弈棋落子,首重布局。2016年11月8日，中国地质调查科技创新大会暨纪念中国地质调查百年学术研讨会召开，中国地质调查局确立了以科技创新改造、支撑和引领地质调查的总体布局，确定了到2050年地质科技创新发展的“三步走”战略目标。《中国地质调查局党组关于深化地质科技体制改革提升地质科技创新能力的指导意见》等20余个配套制度相继出台，地质科技创新政策措施不断完善。

大政既定，三军疾进。2017年是中国地质调查事业走过第一个百年风雨历程、迈向第二个百年辉煌旅程的起始之年，也是中国地质调查局贯彻落实“三深一土”国土资源科技创新战略、建设世界一流新型地调局的开局之年。一年来，中国地质调查局上下一心，始终坚持瞄准国家重大需求、聚焦制约重大资源环境问题和地球系统科学问题解决的关键科技问题，促进科技创新与人才培养、团队建设相结合，与制度创新相结合，与科学普及相结合，与地质调查相结合，着力提升科技创新能力，一系列突破性成果受到全国乃至世界瞩目。

无论是海域天然气水合物试采取得圆满成功，还是湖北宜昌鄂宜页1井钻获高产古老页岩气流；无论是全面支撑服务雄安新区规划建设，还是支撑服务赣南、乌蒙山定点扶贫；无论是地质调查综合信息服务平台“地质云1.0”正式上线服务，还是海洋地质八号、九号、十号下水形成“九船探海”的新格局；无论是西藏发现超大型铍锡钨稀有金属矿床，还是青海共和盆地钻获高温干热岩……一项项成果，显示出地质调查科技创新的强大动力。

2017年1月9日，2016年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂召开，中国地质调查局参与的4个项目分获国家自然科学奖、国家科技进步奖和国际科学技术合作奖，囊括了国土资源系统本年度获奖的全部奖项，获奖数量创历史新高。10月23日，2017年度国土资源科学技术奖获奖成果揭晓，中国地质调查局参评的24项成果中有16项成果获奖，其中一等奖6项，占此次一等奖获奖项目的46%。以国家重大战略需求为导向，以解决国家能源、矿产、环境、灾害和基础地质问题为目标，地质科技创新的强大生命力正在不断彰显，“五问”“五不唯”的成果与人才评价标准得以印证。

使命呼唤担当，使命引领未来。在科技创新的改造、支撑和引领下，中国地质调查事业正焕发出蓬勃生机，我国建设世界一流新型地质调查局的步伐正在加快，目标指日可待。

新理论、新认识：引领能源、矿产、环境调查实现突破

破梗阻、解难题，地质调查与科学研究深度融合，地质科技创新释放出的新动能和新活力不断迸发。

站在历史的新起点，地质调查工作面临着前所未有的机遇和挑战。2017年，中国地质调查局聚焦“六大需求”，积极推进并实施“十大计划、60 个工程、300 多个项目”，并为每个计划、工程和项目都设立了科技创新目标。

海域天然气水合物资源勘查工程自实施以来，把科技创新摆在核心位置，从天然气水合物形成的稳定条件、气体来源、气体运移、储集条件及其时空演化匹配五大要素出发，对天然气水合物成藏系统进行深入研究，揭示了南海北部大陆边缘天然气水合物成藏地质条件及控矿机制、异常特征及响应机理、富集特征及分布规律。在此基础上形成了南海北部陆坡天然气水合物成矿区带、成藏控制因素、成因模式以及动态成藏过程等重要理论成果，初步形成“高热流背景弧后盆地水合物成矿理论”，在天然气水合物资源勘查中发挥了重要指导作用，也为试采提供了重要的理论指导。

在湖北宜昌，传统认为该地区古老地层生油生气早，难以成藏。作为久攻未克的南方复杂地质构造区，科研人员长期研究攻关，创新提出古隆起边缘斜坡带页岩气成藏新模式。据此部署的鄂宜页1井，不仅在地层形成于约5亿年前的寒武系水井沱组获得了高产页岩气流，而且首次在形成于约6亿年前震旦系陡山沱组发现页岩气藏，这是迄今全球发现的页岩气藏中最古老的地层。

在贵州六盘水，由单一煤层目标层拓展为煤层、炭质泥岩、致密砂岩多个目标层，从而对整个煤系中的煤层气、页岩气和致密砂岩气开展煤系气综合调查的新思路，指引探获煤系气资源量达366亿立方米，比单纯的煤层气提高了6倍，并创下西南地区煤层气直井单井日产量新高。

不断取得的新理论认识，为大型矿集区开辟了找矿新领域。在扎西康铅锌矿集区，“伸展热穹窿控岩，张扭性断裂控铅锌，压扭性断裂控金，剪切构造控制铍锡钨的规律”成矿新模型的提出，指引发现了厚大的矽卡岩型铍锡钨稀有金属矿体，揭示出西藏喜马拉雅成矿带除铅锌金锑等矿种外，还具有铍、锡、钨等稀有金属矿产的巨大找矿潜力。

《1∶5万区域地质调查技术标准》《1∶5万矿产地质调查》《1∶5万水文地质调查技术标准》等3项技术规范的调整试行，从工作内容、工作方式、工作方法、成果表达、产品设计和质量保障六个方面修订了新标准，使地质调查的过程成为科学探索的过程，回归地质调查本来面貌。

科技创新，不仅为能源资源矿产调查打开了新局面，而且为城市地质调查和环境地质调查提供了方向指引。

城市地质调查被写入今年的政府工作报告，在当前新型城镇化建设和生态文明建设的新形势下，中国地质调查局瞄准空间、资源、环境、灾害开展多要素的城市地质调查试点示范。在党中央、国务院设立河北雄安新区的决定公布之后，中国地质调查局党组立足服务国家战略，将雄安新区作为开展城市地质调查的第一个试点地区。提出构建世界一流的透明雄安的目标，打造地热资源利用的全球样板，建成多要素城市地质调查示范基地，为雄安新区规划建设运行管理提供全过程地质解决方案。中国地质调查局组织11家直属单位和河北省地矿局所属10家单位，投入钻机203台、工程技术人员1700多人，经过近2个月努力，完成勘探钻孔516个、总进尺5.5万米、水土样品采集测试4万余件、综合物探测井近1万米，获取了90余万条数据。8月23日，中国地质调查局向雄安新区临移交了地质调查第一阶段成果。

资源环境承载力调查通过近几年的探索研究，提出了资源环境承载协调发展理论——以自然资源环境禀赋条件的优劣确定社会经济发展目标。在这一理论指导下，开展了地质环境、地下水资源和矿产资源3个单要素全国试评价，选取河北省、安徽省，以及6个地级市和7个县（市）进行了试点评价，为优化区域功能定位、调整产业布局提供了依据。

新技术、新装备：锻造向“三深”进军的利器

善其事、利其器。在地质基础研究连获突破的同时，调查技术、勘探技术、信息技术创新也在日新月异，为地质调查工作向深地、深空、深海进军提供了重要利器。中国地质调查局将“三深一土”科技创新战略逐一分解，科学编制深地探测、深海探测、深空对地观测创新总体方案，并分别设立了地质调查工程，予以支撑。

针对我国目前深部资源勘探技术装备对外依赖度高、关键技术受制于人的现状，国家“863”计划重大项目《深部矿产资源勘探技术》，以提高深部资源探测技术的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标，目前已成功研制出具有自主知识产权的39台套仪器设备系统。这些仪器设备的问世，极大缩小了我国在资源勘查领域与国外的技术差距，初步实现了从“跟跑”到“并行”的技术跨越。

在深部地球物理勘查技术方面，研发了适合矿区复杂条件下的深部找矿关键技术，开发了地下物探联合反演软件，攻克了低飞航磁技术地面干扰难题，创新金属矿地震探测技术，构建了有效的深部找矿技术方法组合。在深部钻探技术方面，集成研发了小口径深孔复杂地层钻探技术方法，有效解决了页岩气调查东塘1井和胶东李家金矿深部钻探技术难题。在深井观测技术方面，测温技术成功应用于我国干热岩深井原位测温示范，为我国矿产资源快速勘查与地质环境监测提供了新的技术手段。

海域天然气水合物领域，实现了防砂、储层改造、钻完井、勘查、测试与模拟试验、环境监测六大技术体系20项关键技术的自主创新。一系列勘查开发理论、技术、工程和装备自主创新助推我国完成这一领域由“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

