日前，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所自主研发的“水合物生产井气-水-砂三相人工举升模拟实验系统”、“水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统”、“模拟井下真实环境进行离心泵气液分离效率的测试装置”3项实用新型专利技术获得国家知识产权局证书，专利号分别是ZL201721648774.0、ZL201721648630.5、ZL201721643372.1，标志着青岛海洋所在海域天然气水合物试采人工举升领域有了新的进展。

泥质粉砂天然气水合物开采过程中，井筒离心泵举升系统是保障天然气水合物持续安全开采的“最后一公里”，通过人工实验井技术验证泥砂、气、水、水合物浆体综合作用下人工举升系统的稳定性，优选合适的人工举升装备、优化最佳举升参数，可以对水合物试采工程参数设计提供重要依据。上述三项专利技术针对泥质粉砂储层降压/流体抽取法开采过程中的井筒多相多组分复杂流动状态，通过设计合理的实验回路、测试方案，分别验证泥砂、甲烷气体含量对离心泵工作效率的影响，并提出最佳的井筒举升管柱组合。

据悉，上述专利技术是自然资源部天然气水合物重点实验室目前已经建成并完善的海域天然气水合物实验井技术的关键组成部分。基于上述实验井技术，团队已经提报相关国家专利23项，其中发明专利12项，实用新型专利11项。截至目前，所有实用新型专利均已获批，发明专利均已进入实质审查阶段。

跨越山海，同心携手。9月，2025欧亚经济论坛如约在陕西西安盛大启幕。这场盛会中，一场聚焦地矿领域的“合作对话”尤为引人注目：作为论坛重要组成部分，以“加强科技引领，促进矿业发展”为主题的上海合作组织国家地学合作与矿业发展暨第四届“一带一路”国际地球物理会议，于9月23日～25日同期奏响合作强音。各国专家学者、行业精英齐聚一堂，共绘地学与矿业合作发展新蓝图。

从地质勘探技术共享到矿产开发经验互鉴，从科研平台联合搭建到人才培养深度协作，近年来，在中国—上海合作组织地学合作研究中心的推动下，上合组织国家在地学与矿业领域的合作触角不断延伸，以澎湃动力驱动区域经济在高质量发展的赛道上加速前行。

科研合作共破地学难题

中国与上合组织国家山水相连，具有可对比的地质构造背景和类似的成矿规律与成矿地质条件。为破解共同面临的资源环境和地球系统科学问题，中国—上海合作组织地学合作研究中心（以下简称中国—上合组织地学中心）经中国外交部、自然资源部（原国土资源部）批准，于2014年10月依托中国地质调查局西安地质调查中心成立，为上合组织国家的地学交流架起了一座坚实的“桥梁”。

就在上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议召开前夕，中国地质调查局西安地质调查中心项目组刚刚结束了在塔吉克斯坦的联合野外地质调查与技术交流活动。双方在塔吉克斯坦天山地区联合开展1：5万比例尺水系沉积物地球化学调查，完成调查面积150平方千米，为后续区域资源评价工作奠定良好基础。

在塔吉克斯坦举行的联合野外地质调查与技术交流活动现场。

这只是中国—上合组织地学中心组织开展联合境外考察的一个缩影。

截至目前，中国—上合组织地学中心与各国专家联合开展境外考察60余次，围绕中亚、特提斯带两大跨境成矿带，实地剖析关键地段物质组成、结构及重大构造—岩浆—成矿作用，明确了中亚、西亚地区古亚洲、特提斯构造域内重大地质构造界线、巨型成矿带的延伸情况及重要矿床成矿机制、成矿模式，如中亚金腰带、特提斯巨型铅锌矿带、斑岩铜矿带、沉积型锰矿带、蛇绿岩型铬铁矿带、伟晶岩型锂矿带等。这些工作的开展，推进了对两大构造域地质背景、成矿规律和关键地质问题的深化认识。

在此基础上，中国—上合组织地学中心与哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、阿富汗等国地学机构合作，围绕阿尔泰、准噶尔—巴尔喀什、天山、西昆仑—帕米尔—兴都库什等跨境成矿带，探讨了古亚洲洋和古特提斯洋构造转换过程与资源环境效应，并合作编制了古亚洲洋构造域西南段、特提斯构造域中西段1：250万～1：25万多层次系列地质图件、图集与专题研究报告等。这些服务产品不仅实现了标准统一、数据共享和地质界线对接，而且为各国地质找矿、重大工程部署、环境治理等提供了基础图件和数据支撑与科学应对方案。

作为“化学地球”国际大科学计划的组成部分，目前，中国—上合组织地学中心已与塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、哈萨克斯坦、伊朗、土耳其等国联合完成160万平方千米低密度地球化学填图，绘制了69种/71种地球化学元素图谱，圈定出一大批地球化学异常区、找矿远景区，为合作国自然资源与生态环境可持续发展提供了权威的地球化学数据与解决方案，受到合作国高度肯定。

白俄罗斯去年成为上合组织成员国。在此次上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议上，白俄罗斯地质科研生产中心主任梅利尼科夫表示，非常期待和与会各方在深部与超深部钻探技术、矿产资源成矿预测、地质数据处理、绿色矿山建设以及地质勘探技术设备研发等方面加强合作，支撑服务可持续发展和繁荣。

人才共育筑牢合作之基

9月23日，由西安地质调查中心与长安大学共建的“中国—上合组织地学中心长安学院”揭牌。该学院将依托双方科研教学资源，搭建集人才培养、科技创新、学术交流于一体的国际平台，为上合组织国家培育更多地球科学领域的卓越工程师与科学家。

此前，在中国地质调查局和中国地质大学（武汉）的推动下，于2019年成立的中国—上合组织地学中心武汉学院，目前已形成常态化培养机制，共有来自上合组织成员国、观察员国及对话伙伴国的在校生620人，包括博士110人、硕士510人，大大促进了上合组织国家地质调查能力和科研技术水平提升。

此外，中国—上合组织地学中心还通过组织短期研修、国际培训班、高级访问学者计划、项目合作等多种方式开展国际人才培养与交流。截至目前，该中心协助举办地矿官员、专业技术人员来华研修及短期培训22期，培训人员560人次；通过地质调查与科研项目合作，为上合组织国家地调科研机构培养专业技术人员200余名；在塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、哈萨克斯坦等国组建的由中青年科技骨干组成的国际合作地质调查与科研团队，不仅成为国际地学合作的中坚力量，更是促进人文交流和文化传递的重要使者。

9月23日，上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议开幕式上，还举行了上海合作组织青年地质科学家交流营颁奖仪式。中国地质大学（武汉） 伊朗籍博士研究生巴哈雷、西北大学巴基斯坦籍博士研究生阿克拉姆、长安大学中国籍博士研究生陈贤哲荣获“最佳青年报告奖”，西安石油大学俄罗斯籍本科生黛西荣获“文化交流使者”称号。

据悉，为积极践行《上海合作组织成员国元首理事会天津宣言》中关于深化上合组织框架内科技人文交流的重要精神，中国—上合组织地学中心于9月21日～23日在西安组织了上海合作组织青年地质科学家交流营。来自13个国家的50位青年地质科学家代表，通过学术研讨、实地考察和文化互动，促进青年智慧碰撞，激发青年创新活力。 

深化合作共赢广阔未来

当前，上合组织各成员国正处于经济转型升级与工业化加速推进的关键时期。矿业已成为这些国家经济发展的重要支柱乃至增长引擎。此次上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议上发布的《上海合作组织成员国矿业发展报告（2025）》（以下简称《报告》），描绘了未来上合组织成员国矿业发展图景。

《报告》指出，围绕上合组织天津峰会关于促进能源可持续发展、绿色产业、数字经济、人工智能、科技创新等声明和行动计划，各成员国间要进一步加强矿业投资与产业合作，着力打造国际矿业高质量协同发展新格局。

共绘绿色与可持续矿业新蓝图方面：共同制定与互认绿色矿山、环境保护与生态修复标准；推广ESG（环境、社会和治理）投资理念，建立区域绿色矿业发展示范区；推动资源开发与碳中和目标协同，为全球矿业治理提供“上合方案”。

共建地质信息与资源共享平台方面：深化跨境成矿带联合地质调查与能源资源潜力评价；推动成员国共享地质资料、矿业政策与投资环境信息；合作应用“空—天—地”一体化勘查技术，联合圈定和优选找矿靶区。

