQM2100.156.4SalarsdeAtacama智利Chemetall720.166.4SalarsdelHombreMuerto阿根廷FMC360.0691.4SiliverPeak美国Chemetall120.0161.4SalarsRincon阿根廷Admiralty400.048.6Uyuni玻利维亚NewWorld5500.03518.6西台吉乃尔中国青海中信国安480.02561.5东台吉乃尔中国青海青海锂业90.0537.4扎布耶中国西藏西藏矿业1520.130.23当雄中国西藏中川16.70.0350.22（数据来源：51报告在线）图22012年世界锂消费情况目前，我国主要从锂矿石中提锂，但是我国的开采规模和采选技术与国外仍有一定差距，锂辉石矿也没有得到高效综合开发利用，锂精矿也存在品位低、质量不稳定、采选成本高等问题。因为国内锂矿石品位较低且生产规模较小，不能满足需要，所以近年来我国锂生产企业所需的矿石主要依靠进口，而澳大利亚则成为了我国锂矿石的主要进口国。虽然我国也在积极开采盐湖锂资源，但由于资源、技术等因素限制，开发速度相对缓慢。2011年，由于我国一些企业对卤水提锂的生产线进行技术改造，卤水提锂产量比2010年大幅下降，而矿石提锂的产量则增长了20%以上，其中锂辉石精矿产量约7万吨，锂云母精矿产量约5万吨，而从国外进口的锂辉石精矿则达到28.8万吨，同比增加40%以上。2011年，我国金属锂的产量约为0.17万吨，出口量约为0.0582万吨；碳酸锂产量约为3万吨，而进口量则因为国内锂电池材料生产需求旺盛超过了0.8万吨。2011年国内其他锂产品的生产也取得了一定进展，其中高纯碳酸锂产量超过0.15万吨，氟化锂产量超过0.15万吨，丁基锂的产量约为0.1万吨。2007-2011年我国氢氧化锂进出口量如表6所示。表62007-2011年我国氢氧化锂进出口量时间进口/万吨出口/万吨净出口/万吨2011年0.00190.43740.43552010年0.00370.24540.24172009年0.00220.19450.19232008年0.00790.28740.27952007年0.01940.39790.3785数据来源：《2011年我国锂工业发展报告》中国有色金属工业协会锂业分会锂产品的价格短期来看，以小电池、笔记本和手机为代表的消费性电子产品对锂电池的需求旺盛，仍然是拉动需求增长的主要动力，而在全球寡头垄断格局加剧、原料供应集中、新能源汽车产业不断突破和新资源开发进程十分缓慢等背景下，价格有望继续上行。未来3-5年全球锂资源开发仍然是产业热点。长期来看，众多企业介入资源开发，如果国内卤水提锂技术取得突破式进展，未来市场有可能出现供大于求的局面，碳酸锂价格存在下行风险[4]。全球经济低迷对锂的需求有显著的影响，2008年至2009年间对碳酸锂的需求下降了20%-30%。结果是锂价格大幅下跌，2010年初碳酸锂交易价格约每吨5000美元。更重要的是，这种情况仍未改善，虽然需求已经开始再次上升，主要供应商之间的产能过剩意味着价格进一步下跌。德鲁集团（TRU）锂顾问委员会主席EdwardAnderson于2011年1月在多伦多召开的第三届工业矿物锂供应和市场会议上表示：碳酸锂的价格在2010年猛跌至4500美元/吨并将持续低迷，长远来看没有市场驱动的价格上涨压力，所以价格将保持稳定，并可能低于5000美元/吨。Anderson认为全球经济衰退推动锂业2009年至2013年出现供应过剩，2013-2015年管道项目将加剧供过于求的局面，之后到2020年新开发的项目投入生产将使供需差距进一步增加。供过于求峰值将发生在2017-2018年中。德鲁集团（TRU）预计锂价格在未来将保持现有水平，长期稳定在较低水平也很有可能。没有迹象表明价格会上升，事实上，大多数的迹象表明价格会下降[9]。20.1.2铍国内外铍资源现状铍是密度最小的碱土金属元素，在地壳的丰度约为6×10-6。含铍矿石约30多种，具有经济价值的主要有绿柱石、硅铍石、金绿宝石等几种，世界上开采铍矿石的国家主要有巴西、前苏联、美国、中国、印度、阿根廷、南非等。由于对铍性质的深入研究及其用途的不断发现，铍作为战略材料得以迅速发展，并且在当今科学和研究领域中备受关注。工业用铍大部分以氧化铍形态用于铍铜合金的生产[10]。全球已探明的铍金属储量约40-50万吨，主要分布：巴西14万吨、印度6.4万吨、哈萨克斯坦5万吨、中国5万吨、阿根廷2.5万吨、美国2.1万吨。全球铍远景储量约70万吨，合计约110-120万吨[11，12]。我国铍矿探明储量的矿区有66处，现保有储量（BeO，下同）达数十万吨，其中工业储量占9.3%。铍矿集中分布在新疆、内蒙古、四川、云南4省区，分别占总储量的29.4%、27.8%、16.9%和15.8%[10]。铍的产销及价格根据美国国家地质局2013年1月发布的全球矿产统计数据：2012年全球铍产量为230吨，较2011年下降11.54%，主要由于美国境内铍产量下降了35吨。但是美国依旧是全球最大的铍生产国，2012年产量为200吨，占全球总产量的87.0%。中国每年采掘约500吨左右的铍矿石，2012年中国铍产量为25吨，较2011年上升了13.64%。2011-2012全球主要国家铍产量如表7所示。表72011-2012全球主要国家铍产量统计国家2011年产量/吨2012年产量/吨美国235200中国2225莫桑比克22其他国家11全球总计260230通过对全球铍的产量和消费数据的计算，得出全球铍的供需情况。2006-2010年，全球铍市场整体供不应求，2006年短缺86吨，2007年全球铍产量大于消费量56吨，价格缓慢增长；受经济下滑影响，2008年、2009年产量短缺较少，价格稳定；2009年中至2010年底，全球铍消费大幅度增加，供应严重不足，价格出现明显涨幅。美国2000年铍销量就达到了360吨。随着9.11后军备消费的增加，2001-2005年的消费需求较大，随后军备消费开始减弱。2006-2010年，新应用领域需求量有所上涨，一定程度的弥补了军备需求的减少。截至2010年末，美国铍消费量约为320吨，五年内年均铍消费量增长9.08%。价格方面，2010年铍价达到230美元/磅（约合人民币3211991元/吨）。2006-2010年，铍价年均增长15.78%。2011年，铍的消费量仍在上涨，而短期内全球市场仍将供应不足[11]。20.1.3钽国内外钽资源的现状[8]钽作为稀有金属，在地球上的资源量较其他金属相比，相对较少，全球已探明钽资源主要分布在澳大利亚和巴西，两国的资源储量足够满足预期需求。