陸莎莎

（盛和資源（新加坡）國(guó)際貿(mào)易有限公司，南京 210023）

獨(dú)居石作為主要稀土礦產(chǎn)之一，其開(kāi)發(fā)利用受到很多國(guó)家的關(guān)注。我國(guó)擁有目前全球唯一的獨(dú)居石大規(guī)模加工能力，獨(dú)居石資源的開(kāi)發(fā)利用不僅可以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)稀土需求，還有助于鞏固我國(guó)在全球稀土市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。然而，獨(dú)居石資源的開(kāi)發(fā)與利用也面臨諸多問(wèn)題，對(duì)獨(dú)居石資源開(kāi)展全面研究，優(yōu)化相關(guān)政策，對(duì)我國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有十分重要的意義。

1 獨(dú)居石的性質(zhì)

獨(dú)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(dú)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(dú)居石的開(kāi)采和利用帶來(lái)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(qiáng)烈的放射性，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成的威脅不能忽視。

2 獨(dú)居石資源分布和開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

2.1 獨(dú)居石資源分布情況

全球獨(dú)居石資源分布廣泛，近些年，澳大利亞成功開(kāi)發(fā)多個(gè)大型獨(dú)居石礦場(chǎng)，總儲(chǔ)量估計(jì)達(dá)到520 萬(wàn)t。印度獨(dú)居石資源分布在海濱砂礦和內(nèi)陸砂礦中，稀土資源總儲(chǔ)量約為110 萬(wàn)t，約占全球儲(chǔ)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(dú)居石稀土礦[2]。此外，東南亞的泰國(guó)、越南、馬來(lái)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(guó)（簡(jiǎn)稱(chēng)剛果金）均出產(chǎn)獨(dú)居石，但是暫時(shí)沒(méi)有詳細(xì)的儲(chǔ)量數(shù)據(jù)。在中國(guó)，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(tái)灣省的海岸帶；內(nèi)河沖積型礦床主要分布在湖南省岳陽(yáng)市、益陽(yáng)市等地的內(nèi)河河道和洞庭湖近岸，礦床規(guī)模較小?？偟膩?lái)說(shuō)，獨(dú)居石資源在全球各地廣泛分布，但開(kāi)采價(jià)值取決于礦石質(zhì)量、規(guī)模以及開(kāi)采難度等因素。

2.2 獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)歷史

中國(guó)曾大量開(kāi)發(fā)沿海地區(qū)的獨(dú)居石資源。但是，為了避免開(kāi)采獨(dú)居石礦造成放射性污染，2015 年起，中國(guó)正式禁止開(kāi)采單一獨(dú)居石礦。國(guó)內(nèi)砂礦選礦企業(yè)加工進(jìn)口的砂礦，以副產(chǎn)品的形式產(chǎn)出獨(dú)居石，這是國(guó)內(nèi)獨(dú)居石的主要生產(chǎn)方式。國(guó)內(nèi)選礦廠對(duì)進(jìn)口的海濱砂礦（含鋯英砂、金紅石和鈦鐵礦）進(jìn)行選礦，生產(chǎn)鋯英石、金紅石和鈦鐵礦，同時(shí)形成副產(chǎn)品。我國(guó)從事鋯英砂、金紅石和鈦鐵礦生產(chǎn)的選礦企業(yè)達(dá)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(dú)居石開(kāi)發(fā)也有各自的特點(diǎn)。澳大利亞是獨(dú)居石資源大國(guó)，探明的稀土儲(chǔ)量達(dá)到520 萬(wàn)t。巴西是最早開(kāi)采獨(dú)居石的國(guó)家。美國(guó)在19 世紀(jì)末開(kāi)始開(kāi)采河流獨(dú)居石砂礦。南非在20 世紀(jì)中葉也是全球獨(dú)居石的主要生產(chǎn)地，生產(chǎn)的獨(dú)居石主要來(lái)源于單一開(kāi)采。

2.3 獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

由于全球釷資源需求量減少，加工獨(dú)居石帶來(lái)放射性污染，獨(dú)居石的開(kāi)發(fā)在21 世紀(jì)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(dú)居石作為重要的稀土礦石之一，正得到越來(lái)越多的關(guān)注。中國(guó)擁有全球領(lǐng)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(duì)優(yōu)勢(shì)，但因其放射性污染問(wèn)題沒(méi)有明確的法律法規(guī)加以規(guī)范，其開(kāi)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(kāi)發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)及信息公開(kāi)辦法（試行）》，明確了包括獨(dú)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(cè)要求，并通過(guò)白名單的形式向社會(huì)公布滿(mǎn)足環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)要求的加工企業(yè)，解決了獨(dú)居石加工的放射性污染監(jiān)測(cè)問(wèn)題。此后，中國(guó)的獨(dú)居石開(kāi)發(fā)進(jìn)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(kuò)大數(shù)倍；獨(dú)居石冶煉企業(yè)方面，中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司牽頭與多家企業(yè)合作，在湖南省建設(shè)運(yùn)營(yíng)了全國(guó)首家國(guó)家部委認(rèn)可的合規(guī)獨(dú)居石資源綜合利用企業(yè)，山東省等地也有獨(dú)居石冶煉企業(yè)正在建設(shè)中。