共筑韧性安全的矿业产业链供应链方面：加强从勘查开发到加工冶炼的关键矿物产业链协同；合作建设矿业产业园区，提升矿产品附加值；建立产业链供应链风险预警与协同保障机制。

共促科技创新与能力建设方面：联合研发与推广绿色智能开采、低碳选冶等先进技术；加强数字化矿山建设合作；建立联合实验室和人才培训基地。

执大象，天下皆往；循正道，同行者众。如今，上海合作组织巨轮从天津再出发，开启充满希望的新航程。中国与上合组织各国的地学与矿业合作也必将走向更广阔的舞台。

中国地质调查局相关负责人表示，愿以此次会议为契机，与各成员国、合作伙伴国的地矿机构、科研院所、高校及企业一道，继续深化地学务实合作，联合开展地质调查、科学考察、编图、专题研究；持续推动绿色矿业发展，加强地质矿产领域技术与装备创新合作，推进科技政策和管理经验共享；依托中国—上合组织地学中心，持续推动地质科技、矿业贸易、政策法规等信息互通共享，促进区域经济社会发展。

日本的国家级天然气水合物开发计划，经过为期18年的以政府主导的“研发（试采）阶段”后，将按计划经过渡进入到以民营企业主导的“产业化开发阶段”。中国刚刚成功实施了首次海域天然气水合物试采，目前正在加快推进其勘查开发的产业化进程。尽管两国国情不同，但日本对天然气水合物产业化开发的预期目标、需具备的关键技术、资源规模和产能及经济效益的评价、促进产业化实现的阶段部署等方面值得我国借鉴参考。

2018年11月，美国能源部甲烷水合物咨询委员会致信美国能源部部长，指出天然气水合物对美国长期能源安全的重要性，尽管美国在天然气水合物相关技术领域处于领先地位，但正面临着来自中国、日本、印度的挑战。在目前的形势下，美国能源部甲烷水合物咨询委员会建议围绕5项关键任务开展工作。

地学文献中心承担的中国地质调查“国际地质调查动态跟踪与分析”二级项目，依托中心《国际地学动态》内部刊物，重点对日本在推进天然气水合物产业化进程中的设想、思路和部署等方面进行较为系统的梳理分析，并提出了对我国加快推进天然气水合物勘查开发产业化进程的一些思考；同时对美国国家级天然气水合物研发计划未来几年的可能重点工作方向和部署做了报道。

日本设想的天然气水合物井群生产模式示意图

探索资源环境和谐发展之路

邓杰 邓善芝

资源的综合利用，主要是指在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用；对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

资源综合利用的重要性

矿产资源综合利用不仅是解决矿产资源短缺的重要途径，而且是实现矿业经济可持续发展战略目标的现实选择，对有效利用和合理保护自然资源起着积极的推动作用。矿产资源综合利用是矿产开发的一项重要政策，也是合理开发、保护环境、维护生态平衡的一种有效手段。在矿产资源综合利用过程中，倡导低碳经济不仅有利于缓解我国经济发展的资源约束矛盾，调整优化结构和转变经济发展方式，而且对于减少污染排放、改善环境质量具有重要意义。

1.矿产资源低碳开发

就我国有色金属工业来说，每年排出废石上亿吨、尾砂7000多万吨，占用大量土地；数亿吨废水只有少部分复用或处理达标后排放。有色金属材料生产过程的许多材料含有一定量的有毒金属，如汞、镉、钍等，产生的废弃物已成为环境污染的重要因素之一。有色金属采选回收率仅为50%～60%；矿产资源综合利用率达70%的矿山仅占7%，综合利用率达50%的矿山不到15%，75%的综合型矿山企业综合利用率不到2%～5%；选矿回水利用率65%～70%；尾矿综合利用率为20%左右；冶炼的资源综合利用率为40%～60%，许多共、伴生矿没有综合回收；工业水重复利用率为72.8%；固体废物资源综合利用率为7%～8%；SO2的利用率约70%左右，致使每年排放大气中的SO2高达50余万吨。因此在有色金属工业的采、选、冶、加工过程中，对尾矿及“三废”进行综合利用显得格外迫切。

2.再生资源回收利用

除开展矿产资源的综合利用之外，发展再生资源回收利用也是非常重要。

发展再生资源回收行业，可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节，大量减少污染排放和能源消耗，也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。业内预计，到2020年末，我国再生资源回收行业整体产业链产值将达3万亿元。

资源综合利用的途径

综合利用固体废物生产的产品包括：利用煤矸石、铝钒石、硼尾矿粉、锅炉炉渣、冶炼废渣、化工废渣及其他固体废弃物生产建材产品、电瓷产品、肥料、土壤改良剂、净水剂、作物栽培剂；利用制糖废渣、滤泥、废糖蜜、淀粉废渣、造纸污泥等生产造纸原料、建材产品、酒精、饲料、肥料、赖氨酸、柠檬酸、核甘酸、木糖，碳化硅、饲料酵母，及多种有机糖类。

综合利用废水（液）生产的产品包括：利用化工、纺织、造纸工业废水、制盐液（苦卤）及硼酸废液，生产银、盐、锌、纤维、碱、羊毛脂、多种无机盐类、粘合剂、酒精、香兰素、饲料酵母、肥料、制冷剂、阻燃剂、燃料等；利用酿酒、酒精、制糖、制药、味精、柠檬酸、酵母废液生产饲料、食用醋、酶制剂、肥料、沼气，以及利用糠醛废液生产的醋酸钠；利用石油加工、化工生产中的废硫酸、废碱液、废氨水以及蒸馏或精馏釜残液，生产硫磺、硫酸、硫铵、氟化铵、芒硝、硫化钠、环烷酸、肥料，以及酸、碱、盐等无机化工产品和烃、醇、酚有机酸等有机化工产品。

再生资源生产的产品包括：回收生产和消费过程中产生的各种废旧金属、废旧轮胎、废旧塑料、废纸、废玻璃、废旧家用电器、废旧电脑及其他废电子产品 ，从中提取金属（包括稀贵金属）非金属和生产的产品；利用废棉、废棉布、废棉纱、废毛、废丝、废麻、废化纤、废旧聚酯瓶和纺织厂、服装厂边角料，生产造纸原料、纤维纱及织物、无纺布、毡、粘合剂、再生聚酯产品；利用废轮胎等废橡胶、废塑料生产的胶粉、再生胶、轮胎、防水材料、橡胶密封圈、塑料制品、建材产品、装饰材料、保温隔热材料；利用杂骨、皮边角料、毛发等生产骨粉、骨油、骨胶、明胶、胶囊、磷酸钙及蛋白饲料、氨基酸、再生革、生物化学制品。

城市矿产垃圾：放错地方的资源

据测算，每回收利用1万吨再生资源，可节约自然资源4.12万吨，节约煤1.4万吨，减少6万吨～10万吨垃圾处理量；每利用1万吨废钢铁，可炼钢8500吨，节约铁矿石2万吨，节能0.4万吨标煤，少产生1.2万吨废渣，减少86%的空气污染。

在“城市矿产”回收体系当中，垃圾分类处理是废弃资源再生回收利用中重要的一个环节。通过分类投放、分类收集，把有用物资，如纸张、塑料、橡胶、玻璃、瓶罐、金属以及废旧家用电器等从垃圾中分离出来回收利用，既提高垃圾资源利用水平，又可减少垃圾处置量。按照一般城市特点，我们将城市可能产生的垃圾进行分类，主要分为：动物尸体、人畜粪便、可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

垃圾分类处理大致分为三个步骤：湿垃圾（有机垃圾）在有机垃圾加工利用厂被加工成有机肥或有机复合肥，用于绿化或农业施肥；干垃圾（无机垃圾）在生活垃圾分拣中心被进一步细化分类为废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等可回收利用成分，再由相应的再生利用厂进行再生利用；有害垃圾在有害垃圾分拣处置站分拣，可回收利用物送去回收利用，残渣进行焚烧或安全填埋处理。

对垃圾进行分类收集，有以下诸多优点:

一是减少占地。生活垃圾中有些物质不易降解，使土地受到严重侵蚀。垃圾分类，去掉能回收的、不易降解的物质，能减少垃圾数量达60％以上。

二是减少环境污染。废弃的电池中含有金属汞、镉等有毒的物质，会对人类产生严重的危害；土壤中的废塑料会导致农作物减产；抛弃的废塑料被动物误食，会导致动物死亡。

三是变废为宝。中国每年使用塑料快餐盒达40亿个，方便面碗5亿~7亿个，一次性筷子数十亿支，这些占生活垃圾的8％~15％。1吨废塑料可回炼600公斤柴油。回收1500吨废纸可生产1200吨纸。1吨易拉罐熔化后，能炼结成1吨很好的铝块，可减少开采20吨铝矿。生产垃圾中有30％~40％可以回收利用，应珍惜这个本小利大的资源。

石墨，缘何脱颖而出？

曾小波 徐明

2008年，英国曼彻斯特大学两位学者因发明石墨烯材料获得诺贝尔奖，在全球引发“石墨热”；欧盟宣布石墨烯入选“未来新兴旗舰技术项目”，并设立专项研发计划；日本将石墨作为重要战略性矿产资源进行储备；美国将石墨列为高新技术产业的关键矿物原料，实行立法保护。2015年10月，习近平总书记考察访问英国莫彻斯特大学石墨烯重点实验室；2015年10月，华为与曼彻斯特大学石墨烯研究所签订石墨烯合作战略协议；2016年，《全国矿产资源规划》将晶质石墨列为我国战略性非金属矿产资源。

石墨烯晶体结构模型

石墨到底是一种什么样的资源，为什么会在众多矿产资源中“脱颖而出”？在中国经济面临新常态、产业转型升级的关键时期，晶质石墨资源开发及高科技利用将会带来怎样的机遇与挑战？

一、晶质石墨是什么

石墨，别称“石涅、石黑、石螺、石黛、画眉石”，是C元素的结晶矿物之一，素有“黑金子”的美称，呈钢灰色、黑灰色，具半金属光泽，有滑感，易污手。

石墨分为天然石墨和人造石墨，天然石墨可分为晶质石墨和隐晶质石墨。晶质石墨特别是大鳞片晶质石墨是高端石墨产品的重要原料，工业价值较大。

中国石墨矿产分布及生产加工基地示意图

二、晶质石墨的战略地位

1.晶质石墨的性质

晶质石墨具有金属和非金属两种特性，同时是碳结晶矿物，具有优异的导电、导热、自润滑、耐高低温、高化学稳定性、密封、抗辐射及可塑性型强等特点，使其在光学、微电子、热力学等方面具有独特的优异性能。

2.晶质石墨的主要产品

耐火材料：鳞片石墨大量应用于冶金工业中的石墨坩埚和镁碳砖生产等。

高纯石墨：高纯石墨材料要求C≥99.9% ，用于核能、半导体等高新技术产业的材料，则要求C≥99.99 %。

铸造工业用石墨：用石墨作铸模涂料，增加铸件的光滑度，减少铸件的裂纹和孔隙。对石墨原料的要求一般粒度0.074mm，含碳70%～80％。

柔性石墨：具有较高的化学稳定性、耐高低温、耐腐蚀、耐辐射、导电、导热、安全无毒，且具有良好的柔韧性、自粘性和润滑性，广泛应用于石油、化工、冶金等领域。

胶体石墨：拉丝用石墨乳粒度小于10μm，含碳98%～99％；模锻用石墨乳呈鳞片状，含碳要求在80%～99％以上，粒度＋0.15μm。

锂离子电池负极材料：目前成熟应用的主要是碳石墨材料，是电子、新能源汽车等新兴产业的关键性材料。

各向同性石墨材料：是核能、半导体、电火花加工等高新技术产业发展急需的高端石墨产品，大量用于单晶硅、多晶硅等半导体材料的制造设备。

电气工业用石墨：利用石墨制作电极、电刷、碳棒、碳管、阳极板、石墨垫圈等。对石墨原料的要求为粒度43μm，含碳94%～97％。

石墨烯：是目前发现的最薄最轻、硬度最高、韧性最强、导热性和导电性最好的纳米材料，被誉为“21世纪的新材料之王”。

3.晶质石墨的战略地位

晶质石墨是多种工业必需的关键性原料：在航空航天方面，用于制造远程导弹或者航天火箭推进器的材料、宇宙航行设备的零部件等；在国防军工方面，用于制造新型潜艇的轴承，生产国防用高纯石墨、火药、石墨炸弹、隐形飞机和导弹的鼻锥等；在化工方面，用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、泵等设备，用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业；在电子方面，用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层、电磁屏蔽的导电塑料等；在新能源汽车方面，可用于锂离子电池负极材料；在核能工业，高密度的高纯石墨和氟化石墨，用作核反应堆中子减速剂和防原子辐射的外壳；在光伏产业，石墨烯是一种较好的储氢材料，用于制作大比电容的超级电容，提高锂电池的充放电效率，石墨烯也是太阳能电池较好的备选材料。

晶质石墨将带动新能源、新材料等领域的技术革命。石墨烯将带来诸多工业革命性的技术进步，是未来科技竞争的核心。计算机及互联网领域的技术革命：石墨烯芯片的主频可达1000GHz，是普通晶硅电脑芯片的数百倍；通信领域的技术革命：石墨烯制成的天线以1000GHz的频率正常工作，远超目前常规的天线；新能源工业技术进步：石墨烯制成的超级电容器，充电时间只需1 毫秒，新能源汽车电池有望充电10分钟，连续开行1000公里；国防军工：石墨烯强度比钢强200倍，是现有测试材料中轻度最强的，这将带来武器工业的技术革命。

4.晶质石墨的需求

未来，传统领域石墨需求保持稳定，新兴产业石墨需求将快速增长，需求增长集中在晶质石墨。据中国地质调查局预测，2020年晶质石墨需求将达到95万吨，新兴产业需求占比将超过45%，其中，新能源和新能源汽车领域需求约23万吨，核电领域需求约14万吨，高端制造和电子信息等领域需求10万吨以上。预测到2030年，晶质石墨需求将达到135万吨，新兴产业需求占比将进一步提高。

三、晶质石墨产业发展机遇与挑战

1.我国石墨资源丰富，资源保障程度高。

据美国地质调查局（USGS）统计，2017年，全球石墨储量2.7亿吨，80%集中分布于土耳其、巴西和中国。矿石种类上，晶质石墨主要分布在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国；隐晶质石墨矿床主要分布于土耳其、印度、韩国、墨西哥、奥地利、中国等地。多数国家只产出某一类型石墨，中国是少数几个石墨资源种类齐全的国家之一。

中国石墨资源丰富，总保有量长期位居世界前列，其中晶质石墨资源量约2.6 亿吨。晶质石墨以大、中型矿居多，占矿产地总数的70%，全国晶质石墨保有矿物储量约88%集中分布于大型矿中。目前，我国已形成六大石墨生产加工基地，产量占全国的80%以上，其中晶质石墨主要产地有黑龙江鸡西、黑龙江萝北、山东平度、内蒙古兴和等；隐晶质石墨主要产地有湖南郴州、吉林磐石等。

2.晶质石墨深加工技术相对落后，尚未成为资源强国。

长期以来，我国晶质石墨深加工技术相对落后，大量出口低附加值产品，高端深加工产品主要依赖进口，开发利用粗放。

石墨产品一般分为高纯石墨（固定碳含量>99.9%）、高碳石墨（94%~99%）、中碳石墨（80%~93%）和低碳石墨（50%~79%）四大类，国内企业主要生产低碳、中碳石墨产品，高碳和高纯石墨产品较少。球化石墨、柔性石墨和氟化石墨等深加工产品占比有限，深加工技术相对落后。出口的石墨产品80%为初加工产品，同类产品进出口价格相差悬殊，如球化石墨进口价格是出口价格的两倍以上。

石墨矿石中含有大量的杂质矿物，晶质石墨矿石的品位较低，一般为3%~15%，但可浮性很好。在选矿过程中，需采用多段磨矿多段选别，通过筛分或水力旋流器分级，及时将已解离的大鳞片石墨分离出来，避免受到反复磨损。