仅澳大利亚一国就占全球钽储量近62%之多，其次是巴西，占总量36%。根据美国地质调查局（USGS）2014年公布的最新调查数据显示，全球钽资源储量逾10万吨，其中澳大利亚6.2万吨，巴西约3.6万吨。美国、布隆迪、加拿大、刚果（金）、埃塞俄比亚、莫桑比克、尼日利亚、卢旺达均有钽资源分布，但是具体数量并不确定。其中，美国已探明钽矿床的资源量约15000吨，但是根据2013年钽的市场价格来看，这些资源量不具有经济开采价值。全球钽资源分布如图3所示。图3全球钽资源分布中国钽矿查明资源量共计11.68万吨，分布在13个省区，依次为：江西占25.8%，内蒙古占24.2%，广东占22.6%，三省合计占72.6%，其次湖南占8.6%，广西占5.9%，四川占5.3%，福建占5.1%，湖北占1.2%，五省合计占26.1%，以及新疆、河南、辽宁、黑龙江、山东等5省区合计占1.3%。江西宜春钽铌矿（我国最大的钽铌选矿厂）、新疆可可托海、阿勒泰等是我国钽矿物原料的主要供应地。宁夏东方钽业是中国最大的生产钽产品的公司。中国主要钽矿区如表8所示，中国钽矿资源分布如图4所示。表8中国主要钽矿区矿区矿床类型品位（%）Ta2O5储量，吨（Ta2O5）江西宜春钽铌矿花岗岩0.01118216福建南平钽矿花岗伟晶岩0.0121647广西栗木矿花岗岩0.0162615湖南茶陵钽矿花岗岩0.0122587新疆可可托海矿花岗伟晶岩0.0491047图4中国钽矿资源分布图钽的产销根据美国地质调查局（USGS）2014年公布的最新数据，2013年全球钽矿产量共计590吨，比去年下降了80吨。世界上主要生产钽的国家有卢旺达、巴西、刚果（金）。其中，巴西和刚果（金）两国的产量占总产量的一半。2013年全球钽矿产量如表9所示[8]。表92013年全球钽矿产量（吨）国家巴西布隆迪加拿大刚果（金）埃塞俄比亚莫桑比克尼日利亚卢旺达合计2012年14033501009539631506702013年1403050110104060150590从2000年至2010年，钽工业经历了下降-上升-下降-上升的周期性波动。2000年是始于上世纪末上升周期的顶峰，消费量达到2016吨；之后由于电子工业的萎缩，消费量下滑至2002年的1257吨，降幅达37.64%；2003-2008年是世界钽消费量的活跃时期，消费量逐年上升，2008年已经达到2444吨的历史高位；而金融危机极大地冲击了电子工业的发展，2009年全球钽消费量仅1078吨，环比下降53.37%；危机过后，钽消费量有了强劲反弹，2010年消费量回升至1818吨。中国钽消费量呈现长期上涨趋势。2000年消费量仅为292吨，2008年已经上升至994吨的历史高点，增长2.4倍，显示了极强的市场增长潜力。我国钽消费量分为电容器级钽粉、钽化合物、钽合金、钽材、碳化钽五个部分。其中，电容器级钽粉的应用量不断扩大，是钽消费量最重要的推动要素：2000年消费占比为39.2%；2006年上升至53.50%的历史高点。钽化合物仅次于电容器级钽粉的重要消费领域，约为总消费量的25%。钽合金的数量增长明显，2000年不到10吨，2010年已经达到110吨。2000-2006年，我国经历了7年的供给过剩的状态。2007-2010年，我国又处于持续去库存化的周期。我国钽资源严重短缺，是我国钽工业发展的最大障碍。逆市场周期进行储备是现实可行的道路[13]。钽的价格钽精矿价格从1999年的34美元/磅暴涨到2000年的120美元/磅，随着钽产业的不断扩张，需求开始降低，导致价格下滑，随后的几年价格慢慢归于理性。近些年全世界钽精矿供应主要是刚果（金）、澳大利亚等国家，刚果（金）等非洲国家钽资源量大、劳动力低廉以及环保要求较低等特点使他们在钽市场占有绝对主导地位。而就在2010年年底“血矿”事件的爆发封锁了刚果（金）等非洲国家对全球钽精矿市场的供应，使得钽精矿供给再一次趋紧，价格被再次抬升，从2010年61美元/磅到2012年122美元/磅，突破历史高点，但随着全球经济的快速发展，钽精矿需求还在不断加大，目前美国钽公司有意重启非洲对其精矿的供应，“血矿”事件略有缓和。因此预计此次价格上涨周期会在未来几年延续此消彼长的态势，最终又回归到正常水平。由于钽市场供应都较为集中垄断，目前钽精矿价格主要受供需面影响较大，预计未来5年价格会受供应方影响较大，价格震荡上涨[13]。20.1.4铌国内外铌资源的现状铌在地球极小的范围内分布，相对有色金属，表现出储量小、分布不均和品位低等特征。国外已探明的铌资源储量约1150万吨，另外已知的矿床中还有1980万吨铌。巴西的铌储量占世界铌储量的91.1%。巴西、加拿大铌精矿占世界总量的97%。巴西CBMM、Catalao公司和加拿大奈奥贝克公司是世界主要的铌矿石（烧绿石）和铌产品供应商。烧绿石和铌铁矿是生产铌的主要原料。国外主要的铌矿床基本情况如表10所示。中国三处最好的铌资源是内蒙包头白云鄂博、扎鲁特旗（801矿）和湖北竹山庙娅铌矿，其原矿中Nb2O5平均含量在0.1%-0.3%之间。我国一些铌矿基本情况如表11所示。与国外当前开采的大型钽铌矿相比，我国同类型矿床的钽铌品位远比国外的要小得多。我国没有独立的铌矿山，铌往往与稀土、钽伴生，原矿品位低，矿物嵌布粒度细而分散，赋存状态差，选矿处理量大，可选性差，造成难分、难选，回收率低，投资回收周期长[14，15]。表10国外主要铌矿床基本情况国家矿山矿床类型Nb2O5品位，%Nb2O5储量，万吨主要铌矿物现状巴西Araxa矿碳酸岩3.11493烧绿石露天开采巴西Catalao矿碳酸岩1.3424铌铁矿露天开采加拿大Niobec矿碳酸岩0.58-0.6631.44烧绿石地下开采马拉维Kanyika矿伟晶花岗岩0.316.6烧绿石勘探、可研表11我国铌矿基本情况矿区名称矿床类型Nb2O5品位，%储量，吨(Nb2O5)备注内蒙古扎鲁特旗801矿蚀变碱性花岗岩型0.048-0.258309331特大江西横峰钽铌矿花岗伟晶岩0.04522701中型四川安康呷基卡花岗伟晶岩0.0139-0.02738687小型内蒙白云鄂博都拉哈拉含铌稀土白云岩0.097-0.202669951特大已采湖北竹山县庙娅铌稀土矿碳酸岩0.118929535特大内蒙白云鄂博铁矿高温热液型0.108-0.141909014特大已采铌的产销铌因为熔点高而密度是钽的一半，在宇宙航行和航空工业中用途更广泛。全世界每年生产的铌产品超过22600吨以上。90%以上的铌产品主要以铌铁的形式应用于钢铁工业，而高纯Nb2O5(>99.9%)则主要应用于高科技领域。