全铁12.76%、磁性铁3.79%,二氧化钛3.65%,五氧化二磷2.23%,这些远远低于最低工业品位、不具备开采价值的低品位铁磷钛多金属矿,在新一轮找矿突破战略行动中,随着选矿工艺的突破和矿产综合利用回收水平的提高,摇身一变成为具有经济价值的“富矿”。
3月20日,中国矿业报记者在河北承德隆化县顺昌矿业集团公司欣喜地看到,一种原本因品位低、单独开发任何单一矿种都无价值的铁磷钛多金属矿,通过选矿技术改造,成功实现了铁、磷、钛三种战略性矿产资源的“同吃”与“共赢”,综合利用价值和经济效益得到了显著提升。
十分巧合的是,就在同一天,我国钒钛磁铁矿采选领域首个技术类国家标准——《超低品位钒钛磁铁矿有价元素回收技术规程》制定启动会在四川西昌召开,这标志着我国超低品位钒钛磁铁矿采选将进入规范化轨道。据悉,此次国标编制依托攀西、承德等地区的多年产业实践与技术研究基础,还有此前国内已攻克的低品位钒钛磁铁矿高效分选等关键技术,都为标准制定提供了坚实的实践支撑。该标准的制定与实施,将成为盘活我国超300亿吨钒钛战略资源的“金钥匙”,为钒钛产业高质量、可持续发展提供工艺技术保障,助力我国从钒钛资源大国向资源强国跨越。
“战略性矿产资源是国家经济安全与战略发展的重要物质基础。铁、磷、钛均为我国确定的战略性矿产资源,对国家高端制造、新能源及国防军工领域具有支撑作用。”国内矿业领域的一位资深专家表示,我国北方磷、钛资源相对缺乏,而河北承德地区却有丰富的低品位钒钛磁铁矿资源,通过标准引领和选矿技术的创新突破,磷、钛、钒等共伴生资源的综合利用水平得到提高,这不仅将助推增储上产,还能有效提升铁、磷、钛、钒等战略性矿产的国内资源保障能力,而且还有望打造我国北方重要的磷、钛资源产业基地,促进承德这个老矿业城市华丽转型。
河北承德地区低品位战略性矿产的大规模综合利用,只是近年来我国低品位共伴生矿产资源,通过综合利用变废为宝、增强国内能源资源保障程度的一个缩影。

“一矿变多矿”,低品位多金属矿成为香饽饽
阳春三月,南方地区已是草长莺飞、玉兰花开,而位于承德北部的山区依然乍暖还寒、满目萧瑟。走进位于隆化县韩麻营镇汤头沟村的顺昌矿业集团的小沟铁矿,看到的是一片热闹繁忙的生产景象,偌大的露天采场里,机器轰鸣、车辆穿梭。
在刚刚完成产能技改升级的选矿车间,依次排开的三台大型球磨机火力全开,各种浮选设施高效运行。“我们投资2.5亿元,引进国内一流的工艺装备,对破碎和选矿工艺进行全部改造升级后,选矿工艺明显改善,选矿指标得到优化,入选能力和综合利用水平大幅提升,目前,日处理矿石量由2000吨跃升至11000吨。”在选矿车间的精矿库旁,该公司负责人指着一个个还在不断升高、堆得像小山头的精粉堆逐个介绍说,这边颜色看起来比较黑一些的是铁精矿,那边有些泛白的是磷精矿,另外那个“个头”小一点的则是钛精矿。
据了解,顺昌矿业集团通过对矿山提档升级和采、破、磨、选产能的技术改造优化,已形成了集“采、破、选、排”全流程、全链条规模化、规范化的生产体系,目前,年可处理矿石1800万吨,干选后产出精料1400万吨。其中,1000万吨直接外销;其余400万吨作为自选精料,进一步加工后可年产铁精粉30万吨、磷精粉20万吨、钛精粉13万吨。
更重要的是,该公司主要开发利用的低品位铁磷钛多金属矿,平均品位分别为:全铁12.76%、磁性铁3.79%、二氧化钛3.65%、五氧化二磷2.23%。如果以单个矿种来测算,其中任何一个都是达不到最低工业品位、不具备开采价值的矿种。也就是说,如果按照现行矿产资源工业指标中对单个矿种的规定来评定,上述三种矿产没有一个是真正意义上的矿。
