激活 92.9 万吨铌资源，60 年“呆矿”重获新生

摘要：是航空航天、国防军工及核能领域不可或缺的关键金属。尽管我国已经探明铌资源量在世界排名第二，但由于资源品位低，难以开发利用，令我国铌资源供给一直处于几乎全部依赖进口的被动局面。

铌，是航空航天、国防军工及核能领域不可或缺的关键金属。尽管我国已经探明铌资源量在世界排名第二，但由于资源品位低，难以开发利用，令我国铌资源供给一直处于几乎全部依赖进口的被动局面。

近期，一项铌资源综合利用关键核心技术的突破，将有望扭转这一局面。

新一轮找矿突破战略行动实施以来，中国地质调查局联合湖北省人民政府，针对鄂西北竹山—竹溪地区庙垭超大型铌—稀土矿开展了综合利用技术攻关，将盘活铌资源92.9万吨，同时也为我国低品位难利用铌资源提供了经济可行的技术路径。这一技术突破，对我国实现铌资源自给自足和提高资源安全保障能力具有重大意义。

我国铌资源品位低、组分杂，受技术限制长期未得以有效开发利用

作为21世纪高新技术发展所需的战略性新兴稀有金属矿产，铌以其卓尔不群的耐高温、耐腐蚀等特性，在航空航天、国防军工及核能等领域扮演着不可替代的角色。从航空发动机叶片到核潜艇耐压壳体，从核聚变所需的超导磁体到火星探测器的高精度传感器，都镌刻着铌的“基因密码”。多国都将铌列为战略性矿产资源。

据介绍，我国已探明的铌资源量达470万吨，位居世界第二，但供需形势却不容乐观。2023年，我国铌（Nb2O5）产量60吨，但年消费量达4.7万吨，几乎全部依赖巴西、加拿大等国进口，存在“卡脖子”的巨大风险。

为何守着资源宝藏，却还要依赖进口？

中国地质调查局成都矿产综合利用研究所三稀矿产开发利用室主任、自然资源部科技领军人才熊文良研究员告诉记者，其根本原因在于，我国铌资源“基因”先天不足——品位低、粒度细、组分杂，平均品位仅为0.1%左右，不足国外铌资源平均品位的十分之一，由于技术限制，尽管在我国内蒙古白云鄂博、湖北两竹地区都已探明铌资源量，但都未得到有效开发利用。

据介绍，我国的铌资源主要分布在铌多金属共生矿床中，一般与稀土、钽、钨、锡等伴生，主要有碳酸岩型和花岗伟晶岩型。位于湖北两竹地区的庙垭铌—稀土矿，是我国第二大碳酸岩型铌矿床，探明 Nb2O5储量达92.9万吨。但由于矿物组成极其复杂、矿物嵌布微细、铌铁分离困难等种种原因，难以实现铌和稀土资源的开发利用，这一特大型矿床尽管在20世纪60年代就已被探明，却一直沉眠于地下。

铌矿物粒度微细且与脉石紧密共生，是庙垭矿难开发的主要因素

为增强我国能源资源的自主供应能力，2021年，自然资源部会同相关部门，共同组织实施新一轮找矿突破战略行动，目标是增储上产，提供有效供给。其中，铌被列为36种重点突破的战略性矿产资源之一。

纵观全国，铌资源品位低、难利用。要实现资源有效供给，加强资源综合评价及技术进步，盘活资源存量，让难利用矿变成可利用矿，是当前实现增储上产的唯一路径。

为此，中国地质调查局在新一轮找矿突破战略行动中谋划部署了“鄂西北铌钽稀土等共伴生资源综合利用技术攻关与评价”项目。中国地质调查局成都矿产综合利用研究所牵头，联合中国地质调查局武汉地质调查中心、湖北省地质局第八地质大队、湖北省地质调查院、中国自然资源航空物探遥感中心、中国地质科学院等组成攻关团队，共同推进项目实施。

摸清矿石特征及元素赋存状态，是实现矿产资源综合利用的第一步。庙垭矿自发现以来，尽管前人开展过研究，但对于岩石成分组成、成矿模式等仍未有定论。而且，庙垭矿地质构造复杂，矿区范围大，涉及40多条矿脉。如何采集到最具代表性的样品进行试验研究，是项目伊始科技攻关团队遇到的第一大难关。

2023年，科技攻关团队在收集整理分析前人研究资料的基础上，开始组织系统采样。“第一次采样的分析结果，大大出乎我们意料。参照之前地质勘查报告采集的样品，分析结果却与报告中的数据相差甚远。而且，不同采样点采集的样品，分析结果也差异很大。这也反映出庙垭矿矿物组成的复杂性。”熊文良说。

为了获取最具代表性的样品，科技攻关团队联合中国地质大学（武汉）相关团队，先后组织100余人，四次赴庙垭矿，扩大采样范围，共采集了60吨矿石样品进行分析研究，才最终确定了用于综合利用试验研究的样品。