铌的消费领域如图5所示。20世纪70年代末，世界铌消费量达到1000-1200吨，到80年代末，铌的消费量增至1600-1800吨[15]。根据美国地质调查局2014年发布的数据，2013年，全球铌产量约为5.1万吨，并且生产相对集中，仅巴西、加拿大两国铌产量就占了世界铌总产量的98%左右。北美、欧洲为铌的主要消费地区，中国也是铌消费大国，2010年中国铌消费量占全球总消费量的四分之一。当前世界的铌工业，无论是选矿、冶炼、加工工艺，还是生产规模、产量、应用领域和消费量，都发展到很高水平。各种铌产品也被广泛应用到钢铁、超导材料、电子、医疗等行业，其中铌在钢铁领域的消费量最大，约占全球铌总消费量的90%左右[8]。图5铌的消费领域分配图铌的价格目前，在各种铌制品中约95%的需求量为普通铌铁，铌铁市场已基本处于饱和，由于巴西处于世界铌生产的主导地位，在高需求的情况下，能够控制缩小现有的生产能力与需求距离，保证铌铁市场行情的平稳。普通铌铁（含65%Nb）价格长期以来几乎没有变动，约为10美元/公斤。而金属铌的价格因供求关系变动幅度大，大约在数百美元到数千美元之间。20.1.5锆（铪）国内外锆（铪）资源现状由于锆和铪的化学性质非常相似，所以自然界中锆和铪常常以类质同象的方式共生。目前，已发现的40多种锆铪矿床中，具有工业开采价值的只有10种左右，用于工业生产的仅有锆英石和斜锆石两种。据美国地质调查局（USGS）统计，全球锆储量6700万吨，已探明锆石资源量超6000万吨（以ZrO2计），其中澳大利亚和南非拥有全球锆储量份额最大，储量占比分别占59.7%和20.9%。其他锆储量相对丰富国家还有：印度、莫桑比克和印度尼西亚。我国锆资源储量相对比较缺乏，储量仅占世界的0.75%。世界主要产锆国家锆资源储量如表12所示[8]。截止2011年底，我国有锆英石砂矿142处，保有查明资源储量为474.83万吨锆英石矿物含量，其中基础储量111.89万吨，占23.6%；主要分布在海南，矿床67处，保有资源储量为340.9万吨，占比71.8%；其次为广东，有矿床28处，保有资源储量55.22万吨，占比11.6%；山东位居第三，有矿床7处，保有资源储量31.41万吨，占比6.6%；云南第四，有矿5处，保有资源储量27.25万吨，占比5.7%；广西第五，有矿7处，保有资源储量10.03万吨，占比2.1%[16]。表12世界各国锆资源储量国家锆的储量（万吨，ZrO2）储量占比美国500.75%澳大利亚400059.70%中国500.75%印度3405.07%印度尼西亚300.45%莫桑比克1101.64%南非140020.90%其他国家72010.74%全球6700100.00锆（铪）的产销据美国地质调查局最新公布的数据显示，2013年全球锆矿产量144万吨，同比下降20万吨。澳大利亚以60万吨产量居全球首位，占全球总产量的41.7%，其次为南非，产量36万吨，占比25%。两国产量占全球总产量66.7%之多。中国以14万吨的产量居第三位，占全球总量9.7%。2013年全球锆矿产量如表10所示。锆矿主要产地集中于澳大利亚的南澳大利亚、西澳大利亚和新南威尔士区，其中尤克拉盆地、杰拉尔顿、墨累盆地、珀斯盆地和提维群岛是现今澳大利亚比较活跃的锆矿区。南非、美国佛罗里达以及非洲的莫桑比克和亚洲的印度尼西亚、越南、印度等均生产一定量的锆。重要的锆石生产商有澳大利亚的艾露卡公司、南非的理查德湾矿业公司以及南非爱索矿业有限公司。而中国是主要的锆消费国[8]。中国锆产地主要分布在海南的文昌和万宁、广东的湛江。国内只有海南文昌的锆英砂精矿的品质最好，万宁和湛江主要生产普通锆英砂。根据国土资源部开发司的资料，2010年共有24家矿山企业在开采锆石，其中大型矿山21个，中型矿山2个，小型矿山1个。2010年工业总产值10849万元，利润总额330.48万元，利润率仅3%。2011年，我国锆砂消费量为21.86万吨，2003年达到32.7万吨，2009年锆砂消费量达到55万吨；2012年的消费量已经超过60万吨。估计未来几年，我国对锆石原料的需求将以5%的速度增长，2020年消费需求量将达到100万吨。2001年，我国锆砂进口量为16.56万吨，用汇6913万美元；2002年进口21.96万吨，用汇7889万美元；2003年进口25.7万吨，用汇9079万美元；2005年进口量34.08万吨，用汇21109万美元；2009年进口量达到50万吨，用汇36539万美元；2010年进口73.2万吨，用汇55325万美元；2011年进口量则高达88.8万吨，用汇高达117449万美元[16]。锆（铪）的价格锆砂进口价格上涨很快。2001年锆砂的平均进口到岸价为417.4美元/吨，2002年359.2美元/吨，2003年降为353.2美元/吨，2005年回升到619.5美元/吨。2007年以来，国际市场锆石价格节节上扬，澳大利亚产特级散装锆石离岸价2007年为775-800美元/吨，2008年为830-860美元/吨，2009年为900-950美元/吨，导致我国锆石进口价也连年上涨，2009年年平均到岸价为731美元/吨，2010年达到756美元/吨。2011年更创出1322.6美元/吨的最高纪录。目前，国内66%的进口澳洲锆英石精矿市场价格在18500-19000元/吨（含税），而国内海南高级锆英砂价格在15000-15100元/吨（无税）[16]。20.1.6钛国内外钛资源的现状目前，自然界已发现的TiO2含量大于1%（质量百分数）的钛矿物有140多种，在现有技术水平与经济条件下，有利用价值的钛矿物主要是钛铁矿和金红石。美国地质调查局2013年公布的资料表明，2012年世界钛矿储量约为6.92亿吨（以TiO2计），其中钛铁矿储量6.5亿吨（以TiO2计），约占钛资源总量的94%，主要分布在中国、澳大利亚、印度、南非、巴西、马达加斯加、挪威等国。金红石储量4200万吨，约占钛资源的6%，主要集中在澳大利亚、南非、印度、斯里兰卡等国[17，18]。2003～2012年世界钛铁矿储量及中国钛铁矿储量占世界比例如图6所示。我国是钛资源大国，钛储量位居世界第一。原生钒钛（磁）铁矿为我国钛矿床的主要工业类型，保有储量35704.09万吨（以TiO2计），其次，钛铁矿（砂矿）矿物储量3803.19万吨，金红石TiO2储量750.86万吨。已探明的钛资源分布在21个省共108个矿区，主要产区为四川，其次有河北、河南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省（区）[19，20]。