南方稀土矿开采存多重隐患

在我国江西、福建、湖南、广东、广西、云南等南方省份的崇山峻岭之间,蕴藏着丰富的离子型重稀土资源,这是我国等少数国家才拥有的特殊稀土矿床,其已经探明的储量,占全球已探明离子型重稀土资源的90%以上。

近些年来,南方离子型重稀土矿区普遍采用原地浸矿的工艺开发稀土。对此,稀土业界相关人士在接受本刊记者采访时指出,虽然与过去回收离子型重稀土矿的池浸工艺相比,原地浸矿的离子型重稀土开采工艺在环保指标等方面已经有了长足的进步,但是利用这种工艺开发离子型重稀土资源,容易破坏矿区的地质结构,进而引发山体滑坡。同时,由于矿场设计上存在缺陷,在浸取稀土过程中使用的部分化学药剂也存在泄漏风险。

他们呼吁有关部门能对潜在的安全隐患给予重视,并采取有针对性的防范措施。

稀土是宝贵的战略资源,由于其独特的磁、光、电等理化特性,被广泛应用于航空航天、电子信息、核工业、新能源、先进制造等高技术领域,对战略性新兴产业发展具有重要的战略意义。

在赣州稀土矿业有限公司从事安全生产研究工作的黄紫彬等人介绍说,南方的离子型重稀土矿发现于上世纪70年代,它是在化学、风化等自然作用下,由富含稀土元素的母岩先形成稀土离子,然后进入水溶液并被黏土吸附后形成的。与北方的稀土矿富集在一小片矿区里不同,南方的重稀土矿品位低,但是分布区域特别广。例如,在全球重稀土矿分布最富集的江西省赣州市龙南县等地,几乎漫山遍野都分布着离子型重稀土资源。

“稀土是镧、铈、镨、钕、铽、镝等17种元素的总称”,中国稀土学会副秘书长张安文介绍说,“镧、铈等5种稀土元素被称为轻稀土;钪元素一般不与其他稀土元素共生,被称为分散性元素,钷是放射性元素,至今在稀土矿物中还没有发现;铽、镝等其他11种稀土元素被称为重稀土元素。”

自然界中形成的重稀土工业矿床储量很少。张安文告诉记者,重稀土被誉为“稀土之王”,是稀土中的稀缺品种,目前我国探明的离子型重稀土矿储量也只有区区几百万吨,加之主要用于国防等尖端科技领域,所以战略意义比轻稀土更大,而且价格也比轻稀土高出很多。

比如,2012年7月稀土行情最好时,轻稀土中的热门品种镨、钕金属的售价每吨在100万元上下,但是铽、镝重稀土的价格分别为每吨2000万元、1300万元左右,从价格即可看出,轻重稀土在战略价值上相差甚远。

张安文介绍说,南方的重稀土矿埋藏浅,易开采。过去几十年来,人们不断改进开采方式,探索出了原地浸矿工艺,即在不剥离和开采矿石的情况下,先在含稀土矿的山体上打许多孔洞,然后注入和回收用于浸出稀土元素的化学药剂,进而用化学方法分离出稀土元素。与最初的池浸工艺相比,这种工艺的稀土回收率高,而且开采时也不必剥离矿体和破坏植被,劳动强度也小,方法简单,目前已经广泛使用。

但是原地浸矿、钻孔注液这种工艺的缺点也很明显。张安文说,一般来讲,南方重稀土矿区的地貌属于低山丘陵地形,海拔一般在300米到400米之间,山岭之间的相对高差一般在50米到100米之间。矿区的岩石以风化的花岗岩为主,山体的岩层构造本身就不够坚固。

此外,用原地浸矿工艺开采稀土,需要在富含稀土的矿区山体上打一定数量的注液井。一般情况下,需要在含稀土矿的山体上布置数百个乃至上千个注液井,山体上孔洞多,加上在打孔过程中所产生的震动,会破坏山体内部原本稳定的结构状态,导致山体疏松。