深海探测领域，“海洋地质八号”“海洋地质九号”“海洋地质十号”顺利下水，共同组成了我国深海探测的立体技术体系，也标志着我国海洋地质、地球物理及钻探等综合海洋地质调查能力跻身世界前列。“海洋六号”初步建立了基于多波束回波探测技术、海底摄像技术和箱式取样技术的“面—线—点”三位一体结核资源探测技术体系，极大地提高了深海资源探测的效率和精度。我国自主研制的4500米级作业型深海遥控机器人“海马”号在西太平洋富钴结壳矿区创下首次搭载钻机作业、首次进行富钴结壳厚度在线声学原位探测等多项深海作业新纪录，使我国在该领域的技术水平迈入国际先进行列。

航空物探与遥感技术，是重要的现代化地质矿产勘查技术。目前，在我国重要油气盆地和成矿区带，采用先进的航天—航空—地面立体化的调查新方法、新技术，快速高效地获取航空物探遥感信息，极大提高了探测精度、探测深度和探测效率。研发了国产卫星几何辐射校正和多源卫星协同处理等国产卫星快速处理技术，极大提高了国产卫星数据处理精度和效率，实现了国土资源卫星业务化运行。

2017中国国际矿业大会期间，中国地质调查局向社会展示了我国航空地球物理测量专用无人机飞行平台。正在研制的物探专用彩虹-4无人机飞行平台预计将于2018年试飞，2019年正式投入使用。这标志着我国无人航空物探领域装备将更加成熟和完善。

为提升深空对地观测能力，中国地质调查局还启动了光学卫星星座建设项目，5米光学卫星工程的三颗卫星已完成正样产品研制。

日前，我国地质调查综合信息服务平台“地质云1.0”正式上线服务。这标志着我国地质调查工作模式转型升级，基础地质数据与产品向社会提供集中服务，开创了互联网+地质调查全新时代和地质信息共享服务全新局面。相比普通的国内行业云平台，“地质云1.0”的目标更为远大，计划2021年~2025年建设成为全球地球科学重要研究平台，业务管理和信息服务等信息化水平全面达到世界一流，智能调查水平世界领先，为全球提供地质信息服务。

新合作、新任务：大科学计划为国际地学贡献中国力量

看前沿、怀世界，地质调查合作领域不断扩大，内容更加务实。

瞄准国际地质科技前沿，地球化学和岩溶地质科技创新方面取得了国际地学界认可的成就。推进国际大科学计划的实施，中国的地质科学家向全球发出了合作邀约，我国地质调查开始以大国的胸怀、宏伟的计划、开放共享的格局，谋划一个更具有开创意义的地质调查新时代。

由中国地质调查局引领的“化学地球”国际大科学计划，积极构建双边和多边国际合作网络，获得了国内外300余名科学家的积极响应与支持，与俄罗斯、美国等29个国家签订了合作协议，完成老挝、伊朗全球地球化学基准测量122万平方千米，绘制了3200万平方千米27个元素全球地球化学基准图。

由中国地质调查局提出实施的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划进展顺利，取得了积极进展。比如，中国地质调查局岩溶地质研究所牵头的IGCP661项目《岩溶系统关键带过程、循环与可持续性全球对比研究》成功获批，形成了40余个国家、200多名科学家组成的国际研究团队，以岩溶关键带为研究对象，致力于研究岩溶关键带的结构、形成与演化，关键带过程与碳水钙循环，关键带功能及其演变与可持续利用等科学问题。此外，还获批开展《岩溶关键带物质能量循环过程及可持续性探究》《中南半岛五国水文与环境地质合作编图》《全球气候变化影响表层岩溶带水溶蚀能力国际对比》等地质调查及研究项目。

而由中国地质调查局提出的针对青藏高原地学研究的国际大科学计划在我国尚属首次。目前，中国地质调查局正在积极筹建青藏高原国际地学研究中心，将瞄准青藏青藏高原大陆边缘增生—碰撞造山与成矿过程、青藏高原隆升机制及其资源环境效应、西南“三江”复合造山与陆内构造转换成矿系统、青藏高原能源资源调查与科学钻探、青藏高原及邻区地热资源调查评价及控热机理、青藏高原地表演化动力学过程与地质环境效应、特提斯构造域图件更新与信息化服务等七大研究方向，全面提升青藏高原地球科学研究水平。

多国合作、互助的地质科学研究模式已经形成；全面、系统的世界地球科学大数据即将为我国及世界更多领域、更多学科提供可学习和借鉴的经验；超越国界、空间和时域维度的地质调查创新研究进入实施阶段。中国地质调查局的目标是向全球提供学习、融合、发展的平台，将继承与发展、历史与未来、中国与世界有机统一，建立具有战略意义的全球地质科学宏伟格局。

新方向、新目标：以党的十九大精神为引领，以科技创新为驱动力，加快推进地质调查事业发展

思深方益远，谋定而后动。

党的十九大作出了中国特色社会主义进入新时代的战略判断，提出了坚持人与自然和谐共生等一系列重要论述，对“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”进行了全面部署，这都为地质工作指明了方向，提出了要求。

中国地质调查局党组在学习党的十九大精神会议上提出，要尽快把认识和行动统一到党的十九大精神上来，把智慧和力量凝聚到十九大确定的各项目标任务上来，为推动地质调查事业改革发展、加快建设世界一流的新型地质调查局作出新的更大贡献。

党的十九大报告提出，加快生态文明体制改革、建设美丽中国。这正是新时代、新使命、新征程赋予科技工作者的新任务。深入学习、贯彻落实党的十九大精神，必须紧密依靠科技创新，全面推动地质调查工作战略性结构调整，夯实生态文明建设的地质支撑，推进绿色发展；加强页岩气、天然气水合物等清洁能源和石墨、锂等战略性新兴产业发展所需矿种的调查研究与评价，保障国家能源资源安全；着力解决突出的地质环境问题，加强对荒漠化、石漠化治理、湿地保护和恢复等方面的科学研究，积极参与大气、水、土壤污染防治“三大战役”；聚焦地球系统科学问题，为实施重要生态系统保护和修复重大工程提供科学依据，提高防灾减灾保障能力。这些都为地质科技创新指明了方向和目标。

创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。科技是国之利器，是一个国家、一个民族发展的重要力量。在新时代、新要求的指引下，中国地质调查局将不忘初心、牢记使命，服务国家、造福人民，始终坚持以精准服务国家重大需求和国土资源中心工作为导向，始终坚持“以科技创新改造、支撑和引领地质调查”， 继承和发扬“三光荣”传统和李四光精神，践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观，把科技创新作为破解重大资源环境问题和地球系统科学问题的主要动力，以更加坚实的步伐将地质科技创新的蓝图变成现实，加快建设世界一流的新型地质调查局，逐步推动我国成为世界地质科技强国！

2016年11月，多国科学家代表签署“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划支持函。

2017年2月28日，“海洋地质八号”“海洋地质九号”调查船在上海下水。

2017年5月18日，我国首次海域天然气水合物试采在南海神狐海域实现连续8天稳定产气，标志着试采圆满成功。

2017年7月，中国地质调查局宣布鄂宜页1井钻获高产古老页岩气流。图为专家们在鄂宜页1井进行考察。

2017年8月23日，中国地调局向雄安新区移交地质调查第一阶段地质调查成果。

 

 

航空电磁法利用自然界中物质的导电特性优劣，达到判断物体内部物理、化学特征的目的。对探测地球表岩层具有独特优势。沿着飞行轨迹的每条剖面就是一个切片，众多的切片组成立体图像，清晰透视地下岩层的结构，尤其是让那些深埋的地下水库无处遁形，能够获取岩石类别、深度、层序及含水量等特征信息。

2021年，在松嫩平原水文地质调查工作中，使用中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所自主研制的iFTEM-II型固定翼时间域航空电磁系统，得以在一个小时内完成150千米的扫描，获得地下650米厚度的地质体电磁响应。不仅大大提高了探测效率，也弥补了该地区300米以下白垩系含水层结构研究的短板。

下一步，航空电磁法还将沿着探测深度更大、空间分辨率更高、解译更加准确的方向开展研发和试验，逐步实现地下800米含水层结构的精细刻画。不断扩展航空电磁法应用领域，服务地下水战略储备区划定、海水入侵范围圈定、大厚度含水层探测等多种应用场景，不断提升含水层探测能力。

（作者系中国地质调查局沈阳地质调查中心松辽流域项目负责人）

2019年1月18日，赣南兴国县矿泉水资源开发成果对接会在保定召开。兴国县委副书记、县长陈黎，自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质调查中心主要负责人出席会议并讲话。

