鄒國(guó)良

（江西理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,江西 贛州 341000）

離子型稀土礦不同采選工藝比較：基于成本的視角

鄒國(guó)良

（江西理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,江西 贛州 341000）

離子型稀土礦采選先后經(jīng)歷了池浸、堆浸和原地浸礦3種工藝.目前，國(guó)家要求離子型稀土礦開發(fā)應(yīng)采用原地浸礦等適合資源和環(huán)境保護(hù)要求的生產(chǎn)工藝，禁止采用池浸、堆浸工藝.基于離子型稀土礦床的特征、地質(zhì)條件、各種工藝基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)對(duì)不同工藝的會(huì)計(jì)成本比較和環(huán)境治理成本分析，認(rèn)為從稀土礦采選會(huì)計(jì)成本的角度，3種工藝的成本相差不大；如果考慮環(huán)境治理成本，則對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山，采用原地浸礦工藝總成本可能最高.最后，提出了現(xiàn)階段我國(guó)離子型稀土礦開采應(yīng)因地制宜、有針對(duì)性地選擇采選工藝及其他相關(guān)建議.

離子型稀土礦；池浸；堆浸；原地浸礦；環(huán)境治理成本

0 問題的提出

離子型稀土礦開采利用始于20世紀(jì)70年代，先后經(jīng)歷了池浸、堆浸和原地浸礦3種不同的工藝技術(shù)[1].由于池浸、堆浸開采工藝留下了大片廢棄礦山及造成了嚴(yán)重環(huán)境污染，因此，國(guó)家目前推廣對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞小、資源回收率高的原地浸礦法.然而，原地浸礦新工藝雖然在一些稀土開采企業(yè)應(yīng)用中取得了成功,但是，對(duì)中釔富銪“雞窩狀”嚴(yán)重的稀土礦山，采用原地浸礦工藝還是存在一定難度[2]，目前該工藝的推廣應(yīng)用還不到20%[3].筆者認(rèn)為，池浸、堆浸和原地浸礦等工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，且具有其適用條件，離子型稀土礦開采工藝的選擇應(yīng)結(jié)合礦床地形地貌、礦體特征以及地質(zhì)條件，綜合考慮采選的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響，有針對(duì)性地選擇開采工藝.

1 離子型稀土礦相關(guān)概述

1.1 離子型稀土礦礦床特征

離子型稀土礦(也稱風(fēng)化殼淋積型稀土礦)礦床為裸露地面的風(fēng)化花崗巖或火山巖風(fēng)化殼，大多處于海拔小于550 m、高差60～250 m的丘陵地帶，以平緩低山和水系發(fā)育為特征.礦床厚度為5～30 m，一般為8～10 m.礦體自上而下較明顯地分為腐殖層（含殘坡積層）、全風(fēng)化層、半風(fēng)化層以及基巖 （如圖1所示），稀土主要賦存在全風(fēng)化層.此外，根據(jù)原礦稀土品位隨礦體深度變化表現(xiàn)出的規(guī)律，礦體分深潛式、淺伏式和表露式等3種分布形式（見表1）[4].

圖1 離子型稀土礦礦體分層示意圖

表1 離子型稀土礦垂向分布形式及特征

1.2 稀土礦開采地質(zhì)條件的分類

湯詢忠等（1998）從成礦母巖、稀土配分、礦石顆粒、稀土在垂直剖面上的富集特征、礦體水文地質(zhì)條件以及礦床的采礦工程地質(zhì)條件等方面分別對(duì)離子型稀土礦進(jìn)行了分類[5]；袁長(zhǎng)林（2010）從稀土礦床溶浸開采工藝方面將稀土礦分為具有天然礦體底板、人造假礦體底板以及利用水封閉控制浸出液等3種礦床類型[3].

1.3 離子型稀土礦開采工藝

離子型稀土礦采選主要有池浸、堆浸和原地浸礦3種工藝[6-7].下面從工藝原理及特點(diǎn)等方面對(duì)這3種工藝進(jìn)行初步對(duì)比，如表2所示.

