我国“三稀矿产”的资源特征及开发利用 | 中国工程院院刊( 三 ) 关注风云之声提升思维层次导

中国锆矿的资源特点为：分布不均，储量相对集中；富矿少，伴生矿产多；矿床类型较齐全，分布规律清晰；易采选，可综合开发利用；放射性偏高。
我国锆矿资源不具备市场竞争力，硬岩型矿床几乎全是低品位伴生矿，海滨砂矿则主要分布在环境保护区。而这两大类型又恰恰是中国锆矿的主要类型，为了从战略上保证国家安全，建议如下：
①在滨海非环境保护区或基建区优先开展砂矿资源调查，必须按规定进行“压覆资源调查评估” ，先回收资源再开展建设；
②在低品位硬岩型原生矿分布区开展高品位锆矿的找矿工作，取得找矿突破是可能的；
③在成矿地质条件具备的地区探索国际上最优质的风化壳型或残坡积砂矿的可能性；
④加强管理，立足国内，适当进口，限制出口，避免恶性竞争；
⑤加强技术创新和理论创新，充分提高已有资源的利用效率，改善产品结构。
（五）铪（Hf）的主要特点与开发利用
铪是稀有金属中的分散元素，或者分散元素中的稀有金属。铪的用量小，却是高技术领域必不可少的原材料。世界85%的铪以金属形式用作核反应堆的控制棒和紧急停堆棒， 3%用作合金添加剂。铪往往与锆共伴生，但作为原子能反应堆结构材料的锆必须除铪，以保证中子捕获截面达到0.18巴恩。中国海绵铪的生产始于1966年，主要用作核潜艇及原子能反应堆芯的控制棒。
中国铪矿床的类型包括海相沉积型（滨海型）、河流冲积型、风化壳及残坡积型、碱性花岗岩型和伟晶岩型，但难以形成独立矿床且品位低，工业原料主要是锆石。
开发利用建议如下：
①加强铪的综合利用，尤其是要加强对伴生铪的综合查定和综合评价工作；
②加强资源开发和综合利用基础学科、边缘学科的研究，开拓新领域；
③改进和提高矿床物质成分研究的技术方法；
④把有关科学和工业技术新进展运用到地质工作中，提高铪的回收率和工业利用率；
⑤摸清资源家底，建立原料基地；
⑥努力提高铪产品质量，实行保护性开发；
⑦建立健全相应的科研机构，提高应用和研发水平；
⑧在地质勘查工作中切实加强综合评价；
⑨重视废杂金属的再生回收和环境保护。
（六）锶（Sr）的主要特点与开发利用
工业上用于提取锶原料的主要是天青石和菱锶矿。截至2011年，中国天青石储量为1.545×107t ，占世界探明锶储量的69.4% 。已探明的天青石锶矿床以大型、特大型单一锶矿为主，储量约占总储量的87% 。主要分布在7个省区，其中青海省约占全国天青石储量的95.6% ，其次是重庆、江苏和云南。四川什邡磷矿中的硫磷铝锶矿、云南金顶铅锌矿中的伴生锶以及含锶卤水中的共伴生锶资源，在一定程度上也得到了综合利用。
中国是世界锶产品的主要生产国， 2013年的产量约占世界产量的40% ，其中80%以上供出口。锶产品中碳酸锶是最主要的锶化合物，其用量约占锶产品总量的80% 。目前全球的碳酸锶年产能约4×105t ，中国约占2.6×105t 。中国是锶资源大国，但目前在产业发展中也存在一些问题：①开发形势严峻。由于采富弃贫式开采，损失率较高，资源浪费较严重。中国锶矿已开采多年，在采矿山纷纷进入了尾采期；②产品质量较低，高品质锶需进口。
目前国内外均注重资源的综合利用，建议如下：
①加强锶矿开采和锶化工生产管理，保护锶矿资源；
②调整产业结构，限制矿石直接出口；
③重视伴生锶矿的综合评价；
④加强锶矿成矿理论研究及远景预测；
⑤扩宽锶的应用领域，积极研发高端产品。
（七）铷和铯（Rb、Cs）的主要特点与开发利用
铷和铯具有优异的光电性能，在新兴产业中的应用具有广阔前景。在自然界尚没有独立的铷矿物，铷主要从锂云母、铁锂云母和光卤石中提取，属于稀有金属中的“分散元素” 。中国主要铷、铯矿床共有产地13处，其中特大型5处，大型2处，中型l处，小型5处。中国铷矿的品质远远不如国外，如加拿大伯尼克湖－坦科矿床中Rb2O的含量是1.0% ，而我国江西宜春414矿床只有0.22% 。
铷矿床的主要类型包括：①锂云母钠长石花岗岩型；②花岗伟晶岩及天河石花岗岩型；③花岗岩体中钨、锡矿脉周围云英岩化作用所形成的白云母及锂云母中的铷，有时也可达到工业要求；④盐类矿床。
铯矿床的主要类型包括：①锂云母钠长石花岗岩型；②伟晶岩型；③钨、锡矿脉及云英中的白云母及铁锂云母等矿物中的铯，有时也可达工业要求；④钾盐矿床；⑤盐湖型铯矿；⑥现代温泉。目前可工业开采的主要为含铯伟晶岩，占总储量的98% ，主要分布于新疆的阿尔泰地区和江西的宜春。宜春锂云母中铯的储量占我国铯储量的40%以上，居全国第一。新疆冶金研究所从1958年开始，用阿勒泰铯榴石进行小批量氯化铯的生产，年产纯度为99%的产品2t左右。铷铯无独立矿山，一般从其他矿床中作为共伴生组分回收。