图62003～2012年世界钛铁矿储量及中国钛铁矿储量占世界比例钛的产销钛资源近年来越来越受世界各国所重视，一个国家钛资源的产销量反映了该国高端领域的发展程度。钛产业链由钛矿开采、海绵钛生产、熔铸钛锭、钛材成型、钛材应用和废钛回收等环节构成一个循环体系[21]。随着全球经济整体的增长，全球钛铁矿产量整体呈上升趋势，从2003年的430万吨至2011年的600万吨，平均年增长率为3.88%，其中，2009年因受全球金融危机的影响，世界钛铁矿产量略有下降。中国钛铁矿产量一直保持增长态势，钛铁矿产量从2003年的40万吨增长至2011年的50万吨；海绵钛的年产量从2003年的4112吨增长到2011年的85800吨；钛加工材年产量从2003年的7080吨增长到2011年的50962吨。2011年，中国主要钛加工企业在不同领域总用钛量达到49392吨，具体用钛比例见图7。图72011年中国的用钛比例钛的价格2011年，国内钛市场有所降温。钛矿市场价格上涨趋缓；高钛渣、四氯化钛、海绵钛价格基本保持平稳；钛材市场竞争激烈，但下游采购依然不温不火。市场进入一个相对稳定的时期。2011年，国内钛精矿A矿价格为2850元/吨，进口钛精矿A矿市场报价为2950元/吨；由于各高钛渣厂家为了能获得更大利润，采取了少量出货、边卖边囤的销售策略，高钛渣价格相对稳定，维持在9800元/吨左右；四氯化钛价格涨幅较大，从年初的7000元/吨左右涨到年末的13000元/吨；海绵钛价格不温不火，0#海绵钛价格维持在12万元/吨左右；钛材市场价格较为混乱，部分厂家想以自身原料成本低作为竞争手段，低价销售产品以赢得市场，另一部分厂家则想趁着行情上涨提高自己的利润，这就导致了同一种产品报价相差很大，3mmTA2标准板均价为162元/kg，TA1钛锭均价为12.6万元/吨[22]。20.2稀有金属矿选矿技术进展20.2.1锂铍选矿技术进展目前，锂的提取技术主要分为盐湖卤水提锂、海水提锂与锂矿石提锂。世界较早开发并逐步达到现代化生产的盐湖是美国的希尔斯干盐湖。最近美国矿物局研究用溶解开采法生产碳酸锂的可能性，提出用有机溶剂直接从该盐湖卤水中提锂的工艺流程[23]。青海盐湖研究所对青海省东台吉乃尔盐湖进行研究，成功地研究出盐湖锂盐提取的新技术，使我国从典型的高镁锂比盐湖卤水中提取锂技术难题得到重大突破，在青海东台吉乃尔盐湖修建了面积近12万m2的盐田，达到年产100t碳酸锂的生产能力，同时综合回收硫酸钾、硼酸及轻质碳酸镁[24]等副产品。青海盐湖研究所还对大柴旦盐湖日晒浓缩的MgCl2饱和卤水进行了用磷酸三丁酯溶剂萃取法直接提取LiCl的中试试验，分离效果好，萃取率达80%以上，产品纯度达到一级品要求[25-27]。目前，该所正在筹备进行从青海钾盐肥厂二期浓缩老卤水中提锂的工业性试验，这对于解决盐湖资源中金属锂的回收和综合利用以及我国锂工业发展具有重要意义[28]。中国地质科学院盐湖中心[29，23]对西藏扎布耶盐湖进行研究，采用水浸—碳化—热解和水浸—碳酸浸出—沉淀工艺流程，可有效地除去各种杂质，获得符合国标的Li2CO3产品。成都理工大学[30]研究以TiO2为原料，合成出偏钛酸型锂离子记忆交换体，对Li+选择性高，交换容量近30mg（Li）/g（TiO2），该交换体适合于低浓度卤水提锂。大多数吸附性能较好的离子交换剂都是粉体，由于粉体的流动性和渗透性很差，工业应用困难，需要制成粒状以便于操作，但是离子筛的造粒工作比较困难，而且研究发现造粒后交换剂性能会下降，目前所有造粒工作还处于试验阶段。海水提锂研究中主要应用溶剂萃取法和吸附法[31]。日本行政人财团海洋资源与环境研究所[32]合成锂锰氧化物对锂最高吸附量为7.8mg/g，Li1.33Mn1.67O4对锂最高吸附量为25.5mg/g，Li1.6Mn1.6O4对锂的最高吸附量为40mg/g[33]。武汉大学合成的氧化物LiMn2O4对锂平衡吸附量为4.99mmol·（1L，0.1MLiCl）[34，35]。海水提锂设备的研究也取得了一些进展。日本专利提出船舶海水提锂装置[36]，即在船舶的压水舱内填装粒状吸附剂，海水从舱底装有止回阀的开口处进入吸附床水箱，透过吸附剂床层到达它的上部，用设计在船舷右侧的排水泵将海水排出船体外。叶强[37]提出从锂辉石矿中综合回收钽铌及锡石，通过在锂辉石浮选前增加重选联选工艺，不仅可以回收钽铌和锡石，还可除去大部分磁铁矿，有利于锂辉石的选别。廖明和[38]提出重液分选锂辉石，该法能了解目的矿物在不同破碎粒度下单体解离及从脉石中分离的粒度，从而快速做出可选性初步评价。A.B.索萨[39]对葡萄牙锂辉石矿石进行了研究，试验结果表明，用重介质选矿（HMS）和浮选选别，对Li2O含量为2.5%并经分级的给矿样品（4.75-2.0mm）进行HMS试验，在沉淀物产品中获得含5%Li2O的玻璃级锂辉石。对300-75μm的脱泥给矿进行浮选试验，然而，只有给矿Li2O含量超过1.5%才能获得商业品级的精矿。从含2%Li2O的给矿获得了Li2O品位7.75%的精矿。广州有色金属研究院[40]对四川呷基卡锂辉石矿进行综合利用研究，采用“原矿浮选富集锂辉石和钽铌—浮选精矿经磁-重联合工艺获得锂辉石精矿和钽铌精矿—浮选尾矿回收长石”的选矿工艺流程，较好地解决了锂辉石、钽铌矿的回收以及长石的综合利用问题。当原矿含Li2O1.48%、Ta2O50.006%、Nb2O50.013%时，锂精矿含Li2O5.96%，回收率87.74%；高品位钽铌精矿含Ta2O5、Nb2O5分别为14.13%、19.66%，回收率分别为27.42%、17.69%；低品位钽铌精矿含Ta2O5、Nb2O5分别为1.53%、2.28%，回收率分别为9.70%、6.73%；钽铌精矿合计含Ta2O5、Nb2O5分别为4.42%、6.27%，回收率分别为37.13%、24.42%。对锂浮选尾矿直接采用强磁选除铁，可获得对原矿产率为63.64%的长石精矿。马斌霞[41]对锂辉石—硫酸法生产碳酸锂工艺过程中酸熟料浸出中和机理进行了探讨，通过实验证明：锂辉石—硫酸法生产碳酸锂工艺浸出中和过程存在可逆反应。同样，在碱性条件下或中性条件下，浸出中和过程亦存在可逆反应。新疆可可托海3号脉[42]铍矿石，本着综合回收原矿中有价矿物采用锂铍混合浮选再分离的工艺流程，预计年回收铍精矿1200t，锂精矿5000t。刘柳辉等[44，44]对高氟高镁绿柱石浮选粉矿进行了研究，试验表明，在原工艺流程基础上增加浮选粉矿预处理工序，经预处理脱氟后，用硫酸法生产工业氧化铍，产品质量能够达到国家标准。