兴国县是全国著名的苏区模范县、红军县、烈士县、将军县和人民军工摇篮，是国家级贫困县，也是自然资源部定点支撑赣南脱贫攻坚四县区之一。按照自然资源部中国地质调查局统一部署，自2016年以来，水环中心立足老区，充分发挥专业优势，采用突击队、常规项目组方式，紧扣兴国县脱贫攻坚痛点和难点，为兴国找水打井26口，解决了兴国县脱贫攻坚工作“两不愁，三保障”里面最关键的饮水不愁的问题，解决了兴国县结构性供水的突出问题，同时为兴国县经济发展献计献策。继2018年3月，水环中心将2016年度-2017年度地质调查成果及时移交地方政府后，本次移交的成果为兴国县22个乡镇72处符合饮用天然矿泉水标准的矿泉水点开发提出了开发建议，助力兴国县打造矿泉水之乡。一是在兴国县22个乡镇发现84处矿泉水点，72处符合饮用天然矿泉水标准，其中包括稀有的锌偏硅酸型矿泉水2处、锂型矿泉水7处、天然纯水2处。二是针对锂型矿泉水、锌偏硅酸复合型矿泉水、锶型矿泉水、偏硅酸型矿泉水、天然纯水五种类型优质水源开展“资源优势、保护区设置条件、交通与厂房条件、备用水源、其他资源组合优势”五方面优劣分析，提出各类型优质水源优先开发顺序。三是研究总结了兴国县矿泉水开发虽然面临着“本土品牌识别度低、优质水资源勘查程度低、水文化建设程度低、产业规模小”的三低一小问题，但兴国区位优势明显，森林覆盖率高，原生态，且矿泉水类型多，有利于打造矿泉水高中端组合品牌，快速开拓市场。四是建议兴国县加强矿泉水资源勘查评估工作，采用政府出资源、企业出资金、专业单位做技术支撑，整合资源，完成第一期优先发展矿泉水点的资源勘查评估工作，早日形成饮用矿泉水产业集团，推动饮用矿泉水产业规模化，打造“中国矿泉水之乡”，把地质调查的资源优势转化为脱贫攻坚的经济优势，助力县域可持续脱贫致富。

陈黎表示，水环中心多年无私奉献，在赣南兴国县开展扶贫找水工作，充分体现了贯彻落实习近平总书记关于脱贫攻坚工作重要论述的高度政治自觉，在兴国县打造了脱贫攻坚惠民工程的生动实践，这些丰硕的成果为兴国县经济发展提供了重要支撑，成为兴国县下一阶段产业发展的后续动力和重点突破口，我们将抢抓成果转化工作进度，让百姓真正感受到这项成果带来的实惠。

水环中心主要负责人表示，水环中心将继续全力支撑兴国县革命老区脱贫攻坚工作，继续发挥水源地勘查、深部地热探测、水质检测等优势力量为兴国县做好技术服务，助力老区人民脱贫，如期摘帽，用实际行动支持兴国县政府社会经济发展。

会上，水环中心向兴国县移交了兴国县矿泉水资源开发建议报告，兴国县政府向水环中心赠送了“足迹印兴国，甘泉泽千秋”锦旗。

兴国县委常委、副县长刘大刚，兴国县矿管局主要负责人，水环中心相关负责人和有关部门负责人，赣南扶贫找水项目成员参加活动。

 

 

编者按：作为自然资源的重要组成部分，矿产资源与山水林田湖草资源共同构筑起一幅多彩而珍贵的大自然画卷。在这幅地球馈赠的大自然画卷里，矿产资源不仅要有内在气质，还要有外在颜值，在有力支撑经济社会发展能源资源保障的同时，更注重绿色发展高质量发展的时代担当。对于地矿行业而言，开源是一方面，依靠科技创新和技术进步的“节流”，即矿产资源综合利用，也是不可或缺的另一方面——既提高了资源的利用效率和可持续性，又减少了尾矿排放及环境影响。

“既要金山银山也要绿水青山”。珍惜自然资源，珍惜矿产资源，方可守护好我们的绿水青山、金山银山。从“三位一体”的综合地质调查，到全国重要矿山“三率”综合调查与评价，新发展理念已在地矿领域落地生根，并贯穿于地质勘查、选矿富集、冶金提取、材料加工的整个矿产开发利用过程。作为专注于矿产资源综合利用的科研单位，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所多年来致力于矿产资源综合利用技术、装备的研发、推广，厚植工艺矿物学、难选冶金属矿产高效利用、非金属矿合理利用和二次资源循环利用等优势学科，在矿产资源综合利用及技术经济评价等方面走在了全国前列。

值此第49个世界地球日之际，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所干部职工围绕“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”的主题，结合自身矿产资源综合利用工作的实际，从尾矿资源化利用、智能选矿技术研发、矿山地质环境保护、固体废弃物的处置、综合地质调查等方面进行了研究梳理、总结提炼，形成了多篇实用且具有科普价值的文章，现精选一部分，以飨读者，敬请垂注！

不可或缺的矿产资源综合利用

张艳娇 刘红召

矿产资源综合利用目前已作为国策贯穿于地质勘查、选矿富集、冶金提取、材料加工整个资源开发利用过程，强调在开采利用矿床中主要矿产资源的同时关注共生、伴生矿产资源的利用效率。我国已探明的矿产储量中共、伴生矿占很大比例，全国25%的铁矿、40%的金矿、80%的有色金属矿及大多数煤矿都有共、伴生矿产。开展综合利用工作，既提高了资源的利用效率和可持续性，又减少了尾矿排放及环境影响。对部分资源而言，综合利用工作至关重要、不可或缺。

山东石榴石矿选矿厂改造

自然界中有部分元素，在地壳中含量很低，大都呈分散状态，很难形成独立的经济矿床。有独立矿物的，可以选矿富集目的矿物再冶金提取。没有独立矿物的，就只能选出其载体矿物再分离提取。这其中，如果载体矿物恰好是该矿床的主矿产，伴生组分可以随着主矿产的选矿富集而富集，其选矿回收成本最低，回收率相对也较高，在冶金提取主金属时作为副产品回收；如果载体矿物不是矿床的主矿产，但也能选矿富集，则伴生组分就可以回收，但需要论证经济可行性。还有一种情况，伴生有用组分分散在脉石矿物中，无法选矿富集，直接冶金加工成本昂贵，目前综合利用的可能性就很小。

以金属铼为例，它具有高熔点、高硬度、抗蠕变性、抗腐蚀性以及良好的塑性，广泛应用于热电偶、金属涂层和电子工业。用于制造航空发动机涡轮叶片和发动机喷管，是其他金属不能替代的。此外铂-铼催化剂在石油催化裂化重整过程中极为重要。铼是自然界储量最少的金属之一，在地壳中丰度大约为10－9。世界上已探明铼储量2500吨，基础储量近10000吨，我国铼的保有储量237吨。铼没有具有开采价值的独立矿物，主要以类质同象形式分布在辉钼矿和斑铜矿中。开采利用钼矿床和铜矿床时，辉钼矿和斑铜矿的选矿提纯过程也就是铼的选矿富集过程。辉钼矿选矿中钼要富集数百倍，往往在钼精矿中才会检测分析铼的含量。铼随辉钼矿或斑铜矿进入精矿产品后，由于铼氧化物极易升华，在钼精矿焙烧和铜的冶炼过程中，铼与钼或铜分离进入烟灰和废酸，再通过离子交换或者萃取的方式从烟气淋洗液和废酸中提取。我国著名的钼产业基地栾川及金堆城，其选矿产品钼精矿中每吨均含有几十克铼，但长期没有合适的回收技术而无法综合利用。2015年，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所研究成功从钼冶炼的烟气淋洗液中回收铼的工艺，在栾川钼业公司与金堆城钼业公司推广应用，从而使宝贵的铼资源能够在这两家企业回收利用，并由此给企业带来了可观的经济效益。

共伴生矿产同主矿产资源一样，都是大自然赐予人类的礼物。开展综合利用便是我们接受并珍惜这份分量虽小但极其宝贵的礼物。

合理处置被放错位置的资源

吕振福

联合国环境规划署定义自然资源为“在一定的时间、地点条件下，能够产生经济价值，以提高人类当前和未来福利的自然环境因素和条件。”自然资源通常包括矿产资源、土地资源、水资源、气候资源与生物资源等。作为自然资源的一部分，矿产资源是人类赖以生存的重要基础，是国民经济健康发展的物质保障。矿产资源产业是基础产业，对国民经济发展起到了重要支撑作用，同时不可避免地会产生矿业固体废弃物。如何正确认识和合理处理这些被放错位置的资源？