特别是打完注液井后,工人会将大量的浸取液注入山体之中,山体因吸收大量的药剂而变得松软,山体中土壤的黏性也会随着含水量的增加而下降,维持原来山体结构的平衡力量也被破坏,容易引起山体滑坡事故。特别是南方地区降雨充分,在雨水的反复冲刷下,已经“喝饱”了浸取液的矿区山体更容易出现坍塌和山体滑坡现象。张安文说,实际情况也显示,稀土矿区的山体坍塌、滑坡现象多发。本文来源:瞭望观察网

黄紫彬对此曾专门做过研究。他介绍说,在实际生产中,有些生产者为了尽早产生效益,常常会采用加大注入浸取液量的方式来加快出矿速度,注液量的大量增加,会加重本已经饱和变松的山体的负担,增加了山体滑坡的概率,江西稀土矿区的一些山体滑坡就是这样产生的,这严重威胁了矿区施工人员和矿区一带居民的生命和财产安全。

一般情况下,注入矿体中的浸取液,经过一段时间后,会被回收到循环处理池内,然后再用碳铵或草酸等沉淀剂对浸取液进行处理,进而分离出稀土。

据黄紫彬介绍,在设计采矿场时,为了更好地利用浸取液自身的重力,让其自流,以节省能耗等成本,矿山水冶车间的各类处理池往往沿着矿区山坡,按阶梯式布置,母液池等较早处理工序的池子一般布置在车间地势较高的平台之上,其余工序的处理池,则按先后顺序依次向下布置。

以赣南的稀土矿为例,矿山水冶车间一般包括母液中转池、除杂池、沉淀池、溶杂池及配液池等几类工艺处理池。池子数量根据矿山的实际生产规模,数量在几个到几十个不等,单个容积一般在200立方米到300立方米。这些工艺池多为水泥和砖混砌而成,具备一定的抗压能力。但是,在实际生产过程中,水冶车间均为露天作业,处理池大多直接暴露在阳光下,天长日久,风吹日晒,池壁容易开裂。

黄紫彬举例说,假如一个处理池的容量为250立方米,在池子蓄满的情况下,池壁承受的压力是巨大的。一旦池子发生溃壁坍塌现象,两三百吨液体夹杂着土石从高坡流下来,会对下方的人员、设施造成极大威胁。因此,工艺池的坍塌在离子型稀土矿生产过程中也是一个巨大的危险源。

危险化学试剂应用欠规范,是南方矿区稀土开发过程中面临的又一大问题。黄紫彬分析说,利用原地浸矿方式开采稀土矿,在清除杂质的环节,采矿企业往往要使用强酸等化学品来回收废渣内残留的稀土,方法一般是先把渣子用强酸溶解,然后重新送入水冶车间进行分离,所用的强酸通常是浓硫酸。

浓硫酸具有极强的氧化性和腐蚀性,同时还具有脱水性、难挥发性等特点,容易对人体造成损害,属于国家严格控制的危险化学品之一。黄紫彬说,部分采矿企业采用金属罐存放浓硫酸,这种金属罐下方往往设有闸阀,使用时将闸阀拧开,浓硫酸就会流出。由于硫酸罐一般放在户外,风吹日晒,容易锈蚀,上面的阀门也往往没有安全控制装置,这些因素均可能导致浓硫酸泄漏事故的发生,存在安全隐患。

另外,按照化学品使用规范,稀释时应将浓硫酸慢慢加入到水中搅拌,否则容易产生溶液沸腾的现象。但是受矿场管理水平和工人素质影响,有些工人对浓硫酸的性质缺乏足够认识,在稀释浓硫酸时,存在将水直接加入浓硫酸中混合的现象,容易造成人员伤害。

针对南方稀土矿开采存在的安全隐患,接受本刊记者采访的专家和企业人士建议:

