:关键矿产是指当前和未来相当长时间内现代社会可持续发展所必须但在稳定供给方面又存在高风险的金属矿产资源,主要包括稀土、稀有、稀散金属和部分稀贵金属矿产资源。关键金属由于具有极度耐高温、耐腐蚀、光学和电磁性质优良等物理化学特性,是航空航天、电子信息、高端制造、新能源、新材料等重点领域和新兴产业发展的重要物质基础。由于高科技和新兴产业的快速发展,未来几十年全球对关键矿产的需求将迅猛增长,供需矛盾将日益突出,可以说,未来国际矿产资源和科技的竞争在很大程度上将集中于对关键矿产资源的博弈。过去十余年来,中国一直为矿产资源第一消费大国,在未来较长时间内对关键矿产的需求量仍将持续增长。面对国内强劲需求和严峻的国际资源竞争态势,迫切需要加大科技创新力度,持续开展关键矿产成矿基础理论和综合利用技术研究。中国的关键矿产种类丰富,成矿过程中关键金属元素的地球化学行为和成矿机制复杂,矿化类型多样,空间分布成群成带,资源潜力大。未来要聚焦关键金属元素超常富集基础理论,重点解决好三方面的科学问题:(1)地球多圈层相互作用对关键金属元素富集的控制作用;(2)关键金属元素富集机制与成矿规律;(3)关键金属元素赋存状态与分离技术。该文立足国际关键矿产资源形势,提出了全面提升我国对关键矿产资源的管理、勘查、开发和综合利用水平及保障关键矿产资源安全的思考和建议。
:关键矿产;矿床类型;研究内容;资源战
0引言
关键金属(CriticalMetals)或关键矿产(CriticalMinerals)是指当前和未来相当长时间内现代社会可持续发展所必须但在稳定供给方面又存在高风险的金属矿产资源,主要包括稀有金属(如Li、Be、Rb、Cs、Nb、Ta、Zr、Hf、W和Sn等)、稀土金属(REE:La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc和Y)、稀散金属(Ga、Ge、Se、Cd、In、Te、Re和Tl)和部分稀贵金属(铂族元素(PGE:Pt、Pd、Os、Ir、Ru和Rh)、Co和Cr等)。关键金属由于具有极度耐高温、耐腐蚀、光学和电磁性质优良等物理化学特性,是航空航天、电子信息、高端制造、新能源、新材料等重点领域和新兴产业发展的重要物质基础,由于高科技和新兴产业的快速发展,未来几十年全球对关键矿产的需求将迅猛增长,供需矛盾将日益突出,可以说,未来国际矿产资源和科技的竞争在很大程度上将集中于对关键矿产资源的博弈[1]。为此,以美国、欧盟及澳大利亚为首的西方国家,相继提出关键矿产目录和清单,明确其供应安全为国家战略,制定了各自的关键矿产发展战略,并启动了关键矿产重大研究及勘探计划,旨在减少因关键矿产资源供应链中断而带来的国家安全与经济发展隐患,保障关键矿产资源的稳定供给。中国关键矿产具有明显的优势,特别是稀土元素矿产,具有较大的储量优势和资源潜力。但也应该看到,数十年的经济高速增长和高科技、新兴产业的快速发展,对资源的消耗极大。已有资料表明,43种主要矿产资源中,我国有32种消费量居世界第一,24种消费量占比超过全球的40%,18种大宗和关键金属矿产对外依存度居高不下(40%~99%)[2-5],未来较长时间(10年)内对关键矿产的需求量仍将持续增长,中国一度优势的稀土元素和若干稀有、稀散元素矿产储量全球占比近年来也在下降,国际话语权有所减弱。面对迫切的新兴产业资源需求和严峻的国际资源竞争态势,迫切需要加大科技创新力度,为保障我国关键矿产资源的安全供应提供科技支撑。1关键矿产国内外研究现状
1.1国内外对关键矿产的界定关键矿产对新材料、新能源、信息技术、航空航天、国防*工等新兴产业具有不可替代或重大的用途。基于关键金属矿产对国家安全和新兴产业发展的重大意义,全球各大经济体,近年来先后制定了各自的关键矿产发展战略(表1)。日本资源匮乏,早在20世纪60年代就对工业生产所需的矿产资源进行分析,并对海外矿产资源进行调查。年日本出台了“稀有金属保障战略”,直接给出了31种优先考虑的战略矿产[6]。美国20世纪70年代中期就开展了关键进口材料的研究和布局。年,随着战略性新兴产业的快速发展,美国又开始了新一轮的关键矿产研究,在年发布对经济发展和国家安全至关重要关键金属种类为43种,年又调整为35种(表1),并围绕这些关键金属矿产进行了项目布局[7]。年,美国发布应对矿物进口依赖提出了6项行动纲领、24项目标和61项建议,包括推进关键矿产供应链转型、加强与盟国合作、减少国内矿产资源开发审批限制、促进国内稀土和其他关键矿产的生产等[8]。欧盟于年就启动了关键矿产的布局。并在年提出了原材料愿景与科技创新路线图,建立了关键金属原材料信息系统(RMIS),并设立了相关的重要研究计划[9]。澳大利亚年列出了对于国防、太空、能源和先进制造非常重要的24种关键矿产清单[10]。年,俄罗斯确定了主要三类战略矿物原料和重要的矿产资源类型清单(表1)[11],并明确提出保障提高俄罗斯地质研究程度,保持俄罗斯在全球矿物原料供给中的领先地位。此外,联合国环境规划署也在年列出了4类未来可持续技术及所应用的金属[12]。
近些年来,各国的关键矿产战略呈现*策数量增加、*策