然而,该公司与国内矿业选矿领域的知名科研院所联手攻克了一系列选矿技术难题,通过对这三种低品位矿种同磨同选,实现了“一矿变多矿”、贫矿变“富矿”,不仅实现了资源的高效利用、综合回收,还创造了显著的经济效益。目前,该公司年实现产值8亿-10亿元,上缴税金1.5亿元,经济效益和社会效益显著。
与该公司具有异曲同工之妙的,还有同属承德市管辖、位于宽城县的京城矿业集团。近年来,京城矿业集团携手东北大学、中冶沈阳勘察研究总院成功破解了低品位钒钛磁铁矿的高效利用与绿色开发难题,实现了从“低效矿”到“高值矿”的产业升级,为资源的高效利用开辟了新道路。尤其是“高压辊磨替代一段球磨”和“干湿协同预选抛尾”的选矿技术,更是将铁、磷的回收率分别提升至92.86%和70.47%,铁矿资源化率提高了30%以上,有效破解了低品位钒钛磁铁矿的经济性难题。这意味着同等规模的矿山可多回收近百万吨资源,为企业的可持续发展注入了新的活力。

“京城矿业集团成功攻克超大规模低品位钒钛磁铁矿的绿色低碳开发难题,将废弃的钒钛磁铁矿转变为高价值的矿石资源。这一突破性进展不仅为承德地区乃至全国同行业的绿色经济高效开发提供了切实可行的技术方案,更推动了矿业行业的绿色转型和可持续发展。”中国冶金矿山企业协会有关负责人表示。
深耕承德钒钛磁铁矿开发利用领域多年的华夏建龙也不甘示弱。其旗下的承德县建龙矿业有限责任公司是一家超贫钒钛磁铁矿企业,矿石中铁含量不足10%,伴生矿资源虽然丰富但品位更低。为实现资源综合利用,他们针对含铜品位仅0.04%~0.07%(不到铜矿最低工业品位的1/10)的矿石,以选铜为突破口,组建技术团队,经上千次试验,最终实现了重大突破,并于2015年建成承德首家选铜车间。该公司选铜成功后,又将目光投向金、银、钯等贵金属。2025年,该公司通过综合利用,年产黄金30公斤、银520公斤、钯110公斤、铜900吨,铜和贵金属年产值7000余万元,利润4500万元。据了解,在成功提炼贵金属的基础上,该公司还将投资建设选磷车间,每年可从尾矿中选磷2.69万吨,年产值可达1800多万元。
尤为可喜的是,华夏建龙在滦平的矿业公司,还在对超贫钒钛磁铁矿的开发利用中,成功实现了钴资源的综合回收利用。2025年,他们在硫化精矿中回收的钴折合50吨。这对钴资源严重不足、高度依赖进口、国内年开采量约为2000-3000吨的中国来说,无疑是一个重大利好,也为国内今后如何拓展钴资源地质找矿、实现增储上产提供了新的方向和空间。
河北承德对超贫磁铁矿的综合开发利用,是我国近年来加强低品位共伴生矿产综合评价和综合利用回收,开辟增储上产新赛道的一个成功范例。
自然资源部发布的数据显示,自2012年原国土资源部建立矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录发布制度以来,截至2025年,自然资源部(原国土资源部)已陆续发布了8批先进适用技术,有力提升了矿产资源节约集约与综合利用水平。自然资源部对2022年版技术推广应用情况评估结果显示,251项采选和综合利用技术应用于矿山企业后,矿山平均开采回采率与选矿回收率均提高了9个百分点,共伴生矿产综合利用率提升15个百分点,盘活固体矿产21亿吨、石油2.6亿吨、天然气126亿立方米。

多方制约,低品位多金属矿亟待“验明正身”
俗话说,基础不牢,地动山摇。要高效综合利用矿产资源,真正把所有资源“一网打尽”“吃干榨尽”,首要是通过综合勘查、综合评价把资源种类和嵌布特征搞清楚,不仅要明确主矿种,还要对共伴生矿种以及存在的其他低品位矿种做到心中有数。