基于前人资料分析和大量分析测试数据，科技攻关团队研究提出了新的认识，认为庙垭矿是一个以铌为主并富含稀土的碱性岩—碳酸岩杂岩体，碳酸岩以岩脉或岩株的形式侵入碱性正长岩中，构成一个全岩矿化的复式杂岩体，导致矿物组成异常复杂。铌、稀土矿物与方解石、黑云母、白云母、石英、斜长石、黄铁矿等矿物紧密连生，稀土元素主要赋存于氟碳铈矿和独居石中，铌元素主要赋存于铌铁矿和铌金红石中，且嵌布粒度微细，综合利用难度很大。

创新铌资源综合利用关键技术，铌精矿品位比传统工艺提升一倍

摸清矿石成分组成，接下来，就是聚力攻关如何把铌矿物从矿石中分离提取出来。

熊文良介绍，庙垭矿富含铌的两种矿物中，相对于铌金红石，铌铁矿的铌含量更高，更具开发利用价值，因此综合利用技术攻关的首要目标是把铌铁矿分离出来。

然而，如何才能从结构复杂、成分多样的矿石中，把粒度微细的铌矿物分离出来？此前，也有科研单位进行过试验，但都没有成功。成都矿产综合利用研究所科研团队凭借着多年开展矿产综合利用研究的工作积累和技术优势，反向求索——既然铌铁矿不好“选”，那就把其他易选的矿物选出来，从而实现铌铁矿的富集。

铌铁矿“选”出来后，铌矿物与赤铁矿的分离难题又接踵而来。

铌铁矿与赤铁矿的比重接近、磁性接近、表面性质接近，常规的重选、磁选、浮选方法都不适用。两个多月时间过去了，反复试验但没有任何进展。

“原本按项目部署，要在2024年6月就进行扩大试验。但是到了6月底，我们还没有攻克铌铁分离的难题。该试用的方法都试用过了，但就是达不到理想的效果。试验研究仿佛进入了死胡同，项目组成员压力都非常大。”成都矿产综合利用研究所项目团队成员张丽军高级工程师说。

关键时刻，化压力为动力。在中国地质调查局、成都矿产综合利用研究所相关负责人的大力支持下，项目组每周召开一次分析总结会，复盘试验数据，分析问题难点，集思广益探索下一步工作思路。

2024年7月底的一次分析总结会，为项目推进打开了新思路。有人提出，可以通过悬浮焙烧的方法，将赤铁矿转化为磁铁矿，增大铌、铁矿物的磁性差异。这一建议，为铌铁分离试验的开展提供了重要参考。

沿着这一思路，项目团队提出了赤褐铁矿矿相转化调控方法，结合自主研发的新型反浮选捕收剂和稀土捕收剂，进而开发了“磁重协同预富集—正反浮选—选择性矿相重构焙烧—磁选”新技术，使铌精矿品位由传统工艺的5%～8%提高到17%，回收率从20%提高到50%，并同时实现了稀土、铁、硫等多元素的有效分离与综合利用。

庙垭铌—稀土矿分离浮选扩大试验现场。

科技攻关团队用两年时间完成常规工作五年的工作量，实现快速突破，让沉睡60余年的铌矿产资源迎来重获新生的转机。

“对该项技术进行经济评估，采用该工艺以每年处理450万吨矿石的规模初步估算，项目达产后年销售收入可达9.7亿元，利润总额1.8亿元。”熊文良介绍。

深化鄂西北铌资源调查评价，推动形成全国铌资源勘查开发新格局

新一轮找矿突破战略行动实施以来，我国重点围绕国家矿产资源科技重大需求靶向发力，强化自主创新和集成创新，加大选矿技术攻关力度，攻克了一系列共伴生、低品位、难选冶矿产资源综合利用技术并工程化应用，让一批“非矿”资源转化为可利用资源。

庙垭铌—稀土资源综合利用技术攻关的成功，极大提振了鄂西北竹山—竹溪地区矿产资源勘查开发的信心。谈及下一步的工作，项目团队表示，今年将加快铌资源综合利用关键核心技术的转化应用，打通铌资源探—采—选—冶技术链条，加强上下游产业对接，助力鄂西北铌资源的商业性开发利用，尽快形成铌资源和铌产品的供给能力。

与此同时，项目团队将启动对湖北竹山—竹溪地区钽、铌共伴生资源综合利用技术攻关。特别是钽，作为我国重要战略性矿产资源，应用于航空航天、军工、通信等领域，外采度超过80%，要加快实现突破，提升资源综合开发效益。

项目团队建议，依托鄂西北两竹地区铌钽资源综合调查评价工作，要加快推进全国铌资源的调查评价和有序开发，重点开展南秦岭含铌碱性岩带的系统调查，进一步挖掘铌资源潜力。同时，加快推动青海东昆仑、甘肃南祁连等潜力区的调查评价，与包头钢铁（集团）有限责任公司加强对接，依托技术成果助推白云鄂博共伴生铌资源的开发利用，因地制宜，优化升级铌资源综合利用技术成果，带动形成全国铌资源勘查开发新格局。

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作者：高慧丽、袁波

文字编辑：高慧丽

新媒体编辑：曲冰洁