矿业固体废弃物通常包括废石和尾矿。废石主要指采矿环节采出的、低于工业品位且未能进入选矿等后续作业的固体物料。尾矿是选矿分选作业的产物之一，是入选物料富集得到精矿和中矿后的固体废弃物。尾矿包括物理选矿产生的固体废弃物，也包括堆浸工艺、全泥氰化工艺提取金、铜等金属后产生的固体废弃物。

尾矿和废石的排放水平与矿产资源共伴生矿多、品位低的特征分不开。平均入选原矿品位在一定程度上决定了废石和尾矿排放水平。原矿品位低、剥离的废石品位更低，使得矿山废石量巨大。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所“全国重要矿山‘三率’综合调查与评价”项目对2011-2015年全国代表性矿山的废石、尾矿产生情况大数据进行了系统研究，结果表明：一方面我国经济社会发展对矿产资源的需求巨大，另一方面我国矿产资源具有富矿少、贫矿多，独立矿产少、共伴生资源多的特点；我国不仅矿产品产量居于世界第一位，在生产矿产品的同时，排出矿业固体废弃物也非常之巨量。

废石与尾矿都具有潜在的资源属性。随着技术进步、经济发展，越来越多的废石和尾矿被用于采矿采空区充填、直接用作建材或者用于生产建筑材料。采矿废石、选矿尾矿的综合利用具有越来越好的前景。根据“三率”调查统计，我国20种典型矿产矿山当年排放的废石中有17.77%被消耗利用，当年排放的尾矿中有18.97%被消耗利用。

2015~2017年，“22种重要矿产资源节约与综合利用调查”项目通过开展1300座尾矿库取样、分析测试，在其中的210座尾矿库中发现具有综合回收潜力的有价组分。如果对这些组分加以回收利用，潜在经济价值达349亿元。

上述发现的具有综合回收价值的尾矿多为上世纪五六十年代排放的有色金属尾矿，说明技术的时空特征和尾矿的二次资源特征。从二次资源的角度考虑，合理处置和保护固体废弃物更加重要。

废石与尾矿都具有环境扰动属性。废石和尾矿处置不仅占用土地，而且可能产生有机和无机污染物，并通过土壤、水体、空气和生物链传导。从技术上讲，当前技术经济发展水平条件下排放的废石和尾矿，不可能实现100%再利用。相比较而言，妥善处置可能比试图利用更加迫切。因为矿山废石和尾矿引发的环境问题必须认真面对和妥善解决，同时如果处置和保护得好，在若干年之后废石还有可能成为资源。

我国尾矿、废石要加强减量化、无害化和资源化工作，需要加强尾矿和废石的分类处置、有效保护、合理利用的标准化工作和技术创新。通过技术经济、环境效应和资源属性三位一体的综合评价方式来确定废石和尾矿是选择利用，还是选择处置和保护。通过不断加强技术创新，提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率，促进废石和尾矿的源头减量化。

矿石分拣机器人助推选矿技术智能化

彭团儿 郭珍旭 陈明文 张继民 贾宇航

矿石分拣机器人——智能光电拣选机是可以代替人工手选分拣矿石的智能化自动执行工作的机器装置，是集光、电、气、机为一体的具有感知、分析、推理、决策和控制功能的新型高端智能装备。它利用矿石表面特征、导电性、磁性、放射性及矿石对射线的吸收和反射能力等物理特性差异，借助各种探测仪器和执行机构实现矿石中有用矿物和废石分选。矿石分拣机器人可以拓展分拣物料的品种、粒度范围，提高分拣速度和精度，改善劳动条件。

我国从上世纪60年代开始研制矿石拣选设备，70年代到80年代有了较大进展，但拣选理论和装备技术的发展远远落后于重磁电浮等传统选别技术，只停留在小试和工业试验阶段；90年代后期，光电选别装备——色选机在大米、杂粮等粮食加工领域快速发展，国内制造企业开始半学习模仿半自主开发色选机；从2000年开始，进口设备的市场份额大幅减少，国产光电色选机技术快速发展，色选机的规格、功能越来越丰富，多通道选别、二次复选、双面镜头检出、特殊波长光源等技术逐渐成熟；2012年后，随着矿石拣选预处理技术、高精度快速分拣、大颗粒拣选、规模化处理等行业瓶颈技术的突破，智能光电色选机逐步在非金属矿领域逐步推广应用。

滑道式智能光电拣选试验机

履带式智能光电拣选试验机

 

智能拣选机工作原理及结构组成

各种智能拣选机的组成都基本相同，主要由给料系统、照射及探测系统、信息处理系统和拣选执行系统四大功能部件组成。智能光电拣选机工作时，被选物料从顶部的料斗进入机器，通过振动器装置的振动，被选物料沿通道下滑，加速下落进入分选室内的检测识别区域，并从传感器和背景板间穿过。传感器将获得图像及数据信息经信息系统处理得出矿块品位或特征量化数据，做出决策输出信号，驱动机械打板或电磁阀工作分拣出目标颗粒至接料斗的废料腔内，而好的被选物料继续下落至接料斗成品腔内，从而达到选别的目的。

给矿系统由料槽、给料机、滑槽、输送带等组成，使矿块呈单层、单列、多列均匀地给到机器的照射和探测系统。一般采用多级给矿，第一级控制给料量，第二、三级使矿石排队，矿块呈单层稳定离散状态，且矿块间拉开一定的距离。探测系统则通过敏感元件测定不同矿物的光学、磁学、电学或放射性环境下吸收、散射或反射特征参数作为选别依据。信息处理系统主要任务是对来自检测系统的矿块射线活度和光电信号经放大、降噪、整形、分析、转换后得出矿块品位或特征量化数据，与预定值比较后进入主控单元，做出决策，确定是否给执行机构发出命令。执行机构主要有机械挡板或高压气流两种，根据信息处理系统的命令通过使目标矿粒偏离正常运动轨迹，实现拣选分离。

智能拣选机分类

根据检测系统中矿物与不同波长电磁波作用吸收、散射或反射特征差异，拣选方法可以分为放射性分选法、中子吸收法、荧光法、X射线吸收法、紫外荧光法、光电法、红外法等。在各种拣选方法中，应用较多的主要是光电分选和X射线分选。根据X射线照射矿石后的不同特征反应，X射线分选法分为X射线荧光法、X射线激光法、X射线反射法、X射线吸收法等。光电法主要通过高分辨率传感器，在可见光条件下对原料进行颜色识别并剔除，从而实现分选。目前国内成熟的光电拣选机主要包括滑道式和履带式两种。

滑道式拣选机利用斜槽滑道导矿，矿石在沿滑板平面下落完成检测和分离过程，适用于形状规则性的物料，不易翻转、干燥的块矿，具有结构简单、紧凑实用的特点。履带色选机使用皮带对矿石进行加速，使其稳定通过照射检测区域，具有给料平稳、输送物料种类多、色选精度高、破损小、产量高、带出比小、对物料的损伤相对轻微、破损小等特点，并且速度可控，产量可调整，可以具体根据客户的生产实际进行设计，但造价相对比较高。

智能光电拣选实验室

中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所依托原国土资源部公益性行业科研专项——《基于CCD技术智能光电拣选装备及矿石分选工艺研究》项目，建立了0.5吨/小时~2吨/小时规模智能光电拣选实验室，分拣矿石适宜粒度范围为2~25毫米，适用于钾长石、石英、滑石、硅灰石、方解石、蛭石等非金属矿分拣。项目采用智能光电拣选工艺与传统选矿工艺相结合，研发出光电拣选原矿预处理技术、中粗粒预选抛尾与湿法磨矿磁选精选联合选矿、花岗伟晶岩分质分类差异化分选、光电拣选与干法磨矿联合制粉等绿色节能选矿技术，对河南嵩县、方城、栾川，山西运城，内蒙古察右后旗、乌兰察布市等地钾长石矿进行拣选试验。

根据项目研究成果，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所在所属原国土资源部矿产综合利用野外试验基地建设5~8吨/小时规模工业试验生产线，目前已投入使用。核心设备LS1200双层智能光电拣选机具备二次复选功能，单台机器即可完成尾矿扫选或精矿精选，实现预选抛尾或直接获得合格颗粒精矿。工业化智能光电拣选机检测识别系统采用云技术相机，深度识别微小而精细的杂质，实现高清扫描、精准识别及高速运算，高速动态捕捉并实时分析显示物料，真正实现分拣目标实时可视化。执行机构采用专用新型高频电磁阀，超低耗气量，实现最优带出比，超高打击精度，拥有完美的自修复系统，维护成本低，使用寿命100亿次以上。光源系统采用高性能LED光学系统设计、光控技术，免维护，降低能耗35%。