李卫等[45]对水口山六厂的脱氟工艺进行了新的研究，探讨了不用硫酸预处理高氟矿石，矿石中的氟全部进入浸取液的情况下，通过后续湿法工序分离氟的可行性，研究表明：当矿石F/BeO=20%-40%时，采用沉淀分离法可以控制氧化铍的F/BeO=10%-12%，氢氧化铍经二次除铝、碱洗，可使产品中杂质Al2O3达到低于0.7%的要求。20.2.2钽铌矿选矿技术进展钽铌矿矿物组成复杂，分选困难，常常需要采用磁选、重选、浮游重选、浮选、电选、化学处理等方法中的一种至二种或多种方法组合获得精矿。实际选别钽铌以重选法居多，阶段磨矿、阶段选别是钽铌矿重选的主体流程。但重选法处理钽铌矿细泥指标不理想，不能综合回收矿石中的全部有用矿物，相当一部分有用矿物损失在细泥中，浮选法是回收钽铌细泥的有效途径。钽铌矿的浮选研究主要着重于高效浮选药剂，需要解决的是捕收剂的捕收能力和选择性的问题。螯合类捕收剂如羟肟酸作为高选择性、捕收力强的优良捕收剂而受到人们重视，显示出良好的应用前景[46，47]。近几年，钽铌矿选矿技术在工艺、设备及药剂方面都取得了一定进展。用重选法回收细粒钽铌矿物往往选矿效率很低，对于细粒钽铌矿选矿，董天颂、高玉德等人[47-49]提出：“磁选-浮选”回收细粒钽铌矿新工艺，该工艺对细粒嵌布的钽铌矿来说是一种有效的工艺。该工艺采用湿式高梯度磁选机预先丢弃70%以上的低品位尾矿，再用苯甲羟肟酸与辅助捕收剂WT2组合浮选细粒钽铌矿，当浮选给矿品位Ta2O50.02%，可获得品位Ta2O50.08%、回收率88.45%的浮选精矿，基本解决了细粒钽铌矿回收技术难题。将浮选精矿用弱磁-浮选-重选方法进一步分离可获得品位Ta2O513.5%的钽铌精矿。根据矿石性质，对南平钽铌矿14#、31#矿脉矿石提出先用弱磁选除去粗精矿中的铁杂质，再用强磁选选择出钽铌精矿，非磁性产品经重选，浮选回收处理，产出长石精矿及云母混合精矿[50]。试验结果表明，选矿指标基本达到设计要求。涂春根[51]对非洲Ray钽铌矿进行可选性试验，针对该矿矿石性质提出两段磨矿、阶段选别的工艺流程，获得精矿回收率为65%-80%的较好指标，为了进一步提高钽铌精矿品位，可考虑用强磁等精选工艺对精矿实行综合回收。丘德镳、陈明星[52-54]针对宜春钽铌矿生产工艺中的不足提出：用两段分级技术改造磨矿流程、钽铌原生矿泥选矿及钽铌混合中矿选别等改进措施，提高了选别效果。欧阳晖林[55]提出，采用C902工业型复合力场选矿机选别宜春钽铌矿次生细泥。试验表明：当处理量以500-700kg/台·h时，回收率平均高达59.91%，富集比平均为3.27，选别指标远高于螺旋溜槽选别指标。针对宜春钽铌精矿最终回收率不足50%[56]，有用矿物性脆，易过粉碎，损失在-0.038mm微细粒级占25%以上，一般重力法难于回收问题，提出利用Slon立环高梯度磁选机处理尾矿回收钽铌，当背景场强调至1.108T，钽铌回收率可达27%以上，但使用该设备进行单一作业无法获得最终合格精矿。丘德镳，封国富[57，58]应用螺旋溜槽进行钽铌粗选回收试验，由钽铌品位0.019%的原矿，获得品位2.24%的粗精矿，回收率为47.51%。丁勇[59]研究了微细矿粒和床面的表面电性的作用，并利用它们间对分选有益的作用，采用自制的一种新型材质的波形床面进行钽铌选别的工业试验，-0.038mm粒级钽铌精矿回收率为61.75%。近年来，高玉德[60，61]等人对碱性花岗岩型钽铌锆矿床进行深入选矿试验研究并取得了较大进展。朝鲜某大型碱性花岗岩型钽铌锆矿床，主要有用矿物钍-铌易解石、钽铌铁矿、锆石、独居石等嵌布粒度细，矿物之间嵌布关系复杂，钽铌铁矿、钍-铌易解石、独居石、锆石等有用矿物与微斜长石、石英和云母之间呈互含或紧密连生关系，彼此之间解离性较差。矿石中有用矿物化学成分复杂，嵌布粒度细，物理性质变化大，绝大多数重矿物都具磁性，尤其是锆石因含有数量不等的铁，致使其磁性变化极大，有用矿物可浮性相近，给矿物的富集和分离带来极大的困难。原矿采用重选、磁选、浮选方法很难获得合格的钽铌、锆产品，回收率较低，而采用钽铌锆混合浮选，能较大幅度提高综合回收率，混合粗精矿可采用冶金方法进一步分离。采用细磨—脱泥—钽铌锆混合浮选流程处理该矿石，在原矿Nb2O5、ZrO2、Ta2O5品位分别为1.17%、3.12%、0.046%情况下，最终可获得Nb2O5、ZrO2、Ta2O5品位分别为9.43%、24.95%、0.36%，回收率分别为77.37%、76.77%、75.13%的钽铌锆混合精矿。新疆某大型碱性花岗岩型钽铌锆矿床，矿石中钽铌矿物主要为铌铁矿、烧绿石和少量褐钇铌矿；稀土矿物种类较多，分别属稀土磷酸盐、氟碳酸盐、氟化物、硅酸盐等，主要为独居石、氟碳铈矿，其次为磷钇矿、氟铈矿、氟钙钠钇石、硅钙钇石；锆矿物主要为锆石；金属硫化矿物含量极少，有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、毒砂；铁钛矿物有磁铁矿、钛铁矿、锐钛矿、褐铁矿；脉石矿物主要为钠长石、钾长石，其次为石英、黑云母、锂云母、霓石、钠铁闪石等。有用矿物嵌布粒度细。针对该类型细粒低品位钽铌稀土矿，研究开发了“磁选-重选”联合工艺。当给矿含(Ta+Nb)2O50.032%、REO0.092%时，全流程试验可获得含(Ta+Nb)2O53.444%、REO12.851%的钽铌稀土精矿，回收率(Ta+Nb)2O544.13%、REO57.27%。钽铌矿的广泛应用、资源的贫乏和细粒嵌布，促进钽铌浮选理论和实践的研究。高玉德[62，63]等人采用苯甲羟肟酸、C7-9羟肟酸和油酸作捕收剂分别对钽铌矿、石英及长石进行了可浮性研究。结果表明：苯甲羟肟酸、C7-9羟肟酸和油酸三种药剂对钽铌矿的捕收能力都随着矿浆pH值的变化而发生显著的改变。苯甲羟肟酸浮选钽铌矿的最佳pH值范围为6.0-10.0，C7-9羟肟酸浮选钽铌矿的最佳pH值范围为7.0-10.0，油酸浮选钽铌的最佳pH值范围为6.0-9.0。苯甲羟肟酸对钽铌矿有较强的选择捕收能力，C7-9羟肟酸的捕收性及选择性不及苯甲羟肟酸，油酸的捕收能力较强但选择性差。任嗥[64，65]等人研究了苄基胂酸，苯乙烯膦酸，双膦酸，环烷基异羟肟酸，C7-9烷基异羟肟酸在不同pH值和不同用量条件下对白云鄂博微细粒钽铌矿物的捕收效果。几种捕收剂选择性排序为：双膦酸>苄基胂酸>苯乙烯膦酸>C7-9烷基异羟肟酸>环烷基异羟肟酸。它们对铌钙矿的捕收能力排序为：环烷基异羟肟酸>C7-9烷基异羟肟>双膦酸>苯乙烯膦酸>苄基胂酸。试验结果表明：双膦酸是铌钙矿的良好捕收剂，而且铌钙矿的回收率在双膦酸用量为200mg/L且矿浆pH值为2.5-5.0时，达到了83.27%以上.