專家建議推動綠色高效開發(fā)鎢資源
僅剩23年的開采保證年限，供應(yīng)了全球鎢需求量的80%，在國際競爭中缺少話語權(quán)……這就是我國優(yōu)勢礦產(chǎn)資源——金屬鎢所面臨的現(xiàn)狀。
長期以來，我國鎢資源因儲量、產(chǎn)量和出口量位居世界第一，而被業(yè)內(nèi)人士稱為“三個第一”。然而，經(jīng)過多年開采，我國已面臨嚴(yán)重的鎢資源危機(jī)，不僅體現(xiàn)在數(shù)量上，也體現(xiàn)在質(zhì)量上。
近日，在以“基于鎢的稀有金屬資源高效提取與循環(huán)利用”為主題的第430次香山科學(xué)會議研討會上，會議執(zhí)行主席、廣州有色金屬研究院院長邱顯揚指出：“如何高效提取和開發(fā)鎢資源，提高鎢資源的應(yīng)用價值，已成為我國從鎢資源大國走向鎢資源強(qiáng)國的當(dāng)務(wù)之急�！�
黑鎢資源面臨枯竭
江西省大余縣是我國最早發(fā)現(xiàn)黑鎢礦的縣，一直被譽為“中國鎢業(yè)發(fā)祥地”，卻在2011年底公布的“全國第三批資源枯竭城市”名單中榜上有名。
大余縣的變遷是我國鎢資源危機(jī)的一個縮影。據(jù)統(tǒng)計，從2003年至2011年，我國鎢礦儲量從420萬噸降低至190萬噸，減少了54.8%。而按照我國2010年鎢資源的生產(chǎn)能力計算，目前鎢基礎(chǔ)儲量的開采保證年限僅剩23年。
更加令人擔(dān)憂的是，鎢礦資源質(zhì)量問題也相當(dāng)嚴(yán)重。邱顯揚告訴記者：“隨著鎢礦資源的逐年開采，鎢礦山品位呈逐年降低的趨勢�！�
礦物學(xué)上，金屬鎢在成礦過程中形成鎢酸鹽類，其中黑鎢礦（鎢錳鐵礦）和白鎢礦（鎢酸鈣礦）最具有工業(yè)價值。黑鎢礦成分相對簡單，易于采選。而白鎢礦富礦少、組分復(fù)雜、品位較低。長期以來，這種低品位的復(fù)雜鎢原料盡管占全國鎢資源儲量的70%，仍然難以得到與黑鎢礦媲美的青睞。
正因如此，我國以前消耗的大部分是黑鎢礦。然而，目前的現(xiàn)實是，“黑鎢資源越來越接近枯竭，以白鎢礦為主的局面已經(jīng)形成。”中國工程院院士、北京礦冶研究總院研究員孫傳堯直言不諱地說。
冶金難題亟待解決
低品位鎢礦中，往往含鉬、磷、砷、硅等雜質(zhì)，增加了冶金提取的難度。目前，鎢與高含量雜質(zhì)分解技術(shù)尚未成熟，現(xiàn)有的萃取法、離子交換法和沉淀法不僅消耗大量化學(xué)試劑、造成環(huán)境污染，過量輔助材料的加入還將對后續(xù)工序帶來困難。
“我國的鎢濕法冶煉水平居世界領(lǐng)先地位，工業(yè)上用氫氧化鈉分解白鎢礦并廣泛推廣�！敝心洗髮W(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院教授趙中偉告訴記者：“過去，這在國外認(rèn)為是不可能進(jìn)行的�！�
但是，就算堿用量增加4到6倍，低品位鎢礦的分離仍然未能取得良好效果。據(jù)統(tǒng)計，我國鎢冶煉廢渣中鎢含量高達(dá)2.5%，每年鎢精礦損失高達(dá)3550噸，相當(dāng)于一個大型鎢礦的產(chǎn)量。而堿用量的增加則將導(dǎo)致加工費用的居高不下，輔助原料及熱、動能消耗的大幅增加。趙中偉認(rèn)為，現(xiàn)有技術(shù)單獨以低品位鎢礦為原料進(jìn)行生產(chǎn)，因成本過高而無法實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)冶金。
同時，鎢礦冶金環(huán)境污染嚴(yán)重。最新數(shù)據(jù)顯示，我國鎢冶煉廢水年排放量達(dá)1600萬噸，廢水的各項指標(biāo)均遠(yuǎn)超國家標(biāo)準(zhǔn)。而國內(nèi)鎢冶煉企業(yè)的工藝均無法實現(xiàn)廢水零排放�！拜腿」に嚺欧鸥邼舛鹊牧蛩徕c廢水、離子交換工藝則排放大量低濃度含鹽廢水。”邱顯揚說。
高端產(chǎn)品缺乏
中國工程院院士、北京工業(yè)大學(xué)教授左鐵鏞指出：“鎢是現(xiàn)代國防中不可替代的‘戰(zhàn)略金屬’，其工業(yè)制品也應(yīng)是整個行業(yè)關(guān)注的焦點。”
近年來，我國鎢制品制備取得了長足進(jìn)步，產(chǎn)量占世界的40%以上，穩(wěn)居世界第一。然而，在性能上，國內(nèi)鎢制品主要以中低檔為主。“高精度、大尺寸、復(fù)雜鎢制品零部件以及功能梯度合金的制備技術(shù)、裝備水平與國外差距較大，產(chǎn)品密度、硬度、斷裂韌性等性能還無法滿足現(xiàn)代工業(yè)和國防工業(yè)對鎢制品的要求�！鼻耧@揚說。
硬質(zhì)合金制品是一種主要的鎢制品。目前，國內(nèi)共有硬質(zhì)合金企業(yè)600多家，制造高精密刀具、模具和工程機(jī)械配件等高附加值產(chǎn)品的比重極低。
這是由于國內(nèi)鎢制品的純度、粒度和均勻性控制尚未得到有效解決，企業(yè)技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)滯后。據(jù)調(diào)查，多數(shù)企業(yè)科技投入少，研發(fā)投入不到銷售收入的1%，直接影響了原創(chuàng)高端產(chǎn)品的突破。
同時，廢舊硬質(zhì)合金中鎢含量約40%到95%，美國廢硬質(zhì)合金利用率已占其鎢總用量的35%到40%。而據(jù)估計，目前我國二次鎢資源的利用率僅為24%左右。提高鎢制品的二次資源回收率，則有望實現(xiàn)鎢資源、能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。對此，邱顯揚指出，鎢材的解離及鎢化物提純、轉(zhuǎn)化行為是這一過程亟待突破的關(guān)鍵性技術(shù)。
除此之外，與會專家一致認(rèn)為，積極開發(fā)礦山循環(huán)利用清潔生產(chǎn)技術(shù)、鎢礦物與伴生元素的分離及新一代鎢基合金的材料性質(zhì)，才能解決當(dāng)前低品位鎢資源面臨的開采、冶煉和制造問題，最終實現(xiàn)鎢資源的綠色、高效開發(fā)，從而推動整個鎢工業(yè)的崛起。
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