首先,国家有关部门应加大对南方离子型重稀土矿资源分布勘查的投入,以摸清“家底”和分布情况,从而统一制订开发规划;本文来源:瞭望观察网

其次,针对当前采矿工艺存在的不足,建议国家相关部委组织地质科研等部门的科技人员,结合南方稀土矿区的地质情况,进一步改进和完善离子型重稀土矿开采工艺技术;

第三,尽快建立和完善矿区规划、工艺流程、生产设施防护等安全规范和标准,安监部门要落实责任,通过组织安全检查等方式,督促企业增强安全生产意识,提高安全生产水平。同时,加大对南方矿区非法开采稀土行为的打击力度;

第四,对稀土矿山使用的强酸强碱等危险品,有关部门要加强管理,建立资格审批制度,并督促企业建立和落实相关的操作、管理规范;对相关岗位的操作人员,要进行专门的岗位技能、安全生产意识培训,考核上岗。


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工信部将建立钨与稀土等稀有金属储备制度

工业和信息化部原材料工业司司长陈燕海日前在全国工业和信息化工作会议上表示,工信部将配合有关部门加大资源保护力度,建立稀有金属储备制度。

中国的钨、铟和稀土等稀有金属储量居全球第一,产量占全球的80%以上。钼、锗等稀有金属的储量和产量也居全球前列。但是,恶性竞争和价格战使中国的稀有金属资源浪费严重。

对此,陈燕海表示,要推动稀有金属产业整合,形成以大型企业集团为主导的产业格局。组织有关部门和协会研究提出《稀有金属管理办法》(草案),完善稀有金属管理的长效机制。

同时,工信部还将将配合有关部门加大资源保护力度,建立稀有金属储备制度。加强对各地稀有金属管理工作的指导和督查,指导各地根据工作需要建立省级及以下的稀有金属协调机制。


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2014年3月19日稀土产品价格行情

2014年3月19日稀土产品价格行情

品名 规格 产地/牌号 参考价 均价 涨跌
碳酸稀土 REO 42.0-45.0% 国产 24000-25000元/吨 24500 0
氧化镧 La2O3/TREO 99.5-99.9% 国产 22000-23000元/吨 21500 0
氧化铈 CeO2/TREO 99.5-99.9% 国产 23000-25000元/吨 21500 0
氧化镨 Pr6O11/TREO 99.0-99.9% 国产 560000-580000元/吨 575000 0
氧化钕 Nd2O3/TREO 99.0-99.9% 国产 305000-315000元/吨 320000 0
氧化钐 Sm2O3/TREO 99.5-99.9% 国产 18000-19000元/吨 18000 0
氧化铕 Eu2O3/TREO 99.95-99.99% 国产 4300-4500元/千克 4200 0
氧化钆 Gd2O3/TREO 99.5-99.9% 国产 152000-158000元/吨 165000 0
氧化铽 Tb4O7/TREO 99.95-99.99% 国产 3300-3400元/千克 3450 0
氧化镝 Dy2O3/TREO 99.5-99.9% 国产 1650-1750元/千克 1775 0
氧化铒 Er2O3/TREO 99.5-99.9% 国产 330000-350000元/吨 330000 0
氧化钇 Y2O3/TREO 99.995-99.999% 国产 55000-60000元/吨 57500 0
镨钕氧化物 (Nd2O3+Pr6O11)/TREO≥75.0% 国产 305000-315000元/吨 330000 0
金属镧 La/TREM≥99.0% 国产 53000-55000元/吨 50000 0
金属铈 Ce/TREM≥99.0% 国产 58000-62000元/吨 57000 0
金属镨 Pr/TREM 96.0-99.0% 国产 800000-820000元/吨 825000 0
金属钕 Nd/TREM 99.0-99.9% 国产 395000-405000元/吨 420000 -5000
金属铽 Tb/TREM≥99.9% 国产 4800-4900元/千克 4850 0
金属镝 Dy/TREM≥99% 国产 2400-2600元/千克 2500 0
金属钇 Y/TREM 99.9-99.95% 国产 270-290元/千克 280 0
镧铈金属 Ce/TREM≥65.0% TREM≥98.5% 国产 42000-44000元/吨 41000 0
镨钕金属 Pr/TREM 20-25% Nd/TREM 75-80% TREM≥98.5% 国产 390000-400000元/吨 420000 -10000
镨钕镝金属 TREM≥99.0% 国产 405000-415000元/吨 430000 -5000
电池级混合稀土金属 TREM≥99.0% Nd/TREM≥15% 国产 135000-145000元/吨 140000 0
镝铁合金 Dy80% 国产 1700000-1800000元/吨 1900000 0