家底清方能思路明。事实上,矿产资源综合勘查、综合评价作为地质找矿的重要组成部分,直接关系着资源家底和储量动态变化情况,事关国家能源资源安全。多年来,自然资源部十分重视此项工作,多次要求在地质找矿过程中加强综合勘查,加强对矿产资源的综合评价工作。
然而,由于多种原因制约,在现实中仍然存在着“重勘查轻评价、重找矿轻研究”等状况,一些地勘单位为了突出和扩大找矿成果,把原本达不到工业品位的矿产列入成果之中,把那些还需要进一步开展地质工作、尚未探明的储量,用“预测远景资源量”来“指山卖磨”,致使一些看似储量十分丰厚的矿产资源,因选矿技术制约,到矿山建成之时却无法规模化利用,比如菱铁矿和褐铁矿资源,直到现在还没有得到有效利用。而一些单位则反其道而行之,缺乏系统性思维,就单一矿说单一矿,只管主矿种而忽视其他伴生矿种,尤其是对一些超低品位的伴生矿种,更是缺乏必要的综合性评价和研究。
“当前发现的一些多金属矿,如果按单矿种来评价,可能每个矿种都达不到工业指标要求,也没有经济利用价值,不算真正意义上的‘矿’。但如果采用综合工业指标或矿块指标体系来评价,这些矿产资源通过‘同采共选’又有了显著的经济价值,完全符合‘矿’的指标要求。”业内专家分析说。

开头提到的顺昌矿业集团小沟铁矿就是此类情况。如果按单个矿种来评价,铁、磷、钛任何一个单矿种均不属于具有开采利用价值的“矿”,也无法确定主矿种。但现在依靠科技创新对这三种共伴生资源综合评价、综合利用后,显示出很大的开采利用价值,又完全符合矿的各项指标要求。
更重要的是,由于受采选工艺技术的制约和矿产品市场价格的影响,一些彼时因经济技术原因而暂时无法利用的资源被定性为“呆矿”,而一些现在具备了经济价值、能利用的低品位矿却又往往被忽略不计,没有上到储量表上,加之各地评价标准和评价程度不一,对究竟是不是“矿”存在较大争议,最终造成矿产资源总量家底不清、综合利用水平不明的情况。
“当前,我国在战略性矿产调查评价方面存在数据不全面、信息不精准、标准不统一等问题,导致资源潜力估计不准确、资源储量核定不规范、资源价值评估不科学。部分重点勘查区仅从元素化学分析角度进行资源评价,未进行矿物分析和可利用性评价,也缺乏开发利用规划、建议及方案。现有评价标准未考虑综合利用技术进步及推广应用产生的效益,可利用资源总量评估不足。”我国矿产资源综合利用领域的一位专家建议,为了改善这一现状,必须强化调查评价工作,科学评价一批有价值有潜力的矿产资源,进一步提高资源保障程度。尤其是近年来,随着选冶技术的进步和关键性技术的突破,一些原来难利用的低品位、共伴生矿床成为了可开发利用的矿产后,也“倒逼”矿产资源再评价工作。
比如,作为我国钒钛磁铁矿储量最大的攀西地区,已探明大型、特大型钒钛磁铁矿矿床7处,占全国同类型资源总量的93%,是全球最大的钒钛磁铁矿资源聚宝盆。
但多年来,一提到攀枝花,人们首先想到的是铁矿,其次才是钛和钒。主要原因是当地钒钛磁铁矿的矿石化学成分复杂,通常含全铁(TFe)20%-45%、TiO₂3%-16%、V₂O₅0.15%-0.5%。而鲜为人知的是,除了铁、钛、钒这三大主元素外,矿石还伴生有铬、钴、镍、铜、钪、镓、铂族元素等20余种稀有金属,综合利用价值极高。但由于多种原因,这些伴生的矿产资源在很长一段时间因没有得到很好的综合利用而饱受诟病,曾一度被业内专家喻为“捡了芝麻丢了西瓜”。
