FZDF038-2011我国稀土工业研究报告----福州东峰矿山工程有限公司摘要: 本文介绍了稀土的基本知识，我国稀土资源储量及开采情况、稀土冶金及稀土材料工业发展状况、稀土应用市场与进出口情况、稀土市场、价格行情预测等。
稀土元素包括原子序数从57到71的15个镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相似的钪和钇，共17个元素。
我国在工业上利用的稀土矿物主要有3种:包头混合型稀土矿、四川氟碳铈矿、南方离子吸附型稀土矿。
根据稀土元素在物理化学性质和地球化学性质的某些差异和生产工艺的要求，分为轻、重两组或轻、中、重稀土三组。
两组的分类法开始是基于人们把溶解度较小的、钆之前的稀土硫酸复盐富集在一起，故把钆之前的元素称为稀土元素或铈元素，钆和钆之后的元素称为重稀土元素或钇组元素。
三组的分类法通常是根据酸性萃取剂对稀土元素萃取的难易程度以及工艺需要来分组，往往把镧至钕富集在一起称为轻稀土元素，把钐、铕、钆称为中稀土元素，把钆之后的元素（包括钆）称重稀土元素。
稀土元素因其独特的电子层结构, 使其具有优异的磁、光、电等特性。
人们利用稀土元素的特殊性质开发出了一系列不可取代的、性能优越的稀土材料, 被广泛应用于冶金机械、石油化工、轻工农业、电子信息、能源环保、国防军工和高新材料等13 个领域的40 多个行业, 是当今世界各国改造传统产业, 发展高新技术和国防尖端技术不可缺少的战略物资。
近10 年来, 随着稀土在高科技领域的开发应用研究不断取得重大突破, 稀土材料的应用越来越广, 特别是稀土永磁材料、发光材料、储氢材料等稀土功能材料在高新技术产业中的大规模应用, 已成为拉动国民经济与国防建设持续稳定发展的重要支撑条件, 并促进了相关产业的发展和科学进步。
我国是世界稀土资源大国, 稀土开发和利用一直受到我国政府和历代领导人的重视, 广大稀土工作者经过多年的科技攻关和产业开发, 稀土工业获得了快速的发展。
2005 年, 我国稀土冶炼分离产品产量达到10. 39 万吨, 占世界稀土总需求量的90 %以上; 国内稀土应用量达到5. 19 万吨 , 约占世界稀土总应用量的47 %; 出口量达到5. 53 万吨 , 为国外稀土需求量的90 %。
我国已成为世界稀土生产大国, 稀土出口大国和消费大国, 在世界稀土市场上具有举足轻重的地位。
1 稀土资源及开采情况世界稀土资源丰富, 而且新的稀土资源不断发现, 但分布不均匀, 已知含稀土矿物约有250种, 已开采利用的仅十几种。
轻稀土矿物原料主要有氟碳铈矿、独居石、铈铌钙钛矿;重稀土矿物原料主要有磷钇矿、褐钇铌矿、离子吸附型稀土矿、钛铀矿等。
中国稀土资源极为丰富, 具有储量大、品种齐全、分布集中、主要矿床的稀土赋存状态特殊等特点。
根据美国地质调查局统计, 2003 年世界稀土储量和储量基础(以氧化物计) , 分别为8000 和5000 万吨。
中国稀土储量2700 万吨 , 占世界稀土储量的30 %以上, 储量基础8900 万吨 , 为世界储量基础的59 %以上, 其中钇储量为54 万吨 , 占世界钇储量的40 %。
主要稀土资源有内蒙古白云鄂博混合型稀土矿、四川冕宁牦牛坪、山东微山碳氟铈矿和江西、广东、广西、湖南、福建、云南、浙江离子吸附型稀土矿。
我国稀土矿产品总量逐年适度增长, 2008年我国稀土矿产品产量12.5万吨，同比增长3.5%，2005年我国稀土矿产品产量达11. 9 万吨 , 比2004 年增长21.00 % , 比2000 年增长63.01 %。