巴西Araxa[66]选厂用胺类捕收剂浮选烧绿石获得良好效果。徐晓萍[67]等人研究了几种不同组合捕收剂对微细钽铌矿的选择性，试验结果表明：广州有色金属研究院研制的新种螯合物捕收剂HFA和一种辅助捕收剂HFB组合，在弱碱性介质条件下，对钽铌矿物的捕收效果最佳。任嗥[68]等人对白云鄂博的微细粒铌钙矿及其主要脉石矿物进行浮选研究，结果表明:淀粉对铌钙矿的抑制强于褐铁矿，可用于从粗选精矿中反浮选除去褐铁矿。六偏磷酸钠，草酸和羧甲基纤维素都可选择性地抑制白云石，选择性抑制效果顺序为：六偏磷酸钠>羧甲基纤维素>草酸。六偏磷酸钠用量为1.0mg/L时，白云石上浮率降至3.0%以下。羧甲基纤维素对铌钙矿没有抑制作用，草酸选择性相对较差。广州有色金属研究院选矿工程研究所[69，70]对江西横峰葛源钽铌矿浅部矿段矿石进行了研究，针对该矿钽铌矿物嵌布粒度细的特点，制定了粗粒重选细粒浮选的重—浮流程和全浮流程两个粗选试验方案。试验结果表明，重—浮流程由于采用重选尾矿脱泥后，泥入浮选、粗粒尾矿丢失的措施，入浮选的量减少了47.6%，从而大大地降低了选矿成本，重—浮流程的回收率比全浮流程高4.22%。获得精矿产率0.00278%、（TaNb）2O5品位53.61%、（TaNb）2O5回收率44.4891%。该所还对该矿的深部钠长石化花岗岩矿石进行了研究，提出采用两段重选粗选、细泥浮选流程，重选粗精矿采用浮-重-磁-电精选流程，得到综合指标：钽铌精矿的产率0.00354%，（TaNb）2O5品位为61.38%（其中Ta2O5品位为18.66%），回收率为65.9215%。考虑到有用矿物的综合回收，钽铌尾矿经磁选分离，可得到Li2O品位为1.34%、Rb2O品位为0.40%的铁锂云母产品和K2O+Na2O含量为8.98%的石英-长石产品。著名的大吉山钨矿69#矿体的钽铌资源丰富，近几年广州有色金属研究院选矿工程研究所和赣州有色金属研究所对其钽铌钨矿体进行了详细的选矿工艺研究，在优化小试及扩大试验结果基础上，2004年由广州有色金属研究院技术负责，赣州有色金属研究所和大吉山钨矿三家共同完成了国家“十五”科技攻关项目“大吉山钽铌钨矿高效选矿新工艺、新药剂研究”工业试验。针对矿石原矿品位低、嵌布粒度不均整体偏细、矿物种类繁多、性质复杂等工艺矿物特点制定了阶段磨矿阶段选别，粗粒重选，细泥浮选的浮重结合选冶结合的选别新工艺。试验结果显示钽铌和钨的回收率分别达到51%左右和83%左右，超过预期攻关指标3个百分点和7个百分点。广州有色金属研究院选矿工程研究所对肇庆某钽铌矿进行了研究，制定了一段棒磨与细筛构成闭路，采用重-磁-重联合流程回收钽铌。粗粒用重选、中矿经再磨矿后，采用广州有色金属研究院选矿工程研究所研制的SSS-Ⅰ型强磁机从尾矿中回收钽铌矿物，并用摇床精选，获得了较好的工业指标。钽铌尾矿是二次资源，应开发利用，综合回收尾矿中的有价金属。何书燊[71]对钽铌尾矿的综合回收，提出：+74μm粒级的矿物采用旋转螺旋溜槽丢失80%-90%的尾矿，产出的粗精矿采用湿式磁选机分离钽铌矿物，产出钽铌精矿和锡精矿；-74μm粒级的矿物采用高梯度磁选机分离钽铌矿物，粗精矿经浮选获得钽铌精矿，磁选尾矿再经浮选可获得锡精矿。白云鄂博铌资源经专家论证[72]，确定选择弱磁-强磁-浮选流程中强磁中矿浮选稀土尾矿作为综合回收中贫氧化矿铌资源的原料，采用浮选为主的“浮选-（磁选）”流程，不仅选矿回收铌，而且能回收铁，使白云鄂博中贫氧化矿铁选矿回收率提高2%-3%。另外，稀尾中残余稀土浮选进入易浮泡沫产品，品位达到REO15%左右，经一次摇床富集到REO大于30%，进一步浮选可得到REO大于50%的稀土精矿。江西宜春钽铌矿从选钽铌的原矿中综合回收锂云母每年达4万吨以上，20万吨以上长石产品。南平钽铌矿，通过广州有色金属研究院选矿工程研究所研制的SSS-Ⅰ强磁机脱除含铁矿物以及脱除细泥后，每年可产1.5万吨长石产品。20.2.3锆（铪）矿选矿技术进展锆矿床以砂矿床最有工业价值，98%锆英石为钛砂矿床的伴生品。钛锆砂矿选矿分为粗选和精选两个阶段。钛锆矿粗选国内外都采用重选方法，一般选用处理量大、回收率高又便于移动的选矿设备。海滨砂矿精选常见流程为传统的重选、干式磁选及电选联合流程。近几年也开始采用湿式精选工艺流程。刘丽华[73]等人研究了传统精选与湿式精选工艺流程的各自特点，指出：湿式精选流程首先用湿式磁选对原料分组，使各组份矿物组成简化及进一步分离，然后再利用重选、磁选作业进一步使矿物富集，最后用磁选和浮选将钛铁矿、锆英石和独居石的合格精矿选取出来。基本解决了传统海滨砂矿精选干湿多次交替的问题，减少了分选过程中的金属流失，提高了原料中有用矿物的综合回收程度。A．古尔[74]等人研究了细晶石和锆英石的浮选行为。考察了矿浆pH值、捕收剂种类和抑制剂种类等参数的影响。试验结果表明，锆石的可浮性比细晶石要好得多。两性捕收剂PorocollFS-R要好些。在pH值=4时，锆石与细晶石得到很好分离。广州有色金属研究院[75]对朝鲜某典型海滨砂矿进行综合利用研究，取得了较好结果。原矿含有磁铁矿、钛铁矿、锆英石及少量独居石等有用矿物，经预先筛分，丢弃少量低品位筛上产物，筛下产品采用新型TGL-0610塔式螺旋溜槽进行选别，螺旋粗精矿经湿式弱磁选出强磁性铁矿物，湿式中磁选出钛铁矿后，非磁产品采用摇床进一步选别，获得含ZrO254.10%的摇床精矿，中磁选出的钛铁矿及摇床精矿烘干，再进一步精选，可获得品位ZrO264.47%，对原矿回收率84.20%的综合锆英石精矿及品位TiO249.24%，对原矿回收率57.94%的综合钛铁矿精矿。20.2.4钛选矿技术进展钒钛磁铁矿是一种重要矿产资源，由于钒钛磁铁矿具有强磁性，各国均主要采用磁选方法，并且得到世界各国的普遍认可[76]。现阶段细粒钛铁矿的选别越来越引起厂家的重视，强磁浮选是回收细粒级钛铁矿的有效方法[77]。粗粒级钛铁矿的选别，普遍采用重选抛尾再选的方法。近几年，在提高重选效率、研制及使用新设备方面有了新进展[78]。周建国[79]等长期对攀枝花微细粒级钛铁矿回收和综合利用进行研究，根据试验研究获得的成果，提出粗粒级采用重选-强磁选联合流程，利用钛铁矿与脉石矿物在重力、磁性上的差异，强化原流程，Ti2O回收率提高10%以上，精矿品位30%左右。细粒级采用强磁-浮选流程，获得精矿产率29.21%，精矿品位为47.31%，回收率59.74%的选别指标。许新邦[80]为回收攀钢微细粒钛铁矿(-0.045mm)，采用高梯度磁选机，进行了回收微细粒级钛铁矿的磁-浮流程试验，结果表明，当给矿含TiO2为11.033%时，可获得品位44.46%，回收率为45.76%的良好指标。