浙江省风化壳离子吸附型稀土资源远景浅析及政策建议

□浙江省第七地质大队 王成良 樊锡银 张玉洁 周良慧

□浙江省第三地质大队 胡家良

浙江省风化壳离子吸附型稀土资源远景浅析及政策建议

□浙江省第七地质大队 王成良 樊锡银 张玉洁 周良慧

□浙江省第三地质大队 胡家良

一、问题的提出

（一）经济转型的需要

近15年来，全国高速发展的房地产业，普通建筑石料异军突起，成为浙江省矿业市场最主要的矿产品，也催生了一批年产1000万吨以上的大型矿山企业。水泥等大宗建材产品发展也极迅猛。但随着宏观经济面的下滑，房地产业也发展到了一定的瓶颈，依赖于这类产业的矿业经济也面临重大调整阶段。特别是建立于大规模开山、搬山运动的普通建材产品、水泥矿山，不仅仅是造成大规模自然景观的破坏，也是造成浙江省雾霾严重的主要因素之一。矿业经济如何协调社会发展，如何促进生态文明，是我们所有人都要面临关心的问题。

如何适应省政府提出的“青山绿水，就是金山银山”“既要金山银山，又要青山绿水”，提升浙江省的矿业经济，势必要从以大宗建材产品为主的矿业经济，转向以高、精、尖的技术发展为主的氟化工、超细碳酸钙、玻纤等浙江省有优势的产业链较长的矿产品上来。以“两美”浙江建设为出发点，对于传统的矿业来说，转型升级显得尤其重要。

稀土是具有电、磁、光等多种特性的新型功能材料，其相关产业具有高新尖的特点。稀土产业是当前发展环境和谐、生产高附加值，是实现经济转型的工业产业之一。对于浙江而言，稀土具有丰富的资源前景，拥有良好的稀土产业基地，是不可多得的可发展新型材料之一。在全省尚未开发利用前提下，是值得深化研究和密切关注的，也是推进全省矿业经济转型的目标矿种之一。

表1 全国主要产地稀土精矿品位一览表

（二）风化壳离子型稀土矿特性

一般把产于我国南方花岗岩壳中的稀土矿称为离子吸附型稀土矿。风化壳离子吸附型稀土矿主要特点为：矿体埋藏浅、易开采，原矿稀土元素丰富，可通过简单的工艺进行离子交换提取，原矿放射性低，精矿品位高，冶炼方便利用率高。

在风化壳中，赋存于全风化、半风化土壤中的稀土元素氧化物总量一般用TREE表示，这些稀土元素能够被硫酸盐等溶液浸出的氧化物总量称为浸出量，一般用SREE表示。TREE和SREE是表示风化壳离子吸附型矿床的重要指标，前者是矿床稀土元素的品位指标，后者是矿床开采的浸出量指标，也是可从自然界赋存状态中可工业提取的指标。

风化壳离子吸附型稀土矿床多产于台地、丘陵地带，地貌上表现为低缓山坡，地表呈松散的沙黏土层，矿体主要赋存在全风化层和半风化层内，表土层覆盖浅，埋藏深度浅，矿石松散，颗粒很细，密度为1.2-1.7g/cm3。

跟稀土独立矿物组成的矿床不同，南方风化壳离子吸附型稀土矿主要形成原因是含稀土花岗岩、火山岩和变质岩类经多年风化形成黏土矿物，解离出的稀土离子以水合离子或羟基水合离子吸附在黏土矿物上，矿石中稀土元素大致有50-90%呈离子状态吸附在高岭土、埃洛石和水云母等粘土矿物上。这些稀土离子很容易在常温状态下通过离子交换机制硫酸盐、氯盐等（如NaCl、（NH4）2SO4、NH4Cl等）交换浸出进入溶液，并通过可逆反应再次沉淀出高含量稀土矿物，这种提取方法称之为化学法提取。通过化学提取的稀土产品为混合氧化稀土，配分变化很大，分轻稀土型、中重稀土型和重稀土型。因富含中重稀土，冶炼方便，经济含量大，具有很强的市场竞争力。全国主要产地矿物型稀土精矿品位一般REO不超过60%，而南方离子型稀土精矿含REO≥92%，其品位远高于其他类型。这就是南方离子吸附型稀土矿仅占全国3%的资源储量，却成为全国最主要的稀土矿产品的原因。