1. 1 内蒙古白云鄂博矿白云鄂博矿是中国也是世界最大的稀土矿山,是稀土与铁、铌、钍等元素共生的综合矿床。
矿物类型复杂, 其中稀土矿物15 种之多, 但主要是氟碳铈矿和独居石的轻稀土混合矿, 主东矿稀土氧化物平均含量5 %左右。
稀土、铌、钍等资源随铁矿采出, 铌、钍等资源尚未开发利用。
包头钢铁(集团) 有限责任公司选矿厂(现为稀土高科技股份有限公司) , 采用弱磁2强磁2浮选联合选矿工艺选铁精矿, 部分选铁尾矿为原料选稀土, 产品为氟碳铈矿独居石混合精矿, 品位有(REO) : 34. 5 % , 45 % , 50 % , 55 % , 60 % 5 种类型。
稀土选矿成本是国内稀土精矿生产厂家同级成本的60 % , 这也是国外稀土精矿生产厂家难以抗衡的主要原因。
包头市达茂旗稀土选矿厂采用的选矿工艺是把含铁稀土原矿石破碎, 磨细后优先浮选稀土, 浮选稀土后用强磁选铁, 稀土原矿品位8 % , 稀土精矿品位47 %～50 % , 稀土收率60 %左右。
近年来,针对精矿品位不高和选矿稀土回收率低的问题,2005 年包头市达茂稀土公司、包头市黄河文化和经济发展研究会为提高稀土精矿质量和选矿回收率, 利用串级萃取理论使矿物浮选过程变得简单,指标易控制, 并进行了工业试验。
试验证明, 不同的浮选级数可以得到不同的品位和回收率的精矿。
对白云鄂博矿一些难选类型的矿石, 从原矿直接浮选(一次粗选、二次扫选、四次精选) , 可得到稀土品位59 % , 回收率90 %的好结果。
这对包头矿的选矿在理论和技术上是一个大的突破。
1. 2 四川稀土矿产资源自1960 年在冕宁三岔河发现稀土矿后, 于1986 年开始对稀土矿的普查和详查, 至今已初步查明四川省稀土矿29 处, 主要集中分布在冕宁县的牦牛坪和德昌县的大陆槽。
牦牛坪稀土矿床规模居各矿床之首, 矿床的工业矿物绝大部分为氟碳铈矿, 次为氟碳钙铈矿,少量硅钛铈矿等。
矿石中80%的稀土集中在氟碳铈矿内, 该稀土矿中La ,Ce , Pr , Nd 轻稀土占98%以上, 中重稀土配分仅1 %～2 % , 是典型的氟碳铈矿。
四川稀土矿开发利用: 自1989 年开始在冕宁牦牛坪矿区开采, 绝大多数企业以人工为主, 缺少现代化采矿装备, 采矿回收率普遍偏低, 矿山无整体规划, 企业无开采设计方案, 资源不清, 采富弃贫的问题比较严重, 矿区企业曾达到80 多家,规模小、技术水平低, 经多次整顿, 限劣扶优和自然淘汰, 现在仍有7～8家。
最近, 凉山自治州及县政府对矿山将进行重组治理整顿, 将整合为3～5户, 限制矿山开采量在3万吨(REO)以内, 治理整顿成功可以做到加强环保治理, 科学有序开采。
目前, 牦牛坪稀土矿以露天开采为主, 成本低, 大量地表群采, 地表矿越来越少, 开采难度增大, 向深部采掘需现代化技术装备, 采矿成本增加, 产品竞争力下降。
四川稀土矿与美国芒廷帕斯(Mountain Pass)稀土矿, 越南都巴奥(Dongpao)稀土矿,中国微山的氟碳铈矿类同,分选这种矿的方法以重选、磁选、浮选为主。
四川稀土矿目前有3 种选矿方法生产氟碳铈矿精矿: 摇床重选, 重选加磁选和重选加磁选、浮选。
单一重选法只能获得（REO）50%～60%,回收率45 %～55 %的氟碳铈精矿。
重选磁选法可获得部分高品位稀土精矿, 稀土回收率60%～66%,大量微细粒氟碳铈矿从尾矿中流失, 造成稀土资源严重浪费。