我国中小型采选企业数量多，生产规模小而散，技术设备落后，采富弃贫、采易弃难等现象突出，晶质石墨利用率仅为40%，资源浪费严重。

四、结语

晶质石墨不仅应用于耐火材料、电极电刷、铅笔、铸造、密封、润滑等传统工业领域，更是高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业及核电领域的关键资源，被誉为“21世纪支撑高新技术发展的战略资源”，素有“黑金”美誉。随着技术发展和应用领域的不断拓展，晶质石墨资源的战略地位越来越受到重视。

我国是世界石墨资源大国，第一大石墨生产国、出口国和消费国，但长期以来石墨加工技术落后，大量出口低附加值产品， 高端深加工产品主要依赖进口，资源优势未能转化为技术和经济优势。未来，随着我国石墨资源战略地位凸显，科学利用和保护天然石墨资源，开发深加工技术和发展高端产品，将成为石墨产业发展的必然趋势。

珍惜矿产资源 科学规划开发路线图

——谈矿业产业发展规划的作用、意义及编制

郭 敏 赵军伟 赵恒勤

对资源型地区来说，矿业在地方国民经济中占有重要地位，矿产资源的开采开发、矿产品加工以及延伸产业对地方经济发展发挥了重要的支柱作用。但随着生态文明建设的不断推进、世界矿业经济增长放缓，社会发展对资源开发提出了新的更高要求。矿业产业发展规划可以统筹协调好地方资源、环境、经济社会发展等各方面问题。

矿业在经济社会的基础地位

矿业是国民经济的基础产业，人类的衣、食、住、行、用、医等以及国家经济、社会建设与发展都离不开矿产资源。能源和原材料矿产是工业必不可少的“血液”和“粮食”。当今世界上，95%以上的能源、80%以上的工业原材料、70%以上的农业生产资料均来自矿产资源。

矿业支撑了我国经济社会全面发展，为经济建设提供了巨大的物质财富。我国是煤炭、铁矿石、铅矿、水泥用灰岩、建筑石料用灰岩等20多种矿产品的全球最大生产国和消费国，一些战略性新兴产业矿产品产量全球占比已从1990年的20%～30%增长到当前的70%～90%以上。目前，我国年矿石开采总量超过300亿吨，在全球矿产品生产和消费中占有关键性的地位。

矿业产业发展规划的作用与意义

矿业产业是依托矿产资源勘查、开采、选冶、加工、贸易等环节的全产业链经济活动，对区域经济社会发展发挥着巨大的带动作用。

矿业产业发展规划是对区域矿业产业发展进行细致而全面的专项规划。它依托区域优势矿产资源，在综合考虑区域经济基础和发展潜力的前提下，从区域特色资源、优势产业出发，因地制宜对矿产业布局做出合理安排，带动其他相关产业协调发展。矿业产业发展规划对加快区域矿业产业发展，将资源优势转化为经济优势，促进矿业产业结构转型升级，提升产业聚集度及辐射力，推进区域经济高质量发展等具有重要意义。

矿业产业发展规划的组成和编制

矿业产业发展规划的内容主要包括规划编制背景（产业发展环境）、区域矿产资源现状及发展基础、产业发展任务与思路、产业链设计、产业布局、规划保障措施等部分。

矿业产业发展规划编制的一般方法和过程为：首先对区域优势特色矿产资源开发、矿产品加工现状、产业发展环境进行广泛深入的调研，根据区域产业基础、特点及发展环境，分析产业发展面临的机遇、挑战及优劣势，预测产业发展方向；其次针对产业发展现状及发展条件，明确矿业产业发展定位，提出发展的总体战略和目标任务；再次提出总体产业布局，主导产业及相关产业类型及规模，细化拟落实的规划重点项目；最后，提出组织管理、资金、技术、人才等方面的措施、建议，以保障规划实施。

矿业产业发展规划编制要点

1.明确产业规划的定位

产业定位是产业发展规划的核心。产业规划编制前，一定要明确规划的定位，依据资源基础，确定产业发展方向。

同时，在规划编制过程中协调好矿业与其他相关产业的关系，如矿产品加工产业与材料产业的发展，以实现产业链融合发展。

2.设计好产业总体布局

产业规划布局是产业发展规划的重要内容，包括产业体系、产业结构、产业链、空间布局等，总体上要做到因地制宜、统筹兼顾、扬长避短、突出重点、综合发展，综合考虑生态环境保护、环境承载力、文物和动植物保护、水源地保护、土地利用等因素。同时在产业规划编制中，需要设置一批规划重点项目，明确项目实施的主要内容、建设空间布局、矿产品结构及方向、投资进度、预期效益等，以保证项目的可行性。

3.重视规划前期调研

矿业不同于其他产业，矿业开发涉及资源、安全、环保等领域，面广且形势复杂。规划编制过程中必须对产业发展现状进行广泛深入调研，研判产业发展形势和潜力，查询了解各种信息，搜集相关资料，需要到当地发改委、工信委、环保局等管理部门了解当地产业政策、招商引资情况、环保要求等，还需要到典型矿山企业调研资源开发现状，为合理安排规划任务、设计产业布局提供切实可行的保证。

4.提出针对性的保障措施

为了保证产业规划实施并达到预期效果，需要一系列可行的、有针对性的保障措施，主要包括规划实施主体的设置与组织管理、政策扶持、投（融）资方案、招商引资、技术改造与研发、人才培养等。结合当地实际情况，规划编制中要落实好如何实施，以获得理想的预期效果。

钨矿的开发利用

张红新 赵恒勤

世界钨矿资源储量比较丰富，地壳中钨的含量为0.001%，具有开采价值的只有黑钨矿和白钨矿。世界钨矿资源主要集中在阿尔卑斯-喜马拉雅山脉和环太平洋地质带。中国钨储量居世界第一，主要分布在中国南岭山地两侧的广东东部沿海一带，江西南部的储量最多。据中国矿产资源报告（2019）的数据，截至2018年底，我国钨矿查明资源储量为1071.57万吨(WO3含量)，约占全球总量的60%。其次为加拿大(29万吨)、俄罗斯(25万吨)和美国(14万吨) 。

我国钨矿地下开采矿山数量和产量都居主要地位，在112座钨矿山中，地下开采钨矿105座、露天-地下联合开采钨矿4座、露天开采钨矿3座。钨矿资源的选矿工艺根据资源类型的不同，存在较大差异。总体而言主要有三种工艺。一是黑钨矿选矿工艺。目前，黑钨矿选矿工艺一般可分四阶段进行回收，即粗选、重选、精选和细泥处理阶段。二是白钨矿选矿工艺。白钨矿资源常与多种钼、铋等有色金属伴生或共生，有用矿物嵌布粒度较细，白钨矿选矿工艺流程以浮选为主。三是黑白钨混合矿选矿工艺。黑白钨矿混合矿属难选矿石，其特点是钨品位低、嵌布粒度细、黑白钨与多种有用矿物密切共生，脉石矿物组成复杂。目前，黑白钨混合矿的选别采用硫化矿浮选-黑白钨混浮-白钨粗精矿加温精选-黑钨细泥浮选的主干全浮流程。

选矿后的钨精矿经冶金工艺制备出高纯的钨锭或钨粉。钨是高熔点稀有金属，具有优异的物理、力学和化学性能，主要用于制备金属加工、石油天然气及其他矿石的开采及建筑领域中各种硬质合金切削工具及钻头，也用于切割用的碳化钨和耐磨材料中，还用于制造重金属合金、电极、电子工业、钢材、特种合金等化学制品。

钨在高技术领域也得到较为重要的应用，高纯硅化钨由于其电阻仅为多晶硅的1/10，在超大规模集成电路中取代多晶硅作为栅电极材料，取代铝合金作为接线材料。高纯钨可取代铅和铝化合物作为集成电路陶瓷零件的线路材料、半导体的电接线和内部连线。钨和钨铜合金可用作硅晶片的散热材料。

钨矿也和我们的生活息息相关的，是制造灯用金属材料中最重要的一种材料。

虽然中国钨矿资源储量丰富，但是由于黑钨矿富矿多、易开采，资源被大量消耗。所以，加强钨矿节约和保护刻不容缓。

加强磷石膏综合利用 促进长江经济带高质量发展

张利珍 张永兴

磷石膏是硫酸与磷矿反应萃取磷酸生产过程中产生的副产物。目前，全国磷石膏累计堆存量达5亿吨，每年新产生近8000万吨，综合利用率不到40%。在“共抓大保护、不搞大开发”的新形势下，应加快磷石膏固废资源化利用，以降低大量堆存带来的环境和安全风险，促进长江经济带高质量发展。