3 獨(dú)居石冶煉工藝

獨(dú)居石的提取過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，選礦目標(biāo)是提高稀土的氧化物含量，以滿(mǎn)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(lái)最大限度地提取獨(dú)居石。在我國(guó)，獨(dú)居石分離冶煉的企業(yè)主要集中在湖南省，其中益陽(yáng)市和永州市的企業(yè)最為突出。這些企業(yè)采用的獨(dú)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(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件、設(shè)備技術(shù)和資源分布等因素有關(guān)。

4 獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)利用的環(huán)境影響評(píng)價(jià)

獨(dú)居石開(kāi)采與冶煉過(guò)程帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題備受關(guān)注，但它依然是稀土資源的重要來(lái)源。獨(dú)居石冶煉的環(huán)境影響主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面，即廢氣、廢水和廢渣。當(dāng)前，燒堿浸煮工藝已經(jīng)顯著減少?gòu)U氣排放，但廢水和廢渣的問(wèn)題依然突出。其中，廢渣中富集的釷、鈾等放射性元素對(duì)環(huán)境和人體健康的影響不容忽視。在生產(chǎn)過(guò)程中，一些企業(yè)對(duì)廢水排放有了嚴(yán)格的控制，但廢渣處理仍然存在問(wèn)題，一部分放射性廢渣未經(jīng)過(guò)處理直接堆積，形成對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期污染[4-5]。

面對(duì)以上問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)獨(dú)居石冶煉行業(yè)進(jìn)行規(guī)范化管理，鼓勵(lì)企業(yè)采用新技術(shù)進(jìn)行深度處理和綜合利用。這不僅可以減少對(duì)環(huán)境和人體健康的影響，還可以回收和利用獨(dú)居石中的稀土資源，實(shí)現(xiàn)資源的全面利用和綠色循環(huán)。同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)工作環(huán)境、職業(yè)衛(wèi)生、產(chǎn)品包裝及運(yùn)輸過(guò)程的管理，以降低獨(dú)居石的環(huán)境影響?？偟膩?lái)說(shuō)，采用環(huán)保的生產(chǎn)工藝，運(yùn)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(dú)居石資源開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

獨(dú)居石是一種富含稀土元素的礦石。為了準(zhǔn)確評(píng)估獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益，要從多個(gè)方面綜合分析。采用獨(dú)居石礦作為原料進(jìn)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(dú)居石精礦可產(chǎn)出約1.1 t 氯化稀土，但各地獨(dú)居石稀土配分存在較大差異，不同產(chǎn)地的獨(dú)居石生產(chǎn)的氯化稀土單位價(jià)值也不同。獨(dú)居石配分中，鐠、釹、鋱、鏑為其中主要的計(jì)價(jià)元素，全球主要產(chǎn)地的配分如圖1、圖2 所示。

6 我國(guó)獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)利用的政策建議

6.1 加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新

在獨(dú)居石開(kāi)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(dǎo)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(yīng)積極開(kāi)發(fā)新型高效開(kāi)采方法和設(shè)備，提升礦石開(kāi)采及選礦效率，減少環(huán)境影響。同時(shí)，要進(jìn)行尾礦綜合利用研究，提高資源回收率，減少?gòu)U棄物的產(chǎn)出。冶煉分離技術(shù)方面，要深入研究獨(dú)居石特性，開(kāi)發(fā)高效的冶煉流程，提高稀土等有價(jià)元素的回收率。此外，應(yīng)著重研發(fā)綠色冶煉技術(shù)，降低冶煉過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響。

6.2 加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

環(huán)境保護(hù)是獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)利用中不可忽視的因素。要采取嚴(yán)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(guò)程中，企業(yè)要落實(shí)高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保措施，減少?gòu)U物排放，回收利用廢物，有效處理尾礦，切實(shí)保護(hù)環(huán)境。此外，應(yīng)推廣使用清潔能源和低碳技術(shù)，以減少獨(dú)居石開(kāi)發(fā)過(guò)程的碳排放。這就需要技術(shù)創(chuàng)新和政策鼓勵(lì)，共同促進(jìn)礦產(chǎn)開(kāi)采和加工行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。在這一過(guò)程中，關(guān)鍵的一環(huán)是培育公眾對(duì)獨(dú)居石綜合利用的科學(xué)認(rèn)識(shí)。要加強(qiáng)教育和宣傳，增強(qiáng)社會(huì)各界對(duì)獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)利用的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視度，從根本上提升我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的綠色水平。最后，要將環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。只有這樣，才能保障我國(guó)獨(dú)居石資源的持久開(kāi)發(fā)，同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

7 結(jié)語(yǔ)

獨(dú)居石資源的有效開(kāi)發(fā)利用是我國(guó)礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略的重要組成部分。在確保環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的前提下，要加強(qiáng)科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)資源的高效開(kāi)發(fā)利用，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。此外，必須通過(guò)政策引導(dǎo)和國(guó)際合作，加快我國(guó)獨(dú)居石產(chǎn)業(yè)的國(guó)際化進(jìn)程，提升我國(guó)在全球稀土資源市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力?？偟膩?lái)說(shuō)，要立足當(dāng)前，規(guī)劃長(zhǎng)遠(yuǎn)，全面提升我國(guó)獨(dú)居石資源開(kāi)發(fā)利用水平。