表2 3種離子型稀土礦開采工藝原理及特點(diǎn)比較

2 不同開采工藝的成本比較

2.1 會(huì)計(jì)成本比較

目前稀土礦的開采成本主要包括稀土資源稅、礦區(qū)生態(tài)植被恢復(fù)費(fèi)以及礦區(qū)環(huán)境治理費(fèi)等.相關(guān)資料表明，目前離子型稀土礦開采成本大概在30萬(wàn)元/t[9].袁長(zhǎng)林（2009）按原材料硫銨800元 /t、碳銨600元 /t的價(jià)格計(jì)算，采用堆浸生產(chǎn)工藝每噸稀土氧化物生產(chǎn)成本為25000～30000元，而采用原地浸礦生產(chǎn)工藝每噸稀土氧化物生產(chǎn)成為約為25000元[10].考慮到不同開采工藝的可比性，本文以生產(chǎn)1 t中釔富銪REO所需的主要原輔材料成本進(jìn)行比較[11]，具體指標(biāo)如表3所示.

表3 生產(chǎn)1 t中釔富銪REO所需主要原輔材料成本估算

2.2 生態(tài)環(huán)境比較

目前，離子型稀土礦開采除了交納30～60元/t（按礦土計(jì)）的稀土資源稅以外，還需要交納礦山環(huán)境治理和生態(tài)恢復(fù)保證金.然而，據(jù)有關(guān)報(bào)道，贛州稀土的生態(tài)修復(fù)治理費(fèi)用高達(dá)380億元[9].不同開采工藝對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響如表4所示.

表4 不同開采工藝對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

可見，從會(huì)計(jì)成本角度進(jìn)行比較，采用3種開采工藝開采所需成本相當(dāng).如果考慮生態(tài)環(huán)境治理成本，則稀土開采成本很高，而且開采成本不容易量化.但是，顯而易見，若采用池浸、堆浸工藝，則其開采成本比較容易控制；而采用原地浸礦工藝開采，則因?yàn)槠鋸U水或溶浸液滲流，往往對(duì)地下水產(chǎn)生一定的污染，因此造成治理困難，其治理成本難以估算.

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié)論

（1）池浸、堆浸及原地浸礦工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)，采選工藝的選擇關(guān)鍵取決于決策者（或開采者）對(duì)礦山開采產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效應(yīng)的偏好和態(tài)度.

（2）池浸、堆浸工藝對(duì)地表植被破壞很大，水土流失嚴(yán)重，另外，對(duì)產(chǎn)生的大量尾砂若處理不當(dāng)，則容易造成農(nóng)田沙化以及水體污染.原地浸礦工藝則對(duì)地表植被破壞相對(duì)較小，但是，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，溶浸液容易滲流到地底下，原地浸礦工藝容易造成資源流失、地下水和金屬污染.

（3）從稀土礦開采會(huì)計(jì)成本的角度來(lái)看，3種工藝的成本相差不大.如果考慮環(huán)境治理因素以及可控治理因素，對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的稀土礦山，采用原地浸礦工藝的開采成本難以計(jì)算，但從定性角度初步判斷，原地浸礦工藝可能是3種工藝中開采總成本最高的工藝.

（4）原地浸礦工藝可能造成的地下水和金屬污染具有不容易治理、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、短期不容易發(fā)現(xiàn)以及治理成本不易計(jì)算等特點(diǎn).

3.2 建議

（1）建議根據(jù)稀土礦地質(zhì)條件，相關(guān)部門對(duì)稀土礦開采初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，審核稀土開采工藝.

（2）對(duì)于需要采用原地浸礦工藝，而地質(zhì)條件又比較復(fù)雜，目前原地浸礦工藝不能保證一定的浸出率和控制地下水污染時(shí)，建議將該礦山儲(chǔ)備“封存”，待日后技術(shù)水平提高后再開采.

（3）離子型稀土礦的開采工藝選擇須結(jié)合礦山自然條件以及開采技術(shù)的成熟度，根據(jù)地質(zhì)地形條件，因地制宜、有針對(duì)性地選擇開采工藝，而不能只推廣原地浸礦工藝.

（4）采用池浸、堆浸開采工藝時(shí)，為了減少尾砂堆積造成的一系列負(fù)面影響，建議將尾砂作為其他產(chǎn)品的原材料充分利用起來(lái).

（5）考慮到資源的稀缺性、戰(zhàn)略價(jià)值以及稀土開采可能對(duì)環(huán)境的污染等因素，對(duì)于諸如底板發(fā)育不完全、地板滲透系數(shù)大、“雞窩狀”以及表露式稀土礦床，建議不要采用原地浸礦工藝.

[1]黃小衛(wèi),張永奇,李紅衛(wèi).我國(guó)稀土資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)科學(xué)基金,2011(3):134.