磷石膏“堆”不是办法，“用”才是出路。目前，其“用”的主要途径有五个方面——

一是用于水泥工业，制水泥缓凝剂、硫酸联产水泥。水泥缓凝剂是水泥生产中的添加剂，磷石膏使用量为水泥量的3%~5%。用磷石膏替代天然石膏生产水泥缓凝剂，可有效提高磷石膏的综合利用率。而磷石膏制硫酸联产水泥工艺，在实际生产中难以推广应用。

二是生产石膏建材制品，其中用磷石膏生产建筑石膏是目前磷石膏应用中最为成熟的方法。将预处理后的磷石膏经过干燥、煅烧、陈化等流程制成建筑石膏，以建筑石膏为原料生产纸面石膏板、纤维石膏板等。

三是生产化肥，如硫酸铵、硫酸钾。磷石膏制硫酸铵的原理是磷石膏与碳酸铵反应生成硫酸铵，副产碳酸钙，该工艺技术成熟，生产设备通用，工艺条件易于控制，但是生产费用比单独生产尿素和硝酸铵高很多，工业推广价值不高。硫酸钾是一种重要的无氯钾肥，已工业化的方法是两步法，该工艺反应条件温和、能耗低、投资少、产品质量稳定，但是反应过程中钾的转化率不高。

四是筑路或采空区回填。磷石膏作为一种品质优良的路基填料，在工程建设中使用可不同程度地改善半刚性基层的性能。磷石膏还可用作充填骨料，和黄磷渣胶结重新回填到磷矿山采空区，减少地质灾害。

五是在农业上用作土壤改良剂。将磷石膏加入氮肥中,可减少氮挥发，提高氮肥利用率；磷石膏中含有钙、磷、硫、镁及有机质等农作物生长所需的营养成分，可用作土壤调理剂来调节土壤酸碱平衡，消除碳酸盐对农作物的毒害，解决土壤盐渍化、土壤缺磷等问题，促进农业高质量发展。

磷石膏当前以低值化利用为主，制得的磷石膏产品不仅受有限销售半径内的市场容量限制，而且产品的可替代性大，缺乏市场竞争力，导致应用率相对较低。因此，磷石膏的资源化利用，一方面要在磷石膏规模化消纳技术和高值化利用技术的研发上发力，提高消纳能力和产品价值；另一方面要在磷石膏综合利用产品的推广应用上发力，提高大众认可度。这就需要国家相关部委、地方、科研院所联手行动，共同推动磷石膏的综合利用，实现磷化工产业绿色转型发展，为生态文明建设助力。

全球“钴”事

王威

钴是重要的新能源材料，在现代工业发展中有许多不可替代的用途。钴被美国和欧盟列入影响国家和地区安全及未来经济发展的关键矿物和材料清单，也被我国列入战略性矿产目录。那么钴为何如此重要？它在全球的分布情况如何？

什么是钴

钴，元素符号Co，银白色铁磁性金属，熔点1493℃，沸点3100℃，密度8.9g/cm3，莫氏硬度5.0~5.5。钴比较硬而脆，是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。自然界中含钴的矿物种类超过百种，钴作为基本元素的矿物种类超过了59种，工业上常见的钴矿物有辉钴矿、硫钴矿、辉砷钴矿、方硫镍钴矿、钴镍黄铁矿以及表生矿物中的水钴矿和杂水钴矿等。我国是世界上最主要的精炼钴生产国和钴消费国之一，但钴矿储量仅占全球总储量的1.1%，钴原料大量依靠进口，2017年钴资源对外依存度高达90%。

钴矿开采历史

钴被用于陶瓷和玻璃至少有2600年的历史，古埃及和古罗马及中国唐朝的陶瓷釉料和玻璃制品中就已开始使用钴矿物作为蓝色颜料。钴矿开采从16世纪开始，当时钴矿山主要集中在欧洲，钴矿主要用于生产钴蓝颜料和钴蓝颜料玻璃粉用于陶瓷、玻璃和和绘画。1864年，在法属新喀里多尼亚发现了钴矿，欧洲钴的开采也随之减少。1904年，在加拿大安大略省发现了银钴矿和砷钴矿，并投入生产，使全球钴矿产量大增。1914年在刚果加丹加发现了巨大的铜钴成矿带，1920年其铜钴矿投入生产，从此刚果的钴产量一直居世界首位。

钴的应用领域

钴在众多领域得到广泛应用，钴产品主要以化学品和金属的形式应用于电池材料、催化剂、颜料、高温合金、硬质合金、磁性材料等领域。目前，电池行业是消耗钴最多的行业，钴主要用于制备锂离子电池的正极材料。近30年，高温合金、硬质合金、催化剂、颜料、磁性材料等传统行业对钴的需求平稳增长。近年来，钴在电动汽车动力电池的需求迅速增长。基准矿物咨询公司认为，2026年全球电池材料钴用量也将比2017年电池材料用钴量增长4倍以上，达19.5万吨。国际能源署推测，2030年电动车钴需求量将达到29.1万吨 /年。

全球钴矿资源概述

钴在地壳中的平均丰度仅为0.0025%，地球上已发现的钴矿物多数为共伴生矿，全球钴产量仅有2%左右产自独立钴矿。根据USGS 2019年统计，全球已探明的陆地钴矿资源量为2500万吨，储量为688万吨。在大西洋、印度洋和太平洋底部发现的超过12000万吨的钴矿资源存在于大洋锰结核和大洋富钴结壳中，目前尚未得到开发利用。全球陆地钴矿资源分布广泛，主要赋存于刚果和赞比亚的沉积型层状铜钴矿床，澳大利亚、古巴、菲律宾、马达加斯加等国的含红土型镍钴矿床，及澳大利亚、加拿大、俄罗斯等国的岩浆型镍-铜硫化物矿床中。尽管钴矿分布广泛，但除了摩洛哥Bou Azzer钴矿是以砷钴矿为主矿产的独立钴矿外，世界其他钴矿均作为铜矿、镍矿等矿产的共伴生矿产出，目前只有刚果、澳大利亚、古巴、加拿大、俄罗斯等少数几个国家的钴矿能在经济上加以利用。

全球钴矿资源储量和产量

2018年全球探明的钴矿资源储量为687.5万吨，钴矿产量为13.57万吨。其中刚果金是全球钴矿资源储量最多的国家，也是钴矿产量最高的国家，2018年刚果金的钴矿储量占到全球储量的49.45%，产量占到全球钴矿产量的66.32%，集中度非常高。储量排名第二和第三的国家分别为澳大利亚和古巴，储量占到全球储量的17.45%和7.27%，其他国家的储量都小于5%。钴矿产量排名靠前的国家还有俄罗斯、澳大利亚、古巴，分别仅占全球产量的4.35%、3.61%和3.46%，除了刚果外其他国家的产量占比都很低。

结语

钴是重要的新能源材料，也是重要的战略性矿产，美国和欧盟都将钴列入了影响国家和地区安全及未来经济发展的关键矿物和材料清单。独特的物理化学性质使钴成为航空航天、石油化工、玻璃制造及医药领域的重要原材料，在战略性新兴产业发展中发挥着重要作用。并且，按照全球各国新能源汽车发展规划，全球钴矿长期供给面临短缺的可能。

滨海“宝藏”

雷晴宇

椰林、树影、水清、沙白、海滩，几乎是所有人最喜欢的休闲旅行景观。但很少有人知道，世界上很多滨海区域蕴藏着很多宝贵的矿产资源，比如锆、钛、砂资源。

砂矿，主要来源于陆上的岩矿碎屑，经河流、海水（包括海流与潮汐）、冰川和风的搬运与分选，最后在海滨或陆架区的最宜地段沉积富集而成。锆钛砂就是钛铁矿石与锆英石、金红石与独居石等共生复合型砂矿。

锆钛矿属于稀缺资源，由于锆、钛特殊的金属特性，被广泛应用于精益铸造、高级耐火材料、航空航天等行业，许多国家将其列为战略资源。

地壳中大部分锆呈分散状态存在于许多矿物中，已知含锆的独立矿物有38种，锆英石（ZrSiO4）和斜锆石（ZrO2）是主要的具有工业价值的含锆矿物。锆英石主要赋存于海滨砂矿中，是世界冶炼金属锆的主要来源。斜锆石主要产于碱性火成岩中，与霞石、霓石、磷灰石、萤石等共生。