近年来,作为当地的龙头企业,攀钢集团既“抱西瓜”又“拣芝麻”,先后攻克普通高炉冶炼钒钛磁铁矿等世界性技术难题,实现对难利用、低品位、多金属共生的钒钛磁铁矿资源中的铁、钒、钛、钴、镍等元素的规模化利用。2023年,攀枝花钒钛产业产值首次超过钢铁产业产值,实现了由“中国钢铁之都”向“中国钒钛之都”的完美蜕变。与此同时,其他企业如上市公司安宁铁钛公司等也在钒钛磁铁矿综合利用方面取得了不凡业绩。

同样,作为中国北方最大的钒钛资源基地,河北承德地区由于多为超低品位钒钛磁铁矿,综合利用难度大,过去一直选矿无利。近年来,随着多项关键技术的突破和企业综合利用意识的提高,该地对钒钛磁铁矿的综合利用水平明显提升,不仅实现了铁、钒、钛等主要元素的综合回收利用,对金、铜、磷等低品位伴生矿的综合利用也有了一定产业规模。
“随着多项采选关键技术的突破,以及当前矿产品价格的持续高位,原来不属于‘矿’的一些低品位伴生矿产,现在已成为了名副其实的‘矿’。但由于缺乏系统性综合调查评价,这些矿产尽管有很大储量且目前已在许多矿山企业得到正常的开发利用,但许多资源储量因没有评审备案而未被纳入资源家底中。所以,在新一轮找矿突破战略行动全面推进中,通过对这些共伴生、低品位资源开展再评价工作,来准确掌握资源家底、‘验明资源正身’,对增储上产和提高国内能源资源保障能力很有必要。”业内专家分析说。
上下协同,低品位多金属矿勘查开发迎重大利好
明者因时而变,知者随事而制。2024年1月,随着自然资源部正式启动为期一年的部分战略性矿产共伴生、低品位资源再评价工作,一场摸清资源家底、促进增储上产、提高矿产资源供应保障能力和资源节约集约与开发利用水平的战役在全国范围内悄然打响。
资料显示,此项工作开展一年来,自然资源部中国地质调查局联合27个省(区、市)100余家调查单位、2000余名调查人员,采用矿产资源采选冶新技术,开展了703个在产矿山、1148个大中型矿区的资源储量再评价工作,国内镓、锗、铟、金、镍、钴等15种矿产共伴生、低品位资源再评价工作取得重要成果,其中12种矿产资源量大幅增长。
再评价成果显示,我国镓、锗、铟等12种矿产全国资源量显著增加,与保有资源量相比,钴、铼新增资源量实现超100%的增幅,镍、铟新增资源量增幅超30%,镓、锗、钒、钾盐新增资源量超10%。金、钽、稀土、锆等矿种增幅也十分显著。其中,金矿新增资源量超1200吨(相当于新发现60个大型矿床),钒矿超1200万吨(相当于12个大型矿床),钾盐超1.6亿吨(相当于3个大型矿床)。
“再评价结果表明,当前一批矿产资源综合利用技术攻关正在集中开展,实现了大量共伴生、低品位资源的经济利用,使一大批‘呆矿’变成了‘活矿’、小矿变成了大矿、一矿变成了多矿、‘贫’矿变成了‘富’矿,有效提高了国内矿产资源保障能力。”业内专家表示。

与此同时,涉及共伴生的低品位矿产资源评价指标体系也在不断完善。2020年4月,自然资源部发布的《矿床工业指标论证技术要求》中要求,根据工程指标体系或矿块指标体系圈定矿体,试算资源量。对含多种有用组分的矿床,对具备论证最低综合边际品位条件的共伴生组分,可根据不同矿产品的价格、成本及回收率,提出矿石中各有用组分折算为以主组分表示的当量品位。当量品位大于主要组分的边际品位时,该单元块即为矿石。
2023年5月国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布的国家标准《矿产资源综合勘查评价规范》中,专篇对共伴生矿产综合评价研究进行了明确。《规范》指出,当各有用组分已达到边界品位但均低于最低工业品位,或部分有用组分在部分区段达到其最低工业品位要求时,可论证综合工业品位指标,该类矿床的主要矿产应是其中资源量规模较大矿种,其他矿产视为伴生矿产。明确其他有用组分含量低于最低工业品位但仍达到边界品位要求且资源量总量较大时,应随主要矿产论证最低综合工业品位指标。