[2]李 春.原地浸礦新工藝在離子型稀土礦的推廣應(yīng)用[J].有色金屬科學(xué)與工程,2011(2):63-67.

[3]袁長(zhǎng)林.中國(guó)南嶺淋積型稀土溶浸采礦正壓系統(tǒng)的地質(zhì)分類與開采技術(shù)[J].稀土,2010(4):75-79.

[4]池汝安,田 君.風(fēng)華殼淋積型稀土礦化工冶金[M].北京：科學(xué)出版社,2006:6,37.

[5]湯詢忠,李茂楠,楊 殿.離子型稀土礦分類之淺見[J].湖南有色金屬，1998(11)：1-4.

[6]蘇文清.中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)分析與政策研究[M].北京：中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社,2009:170.

[7]湯詢忠，李茂楠，楊 殿.我國(guó)離子型稀土礦開發(fā)的技術(shù)進(jìn)步[J].礦冶工程，1999(2)：14-16.

[8]淡永富.原地浸析采礦法在稀土礦中的研究和應(yīng)用[J].有色金屬設(shè)計(jì)，2006(1)：7-10.

[9]新浪財(cái)經(jīng)網(wǎng).380億巨額治理費(fèi)用企業(yè)付不起稀土開采成本曝光[EB/OL].http://finance.sina.com.cn/roll/20120414/081811825547.shtml.

[10]袁長(zhǎng)林.中國(guó)稀土資源開采利用現(xiàn)狀暨發(fā)展策略分析[J].四川稀土，2009(1)：6－10.

[11]王偉生,王嵩齡,賈江濤,等.我國(guó)現(xiàn)行主要稀土礦分解流程的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析[J].中國(guó)稀土學(xué)報(bào)，2006(8)：385-390.

[12]王國(guó)珍.我國(guó)稀土采選冶煉環(huán)境污染及對(duì)減少污染的建議[J].四川稀土，2006(3)：1-8.

[13]李天煌,熊治廷.南方離子型稀土礦開發(fā)中的資源環(huán)境問題與對(duì)策[J].國(guó)土與自然資源研究,2003(3):42-44.

[14]劉 毅.稀土開采工藝改進(jìn)后的水土流失現(xiàn)狀和水土保持對(duì)策[J].水利發(fā)展研究，2002(2)：30－32.

[15]Sholkovitz ER.The aquatic geochemistry of rare earth elements in rivers and estuaries[J].Aquatic Geochemistry，1995(1):1-43.

[16]BauM.Scavengingofdissolvedyttriumandrareearthsbyprecipitating iron oxyhydroxide:Experimental evidence for Ce oxidation，Y-Ho fractionation，and lanthanide tetrad effects[J].Geochimica et Cosmochimica Acta，1999(63):67-77.

[17]高志強(qiáng),周啟星.稀土礦露天開采過(guò)程的污染及對(duì)資源和生態(tài)環(huán)境的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2011，30(12):2915-2922.

A comparative study of the different mining and separating technologies of ion-absorbed rare earth from the perspective of production costs

ZOU Guo-liang

（School of Economic and Management，Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China)

Ion-absorbed rare earth deposits mining and separating technologies has gone through three stages,tank leaching,heap leaching and in-situ leaching.Due to the requirements for resource benefits and environment protection,in-situ leaching is practiced rather than tank leaching and heap leaching.We think there are small differences in the aspect of accounting costs of the three technologies by comparing their accounting costs and environmental treatment costs based on the characteristics,geological conditions,basic principles,advantages and disadvantages of the three processes.The production cost is the highest for the in-situ leaching if the geological conditions are complicated.Some related proposals are put forward,including the selection of ion-absorbed rare earth deposits mining and separating process should be adapted to local conditions.

ion-absorbed rare earth deposits;tank leaching;heap leaching;in-situ leaching;environment rehabilitation cost

TD865；TD-9

A

1674-9669（2012）04-0053-04

2012-06-25

國(guó)家社科基金重點(diǎn)項(xiàng)目（11AJL006）；江西高校人文社科項(xiàng)目（JC1215）；江西省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題(09YJ239)；江西省政府發(fā)展研究中心(贛研字[2011]9號(hào))

鄒國(guó)良(1975- )，男，副教授，主要從事礦業(yè)經(jīng)濟(jì)研究，E-mail：zou_guoliang@yahoo.cn.