智能光电技术在典型矿种分选中的应用

河南方城某风化花岗岩钾长石矿主要类型为斑状二长花岗岩和中粗粒花岗岩；主要矿物为斜长石、微斜长石、石英；杂质矿物主要为磁铁矿、黑云母。其中，高品位长石呈肉红色，致密块状，部分白色石英呈大颗粒分布在钾长石矿石中，造成矿石总体长石含量低，产品附加值低。为获得高附加值钾长石，传统选矿方法采用磨矿后在酸性或中性环境下浮选分离长石石英，磨矿能耗高，浮选废水造成一定环境污染。根据长石石英颜色差异及解离粒度，采用智能光电拣选对5~15毫米粒级原矿进行分拣，原矿K2O含量6.3%，Na2O含量3.1%，分拣后获得颗粒长石精矿K2O含量9.7%，Na2O含量3.7%，精矿产率53.6%，回收率82.7%。通过拣选工艺实现粗颗粒长石石英分离，提高湿法制备钾长石粉原矿品质，降低废石入磨量，实现中低品位钾长石高值化利用。

5~8 t/h智能光电拣选工业试验生产线

河南嵩县某低品位石英脉型金矿属脉幅窄、贫化率高的矿脉，由于金与黄铁矿呈密切伴生关系，根据判定矿石黄铁矿与脉石矿物颜色和晶体形态差异，采用光电分选技术对不均匀成矿矿脉、均匀成矿矿脉的边界与围岩进行处理，使低于工业品位的低品位金矿通过预选抛废可以经济利用，预选抛尾产率37.37%，尾矿金属量损失率10.18%。该技术可部分取代效率低而成本高的选择性开采方法，提高采矿效率，提高资源利用率。

自20世纪70年代以来，计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术迅猛发展，形成了先进制造技术，促进拣选装备技术向精密化、自动化、智能化、图形化、可视化、集成化快速发展，智能拣选逐渐成为科研院所关注和研究的焦点。以人工智能为代表的智能拣选装备技术作为一种低成本、环保高效的分选工艺，有望成为继重选、浮选、电选、磁选之后又一重要的工业化选矿方法，并在有色、黑色、稀有、放射性、贵金属元素的矿石以及非金属矿领域得到广泛应用。建立和发展完善的低品位矿石拣选资源化利用知识体系已经成为选矿行业发展的主要攻关方向之一。

(该研究为原国土资源部公益性行业科研专项——《基于CCD技术智能拣选装备及矿石分选技术研究》)

综合地质调查谱地质新篇

马亚梦 谭秀民 赵恒勤

当前，我国矿产资源供需矛盾日益突出。因此，要加大勘查力度，实施找矿突破战略行动。随着矿产资源全球化配置，需要统筹协调的问题逐渐增多，单一传统的资源调查方式已不能适应当今的新时代、大格局。在此大背景下，助推单一资源调查向地质资源潜力、技术经济条件、地质环境影响“三位一体”综合地质调查转变，形成资源环境综合评价及勘查开发布局对策建议显得尤为重要。

何为“三位一体”

“三位一体”的综合地质调查是秉承“绿色矿业”的理念，以问题和需求为导向，按照“综合部署、科技引领”的原则，进行的逐层深入研究。其基本研究内容是以资源基地为研究对象，全面梳理资源基地资源、环境、技术经济相关数据及研究成果，在资源条件调查与潜力评价、地质环境条件调查与影响评价、技术经济调查评价的基础上开展的综合评价。

相较于以往着重于地质找矿的单一传统的资源调查方式，“三位一体”的综合地质调查更加突出成果的集成，在推进实施过程中需要遵循自然规律与经济规律，统筹部署好相关工作，完成新发现大型资源潜力基地从资源基地到适应经济新常态的产业基地的转变，其主要包括：

地质资源潜力——注重矿集区各类地质勘查资料的收集整理、二次开发和综合分析，注重矿集区找矿预测研究，总结成矿地质背景、成矿规律和控矿因素，开展重点区域靶区优选、野外查证、成矿预测工作。

地质环境影响——调查评价矿山地质环境现状，着重分析评价地质环境容量，预测矿产资源开发对环境造成的影响及危害；探索矿产资源开发地质环境影响变化机制及防控技术创新，提出矿产资源绿色开发地质环境防治的对策建议。

技术经济条件——注重资源的综合开发技术研究，提高矿产资源综合利用水平；评估矿集区资源开发利用的前景，对资源开发的经济效益、社会效益、环境效益等做出科学评价和预测，推进当地资源开发的资源-经济-环境的协调发展。

怎样“勘查开发”

党的十九大报告中指出，“人与自然是生命共同体，人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然”，“为把我国建设成为富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国而奋斗”，这为我们矿产资源勘查开发工作指明了方向。

现阶段，制约我国矿业经济发展的因素主要有以下几个方面：自然条件严酷，基础设施落后；矿产资源勘查投入不足，勘查程度普遍较低；矿产选冶加工技术研究滞后。因此，在资源环境综合评价的基础上，提出科学的资源勘查开发布局对策建议，不断提高地质工作服务经济社会发展的主动性和能动性，有助于将找到的矿产资源合理、有序、高效、集约、生态地开发出来。其主要内容是：依据矿集区成矿规律与成矿预测，结合国家和区域相关产业政策，划分矿集区勘查、开发基本区块；理论与实际相结合，构建资源勘查开发布局评价指标体系；建立评价标准，评价勘查、开发各区块的优劣度，提出适宜、科学的勘查开发布局对策建议。

划分勘查开发区块——根据勘查区和开发区划分的依据，划分矿集区勘查、开发基本区块。勘查区的划分依据包括：不存在法律和其他禁止勘查的情况；矿集区成矿规律与成矿预测最新成果，包括矿床、矿点、矿化点及异常分布，找矿靶区分布等；整装勘查区勘查规划划定的预查普查区；矿产资源规划划定的重点勘查区。开发布局划分的依据包括：不存在法律和其他禁止开发的情况；区内存在已探明并具有一定资源储量规模的矿床；区内有一定的基础设施条件，区域范围有一定的工业基础；矿产资源规划划定的矿产资源开采区域。

构建评价指标体系——评价的基本框架和指标体系的主体构成具有共同性和通用性，主要依据《矿产资源基地综合地质调查技术要求》中的矿产资源基地综合地质调查评价指标。此外，评价指标体系也应遵循因地制宜的原则，有关评价内容需要根据评价对象所处的经济地理和社会环境的不同而有所区别。也就是说，我国东、中部的矿产资源基地和西部矿产资源基地，在布局评价的指标设计上应该有所不同。

勘查开发布局评价——主要包括评价指标的权重确定，评价指标的评分标准，评价指标的计算等。评价指标权重一般采用层次分析法来确定，把复杂事情分成若干有序层次，确定每一层次中各元素的相对重要性次序的权重；通过对各层次的分析，进而导出对整个问题的分析，即总排序权重。评价标准是指各级评价指标评价值的判别标准，起着一把尺子的作用，一个评价指标处于什么状态，用这把“尺子”去衡量，就可以清楚这个指标的状态是好还是坏。

规划布局对策建议——根据区块评价的结果，借鉴国内外已有大型矿产资源基地的开发经验和管理措施，提出适宜的矿产资源基地勘查开发工作布局、资源规划、资源管理的政策建议。唤起全社会资源忧患意识，加强地质矿产勘查工作，实行开源与节流并重、开发与保护并重的方针，依靠科技进步，提高矿产资源勘查、开发利用水平，加强矿业规划管理，促进矿业经济可持续发展，为社会主义现代化强国建设提供安全、稳定、经济、可靠的资源保障。

蕴藏在尾矿中的宝藏

王威

尾矿具有环境危害性和资源性的双重属性。近年来，尾矿的资源属性受到我国各级政府和生产企业的高度重视，尾矿资源化的发展趋势日益清晰，尾矿综合利用将是21世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大的领域。因此，从国内尾矿资源的实际出发，开展系统调查评价，厘清尾矿利用、保护和处置的边界和先后次序，提出规模化消纳、资源化利用、无害化处置总体解决方案，实现尾矿资源化利用的同时，最大限度地消除其对周边环境的威胁，有着十分重要的经济效益和社会意义。