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强推石墨产业,稀土辉煌有望石墨重演

近期,美股公司FutureFuel由于业绩大增300%出现连续大涨,FutureFuel是锂离子电池生产高温石墨化的前驱体负极材料公司,是特斯拉的潜在合作者;

近期也有媒体披露:包括特斯拉在内的电动汽车电池使用的大量石墨作为重要原料;

有消息称,黑龙江石墨进过深加工以后售价从3000元升至70000元,利润空间令人咂舌。

近期新华社发文分析石墨产业谨防成为下一个稀土产业,阐述了石墨在新型科技中的重要用途和地位,天然石墨为我国寡占资源,类似于当年初期的稀土,希望进行有序开发,发展深加工领域,利好整体石墨产业链。


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标准不断完善,稀土清洁生产推行力度加大

为加快稀土行业先进清洁生产技术的应用和推广,提高行业清洁生产水平,大幅降低污染物排放强度,工业和信息化部近日发布了《稀土行业清洁生产技术推行方案》(以下简称《推行方案》),要求相关稀土企业要把实施清洁生产技术改造,作为提升企业技术水平和核心竞争力、从源头预防和减少污染物产生、实现清洁发展的根本途径。

清洁生产势在必行

由于稀土矿物种类多,大多数品位低,多金属共生,成分复杂且稀土元素性质相似,因此分离困难。同时,我国稀土开采、选冶、分离存在的落后生产工艺和技术,严重破坏地表植被,造成水土流失和土壤污染、酸化,使得农作物减产甚至绝收。

在离子型中重稀土矿方面,过去采用落后的堆浸、池浸工艺,每生产1吨稀土氧化物产生约2000吨尾砂,目前,虽已采用较为先进的原地浸矿工艺,但仍不可避免地产生大量的氨氮、重金属等污染物,破坏植被,严重污染地表水、地下水和农田。在轻稀土矿方面,多为多金属共伴生矿,在冶炼、分离过程中会产生大量有毒有害气体、高浓度氨氮废水、放射性废渣等污染物。

一些地方因为稀土的过度开采,还造成山体滑坡、河道堵塞、突发性环境污染事件,甚至造成重大事故灾难,给公众的生命健康和生态环境带来重大损失。而生态环境的恢复与治理,也成为一些稀土产区的沉重负担,环境问题日益成为制约稀土工业发展的瓶颈问题。稀土冶炼分离已经成为我国稀土工业发展过程中污染问题最为严重的领域,开展稀土冶炼领域清洁生产势在必行。

政策落地待生根

近年来,我国已越发意识到环保的重要性和必要性,正在从粗放式发展向资源节约、环境友好型转变,对有色金属工业及重金属污染的防治力度正在不断加大。在稀土方面,2011年4月,环保部着手开展了稀土企业环保核查工作,主要对稀土企业安全生产与达标排放等方面做了明确要求,截至目前已公布了4批共87家符合环保要求的企业名单,其中含冶炼分离企业58家;金属冶炼企业15家;综合利用企业4家;稀土应用企业4家;矿山企业6家。