全球锆资源储量约7400万吨（ZrSiO4），主要分布在澳大利亚和南非，分别占全球储量的63%和19%，此外，印度、莫桑比克、中国和美国等国家也有部分储量。

中国锆资源储量50万吨，占全球储量不足1%，能够开发利用的锆石砂矿主要集中在以海南文昌为代表的东南沿海地区，其中海南的锆石砂矿储量占全国砂矿总储量的67%，占全国锆资源储量的19%，是国内目前惟一能被开采利用的滨海砂矿。中国作为全球第一大锆资源消费国，对锆的需求占比高达52%。然而，中国锆资源十分有限，锆英砂对外依存度长期维持在90%以上，进口最大来源国是澳大利亚。

金属钛作为重要工业战略资源，广泛应用于航空、航天、石油、化工、电力等领域，被称为“现代金属”“太空金属”“战略金属”，是现代工业和尖端科技不可或缺的金属原料。钛工业产业链有两条不同的分支，第一条是钛白粉工业，即钛铁矿→钛白粉，用于涂料、塑料和造纸等行业；第二条是钛材工业，即钛铁矿→海绵钛→钛锭→钛材，用于航空航天等领域。

中国钛矿资源丰富，但多为伴生矿，品位不高，钛精矿进口量呈逐年上升趋势，目前钛精矿对外依存度超过了30%。

目前，全球开发利用的钛矿资源主要为钛铁矿、金红石，以钛铁矿为主。澳大利亚在全球钛铁矿和金红石储量分布中占比均居首位，中国钛资源总量丰富，但钛铁矿多，金红石矿少。

澳大利亚是世界最大的钛生产国和出口国，储量居世界首位。由于澳大利亚的钛矿资源主要位于或靠近海岸，国家土地分配的其他用途导致澳大利亚约有19%的钛铁矿和26%的金红石资源是不可用的。

综合来讲，中国国内锆钛资源有限，而需求量在不断增大，以每年6%的速度增长，国内每年锆、钛矿进口需求量分别达到90%和70%。

在高端化工、航空航天、船舶和电力等行业需求带动下，近年来我国钛行业需求总体呈现上升趋势。因此，实施钛矿资源全球配置战略是保证中国钛矿资源可持续供给的重要途径。

近年来，中资企业持续加大对澳大利亚、莫桑比克等境外锆钛资源勘查开发力度，这对我国实施资源保障多元化战略，积极参与全球矿产资源配置，拓展境外资源利用的空间和能力，同时加强矿产资源储备意义重大。

地球是一个直径为6000多千米的实心球体，从地面到地球中心的距离比从北京到海南岛2倍的距离还要远。地球由地壳、地幔、地核三部分构成，整个结构就犹如一颗半熟的鸡蛋：蛋壳好比地球的地壳，其物质状态为固态；蛋白好比地球的地幔；蛋黄好比地球的地核，物质状态为液态。地表以下平均每100米温度升高约3℃。科学家研究显示：地核与地幔边界的温度大约为3700℃，而地核内部温度可能高达5000℃，几乎与太阳表面一样炽热。因此，地球内部蕴藏着惊人的热量，其中一部分地热资源便以干热岩的形式埋藏于其中。

一、干热岩是什么？

早期，干热岩通常是指温度高于200℃，埋藏于距地面2000米以下的无裂隙的岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。伴随着干热岩勘测和开发的深入，干热岩的概念有了更为广泛的外延。只要岩体温度高，埋藏深度合理，内含流体较少（或不含流体），能用各种技术手段提取其中的热量，均可称为干热岩。

干热岩属于地热资源的一种，被誉为“来自地球母亲的温暖”。地热资源是一种来自地球内部的热能资源，温泉便是我们日常生活中最熟悉的地热资源。关于地热的来源，有多种假说。一种假说认为，地热主要来源于地球内部放射性元素衰变释放出的热能。还有一种假说认为，地热来源于地球自转产生的旋转能以及化学反应、岩矿结晶释放的热能。而在地球的发展演化过程中，产生的热能总量超过地球散逸的热能，巨大的地热能便储存于地球内部，等待人们去开发。

相比当前已开发利用的各类能源，干热岩具有无可比拟的优势。与煤炭、石油和天然气等传统化石能源相比，干热岩是一种清洁的可再生能源，不会产生污染环境的有害物质。与太阳能、风能、核能等新能源相比，干热岩的稳定性好，不受季节气候昼夜条件的限制。此外，干热岩的成本低，干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一，和煤炭发电的成本相当。

干热岩是无处不在的资源，分布几乎遍及全球，从理论上说，随着地球向深部的地热增温，任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩，因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看，由于技术和手段等限制，干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。因此，当前的干热岩开发更多地着眼于这些地区，它们位于全球板块或构造地体的边缘，构造活动剧烈，是地球释放内部能量的主要区域，地热资源十分丰富。

我国干热岩分布广泛，特别是东北地区、华北平原、东南沿海地区、西北地区均具有丰富的干热岩资源，具有很大的开发潜力。以高温干热岩体的发现地青海共和盆地为例，其干热岩理论资源量折合标准煤6303.05亿吨，以其2%作为可开采资源量计算，折合的标准煤是中国2016年能源消耗的3倍。

干热岩不但储量丰富，还可以循环利用。开发干热岩时，加热产生水蒸气的过程会使岩石温度降低，但地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石，从而实现干热岩的周期性循环利用。

二、“石头”也可发出电来？

目前，人们对干热岩的开发利用，主要集中在干热岩发电。干热岩开发利用的核心是建立增强型地热系统（EGS工程）。首先从地表往干热岩体中打一眼井（注水井），将井口封闭后，注入高压清水，此时井底能够产生非常高的压力，该压力足以将致密的岩石压裂形成复杂缝网，或将岩体中的天然裂隙扩张形成更大的裂缝；随着清水的不断注入，裂缝不断增加、扩大，并相互连通，最终形成一个体积庞大的人工热储（类似一个巨大的鸟窝）。在距注水井合理的位置再钻几眼采出井，通过控制井眼轨迹，使采出井能够贯穿压裂缝网。整个EGS工程，通过注水井（回灌井）将低温水注入到人工产生的、张开且连通的缝网中，低温水与高温岩体接触被加热，然后通过采出井便将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面，取出的水、汽温度可达150～200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电，冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。

以法国东部阿尔萨斯地区的一座干热岩发电站为例，工作人员在这里钻了三眼深井，一直钻到地表5000米以下的基岩中。发电时，用水泵以每秒100升的速度从中间的注水井向地下灌冷水，这些冷水被干热岩加热成约200℃高温的水蒸气，从另外两眼生产井抽出地面，送入一个热交换器，并在热交换器中驱动涡轮机发电。整个转换过程消耗的总电量，只相当于发电站发电量的20%。

增强型地热系统的开发和利用主要是建造两个子系统：地下人工储层和地面发电系统，二者都需要多项技术的运用和集成。其中，创建地下人工储层是目前研究的焦点。

三、我国干热岩勘查开发现状

我国干热岩资源潜力巨大，开发前景广阔，是极具潜力的战略能源，但是我国干热岩勘查与开发起步晚，在干热岩形成机制、分布情况、热储特征、评价方法、勘查开发技术等领域仍存在较多尚未解决的问题。

为推动我国干热岩勘查开发，2013年以来，中国地质调查局先后在东南沿海地区、松辽平原地区、华北地区和青藏高原等重点地区实施了干热岩勘查。2014年，中国地质调查局与原青海省国土资源厅共同组织实施的青海共和盆地干热岩勘查钻获干热岩，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。2017年5月在共和县恰卜恰镇完井的GR1干热岩勘探孔再获温度新高，取得了一批重要成果，为我国进一步开展干热岩勘查开发研究打下了重要基础。在此基础上，中国地质调查局围绕国家清洁能源需求，加大力度在青海共和推进干热岩资源的试验性开发。