尾矿是矿石经粉碎、选冶形成精矿后的剩余部分。我国尾矿来源按行业划分主要包括黑色金属尾矿、有色金属尾矿、稀贵金属尾矿和非金属矿尾矿。

根据《中国矿产资源节约与综合利用报告（2016）》，截至2015年度11月底，我国在用或者未治理尾矿库有9565处，尾矿累计量超过200亿吨，占地约100万亩。矿石空场填充是尾矿利用的重要方式，占尾矿利用总量的53%，金矿石、铜矿山的尾矿及其他有色和稀贵金属矿山、铁矿山是尾矿充填利用的主要方向，分别占尾矿利用总量的18%、23.6%和11.4%。

虽然我国尾矿综合利用起步较晚，但由于各级政府和生产企业的高度重视，我国矿产资源综合利用及矿山环境治理已经快速起步并取得了很大成绩，但还需进一步加强尾矿资源化利用领域研究，提高有价组分综合利用水平，丰富尾矿资源化利用的方法途径，实现尾矿利用由“削足适履”到“量体裁衣”的转变。

中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所在地质调查项目支持下，开展铜、铅、锌、钼、金和萤石矿山尾矿调查评价，完成了1300个尾矿库的调查，形成了尾矿综合利用特征大数据，同时，发现了一批稀有稀散组分高的尾矿。栾川地区尾矿库中赋存高于工业品位的钨金属量>5万吨（估算），达到大型规模；在其他尾矿库中还发现了高于或接近工业品位的金1.1316吨，银114.3604吨，钴3581.4吨，铅36.152万吨，锌21.294万吨，萤石26.685吨（估算）。筛选其中42个尾矿库尾矿进行综合利用技术研发和评价，发现有38个尾矿库尾矿综合利用技术经济合理，这说明尾矿资源化具有广阔的前景。

铁尾矿、铜尾矿和黄金尾矿分别占我国尾矿的51%、19%和13%，是我国主要的尾矿类型。铁尾矿的综合利用主要体现在铁矿物的回收利用、用作建材原料、用做土壤改良剂和微量元素肥料、进行生态恢复等。铜尾矿综合利用主要有铜尾矿再选、用于矿井充填或复垦土地、用于生产建筑材料等。金尾矿的综合利用主要体现在有价元素的综合回收、生产各种建筑材料、井下充填、复垦造田等。

由于我国前期选矿技术水平的制约和“单打一、重主轻副”的思想等多种原因，我国尾矿中不仅含有可提取的金属组分，而且存有大量可用的以硅酸盐矿物、碳酸盐矿物为主甚至可直接提取的非金属组分，是我国矿产资源的新的宝藏。

开展典型尾矿资源综合利用技术研究和推广尾矿资源产业化利用技术研究与推广，不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山焕发青春，而且还能够重新成为新的资源基地，以开辟新的材料科技领域，推动科技进步，同时也可以解决环境污染、改善生态环境，具有巨大社会效益、经济效益和环境效益。虽然我国在尾矿综合利用领域开展了很多研究，但仍缺乏关于尾矿的系统调查评价，尾矿综合利用依然停留在单一的综合利用模式，没有形成区域性整体利用模式。因此，亟须开展系统调查评价，厘清尾矿利用、保护和处置的边界和先后次序，提出规模化消纳、资源化利用、无害化处置总体解决方案，实现尾矿资源化利用的同时，最大限度地消除其对周边环境的威胁。

揭秘日常生活中的高岭土

赵恒勤 谭琦

高岭土，俗称“瓷土”、“观音土”，是一种铝硅酸盐矿物，也是人们日常生活中必不可少的一种矿物材料，其中最广为人知的是用来制作陶瓷。

我国是世界上最早发现和利用高岭土的国家，远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶，就是以高岭土制成。江西景德镇生产的瓷器名扬中外，国际上通用的高岭土学名-Kaolin，就是来源于景德镇东郊高岭村边的高岭山。高岭土在陶瓷中主要用来做坯胎，将高岭土用于陶瓷坯胎中在我国陶瓷史上具有划时代的意义，高岭土在釉料中的作用主要是提高釉料的熔融温度和悬浮性，使釉水不宜沉淀。

我国历史上闻名的“唐三彩”和“青花瓷”均采用高岭土来制作坯体。唐三彩的釉质，主要成分是硅酸铅，而呈色剂则是在釉料中加入各种不同的、适量的金属氧化物所形成的。青花瓷是我国陶瓷中的珍品，也是瓷器的主流品种之一。目前，陶瓷考古界和科技考古界较为认同的“青花”是指利用含钴的矿物作为着色颜料在白瓷坯上绘画，经上釉后在高温下一次烧成(非低温铅釉)而呈现蓝色装饰的釉下彩瓷器。青花瓷的制作工艺复杂，整个工艺流程主要分为瓷土加工工艺-制坯工艺-釉与料工艺-装饰工艺-烧成工艺等5个部分。其中高岭土主要用于制作瓷胎，高档青花瓷对于高岭土原料要求很高，要求Al2O3含量＞21%，Fe2O3+TiO2＜0.5%。

现代人们的日常生活中也处处可见高岭土制品，比如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷等。我国是世界上最大的日用陶瓷和建筑卫生陶瓷生产国和消费国，且产品逐步被世界认可和接受。近年来，其生产工艺技术进步迅速，整体已接近世界先进水平，但存在过度消耗高岭土资源、中低档产品居多、污染环境等问题。随着陶瓷行业的不断发展，优质的高岭土资源日趋枯竭，对陶瓷生产质量造成很大影响，故中低品位高岭土成为陶瓷行业的接续矿物资源。

此外在人们日常生活中用到的各种纸张中也不乏有高岭土的身影。高岭土作为造纸涂布颜料的主体组分，其特性对造纸生产可操作性和涂料特性以及成纸质量有很大影响。国外发达国家高岭土主要用于造纸行业。高岭土既可用于填料，也可用于涂料，在造纸中的要求要比陶瓷用高岭土高。此外，高岭土还能用来制备化肥、农药、杀虫剂载体等。

我国高岭土资源储量丰富，总储量约30亿吨，主要分布在广东、广西、福建、江苏、江西、湖南、河南、山西和内蒙古等省区，可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。其中煤系高岭土储量约17亿吨，主要分布在我国北方地区。软质高岭土为热液蚀变型，主要分布在苏州。砂质高岭土属风化型或沉积型矿床，主要分布在南方亚热带多雨地区。根据不同的资源类型，采用不同的加工工艺，煤系高岭土主要采用破碎-磨剥-煅烧-超细解聚-分级，部分磁选工艺，应用方向是油漆、涂料、造纸、橡胶、电缆、陶瓷等；砂质高岭土和软质高岭土主要采用捣浆-螺旋除砂-旋流器分级-离心机分级-磁选-漂白-洗涤-压滤-干燥等工艺，陶瓷土主要采用磁选除铁增白，造纸涂料土主要靠漂白除铁增白。

现在我国多数高岭土企业的现状是：规模较小、产量不大、产品质量不高，与美国、英国、巴西等国相比，存在较大的差距，甚至全国高岭土总产量不及国外一个高岭土大公司的产量。因此，我们应在资源合理利用与保护、产品和市场开发、工艺技术和装备以及管理和政策支持等方面，共同努力，尽快使我国由高岭土资源大国变为高岭土产业强国。

高寒荒漠区金属矿产资源开发中的矿山地质环境保护

张永康 曹耀华 谭秀民

青藏高原东北部、柴达木盆地西南缘铁铜等金属矿集区，是我国西部地区重要的铜、铁、铅、锌、镍多金属成矿带，目前已发现大型、超大型铁、铅锌、铜、镍等矿产资源多处，其中夏日哈木镍矿资源丰富，镍资源量达106.24万吨，有望成为继甘肃金昌镍矿之后我国又一“镍都”。

该地区平均海拔在3000米以上，属于典型的高寒、干旱内陆高原盆地气候，区内地势陡峻，沟谷深切，地貌以戈壁滩、沙丘、高山为主，地表处有厚1米左右的土层覆盖，底下为岩石及沙石层，土壤类型主要为灰棕漠土。植被覆盖率一般小于15%，呈现典型的高寒荒漠景观。

高寒荒漠区金属矿产资源的开发历史悠久。随着国家对紧缺矿产资源需求量的增加，该区丰富的铁铜镍等金属矿产资源的进一步开发将对国民经济发展起到重要作用，可为国家经济安全提供有力保证，带动交通、通信等基础设施发展，提供一定数量的就业岗位，促进工业化和城镇化建设，为更好地实现西部地区脱贫攻坚提供经济支撑。