重选2磁选2浮选法,从重选和磁选丢弃的尾矿中再采用高效捕收剂浮选氟碳铈矿,稀土精矿品位REO 达到60%～72%,稀土回收率80%～85%,精矿中含二氟化钍0.24%～0.30%,大幅度提高了稀土矿产资源的利用率。
1. 3 离子吸附型稀土资源南方7省的离子吸附型稀土矿是中国特有的中重稀土资源,江西寻乌等地离子型中重稀土矿中,Sm2O3 , Eu2O3 , Gd2O3 , Tb4O7 分别比美国芒廷帕斯氟碳铈矿中含量高10倍,5倍,12倍和20倍。
所以, 中国南方离子型矿中重稀土资源,不论资源量还是稀土元素种类、配分,是目前世界上任何国家无法相比的, 具有市场竞争力的稀土矿资源。
离子型稀土矿的开采,先后采用了3种不同的工艺技术,即池浸、堆浸和原地浸工艺,对矿山环境治理与生态环境状况差别显著不同,原地浸矿工艺实现了“绿色采矿”,保持水土,不破坏生态环境,资源利用率高(75 %),但该工艺只适用于简单地质类型的矿体,对于复杂地质类型矿体和少量特殊性矿体,不适用原地浸矿工艺。
江西、广东、福建等南方各省大部分地区, 仍采用堆浸、池浸工艺。
露天池浸工艺, 资源利用率只有约30%,堆浸工艺资源利用率只有50 %～60%,每生产1吨稀土氧化物要破坏160～200m2 的地表植被,要剥离表土300m3,尾矿量约1200m3,造成水土流失、水系污染,给沿岸居民生活带来很大的困难,对矿山环境、生态及安全造成了威胁。
离子型稀土作为一种战略资源于1991年被列入国家实行保护性开采的特定矿种之一。
随着近几年高新技术的蓬勃发展，稀土元素的各种特性将全面被人们所发现和利用，尤其是南方离子型稀土资源中富含的中、重稀土元素。
面对市场的强劲需求，越来越显示其重要的位置。
南方离子型稀土资源的宝贵性、稀缺性、重要性导致了整个中国南方稀土工业格局发生了较大变化，由于国际竞争的激烈，所有知名公司都非常重视“供应链”的建设，一个公司只是“链条”中的某个环节，而这一“链条”最重要的就是源头的稳定供应----资源。
资源区域位置的重要性导致了稀土产业群的急剧转移。
南方离子型稀土的最重要分离基地----江苏的地位受到动摇，江苏最大的二个工厂江阴加华在江西定南县建有年分离2000吨稀土的工厂、宜兴新威也在探讨与广东省河源市及和平县的南方矿资源地的合作。
日本昭和电工继2003 年9月在包头建钕铁硼合金厂之后，2005年底又与江西赣州市政府洽谈合资建合金厂，日本NEOMAX的最高经营层及信越、TD K 2005年几次到江西考察，落实资源的稳定供应，这就是“追随客户”定律，也是跨国公司的“群居生存”法则。
下面我们从矿山开采--- 工厂分离--- 获得稀土金属产品等方面来探讨中国南方稀土工业格局的现状及变化趋势。
目前南方离子型稀土矿山开采的投资和生产经营主体全部为民营资本和个体采矿业主。
整体生产规模能力可超过1000 吨（R EO ），单个矿山规模生产能力差异很大，原地浸矿矿山规模能力一般在100-500 吨（REO）/年之间，池浸矿山规模能力一般在10-100吨（REO）/年之间。
原地浸矿资源利用率在75%左右，池浸生产资源利用率却只有26%左右。
江西是上个世纪80 年代中后期最早开始大规模化的工业开采，其次是广东，随后是福建、湖南、广西。
前期的开采均是采用池浸技术，总体资源利用率很低，浪费严重，资源消耗过快。
特别是素有重稀土之乡江西龙南县，据2003 年12 月统计，已探明的高钇重稀土的可采工业储量仅40000 吨左右，按年产4500 吨的规模，80% 的利用率，也仅仅只有7 年的可采资源。
多年来，江西省一直是南方离子型稀土矿的最大开采生产供应商，处于垄断地位。