今年3月20日,由国家钒钛产业联盟、全国钒钛磁铁矿综合利用标准化技术委员会、重钢西昌矿业有限公司联合组织的《超低品位钒钛磁铁矿有价元素回收技术规程》国家标准制定启动会在四川西昌召开。据悉,该国家标准于2026年3月2日获国家标准化管理委员会正式立项(国标委发〔2026〕15号,计划号20260995-T-605),背后是历时两年的艰辛申报工作。该标准由重钢西昌矿业有限公司牵头制定,全国钒钛磁铁矿综合利用标准化技术委员会归口,国家钒钛产业联盟与四川省钒钛钢铁产业协会整合全产业链力量推进,集结了攀枝花、承德、新疆等7个国内主要钒钛资源地的政府代表和科研、生产、装备领域精英,填补了我国超低品位钒钛磁铁矿资源化利用领域的标准空白。会议明确,该标准将建立超低品位钒钛磁铁矿中的铁、钒、钛等有价元素的回收指标体系,规范回收流程,推动尾矿综合利用,将超低品位钒钛磁铁矿从“负担”转化为“战略储备”,计划2027年底正式发布该国家标准。
这些技术要求和规范的发布实施及推进,对“盘活”低品位共伴生矿产具有深远影响。上述提到的顺昌矿业集团小沟铁矿投资1.2亿元开展了矿山的深部矿产勘查及储量核实,探获了最大长度3034.43米、最大宽度1704.14米、矿体平均厚度341.09米的主矿体,有望达到超大型磷钛矿床规模,且该矿目前正在开发利用的也是此类矿石,经济效益和社会效益显著。但由于铁、磷、钛三种有用组分均达不到最低工业品位要求,无法确立主矿种,这些新探获的资源量如何遵照国家相关规范得到进一步确认仍需加强研究。
“各有用组分均低于最低工业品位的共伴生矿产,难以确定主矿种的,采用矿块指标体系或综合工业指标圈矿、估算资源量符合矿体地质体征、矿石质量特征和现行规范要求,对合理利用矿产资源、增储上产、保障矿产资源安全有重要意义。”参与该矿山工业指标论证的自然资源部矿产资源储量评审中心专家认为,该类型矿石可产出钛精矿、磷精矿、铁精矿,综合利用矿产资源,经济社会效益较好,可有力地促进资源产出地的产业发展。此类型矿床宜采用矿块指标体系圈矿、估算资源量,也可不采用综合工业指标,将伴生矿产价值抵扣部分生产成本,以降低主矿产的工业指标。专家建议小沟铁矿主矿种定为钛矿,磷、铁视为伴生矿产。
据了解,与顺昌矿业集团小沟铁矿相似的新疆阿图什奥依布拉克含钛铁矿,矿床类型为典型岩浆晚期分异型钒钛磁铁矿/钛铁矿床。该矿山主矿体地表呈似层状、条带状,深部中部厚、两侧薄。矿床平均品位为TFe14.91%,mFe4.93%,TiO24.37%。该矿采用新的规范要求,地质报告已通过评审备案,正在办理采矿许可证,目前正处于准备建设阶段。
新的技术规范要求,不仅“盘活”了一大批低品位共伴生的“呆滞”资源,进一步增厚增实了资源家底,还带动了低品位共伴生资源的综合开发利用,促进了增储上产工作。
2025年1月,在自然资源部举行的例行新闻发布会上,有关司局负责人表示,我国大力开展矿产资源综合勘查评价和节约集约利用工作,综合利用率实现大幅提升,综合利用水平已达国际领先,钨、锡、钒、钛、镓、锗等近半数金属矿产来源于综合利用,有力保障了国内矿产资源供应。