广州有色金属研究院研制的带式强磁机表面场强可达1T，用于攀钢选钛厂原矿抛尾作业，作业回收率达80%，抛尾率达35%以上。余文杰等[81]采用磁选柱分选攀枝花矿厂的含钛磁铁矿。结果表明，对钛铁矿预磁后用磁选柱分选比不预磁的精矿品位、产率、回收率皆有显著提高。攀钢选钛厂采用广州有色金属研究院研制的GL-2C螺旋选矿机代替原有的FLX-600mm铸铁螺旋选矿机取得了较好的结果，在精矿品位相近的情况下，微细粒级钛铁矿回收率提高15%[82]。摇床在钛铁矿选矿中得到广泛的应用，特别是一些小型矿山使用摇床便得到合格精矿[83]。李志章等[84]对昆明地区矿样采用摇床工艺，经除铁后钛铁矿精矿品位达到48.82%，回收率76%以上。电选作为生产钛精矿的最后把关作业，得到了广泛的应用，攀钢选钛厂采用长沙院研制的YD-3型高压电选机选别重选粗精矿，当原矿含TiO2为28.86%时，最终获得精矿品位47.74%，尾矿品位10.63%，作业回收率达84.18%的选别指标[85]。对钛铁矿浮选药剂的研究比较多，钛铁矿常用的捕收剂为脂肪酸类，国外多用油酸及其盐类。近年来有人研究使用异羟肟酸、苯乙烯膦酸和水杨羟肟酸等作为钛铁矿浮选捕收剂。两种或多种药剂组合起来，利用药剂的协同效应，其选别效果往往优于其中任何一种药剂。近几年采用混合药剂浮选钛铁矿成为研究的主要方向[83]。袁国红[86]等人针对攀钢钛业公司选钛入选原料中-0.045mm微细粒级进行试验研究，研制开发了适合该类复杂矿石的R-2捕收剂。工业试验结果表明，在给矿品位21%的情况下，最终钛精矿品位达47.5%以上，浮选回收率近70%。何虎[87]等人对攀钢粗粒级钛铁矿进行浮选试验，该试验采用ZY捕收剂对-0.074mm含量为22.19%和6.18%的物料进行试验研究，结果表明：ZY捕收剂具有很强的捕收性能和较强的选择性，且能回收通常认为浮选不能回收的+0.154mm粒级钛铁矿，工业应用效果良好。谢建国等[88，89]采用新型钛铁矿浮选捕收剂RST处理攀钢微细粒级钛铁矿。试验结果表明，对TiO2质量分数为19.75%的原矿，脱硫后以RST为捕收剂、草酸作抑制剂、硫酸调pH，经1次粗选4次精选闭路流程选别，钛精矿品位达48.28%，TiO2回收率为79.9%；同时其还提出采用新型捕收剂ROB用于攀枝花微细粒级钛铁矿浮选，工业试验获得精矿品位48%，回收率75%的良好指标。谢泽君[90]提出采用新型XT浮选捕收剂，试验结果表明，XT新型捕收剂捕收性能强、选择性好。在给矿品位TiO2为17.80%，可获得精矿品位TiO247.42%，作业回收率73.28%的较好指标。朱建光[91]报道了用苯乙烯膦酸与松醇油4：1比例混合，用来浮选攀枝花细粒钛铁矿，效果较好，获得精矿品位47.22%，回收率74.58%的指标。傅文章等[92]采用F968组合药剂浮选攀枝花钛铁矿，可实现全粒级入选（-0.15mm）。F968处理磁选尾矿，经一粗一扫四精选别，试验指标为：原矿TiO2品位11.03%，精矿TiO2品位48.45%，浮选作业回收率80%。余德文[93]等人对原生细粒钛铁矿抑制浮选使得捕收剂消耗较大，对于降低选矿成本不利的问题，进行了深入研究。研究表明：H2SO4、Pb2+离子对钛铁矿有较好的活化作用。以H2SO4为pH调整剂，Pb2+离子为钛铁矿活化剂，复配脂肪酸皂为捕收剂，在不添加任何抑制剂的情况下，实现了钛铁矿与脉石矿物的良好分离。在攀枝花选钛厂微细粒浮选结果为：给矿品位21.96%，精矿品位47.82%，回收率63.25%。余新阳[94]等人针对某选厂尾矿中金红石嵌连关系复杂采用常规选矿工艺难以有效回收其中钛资源问题，探索采用高效捕收剂ZP-01及分级浮选精矿再磁选—重选联合的新工艺。试验研究表明：采用高效捕收剂ZP-01及分级浮选精矿再磁选—重选的新工艺，可获得金红石精矿品位为81.06%的较好指标，使尾矿中钛资源综合回收难题得到较好解决。朱俊士等[95]研究了苯乙烯膦酸与钛铁矿的表面键合机理后认为，捕收剂与钛铁矿的作用，先通过其膦酸基团中的氧与钛铁矿表面具有未补偿键或弱补偿键的晶格阳离子生成四元环螯合物或难溶化合物。范先峰等[96]利用微波能预处理钛铁矿，其机理研究表明，微波能加速了钛铁矿表面亚铁离子氧化成三价铁离子，加强了油酸根离子在其表面上的吸附，从而大幅度提高了钛铁矿的浮选回收率。许向阳[89，97，98]采用ROB捕收剂浮选攀枝花钛铁矿，其作用机理表明，ROB可以通过电性吸附和化学吸附作用于钛铁矿表面，尤其在酸性介质中，电性吸附作用很明显；药剂吸附前后矿物表面电性的变化表明，ROB的吸附是影响矿物可浮性的重要因素。ROB在钛铁矿表面与Fe、Ti和O的电子结合能发生明显变化，ROB可能是以O为键合原子与矿物表面的铁、钛质点发生化学键合。S．布拉托维奇[99]等对复合的钙钛矿、钛铁矿和金红石的可浮性进行了研究，在浮选这三种矿物的过程中pH值、浮选前矿浆预处理和捕收剂种类对它们的浮选影响很大。同时还研究了改性的酯类捕收剂作用。指出：脂肪醇硫酸盐改性的磷酸酯可很好地浮选钙钛矿；石油磺酸盐改性的磷酸酯可很好地浮选钛铁矿；磷酸酯和琥珀酰胺酸盐的混合物浮选金红石最有效。有人指出[100]利用电动矿物处理机（EMP）模拟层可提高从重矿物沉淀物中提取金红石和锆石，EMP工艺是在目前应用静电技术分离金红石和锆石的方法不总是有效的情况下开发的，采用EMP工艺进行试验，已证明这种工艺更为有效，并且减少了分选步骤。高玉德[101]等人对黑山选铁尾矿进行综合利用研究，取得了较好结果。黑山选铁尾矿矿石性质复杂，绿泥石含量较高，分选困难。采用强磁选—粗精矿再磨—浮选工艺及广州有色金属研究院自主研制的钛浮选系列药剂，最终取得钛精矿品位TiO246.5%，相对强磁粗选给矿回收率大于50%的工业试验结果。陈树民[102]通过对攀枝花微细粒级（-19µm）物料性质研究，提出了回收钛铁矿的方法，试验结果表明，采用强磁-浮选工艺流程能够回收攀枝花微细粒级钛铁矿。唐明权[103]对攀钢在采矿、选矿及炼铁过程中产生的二次资源的综合利用进行了探讨。提出对采矿中产生的铁品位低于26%的贮矿采用粗粒抛尾方式以降低磨矿成本，用磁选工艺从炼钢渣中回收铁，从磁尾中回收微细粒级钛，从铁水中回收钒。2.3结语近几年来，选矿工艺、设备、药剂研究取得较大进展，稀有金属矿产资源综合开发利用进入一个崭新的阶段，选矿技术经济指标不断提高，资源得到较为充分的利用。随着稀有金属资源应用技术水平的提高，稀有金属工业和稀有金属资源深层次开发应用必将得到进一步发展，前景广阔。