为进一步加快稀土行业先进清洁生产技术应用和推广,提高行业清洁生产水平,2014年2月,工信部发布了《推行方案》,鼓励企业进行技术革新,在节能减排方面对稀土企业提出了更高的要求,以便达到从源头预防和减少污染物生产、实现清洁发展,此次主要推进四项清洁生产技术,其中含低碳低盐无氨氮稀土氧化物分离提纯技术、稀土精矿低温硫酸化动态焙烧技术等两个清洁生产技术示范项目;非皂化萃取分离稀土技术、模糊/联动萃取分离工艺等两个清洁生产技术推广项目。

《推行方案》要求,到2017年,加快低碳低盐无氨氮稀土氧化物分离提纯技术产业化应用及推广步伐,完成稀土精矿低温硫酸化动态焙烧技术的产业化应用示范,实现稀土冶炼分离过程中酸碱使用量削减,并提高资源综合利用效率;实现非皂化萃取分离稀土技术普及率达50%;模糊/联动萃取分离工艺普及率达85%。

据了解,这四项技术是目前稀土行业清洁生产的主要关键技术,通过推广这些技术可节约盐酸(30%)12万吨/年、氢氧化钠(30%)37.3万吨/年或液氨5万吨/年,废水中氨氮减排5.3万吨/年。然而,当前我国非皂化萃取分离稀土技术普及率仅不到10%,而模糊/联动萃取分离工艺普及率也只有40%~50%,与《推行方案》的要求差距较大,这需要政府部门加强《推行方案》的推行力度。

指标体系助推方案实施

企业技改面临着资金压力的现实问题,除了技术转让费外,采用新技术新建生产线也需要大笔投入。为推进《推行方案》的落实、调动企业的积极性,工信部节能司有关人员透露,现已将方案中载明的四项清洁生产技术列为节能减排、技术改造、清洁生产、循环经济等财政引导资金支持的重点。具体的资金支持方式也按示范和推广清洁生产技术项目划分为两种,在示范技术项目方面,企业将可在项目建设之前申请,审核通过后可获得一定的项目资金补助,金额原则上不超过15%;而推广技术项目方面,将在企业项目建设完成并实施运行一段时间后,经过审核,通过后便可获得一定的资金补助。另外,给予示范项目资金支持的力度相比较于推广项目会更大。

同时,记者从中国有色金属工业协会了解到,发改委、环保部、工信部将会在近期联合发布《稀土行业清洁生产评价指标体系》(以下简称《指标体系》),现已进入征求意见阶段。该《指标体系》将作为稀土冶炼分离企业评价清洁生产水平、分析判断清洁生产潜力、开展清洁生产审核和创建清洁生产先进企业等有关工作的重要依据,亦可更好地推动《推行方案》实施。

据介绍,评价指标体系的指标是根据清洁生产的原则要求和指标的可度量性选取的,分为定量指标和定性指标两类。定量指标选取了具有代表性、能反映“节能”、“降耗”、“减污”和“增效”等有关清洁生产最终目标的指标,综合考评企业实施清洁生产的状况和企业清洁生产水平;而定性指标根据国家有关推行清洁生产的产业发展和技术进步政策、资源环境保护政策规定以及行业发展规划等选取,用于考核企业执行相关法律法规和标准政策情况。

同时,企业的清洁生产水平最终将根据《指标体系》的评价指数总得分值综合划分为三级,一级代表国内清洁生产领先水平,二级代表国内清洁生产先进水平,三级代表国内清洁生产一般水平。同时,随着稀土行业生产工艺、技术、装备的不断进步和发展,以及国家提出的新政策与新要求,本指标体系每3~5年修订一次。

此外,对于我国稀土行业的污染治理,相关业内人士有两点建议,一是打击稀土开采、生产、流通环节违法违规行为,建立一个公平的市场环境;二是进一步编制完善稀土行业标准规范体系,例如,冶炼废水工程技术规范和能耗限制标准规范。同时,强化现有标准规范的支撑作用,加强标准检查力度,确保企业全面达到标准要求。


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