干热岩开发利用的技术原理虽然简单，但实际应用过程中仍存在大量的技术性难题，例如在干热岩中钻井，对钻杆、钻头的寿命以及具有“钻井血液”之称的泥浆稳定性都是极大的挑战；而地层中含有大量的矿物质，在干热岩开发中，被气化的矿物质会重新在井壁结垢，类似血管中的“血栓”，沉积时间一久很容易将开采通道堵死。面对众多的技术性难题，科研人员唯有加快技术探索的步伐，才能在这场国际能源竞赛中拔得头筹！

（作者单位：自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所）

摘要：

矿业是保障我国现代化建设能源资源安全的战略基础，新时代生态文明建设对矿业发展方式提出了更高要求。但国内矿业发展空间不足、动力不足，正处于绿色化、国际化、治理现代化的转型关键期，正在经历由大到强的蜕变，发展面临提升发展活力、推动绿色转型升级、建设现代化矿业市场体系、参与全球矿业治理等任务及要求。

党的十八大以来，中国地质调查局紧扣国家能源资源安全主题，在以公益性地质调查支撑能源矿产勘查及转型、支撑战略性新兴矿产找矿、以新技术实现资源节约集约高效利用、精准对接服务矿业绿色转型升级及科技创新支撑深部找矿方面取得了一系列成果，为我国矿业转型发展奠定了坚实基础。

Abstract:

Mining industry is the strategic basis for ensuring energy and resources security in China's modernization drive , and the construction of ecological civilization in the new era puts forward higher requirements for its development mode.However, the development of domestic mining industry is insufficient in space and motive force and in the critical period of transformation of greening, internationalization and modernization of governance. It is undergoing transformation from big to strong. The development of domestic mining industry is facing the promotion of development vitality, promotion of green transformation and upgrading, construction of modern mining market system, and participation in global mining governance.

Since the 18th National Congress of the Communist Party of China, the China Geological Survey has been closely following the theme of national energy and resources security, supporting energy and mineral exploration and transformation, supporting strategic emerging mineral exploration, realizing resource conservation, intensive and efficient utilization with new technology, accurately docking services, green transformation and upgrading of mining industry, and supporting scientific and technological innovation. A series of achievements have been made in deep prospecting, which laid a solid foundation for the transformation and development of China's mining industry.

支撑能源矿产勘查转型

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出，要推动能源结构优化升级，建设多轮驱动的现代能源体系。

近年来，中国地质调查局将能源矿产地质调查放在更加突出的位置，瞄准服务国家能源安全保障、改善能源结构、支撑油气勘查开发体制改革的目标，加大了对页岩气、铀矿、天然气水合物、地热、锂矿和石墨等非常规及新型能源的调查力度，重点开展基础地质调查评价、重点区勘查示范、理论、技术及装备创新等工作，取得了一批地质调查成果，为我国现代能源体系的建立提供了坚实的基础。

——页岩气（油）调查实现重大发现或突破。一段时期内，我国南方油气页岩气突破均来自四川盆地、江汉盆地和苏北盆地等盆地内，盆地外复杂构造区一直未获重大突破或发现。中国地质调查局通过在四川盆地周缘、武陵山、滇黔桂、中扬子、下扬子地区开展基础地质调查工作，开辟了6万平方千米勘查新区，圈定了正安-酉阳、宜昌－长阳等10处页岩气调查远景区，基于重大突破和发现成果，优选了正安、秭归等14个页岩气有利勘查区块，支撑了新一轮页岩气招标工作。

拓展9套盆地外复杂构造区新层系，取得新层系重大突破。在四川盆地、江汉盆地等盆地外，新发现震旦系陡山沱组、灯影组，寒武系岩家河组、天河板组，奥陶系宝塔组，志留系石牛栏组，二叠系栖霞组、龙潭组、大隆组9套油气页岩气新层系。安页1井首次发现志留系石牛栏组和奥陶系宝塔组含油气地层，同时首次在四川盆地外二叠系栖霞组发现厚达147米的含油气地层。秭地1井、秭地2井在武陵山地区震旦系陡山沱组发现页岩气，鄂阳页1井在震旦系灯影组发现礁滩相含油气地层，鄂宜页1井在寒武系岩家河组首次发现含油气地层，宜地2井在寒武系天河板组钻获裂缝性天然气，港地1井、泾页1井在二叠系大隆、龙潭组获得海陆交互相页岩油气新发现。

中国地质调查局在贵州省遵义市正安县实施的安页1井

发现3种新类型，取得油气页岩气调查新类型的重大突破。安页1井钻获志留系石牛栏组海相互层状泥晶灰岩与钙质泥岩，是我国首次发现的高产海相致密气藏。宜地2井首次发现天河板裂缝性天然气新类型。曲页1井在赣中和黔西六盘水二叠系煤系地层发现煤层气、页岩气、致密砂岩气“三气”共存模式。其中，贵州遵义安页1井、湖北宜昌宜地2井等12口井是国内重大油气页岩气突破与发现。安页1井一举获得二叠系栖霞组，志留系石牛栏组、五峰－龙马溪组和奥陶系宝塔组“四层楼”式天然气、页岩气重大突破。其中，石牛栏组含气地层累计厚68米，经压裂获超过10万立方米/日的高产稳产工业气流。安页1井油气调查的重大突破被认为是历史性、里程碑式的，对南方复杂地质构造区和贵州省油气勘查具有重要意义，圆了中国地质工作者和贵州省人民60多年的油气梦。此外，宜地2井钻获70米优质页岩，鄂宜页1井钻获水井沱组86米厚高含气页岩气层，鄂阳页1井在牛蹄塘组钻获页岩气流，均实现重大发现。

——海域天然气水合物获得重大发现。海域圈定6个天然气水合物成矿远景区，预测资源量达744亿吨；陆域圈定9个天然气水合物有利成矿区块，预测资源量350亿吨油当量；利用综合地质、地球物理和地球化学等多种调查技术手段，在西沙海槽、琼东南海域、神狐海域及东沙海域圈定6个远景区、19个成矿区带、25个有利区块，预测水合物远景资源量达744亿吨油当量；在青南藏冻土区优选出9个天然气水合物有利成矿区块，预测远景资源量达350亿吨油当量。

在南海北部珠江口盆地首次钻获高饱和度水合物，首次钻探证实超千亿立方米级天然气水合物矿藏。在珠江口盆地东北海域钻获高纯度天然气水合物实物样品，控制面积55平方千米，控制储量达到1000亿～1500亿立方米。在南海北部神狐海域实施的19个钻孔均发现天然气水合物，控制面积128平方千米，控制资源量超1500亿立方米，其中通过钻探取芯落实的2个大型矿体，探明储量达400亿立方米，为海域天然气水合物试采提供了重要参考靶区。

——地热资源展现新前景。目前，已完成336个地级以上城市浅层地温能调查评价，浅层地温能资源每年可采量折合标准煤7亿吨，可用于建筑物供暖和制冷，实现建筑物夏季制冷面积326亿平方米、冬季供暖面积322亿平方米，提高浅层地温能高效利用每年可节煤2.5亿吨，减少二氧化碳排放6亿吨。全国地热水资源每年可采量折合标准煤18.65亿吨，以中低温为主，高温为辅，每年可开采量折合标准煤18.28亿吨；其余山地丘陵区中低温地热资源折合标准煤0.19亿吨，温泉多分布其中。高温地热水资源每年可采资源量折合标准煤0.18亿吨。

战略性新兴矿产调查获突破

近年来，中国地质调查局在锂矿、石墨战略性新兴矿产调查方面取得重大进展。

通过开展四川甘孜甲基卡锂辉石矿调查，新发现锂辉石矿脉14条，新增氧化锂资源量 88.55万吨；新发现9处含锂盐湖，四川甲基卡地区新增锂矿资源量88.55万吨，平均品位1.41%，全区总资源量超过200万吨，为打造川西新能源产业基地夯实了资源基础。

在西藏北部地区开展盐湖水化学地质调查，收集盐湖水化学地质资料，新发现结则茶卡、龙木错、查波错、扎仓查卡、捌仟错、仓木错、拉果错、当雄错和鄂雅错等9处含锂盐湖，引导和拉动商业性勘查，新增资源量1400万吨；在青海柴达木盆地东台吉乃尔、西台吉乃尔和一里坪等开展盐湖卤水锂矿调查，企业跟进勘查新增资源量1260万吨；在柴达木西部南翼山地区开展深层富锂卤水资源调查，估算资源量1200万吨，达到超大型卤水锂矿规模。