金属矿产资源的开发一般包括采矿、选矿、冶炼三个过程。以往粗放式的采、选、冶过程对生态环境的影响主要有矿山地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏、含水层破坏和水土环境污染等。

那么，高寒荒漠区矿山地质环境灾害如何防治？

建设绿色矿山

我国历来重视环境保护。习近平总书记指出：“既要绿水青山，也要金山银山；宁要绿水青山，不要金山银山；而且绿水青山就是金山银山。”这为矿业开发环境保护指明了方向。2017年，原国土资源部、原环境保护部等六部委联合出台了“关于加快建设绿色矿山的实施意见”，详细阐述了绿色矿山的建设。

绿色矿山是指在矿产资源开发全过程，既要严格实施科学有序的开采，又要将对矿区及周边环境的扰动控制在环境可控制的范围内；对于必须破坏扰动的部分，应当通过科学设计、先进合理的有效措施，确保矿山的存在、发展直至终结，始终与周边环境相协调，是融合于社会可持续发展轨道中的一种崭新的矿业形象。绿色矿山建设是一项复杂的系统工程，代表了一个矿业开发利用总体水平和可持续发展潜力，以及维护生态环境平衡的能力。它着力于在科学、有序、合理开发利用矿山资源的过程中，最大限度保护和恢复治理矿山环境。

加强矿山地质环境防治

在高寒荒漠区，这样一个矿产资源丰富、动植物资源丰富、环境又极为恶劣的区域，结合矿山开发对地质环境造成的影响，建议从以下几方面进行矿山地质环境防治及保护：

针对新建矿山，应按照“加快建设绿色矿山的实施意见”精神，建设绿色矿山，从源头保护矿山地质环境，实行过程控制的保护性开发措施。

针对已发现的矿山地质灾害，应加强治理与监测工作，加强对不稳定边坡监测和移动规律认识，消除和减小不稳定边坡崩塌滑坡灾害可能对过往行人和车辆的威胁。

针对高寒荒漠区矿山开发过程中主要造成的影响是土地资源破坏和地形地貌景观破坏这一现状，加强土地资源的保护，尽量减少对原生态土地的占用与破坏，特别是尽量减少对表层土壤的破坏，以地下开采为主，采取以钻代槽、浅钻的绿色勘查技术，对于必须破坏部分土地时，必须对表层土采取保护措施以防止表层土散失和退化。

锡铁山铅锌矿废石堆上的人工林

采取封育、地表植被重建，在草皮的种属选择、工艺的采选上要与矿区所处的地理位置、气候条件、土石环境相匹配，以确保植被重建的成效；废石、废矿渣堆覆土绿化；废石、废矿渣堆积台面整治，压实台面，加固边坡、衬砌护坡，在有效部位建设拦挡工程，设计相应的排水、防水工程；地质探槽治理，采取土方回填。

开展人工现场调查、遥感监测工作，动态掌握矿产资源勘探开发活动对土地资源的破坏类型、面积及破坏程度等，同时监测监督矿山地质环境治理恢复工作情况。

建设矿山公园

在青海西部大柴旦地区，西部矿业股份有限公司锡铁山铅锌矿分公司在矿山地质环境保护方面就是一个优秀的典范。该矿山位于青海省柴达木盆地北缘戈壁滩上，常年刮风，沙尘暴天气时有发生，降水量稀少，植被稀少，难以存活。整个矿区及周围只有少许骆驼草和麻黄草生长。经过改造，该矿山在废石堆、厂区内种植了大量杨树、柳树、红柳和草皮，在厂区形成了具有防风固沙能力的人工林，绿化覆盖率达到了可绿化区域面积的80%以上，改变了矿区小环境，降雨量增加，风沙天气逐年减少，逐步形成了适宜人居住的环境。

 

积极“走出去”，到海外进行矿产资源合作，既是响应“一带一路”建设号召的必然要求，也是拓展海外市场、提升核心竞争力、不断发展壮大成长为国际矿业品牌的必由之路。当前，全球矿业进入深度调整期，如何稳健地迈好“走出去”的步伐，成为人们关注的焦点。自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所（以下简称“成都综合利用所”）积极适应新时代地质调查工作，在部、局的领导下，以稀土资源为核心，以“三稀”资源为重点，积极开展国际合作，开创了国际合作新格局。目前，该所的境外地质调查与技术成果转化服务已延伸到亚洲、非洲、北欧、北美、澳大利亚等地区，合作领域日渐扩大，合作方式日趋多元，引领作用初见端倪。

成都综合利用所控股公司盛和资源在马来西亚出席稀土催化剂项目投资签字仪式

锻造科技创新“利器”

打铁还需自身硬。在科技创新已成为时代主流的今天，要想走出国门闯市场，最重要的就是手握“利器”。作为我国矿产资源综合利用的重要支撑，成都综合利用所始终致力于锻造科技创新这把“利器”。2013年至今，该所共获授权稀土相关专利10项，其中1项美国专利授权；获得省部级科技进步奖两项：该所研发的“攀西难选稀土矿低碳高效利用新技术开发及应用”技术获得2016年度四川省科学技术进步二等奖，“典型氟碳铈稀土矿清洁利用新技术研究及示范”技术获得2018年度国土资源科学技术奖二等奖。

为打开国际市场的大门，成都综合利用所充分发挥科技创新的引领作用，利用核心优势锻造了这样几把“金钥匙”：

一是稀土矿“浮团聚磁选”技术的研发及应用。荣获2016年度四川省科技进步二等奖的“浮团聚磁选”技术能充分利用矿物间表面性质和磁选差异进行分选，攻克了稀土矿浮选需要加温且难以稳定得到高品质精矿这一难题。“常温条件下可稳定得到REOgt;65%的稀土精矿，回收率由原有的20%提高至60%。工业示范线生产过程稳定，企业经济效益得到了大幅提高。”该技术成果在四川德昌大陆槽稀土矿应用中取得较好效果的同时，对美国芒廷帕斯稀土矿同样表现出较好的适用性，大幅降低了生产运行成本。

二是RF系列绿色稀土浮选药剂研发及应用。为了改善传统稀土浮选药剂中含有大量难降解组分，对矿山环境造成一定威胁的难题，该所通过研究药剂分子结构及其与矿物作用能力，研发出RF系列绿色稀土浮选捕收剂。在四川冕宁牦牛坪稀土矿开展的工业试验表明，“该药剂不仅大幅降低了难降解组分含量，还降低了运行成本，提高了企业生产指标。”目前，厂方已经签订药剂供销合同，实现了产品的商业化。

三是选冶联合技术实现稀土资源高效利用。微细粒级稀土矿物常与其他矿物密切共生，采用传统磨矿方式难以单体解离，无法得到高品质稀土精矿。通过选冶联合方法，该所研究人员提出化学解离-物理分离的新思路，攻克了美国Pea ridge铁-稀土共生矿和澳大利亚Nolans稀土矿等多个难选稀土矿的高效利用难题，既得到了合格的稀土精矿，还实现了共伴生有价元素的综合利用。

四是磷-硅酸岩型稀土资源高效利用技术的开发。格陵兰Kvanefjeld属于少见的磷-硅酸盐型稀土矿，主要含稀土矿物与脉石矿物的物理化学性质相近，分选异常困难。该所科研人员在详细研究矿物组分及性质基础上，提出采用新型浮选捕收剂RFS强化矿物表面性质差异，在常温条件下得到矿物纯度大于80%的稀土精矿，较国外科研机构提出的工艺流程得到的精矿品位更高，作业流程更简化、投资及运行成本也大幅降低了。

五是稀土深加工技术的研发及应用。针对四川地区氟碳铈型稀土矿特点，研发出了盐酸直接浸出技术。稀土氯化物、氧化物、氟化物、碳酸稀土、高纯金属、稀土硅化物等六大系列，30余种规格……该所开发的系列稀土产品技术指标达到了国际先进水平。技术引领产业。他们还创办了峨眉山科技产业园区，逐步形成以稀土新材料为主体的科技成果转化示范基地。

2018年5月，成都综合利用所代表团赴美国芒廷帕斯稀土矿山调研

拓展国际合作新格局

有了先进的技术作为敲门砖，加上研究人员的积极拓展，该所顺利迈入了国际市场。

签订技术开发合同2项，项目总金额达195万美元，实现历史性突破……近年来，通过不断科技创新，加强对外技术交流与合作，该所“三稀”资源综合利用技术已拓展到国外。

Nolans Bore稀土矿选矿试验研究进展顺利。2013年10月，该所与澳大利亚ARAFURA资源公司签订“诺兰稀土矿选矿试验研究”技术开发合同，合同经费总额120万美元。目前，该所已完成选矿探索性试验研究工作，采用的工艺技术与国外研究机构相比，不仅降低了选矿工艺技术成本，同时还大幅提高了稀土精矿品位。