该负责人在谈到近年来开展的工作及取得的成效时表示,近年来,我国一是加大选矿技术攻关力度,攻克了一系列共伴生、低品位、难选冶矿产资源综合利用技术并实现工程化应用。例如,首次突破低品位铌资源高效利用关键核心技术,盘活竹山—竹溪地区铌资源92.9万吨;创新超微细粒钛铁矿高效回收技术,盘活攀西地区钛资源8700万吨。二是根据矿产资源采选冶新技术,组织开展共伴生、低品位资源评价,点石成金,变废为宝,将一大批“呆矿”变“活矿”、小矿变大矿、一矿变多矿,大幅延长矿山服务年限,提高矿山经济社会和生态环境效益。如镍矿增加超300万吨,钴矿超150万吨,铼矿超2800吨,钾盐超1.6亿吨。三是推广应用300多项矿产资源节约与综合利用先进适用技术,应用企业的平均开采回采率、选矿回收率均提升9个百分点,综合利用率提升15个百分点,矿业产值增加超过3700亿元。四是发布了125种矿产的开发利用“三率”(开采回采率、选矿回收率、综合利用率)标准,划定资源利用底线,引领和激励矿山企业提升资源节约集约利用水平。
自然资源部副部长许大纯2025年在《学习时报》上发表的署名文章中特别指出,近年来,全国自然资源系统会同有关部门、地方和企业,深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,采取一系列有力措施,推动矿产资源勘查开发与综合利用水平稳步提升,取得显著成效。矿产资源综合利用水平大幅提高,节约集约利用效益显著。构建政策激励、标准引领、技术推广、典型示范、强化监管等机制,发布实施125个矿种“三率”指标标准,开展共伴生、低品位资源再评价,推广应用300多项矿产资源节约与综合利用先进适用技术,大量以前难以利用的低品位矿逐步转化为经济可采资源,将“呆矿”变“活矿”、小矿变大矿,点石成金,变废为宝,推动矿产品精深加工和产业链延伸,资源产出率不断提高。资源综合利用不仅产生了良好的经济效益,更减少了固体废弃物排放和土地占用,实现了资源效益、经济效益、环境效益和社会效益的多赢。
许大纯在文中还表示,当前,我国矿产资源需求处于上升期、矿产资源管理政策处于调整期、矿业开发和生态保护协调发展处于转型期、外部环境处于不稳定期。我们必须强化底线思维、极限思维,认真贯彻落实习近平总书记关于矿产资源安全保障的重要论述精神,积极主动作为,履行责任使命,进一步提升矿产资源勘查合理开采和综合利用水平,全方位夯实国家矿产资源安全根基。
矿产综合利用是功在当代、利在千秋、利国利企利民的一篇大文章,也是一项庞大的、系统的、复杂的、深入持久的系统工程,不仅需要政企研学用等多方面多部门协同发力,还需要有关法律法规制度的完善配套来保驾护航。有关人士认为,当前国家应该加大对低品位共伴生战略性矿产资源综合利用的优惠政策扶持,尤其对在低品位、难选冶矿石中回收国家紧缺战略性矿产资源的矿山企业,要在资源税、矿业权设置等方面加大优惠扶持力度。
对矿山企业来说,如何抓住新一轮找矿突破战略行动这一增储上产的黄金期,发挥政产学研用等多方优势,加强低品位共伴生矿产资源的技术攻关,提高矿产资源综合利用水平,扩大低品位共伴生矿产的综合利用生产规模显得至关重要。
“我们根据新探获的铁磷钛资源储量,将矿山开采规模由现在的中型转为大型后,将投资15亿元建设第二干选厂、大型选矿厂、二等尾矿库等重点工程。这些工程全部建成达产后,预计年可处理矿石3600万吨,干选后产出精料2900万吨,其中:自选精料2400万吨,年产铁精粉180万吨、磷精粉120万吨、钛精粉80万吨。年可实现产值约60亿元,上缴税金9亿元,新增就业岗位1500个。”顺昌矿业集团负责人信心满满地说:“在此基础上,我们结合磷、钛精粉属性及产量保障能力,深化产业链延伸合作,对接业内头部企业新建2个磷、钛深加工企业,打造我国北方磷、钛基地,推动基础原料供应向终端产品延伸,为我国战略性资源安全保障贡献力量。”
原标题:《贫矿变“富矿”,低品位战略矿产开启“增储上产”新赛道》
