專家建議推動綠色高效開發(fā)鎢資源
2012年09月20日 15:24 3049次瀏覽 來源: 國土資源部網(wǎng)站 分類: 鎢
僅剩23年的開采保證年限,供應了全球鎢需求量的80%,在國際競爭中缺少話語權……這就是我國優(yōu)勢礦產(chǎn)資源——金屬鎢所面臨的現(xiàn)狀。
長期以來,我國鎢資源因儲量、產(chǎn)量和出口量位居世界第一,而被業(yè)內(nèi)人士稱為“三個第一”。然而,經(jīng)過多年開采,我國已面臨嚴重的鎢資源危機,不僅體現(xiàn)在數(shù)量上,也體現(xiàn)在質量上。
近日,在以“基于鎢的稀有金屬資源高效提取與循環(huán)利用”為主題的第430次香山科學會議研討會上,會議執(zhí)行主席、廣州有色金屬研究院院長邱顯揚指出:“如何高效提取和開發(fā)鎢資源,提高鎢資源的應用價值,已成為我國從鎢資源大國走向鎢資源強國的當務之急。”
黑鎢資源面臨枯竭
江西省大余縣是我國最早發(fā)現(xiàn)黑鎢礦的縣,一直被譽為“中國鎢業(yè)發(fā)祥地”,卻在2011年底公布的“全國第三批資源枯竭城市”名單中榜上有名。
大余縣的變遷是我國鎢資源危機的一個縮影。據(jù)統(tǒng)計,從2003年至2011年,我國鎢礦儲量從420萬噸降低至190萬噸,減少了54.8%。而按照我國2010年鎢資源的生產(chǎn)能力計算,目前鎢基礎儲量的開采保證年限僅剩23年。
更加令人擔憂的是,鎢礦資源質量問題也相當嚴重。邱顯揚告訴記者:“隨著鎢礦資源的逐年開采,鎢礦山品位呈逐年降低的趨勢。”
礦物學上,金屬鎢在成礦過程中形成鎢酸鹽類,其中黑鎢礦(鎢錳鐵礦)和白鎢礦(鎢酸鈣礦)最具有工業(yè)價值。黑鎢礦成分相對簡單,易于采選。而白鎢礦富礦少、組分復雜、品位較低。長期以來,這種低品位的復雜鎢原料盡管占全國鎢資源儲量的70%,仍然難以得到與黑鎢礦媲美的青睞。
正因如此,我國以前消耗的大部分是黑鎢礦。然而,目前的現(xiàn)實是,“黑鎢資源越來越接近枯竭,以白鎢礦為主的局面已經(jīng)形成。”中國工程院院士、北京礦冶研究總院研究員孫傳堯直言不諱地說。
冶金難題亟待解決
低品位鎢礦中,往往含鉬、磷、砷、硅等雜質,增加了冶金提取的難度。目前,鎢與高含量雜質分解技術尚未成熟,現(xiàn)有的萃取法、離子交換法和沉淀法不僅消耗大量化學試劑、造成環(huán)境污染,過量輔助材料的加入還將對后續(xù)工序帶來困難。
“我國的鎢濕法冶煉水平居世界領先地位,工業(yè)上用氫氧化鈉分解白鎢礦并廣泛推廣。”中南大學冶金科學與工程學院教授趙中偉告訴記者:“過去,這在國外認為是不可能進行的。”
但是,就算堿用量增加4到6倍,低品位鎢礦的分離仍然未能取得良好效果。據(jù)統(tǒng)計,我國鎢冶煉廢渣中鎢含量高達2.5%,每年鎢精礦損失高達3550噸,相當于一個大型鎢礦的產(chǎn)量。而堿用量的增加則將導致加工費用的居高不下,輔助原料及熱、動能消耗的大幅增加。趙中偉認為,現(xiàn)有技術單獨以低品位鎢礦為原料進行生產(chǎn),因成本過高而無法實現(xiàn)經(jīng)濟冶金。
同時,鎢礦冶金環(huán)境污染嚴重。最新數(shù)據(jù)顯示,我國鎢冶煉廢水年排放量達1600萬噸,廢水的各項指標均遠超國家標準。而國內(nèi)鎢冶煉企業(yè)的工藝均無法實現(xiàn)廢水零排放。“萃取工藝排放高濃度的硫酸鈉廢水、離子交換工藝則排放大量低濃度含鹽廢水。”邱顯揚說。
高端產(chǎn)品缺乏
中國工程院院士、北京工業(yè)大學教授左鐵鏞指出:“鎢是現(xiàn)代國防中不可替代的‘戰(zhàn)略金屬’,其工業(yè)制品也應是整個行業(yè)關注的焦點。”
近年來,我國鎢制品制備取得了長足進步,產(chǎn)量占世界的40%以上,穩(wěn)居世界第一。然而,在性能上,國內(nèi)鎢制品主要以中低檔為主。“高精度、大尺寸、復雜鎢制品零部件以及功能梯度合金的制備技術、裝備水平與國外差距較大,產(chǎn)品密度、硬度、斷裂韌性等性能還無法滿足現(xiàn)代工業(yè)和國防工業(yè)對鎢制品的要求。”邱顯揚說。
硬質合金制品是一種主要的鎢制品。目前,國內(nèi)共有硬質合金企業(yè)600多家,制造高精密刀具、模具和工程機械配件等高附加值產(chǎn)品的比重極低。
這是由于國內(nèi)鎢制品的純度、粒度和均勻性控制尚未得到有效解決,企業(yè)技術質量標準建設滯后。據(jù)調(diào)查,多數(shù)企業(yè)科技投入少,研發(fā)投入不到銷售收入的1%,直接影響了原創(chuàng)高端產(chǎn)品的突破。
同時,廢舊硬質合金中鎢含量約40%到95%,美國廢硬質合金利用率已占其鎢總用量的35%到40%。而據(jù)估計,目前我國二次鎢資源的利用率僅為24%左右。提高鎢制品的二次資源回收率,則有望實現(xiàn)鎢資源、能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。對此,邱顯揚指出,鎢材的解離及鎢化物提純、轉化行為是這一過程亟待突破的關鍵性技術。
除此之外,與會專家一致認為,積極開發(fā)礦山循環(huán)利用清潔生產(chǎn)技術、鎢礦物與伴生元素的分離及新一代鎢基合金的材料性質,才能解決當前低品位鎢資源面臨的開采、冶煉和制造問題,最終實現(xiàn)鎢資源的綠色、高效開發(fā),從而推動整個鎢工業(yè)的崛起。
責任編輯:hq
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