石墨矿调查取得一批新进展。内蒙古、青海等地圈定石墨找矿远景区18处，新发现矿产地11处，探获资源量3000万吨。新疆奇台黄羊山晶质石墨矿是我国发现的首个超大型规模岩浆热液型晶质石墨矿，改变了岩浆热液型无石墨大矿的历史，估算石墨资源量2000万吨以上，平均固定碳含量7.01%，大鳞片晶质石墨含量30%～35%，有望形成1处新的晶质石墨资源基地。

助力资源节约集约高效利用

稀土选冶及盐湖提锂技术取得新突破，为资源开发利用提供了技术支撑。

成功开发出脱泥－浮选技术和浮团聚磁选技术，并先后应用于冕宁稀土矿等，实现了技术转化，为该地区稀土资源绿色、高效开发提供了技术支撑。针对轻重混合型复杂稀土，研发出化学解理－选浸联合技术，成功实现了轻、重稀土的有效分离与富集。稀土精矿盐酸直接提铈技术等稀土分离提取工艺成功生产了氯化物、氧化物、氟化物、碳酸盐、高纯金属、稀土硅化物等系列产品。

研发的太阳池提锂技术已成功应用于西藏扎布耶盐湖开发。该技术工艺利用青藏高原丰富的太阳能资源，让高锂碳酸盐型卤水在太阳池中只加热不蒸发，从而获得70%～90%的高品质碳酸锂精矿，再经简单加工即可得到工业级或电池级碳酸锂产品。这一工艺对环境影响较小。目前，利用该项技术已在扎布耶盐湖建成了5000吨工业级碳酸锂生产线。该技术以及中国科学院青海盐湖研究所的膜分离锂镁分离技术和青海盐湖集团的吸附法提锂技术共同促进了青藏高原盐湖锂矿开发利用。

在钼铜冶炼淋洗液中稀散元素铼的综合回收和高效利用技术方面取得重大突破，并在国内多个大型企业成功转化，为我国航空发动机规模化生产提供了资源保障。

为矿山生态修复出谋划策

中国地质调查局“十三五”科技创新发展规划明确提出，将大型资源基地资源环境综合调查作为重要矿产资源领域4项主要任务之一，组织所属单位，发挥自身的专业技术优势，对占用大量土地的尾矿进行二次开发，提高尾矿综合利用率；对开发用量大、投资少、有销路的尾矿，通过实现规模经营和多品种开发的资源化、商品化使其变废为宝，真正成为经济商品中的一部分；对尾矿坝中的废水进行处理以达到国家标准，实现浮选废水适度净化后全部回用和零排放。对于未处理的采空区、废旧巷道等，利用井下采空区排放尾矿。积极开展土壤治理研究工作，构建矿山污染耕地土壤微生物治理技术模型，研究成果应用于耕地土壤重金属污染治理；组建土壤修复实验室，并部分建立土壤试验田，作为土壤治理技术的孵化与示范。此外，还通过精准服务“长江经济带”“皖江经济带”等国家和区域发展重大战略工程，以综合地质调查成果报告的形式涵盖所属区域矿山生态修复所需基础数据，并为其提供修复方案。

为皖江经济带提供的调查报告提示发展需要关注的3个重大地质问题就包括皖江地区矿山环境问题，指出矿山开采与城市建设、生态保护的矛盾凸显，因采矿产生的地面塌陷、边坡失稳等地质灾害、“三废”污染、水土流失、压占毁损土地资源等生态环境问题日趋严重，建议对重点塌陷区开展塌陷现状及治理情况核查，并在回填基础上进行生态复垦；针对已闭坑的老井工开采矿山，加强对采空区的排查；对岩溶塌陷区进行水文地质条件详查，提出岩溶塌陷防治措施；矿山开采引发的崩滑流等地质灾害主要发生于露天开采矿山，建议对露天矿坑隐患点进行边坡加固，对废旧露天矿坑进行边坡改造、修复治理，对崩塌滑坡灾害点进行清理、测量、评价、修复；矿山废水排放和废渣堆置不当，给矿山周围的地表、地下水体造成了不同程度的污染，对矿区周围地表水影响较严重，建议对已占有、已污染土地进行试点修复工作，技术成熟后进行推广；对矿区影响范围内水土质量下降区域进行详查，理清污染途径，提出水土保护措施；关于矿山开采压占、毁损土地资源，建议开展毁损土地资源修复和治理，支撑矿山城市升级转型。

推动矿山生态地质调查和绿色矿山建设，初步实现有效指导矿山开发、监管和保护；参与编制9项绿色矿山建设标准；建成并完善全国重要矿产矿山数据库和尾矿综合利用特征数据库，编制重要矿产固体废弃物分布图；调查我国部分尾矿库，形成固废综合利用新技术，筛选部分尾矿库开展可利用性评价。

支撑引导老矿山深部找矿

近年来，中国地质调查局在有资源潜力的现有老矿山部署深部找矿项目，紧密结合地方经济社会发展，以矿山企业投资为主体，对公益性地质工作给予适当支持，引领和拉动矿山企业跟进勘查，增加矿山可采资源储量，稳定和扩大矿山产能，延长矿山服务年限和保障职工就业，促进矿业城市（镇）经济社会持续发展和社会稳定。

2012年～2014年，中国地质调查局共部署实施老矿山找矿项目188项，其中勘查类项目168项、找矿预测与方法技术研究类项目20项，共有115家地勘单位和143个矿山企业参与项目实施；累计投入经费22.3亿元，其中中央财政资金10.4亿元、地方财政资金550万元、矿山企业资金11.8亿元；实现老矿山深部和外围新区、新类型、新方向找矿重大突破，共55个矿山新增资源量达大中型规模，其中通过研究西藏罗布莎矿区含矿构造岩相带与矿体空间分布规律，配合重磁电综合解释，圈定深部找矿靶区，经钻探验证发现厚大隐伏矿体，实现铬铁矿找矿重大突破；新增铬铁矿资源量200万余吨，其中Cr-80矿体提交115万吨，是目前国内发现单体规模最大的铬铁矿体；在香卡山矿区深部发现6个铬铁矿富盲矿体，新增资源量25万余吨，预测深部仍有很好的找矿潜力；罗布莎铬铁矿的找矿突破深化了对区域空间成矿规律的认识，总结完善了有效的勘查方法，拓展了区域找矿空间，对缓解我国铬铁矿供需压力和提高资源保障能力具有重要的现实意义。

尽管一路披荆斩棘，成绩显赫，中国矿业转型发展依然任重道远。在精准研判国际国内矿业发展形势的基础上，中国地质调查局提出，要紧扣国家能源资源安全，精准对接矿业转型发展，着力构建现代矿业发展服务体系，着力打造中国地质调查局在服务矿业转型发展中的权威和品牌，向矿业企业提供受欢迎、能解决实际问题、能满足企业需求的服务产品和平台。中国矿业报社作为这一战略性部署的具体实施者，在遵循“解放思想、大胆探索、聚焦需求、创建精品”这一原则的基础上，面向全球和中国矿业，打造“国际一流、国内顶尖”的矿业信息产品和服务平台，树立中国地质调查局服务矿业转型发展的品牌，强化智库型媒体功能，力求尽快建成中国矿业融媒体主平台，从2020年到2025年，打造中国矿业最权威的信息发布平台、较强国内和国际影响力的矿业资讯平台和专业化的咨询服务平台，向世界发出中国矿业声音，亮出中国观点，提供中国方案。

近日，中国地质调查局航空物探遥感中心发布《关于深入开展2024年“安全生产月”活动的通知》，全面启动2024年“安全生产月”活动。

本次活动以“人人讲安全，个个会应急——畅通生命通道”为主题，通过布置 “安全文化走廊”、设计主题活动系列海报等，营造了“安全生产月”活动氛围。同时，充分利用微信课堂网络、单位内网等平台，打造全媒体、矩阵式、立体化的安全生产宣传格局，形成上下一体、协同联动的宣传合力，让广大干部职工通过自媒体了解安全文化、学习安全知识，提升安全意识，进一步做好安全生产工作。

下一步，航空物探遥感中心将举办消防疏散应急演练、地质救生包及配件使用方法讲解等活动，着力提升中心职工的安全生产能力和水平。