二、浙江省稀土工作概况

（一）地质工作简况

浙江省稀土资源勘查工作起步较晚，自上世纪80年代末发现离子吸附型稀土矿以来，于90年代开展了全省稀土资源概查、小范围普查之后，勘查工作处于停滞状态。原先由于受稀土开采工艺及环境等问题影响，省内已发现并经勘查的稀土矿产地均未开发利用。全省已发现离子吸附型轻稀土矿7处、独居石砂矿3处，磷钇矿2处，大致查明轻稀土资源量3万余吨，独居石砂矿预测资源量1千余吨。

浙江省稀土找矿投入的地质工作相对较少。1985年前，浙江省区调大队曾对省内部分地质体做过稀土配分分析，对砂矿型稀土矿进行了少量的地质调查。1989年，浙江省第七地质大队率先开展普查工作，以遂昌县湖山镇大坪头花岗岩体风化壳为调查对象，研究离子吸附型稀土富集情况等。1991年，对丽水地区开展稀土矿产概查，重点研究了缙云县前村钾长花岗岩体、庆元县荷地花岗闪长岩体、松阳县靖居包黑云母花岗闪长岩体等11个岩体的风化壳特征及稀土含量，认为松阳县板桥、庆元县荷地岩体风化壳分布面积较大，风化壳厚度均大于10米，稀土氧化物总量和浸出率高，可作为下一步普查工作基地。同年，浙江省第三地质大队对江山市廿八都稀土矿点进行检查。1992年，浙江省区域地质调查大队对全省不同时期岩浆岩的分布和岩石学主要特征以及稀土含量的变化，阐述了浙江省已发现的主要风化壳离子吸附型稀土矿床特征。

1991-1995年，浙江省第七地质大队在松阳板桥地区开展了全省第一个稀土矿区的普查工作，面积8.25平方公里，提交稀土氧化物的量1万余吨。1995-1997年，又在庆元荷地地区开展了4平方公里的普查工作提交稀土氧化物的量。

2013年浙江省地质调查院依据全国矿产资源潜力评价开展的全省稀土资源量潜力预测，预测全省离子吸附型稀土矿资源总量。

（二）存在的主要问题

1.稀土勘查工作滞后

《浙江省稀土等矿产勘查规划（2010-2015年）》对稀土矿作出了一定远景勘查部署，但总体上强调了浙江省萤石、钼等其他优势矿种的勘查规划。在规划目标中萤石、钼勘查为重点，其他23个矿产勘查规划中稀土仅二处，预期提交新增资源量（SREO）8万吨（庆元荷地5万吨、松阳板桥3万吨）。

造成浙江省稀土勘查工作滞后的原因有三点。

一是稀土勘查开发在省级层面上，缺少宏观布控。浙江省完全有条件可以划定一批国家规划矿区作为战略资源储备地，进入国家层面操作。地质勘查是国家建立稀土战略储备体系的先行性工作，严格矿权管理是正确的，但不能因为国家相关稀土保护政策的原因，停止或不做、少做地质勘查工作。

二是业内多数对稀土的认识意识落后。在浙江省，大多数地勘系统的业内人土还是停留在省内有稀土，但资源少，开采环境成本大，开不如买的意识层面上，稀土产业还不足以做为一个主导产业来抓，还没有意识到省内稀土资源具有举足轻重的地位。因此，稀土勘查无关乎全局，很难直接部署此类项目。

三是勘查工作投入资金和工作少。勘查工作投入过少是导致地质勘查开发不充分主要因素之一。由于全省的地质勘查工作集中于金银、有色金属和萤石特色非金属方面，历年来开展稀土矿的调查评价和勘查工作的项目很少。系统开展过普查评价的仅为松阳板桥和庆元荷地两个矿区的局部矿段而已，历年来全省稀土矿勘查投入尚不足1500万元。

稀土勘查许可是国家控制的部级许可，有严格的准入要求，即便在财政出资的情况下，办理一本勘查许可证也是周期漫长。同时，稀土勘查一般不允许社会资金介入，从而阻挡了大量的社会资金。财政投入又没有得到足够的重视，稀土勘查举步维艰。