参考文献:[1]王学评，柴新夏，崔文娟.全球锂资源开发利用的现状与思考[J].中国矿业，2014，23（6）：10-13.[2]李丽，刘芳，吴锋，等.提锂用锰氧化物离子筛的研究进展[J].无机材料学报，2012，27（10）：1009-1016.[3]纪志永，焦朋朋，袁俊生，王阳.锂资源的开发利用现状与发展分析[J].轻金属，2013，（5）：1-5.[4]李冰心.2013全球锂资源开发现状[J].新材料产业，2013，（7）：32-36.[5]赵武壮.我国锂资源的开发与应用[J].世界有色金属，2008，（4）：38-40.[6]陈婷，康自华.我国锂资源及其开发技术进展[J].广东微量元素科学，2007，14（3）：6-9.[7]罗清平，郭朋成，李存增，陈亮.我国锂资源分布及提取工艺研究现状[J].湿法冶金，2012，31（2）：67-70.[8]亚洲金属网.锂的产量和消费情况[online]./metal/li/resources&production.shtml.[9]王海华.锂资源开发利用现状及前景[J].国土资源情报，2012，（4）：30-32.[10]符剑刚，蒋进光，李爱民，王晖.从含铍矿石中提取铍的研究现状[J].稀有金属与硬质合金，2009，37（1）：40-44.[11]刘若曦.战略金属铍揭秘[J].2012，（15）：40-41.[12]李爱民，蒋进光，王晖，符剑刚.含铍矿物浮选研究现状与展望[J].稀有金属与硬质合金，2008，36（3）：58-61.[13]郭宁.钽工业发展分析[J].中国金属通报，2012，（12）：38-40.[14]王海花.铌矿资源及其选矿工艺[J].有色矿冶，2011，27（6）：21-23.[15]李淑文.钽铌资源与生产现状[J].中国有色冶金，2008，（1）：38-41.[16]吴荣庆.合理开发锆资源，满足国内需求.中国金属通报[J].2012，(41):16-19.[17]U.S.GeologicalSurvey.MineralCommoditySummaries2013[M].Reston:U.S.GeologicalSurvey，2013.[18]张冬清，李运刚，张颖异.国内外钒钛资源及其利用研究现状[J].四川有色金属，2011，（02）：1-6.[19]吴景荣，王建平，徐昱，宓奎峰.中国钛资源开发利用现状和存在的问题及对策[J].矿业研究与开发，2014，34（1）:108-112.[20]吴贤，张健.中国的钛资源分布及特点[J].钛工业进展，2006，23（6）:8-12.[21]刘向阳.从钛矿到钛材产业链“演绎”态势[J].金属世界，2008，（6）：11-16.[22]赵巍.钛产品价格走势渐稳[J].中国金属通报，2011，（22）：34-35.[23]李明慧，郑绵平.锂资源分布及其开发利用[J].科技导报，2003，(12):38-41.[24]徐日瑶.青海湖水氯镁石脱水、电解制镁及高纯镁砂生产联合工艺[A].2001年全国镁行业年会论文集[C].2001.[25]张宝全.柴达木盆地盐湖卤水提锂研究概况[J].化工矿物与加工，2000，(10):13-15.[26]戴白希，李树枝.不可抗拒的趋势—从盐湖中提锂资源[J].中国地质，2002，260:45-47.[27]王宝才.我国卤水锂资源及开发技术进展[J].化工矿物与加工，2000，(10):13-15.[28]钟辉，周燕芳，殷辉安.卤水锂资源开发技术进展[J].矿产综合利用，2003，(1):23-28.[29]游清治.我国锂工业近年来的新进展[J].世界有色金属，2002，（7）：4-8.[30]钟辉.偏钛酸型锂离子交换剂的交换性质及从气田卤水中提锂[J].应用化学，2000，17(3):307-309.[31]朱慎林，朴秀兰，缑泽明.中性磷类萃取剂从卤水中萃取锂的研究[J].清华大学学报(自然科学版)，2000，40(10):47-50.[32]大井健太.海水からのリチゥム采取技术の开发[J].日本海水学会志，平成9年，37(12):1227-1236.[33]RameshC，HirofumiK，YoshitakaM，etal.Recoveryoflithiumfromseawaterusingmanganeseoxideadsorbent(H1.6Mn1.6O4)derivedfromL1.6Mn1.6O4[J].Ind.Eng.Chem.Res.，2001，40(9):2054-2058.[34]雷家珩，弓巧侠，尚健华，等.锂离子筛前驱体正尖晶石结构LiMn2O4的合成及其特性的研究[J].武汉大学学报(理学版)，2001，47(6):707-711.[35]雷家珩，尚建华，陈水熙，等.锰系锂离子筛材料的合成及性能研究[J].化工新型材料，2001，29(6):28-30.[36]KobayashiH，MatsuuraM，OeK，etal.Apparatusforextratinglithiuminseawater[P].JapanPatent:088420，2002.[37]叶强.从锂辉石矿中综合回收钽铌铁矿及锡石的试验研究[J].新疆有色金属，2004，(1):16-17.[38]廖明和，许温复，王学平.锂辉石重液分选试验[J].非金属矿，2003，26(6):40-41.[39]A.B.索萨.葡萄牙锂辉石矿石的选矿研究[J].国外金属矿选矿，2001，(10):29-31.[40]广州有色金属研究院.四川呷基卡锂多金属矿选矿试验研究报告[R].2013.[41]马斌霞.锂辉石-硫酸法生产碳酸锂工艺过程中酸输料浸出中和机理探讨[J].新疆有色金属，2000，(4):31-34.[42]何建璋.可可托海三号脉铍矿石的综合利用[J].新疆有色金属，2003，(4):22-24.[43]刘柳辉.绿柱石浮选粉矿生产工业氧化铍的实践[J].稀有金属与硬质合金，2002，30(4):25-26.[44]全俊.我国铍冶金工艺发展概况[J].稀有金属与硬质合金，2002，30(3):48.[45]李卫，叶红齐，刘振国.含氟铍矿石冶炼过程中氟的分离工艺研究[J].有色金属(冶炼部分)，2004，(2):23-25.[46]周少珍，孙传尧.钽铌矿选矿的研究进展[J].矿冶，2002，(增刊):175-178.[47]董天颂，邹霓，高玉德.细粒钽铌选矿新工艺的研究[J].矿冶，(增刊):179-180.[48]高玉德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