Pea Ridge尾矿的选矿与冶金试验研究赢得认可。2013年11月，该所与美国MFC工业公司签订“Pea Ridge尾矿的选矿与冶金试验研究”技术开发合同，合同经费总额75万美元。“考察矿山综合环境，对选厂建设厂房配置、设备选型、后续连续扩大试验样品采集等提供技术咨询服务，洽谈Pea Ridge尾矿综合利用选冶技术半工业试验项目合作事宜，提供相关技术指导和咨询……”据科研人员赴美经历描述，目前已基本完成前期研究工作。

俗话说，金杯银杯不如业界的口碑。随着国际合作项目的不断拓展，该所在“三稀”资源综合利用技术的国际领先水平不断得到认可。

成都综合利用所代表团与美国ERP公司负责人进行技术交流

支撑中国企业“走出去”

立足“一带一路”建设和服务“走出去”的全球视野，该所聚焦中国地质调查局特大型能源资源基地建设布局，在格陵兰岛西南部科瓦内湾地区开展稀土等其他多金属矿产资源潜力、开发条件及环境影响“三位一体”的综合调查评价，为政府决策和该所控股公司盛和资源“走出去”投资提供信息服务和技术支撑。

如何终结矿山企业常常面临亏损的尴尬局面？量身定制的选矿技术是关键!美国芒廷帕斯稀土矿是全球第二大稀土矿山，却由于生产成本过高，于2015年再度破产。成都综合利用所发挥所长，针对该矿山矿石开展了相关技术研究，并且先后3次赴美国矿山现场考察及调试，最终确定的选矿技术大幅降低了生产成本，为中资企业的进入奠定了基础，在稳定提升生产指标方面也做出了巨大贡献。

提高矿物的回收利用向来是个大难题，特别是在面临特殊矿种时更为棘手。据了解，格陵兰科瓦内湾稀土矿稀土储量巨大并且伴生多金属矿，但是其稀土元素载体矿物为独特的硅酸盐型稀土矿。“全球尚无研究先例”，专家称，国外科研机构采用加温-浮选技术，仅能得到REO14%、回收率65%的稀土精矿。“创新创造奇迹。”由该所研发的常温浮选和环境友好型浮选药剂可以得到REO23.5%、回收率78%的稀土精矿。“新工艺、新药剂完全适宜格陵兰严苛的环保标准”，这就为中资企业注资格陵兰矿物能源公司成为董事会成员及资源后续开发奠定了基础。

跟随“一带一路”建设的指引，该所再一次把目光投向了非洲重要的稀土资源产地——毛里塔尼亚扎拉加稀土矿。通过对其矿石性质的系统分析，有针对性地提出稀土开发利用新技术，大幅提高了精矿品质，降低选冶综合成本，为开发利用奠定了基础。为提升中资企业在海外稀土项目总承包和工程建设能力，“后期打算联合中资设计公司建成选冶工业生产线。”针对下一步工作意向，有关负责人补充道。

产学研用齐头并进

技术是驱动，合作是动能，机制是保障。近年来，该所与盛和资源联手打造“产、学、研、用”合作机制，境外项目合作不断拓展，国际化步伐越走越稳。目前，已经开展的国际合作项目达10多项，其中科技部项目2项，成果转化项目10项，研究经费超过2000万元，开创了国际合作服务新局面。

一是稀土清洁利用技术国际合作屡创辉煌。以“浮团聚磁选新技术”为原型的成套工程化技术和浮选药剂在国内冕宁、德昌稀土矿推广应用，并逐渐得到国内外稀土加工领域的认可，成为国际稀土资源开发利用领域的主要工艺流程。目前，该技术主要应用于美国、澳大利亚、南非、格陵兰及坦桑尼亚等国家和地区，为当地稀土矿的开发利用提供了技术支撑。2016年，澳大利亚诺兰稀土矿中镨钕含量较高，曾被视为较为优质的稀土资源。成都综合利用所技术攻关结果表明，该矿石中稀土元素难以高效富集，为企业挽回了损失，为国家赢得了话语权。2017年度，该所与某公司合作，为公司格林兰科瓦内湾稀土矿开发利用提供了全新的开发理念和清洁利用技术方案。

二是钒钛磁铁矿综合利用技术保持国际核心竞争力。2019年度，成都综合利用所与澳大利亚钛业有限公司开展“Barrambie钒钛磁铁矿综合利用实验室试验研究”，高效铁钒钛分离提取技术为澳方对该矿的开发利用提供技术支撑，彰显该所钒钛磁铁矿综合利用的国际领先水平。该所在大量试验的基础上，研究制定了符合资源特点的选矿原则工艺流程，采用“擦洗-磁选选别-精矿直接还原-铁钛分离”的工艺流程进行选矿初步试验，获得了较好的技术指标。该所对PB、PD精矿进行了初步还原分离试验，获得了高金属化率产品，为钛、铁分离提供了物质基础。

该研究项目通过对澳大利亚PMA矿物资源进行初步评估及试验研究，对标准矿石及顶盘矿石进行化学分析并探究其矿物性质，为该矿物资源的可行性开发、资源优劣以及商业性利用和发展前景做出评价和分析，对合理利用此类矿石资源并提高其经济价值具有积极的推广作用。

成都综合利用所代表团与美国弗吉尼亚大学Honaker教授交流稀土提取技术

多维度推进国际合作交流

2014年以来，成都综合利用所成功出访18批次、45人次，出访的国家涵盖俄罗斯、加拿大、美国、马来西亚等，与众多国家开展了广泛的国际交流合作，成效显著。

俄罗斯稀土矿开发探索。2017年，该所所长胡泽松访问俄罗斯，先后与全俄地质研究所所长和俄罗斯国家地质公司负责人进行会晤。俄罗斯储量巨大的矿产资源缺乏绿色高效的资源开发利用技术，希望与中国地质调查局及成都综合利用所在稀土及有色、黑色矿产资源的开发方面进行广泛的合作。双方初步拟订以俄罗斯托莫托尔稀土矿开发为切入点开展探索性合作。

进军大马，辐射东盟。同年，应马来西亚政府的邀请，胡泽松与当地政府官员就盛和资源在马国投资建设稀土催化剂项目进行了会谈，并出席马国政府召开的东海岸经济区签约仪式。一旦在马来西亚投资建厂，用当地生产FCC催化剂产品，将有利于进入马来西亚以及印度市场，并辐射整个东盟及南亚市场，提升国际影响力。

把握全球，数据先行。该所及控股盛和公司对全球50多个正在勘探或开发的稀土项目进行了梳理，建立了项目数据库，并根据资源情况、稀土配分、潜在经济价值等指标进行了筛选和排序。2018年度出访美国，与国际稀土产业较有影响力的ERP战略矿产公司、PEAK 资源公司董事会成员讨论成立全球稀土创投平台（Global REES Venture,GRV）。“以市场、技术和金融创新为导向，以国际绿色供应链为纽带，旨在稳定国际稀土供应链”。据专家称，该平台将成为社会、企业、政府打造全球地质矿产信息支撑服务平台，为我国企业“走出去”和政府的重大宏观决策提供信息指导和支撑服务。

成都综合利用所与总部位于比利时布鲁塞尔的全球跨国性化工集团索尔维集团中国全资子公司索尔维投资有限公司在成都签署了技术合作框架协议

钒钛合作，促进交流。2018年，俄罗斯耶夫拉兹集团基于该所钒钛磁铁矿的国际影响，就钒钛产业技术合作等进行了深入交流。双方着眼于钒钛全产业链技术创新相关科学问题、技术问题和工程问题，以钒钛磁铁矿精准找矿、科学开采、高效选别、清洁冶金为重点，通过建立技术信息交流平台，促进技术交流，促进项目合作。

跨国际、多领域的交流合作及项目实施提高了成都综合利用所的国际影响力，更为建设世界一流新型地质调查局提供了话语权支撑。

鲲鹏展翅凌万里，策马扬鞭自奋蹄。在不断深化的国际化征程中，成都综合利用所将借助稀土开发的先进经验，继续巩固金属矿产开发利用技术的领先优势，增强与国际大型企业的沟通与合作，建立互信，守正出奇，突破全球稀土等资源开发利用中存在的关键问题，为建立更有影响力的国际合作平台，为服务新时代地质调查事业发展做出新的更大贡献。