2.查明稀土矿产地少

全省范围内列上全国稀土矿产地仅只一处——松阳板桥稀土矿，提交的稀土氧化物尚不足1.8万吨。该矿产地工作时间短，8.25平方公里范围内也仅完成局部的普查工作（不足1 平方公里，矿产地范围过大）。该矿区稀土矿在浸取试验过程中，未获成功。从而导致了该区稀土矿勘查工作的终止，也没有后续的开采开发事宜。

荷地稀土矿普查工作是全省唯一一个勘查较为成功的案例，但面积过小，在后续开发过程中，基于市场因素和管理因素等原因，亏本经营，在很短的时间内企业倒闭，最终矿区勘查开发不了了之。

3.资源预测量偏少，家底不清

浙江省稀土矿潜力评价工作中仅划分了一个矿产预测类型——板桥式离子吸附型。认为浙南的中生代火山岩地层的具备地段及龙泉地区的变质岩地层中有La、Y等稀土元素的异常反应，局部有可能形成离子吸附型稀土矿床，但考虑到浙江省目前尚未在火山岩和变质岩区发现离子吸附型稀土矿化，所以对这两种稀土矿成矿条件及潜力未做预测。

根据浙江省第七地质大队在庆元荷地——岭头地区的稀土普查的阶段性成果显示，资源量超过了15万吨。一个矿区不仅资源量大于全省预测总量，而且地质可靠程度极大提高。与庆元荷地——岭头地区的花岗岩出露面积大、地形地貌条件相比较，全省其他地区还有10余处类似花岗岩出露区，还可以找到类似远景资源量达大型的离子吸附型稀土矿床。

因此，2013年的全省稀土资源潜力预测的结果远不能代表全省的资源前景，不能做为全省稀土产业规划应用。

4.尚未列入稀土开采指标分配省区

浙江省稀土开采昙花一现，1995年，浙江省第七地质大队和庆元县人民政府经济委员会联合组建地方稀土公司开展荷地稀土矿勘查开发，当时省地质矿产厅发过一本采矿许可证，1998年稀土公司基本倒闭。

之后，稀土矿开发被列入禁采矿种。省内虽有相关企业随稀土行情的暴涨和资源利用所需，欲立项开发庆元荷地稀土矿，均未获成功。在全国各地稀土生产企业开采总量的基础上，工信部发布了各省稀土开采总量指标，并由各省按生产企业多寡进行内部调整分配，浙江省没有被列入开采总量指标分配名录。

表2 与稀土有关的各侵入岩分布面积

表3 浙江省稀土几个主要成矿岩体一览表

三、稀土远景资源量浅析

浙江省是环西太平洋火成岩带的重要组成部分，中生代时期火成活动十分频繁，火山岩遍布全省，侵入岩星罗棋布，具有岩浆侵入的多期性和火山活动的多旋回特点。浙江省稀土矿的形成主要与侵入岩关系最为密切，浙东南中生代火山岩区次之，元古代八都群变质岩亦有一定的找矿前景。

▲图1 浙江省燕山期侵入岩分布图

（一）花岗岩类风化壳矿床

浙江省内侵入岩岩类较齐全，超镁铁质、镁铁质岩、中性岩、中酸性岩、酸性岩及碱性岩等均有不同程度发育，尤以酸性、中酸性岩分布最为广泛（表2）。

在南方温暖湿润多雨的气候条件下，浙南、浙西南地区（图1）分布与风化壳离子吸附型稀土矿床相关的酸性、中酸性岩体，岩体大小不等，尤以岩株及岩枝为主，大于100平方公里的岩基甚少，多为复式岩体。全省出露面积约5000 平方公里（表3），经表生风化作用，可以形成重要的稀土矿床，其形成时间要远远晚于成岩时间。

表4 庆元凝灰岩风化壳采样分析结果一览表

表5 龙泉变质岩风化壳土壤采样分析结果一览表

表6 浙江省稀土资源预估表

简言之，浙江省具有经济意义的稀土矿床均为花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床。大面积出露，风化壳厚度较大的花岗岩体，具有重要的稀土矿成矿远景。据庆元荷地稀土矿的阶段性勘查成果，矿体平均厚度5.68米，平均品位0.112%。

（二）火山碎屑岩类风化壳矿床

与稀土矿有关的中生代火山碎屑岩主要分布在浙东南地区，岩性主要有晶屑凝灰岩、晶玻屑凝灰岩、流纹岩等中酸性火山碎屑岩类。全省出露面积39497 平方公里，是浙江省广泛分布的主要岩石类型。

该类岩性风化壳普遍较薄，零星分布，总体上属于找矿难度较大，评价较为困难，单矿体规模小的矿床。但局部地区也可形成有一定厚度，单矿体规模较大的稀土矿床，如浙江省第七地质大队在庆元等地的采样分析结果显示（表4），单工程最大矿体厚度可达7.00米，TRE2O3：0.108%。

（三）变质岩类风化壳矿床

与稀土矿有关的变质岩主要分布于丽水—余姚断裂带之北西侧龙泉、遂昌、松阳、龙游、诸暨、嵊州及大衢山岛等地，受变质地层主要为八都群及陈蔡群。在庆元——龙泉——遂昌——松阳等地有面积出露的八都群变质岩，出露面积大于1200平方公里。其中遂昌大柘变质岩，面积大于200平方公里；松阳西南部面积大于300平方公里；龙泉八都变质岩区700平方公里。

这些变质岩出露区，风化壳分布广、厚度大，经浙江省第七地质大队在龙泉等初步采样分析（表5），在风化壳内首次发现了离子吸附型稀土矿，可能具有不亚于花岗岩的良好的找矿前景。

（四）资源量预测

根据浙江省侵入岩、火山岩、变质岩的出露情况，及其各大岩类可能形成稀土的成矿概率（笔者预估值），和成矿岩类稀土的含矿率等（笔者预估值），对浙江省的稀土资源情况进行了初步估算，334资源量达到了402万吨左右（表6），远远超出2013年浙江省地质调查院所进行预测的资源量。浙江省的稀土资源前景较大。

四、促进浙江省稀土矿勘查开发的对策建议

截至2014年8月底，全省上表的333以上资源量不足5000吨。浙江省地质勘查基金项目——庆元县荷地——岭头地区稀土矿普查项目结题，333以上资源量，如果有足够的勘查经费，工作能够更深层次的开展，333以上资源量完全能更加突出。

根据本论文预测，浙江省稀土资源情况初步估算334资源量达到了400万吨左右，也就意味着浙江省稀土资源具有非常好的找矿前景和开发前景。浙江省完全有望成为继南方稀土资源较为丰富的江西、广东、福建、湖南、广西之后的又一大离子吸附型稀土资源大省，成为南方离子型稀土矿的储备省份。

2012年，浙江省出台了稀土等特殊矿种的专项规划，提出了初步查清稀土资源的目标，重启了庆元荷地——岭头稀土矿的省基金项目的立项勘查工作，时隔15年，有望提交一处远景资源达大型的稀土矿产地。这对浙江省花岗岩出露区的稀土矿勘查工作提供了非常好的示范作用。温州、丽水、衢州等花岗岩大面积出露区，均有可能形成多处有较大远景资源的稀土矿产地。

同时，浙江省第七地质大队针对性的对浙江省的变质岩和火山碎屑岩类进行了试探性的取样调查，发现其具有非常好的找矿远景。庆元——龙泉——遂昌——龙游等地的八都群变质岩系中，具有地表地貌条件好，风化层厚，交通条件好的优点，非常有利于稀土资源的勘查开发，可望在这些县市区形成几个规模较大的稀土矿产地。

若按照本文预测的稀土氧化物资源量估算全省稀土资源潜在价值高达4 0 0 0亿元以上，考虑到后续产业的开发，可以形成万亿元以上的经济总量。

▲南浔地热勘查

（一）加快部署勘查，摸清整体家底

稀土矿的勘查工作应系统规划，合理部署，面上调查评价与点上突破勘查相结合进行。根据面上调查的结果，预测资源潜力，力争进入国家稀土勘查储备基地。从邻近江西省这几年做法来看，在赣州龙南地区选择了几处花岗岩出露区，进入中央地质勘查基金项目，作为全国稀土勘查储备基地，取得了较好的成果。进入国家资源储备基地的条件有二：一是有较大稀土资源前景，特别是在成熟的勘查区域，接替资源的勘查比较不成熟的区域有较大的优势，其成矿地质背景特征比较清楚，规律性强，人们的认知程度高，勘查所承担的风险较低，投资回报率高；二是有较为成熟的稀土资源综合利用开发基地，找出来的资源可立即利用。龙南地区是全国最早发现离子吸附型稀土矿的地方，已有40年左右的开发经验，相关下游的稀土加工企业和外贸企业很多，因此，国家的着眼点放在龙南也比较有利。浙江省来说，首要的任务是要在勘查源头上下功夫，尽快提交几个大型的稀土资源基地，以引起高层人士的重视，这样，才能让部署全国稀土资源的部门和决策者将眼光转移到浙江来，从而为争取国家资金提供条件。

从全省层面来看，400万吨以上远景资源量和4000亿元以上潜在经济价值足以引起高度重视，要抓紧有效开展相关勘查工作。应当学习江西省等邻近省份的作法，全面开展稀土资源的调查评价工作。全省若能拿出5亿元左右的专项资金，通过10-15年左右的时间，基本查清离子吸附型稀土矿床的资源情况。

稀土资源的勘查部署应先易后难、从已知到未知、就矿找矿的原则进行。从目前已初步具备大型稀土资源条件的庆元县做起，逐渐向丽水、温州地区推进，最后拓展到全省范围，这样从点到面，点面结合，可以较快速地查明全省的稀土资源。从具备较厚风化壳的花岗岩体做起，再向风化层厚度也很大的八都群变质岩区，最后选择地形条件相对较好有一定风化壳厚度火山碎屑岩区，这样就可以做到基本全面的摸清家底。

综上所述建议在省级层面上，系统部署稀土资源的地质勘查工作，提供5亿元左右资金，开展面上调查与点上突破相结合的勘查模式，总体摸清资源家底，储备10余处可供开发的大型稀土矿产地。

（二）发挥后发优势，保护开发并行

1.借鉴学习，少走弯路

浙江省稀土资源丰富，但勘查开发还处于启动阶段。浙江省可以借鉴南方几省在稀土矿勘查开发方面的经验教训，做到少走弯路、不走弯路的勘查开发之路。后发优势就在于：有前人指路，技术经验成熟，可以缺什么补什么。

2.采用国内先进勘查技术 ，提升勘查速度、提高勘查质量

在勘查上，浙江省综合了国内离子吸附型稀土矿的先进勘查技术，采用了以取样钻代替浅井、以稀土元素全分析代替总量测试等办法，基本做到了与国内一流技术持平的程度。勘查技术上的提升，有利于快速勘查和有利于环境保护。原来采用浅井、小圆井方式，不仅施工速度慢，而且在勘查过程中，有一定的安全风险，毕竟几十米深的浅井，无论是施工人员还是地质技术编录人员，安全风险还是较大的。现在，采用取样钻，一天施工人员，可以钻井20-30米，相当浅井半个月的工作量一天就能完成，而且编录人员编录也远较浅井编录轻松。

3.积极研发环境友好型开采工艺，减少环境破坏

在开采上，浙江省借鉴的直接先进成果有：原地浸取工艺，小口径采井滴管注液，山脚用集液沟或集液洞收液， 药剂和低浓度母液的循环利用等等，可基本避免池浸、原地堆浸对水土流失、地表景观、地表植被等的彻底破坏和极其昂贵的诱发的泥石流、滑坡、水土流失、地表水污染等地质灾害和环境治理成本。在开发过程中，还可积极研究开发环境友好、先进适用的稀土开采技术，复杂地质条件高效采矿技术，共伴生资源综合回收技术等。只要开采设计因地制宜，采用合理工艺，完全避免了开采的地表环境破坏和复垦成本。并且在开采时，基本上不影响地表附属物和地表植被生长，地表原是什么样子还是什么样子，经济林基本上还是经济林，当地百姓收入几乎没有损失。

在环境治理上，完全还可以等几年，等第五代采矿技术出来后再进行开发，这样就可以避免氨氮对地下水的污染而导致的高昴的环境治理成本，也意味着可以增加30%以上的财富。

因之，建议相关国土资源管理部门和地质勘查开发相关单位追踪国内先进的勘查开发技术，做好勘查开采与环境治理的先进技术储备。同时吸取离子型稀土矿的开采的经验教训，对于环境问题在保护中开发、在开发中保护，避免走先发展后治理的老路。