專家建議推動綠色高效開發鎢資源
僅剩23年的開采保證年限，供應了全球鎢需求量的80%，在國際競爭中缺少話語權……這就是我國優勢礦產資源——金屬鎢所面臨的現狀。
長期以來，我國鎢資源因儲量、產量和出口量位居世界第一，而被業內人士稱為“三個第一”。然而，經過多年開采，我國已面臨嚴重的鎢資源危機，不僅體現在數量上，也體現在質量上。
近日，在以“基于鎢的稀有金屬資源高效提取與循環利用”為主題的第430次香山科學會議研討會上，會議執行主席、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鎢資源，提高鎢資源的應用價值，已成為我國從鎢資源大國走向鎢資源強國的當務之急。”
黑鎢資源面臨枯竭
江西省大余縣是我國最早發現黑鎢礦的縣，一直被譽為“中國鎢業發祥地”，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的一個縮影。據統計，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年鎢資源的生產能力計算，目前鎢基礎儲量的開采保證年限僅剩23年。
更加令人擔憂的是，鎢礦資源質量問題也相當嚴重。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、組分復雜、品位較低。長期以來，這種低品位的復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，目前的現實是，“黑鎢資源越來越接近枯竭，以白鎢礦為主的局面已經形成。”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，增加了冶金提取的難度。目前，鎢與高含量雜質分解技術尚未成熟，現有的萃取法、離子交換法和沉淀法不僅消耗大量化學試劑、造成環境污染，過量輔助材料的加入還將對后續工序帶來困難。
“我國的鎢濕法冶煉水平居世界領先地位，工業上用氫氧化鈉分解白鎢礦并廣泛推廣。”中南大學冶金科學與工程學院教授趙中偉告訴記者：“過去，這在國外認為是不可能進行的。”
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。據統計，我國鎢冶煉廢渣中鎢含量高達2.5%，每年鎢精礦損失高達3550噸，相當于一個大型鎢礦的產量。而堿用量的增加則將導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。趙中偉認為，現有技術單獨以低品位鎢礦為原料進行生產，因成本過高而無法實現經濟冶金。
同時，鎢礦冶金環境污染嚴重。最新數據顯示，我國鎢冶煉廢水年排放量達1600萬噸，廢水的各項指標均遠超國家標準。而國內鎢冶煉企業的工藝均無法實現廢水零排放。“萃取工藝排放高濃度的硫酸鈉廢水、離子交換工藝則排放大量低濃度含鹽廢水。”邱顯揚說。
高端產品缺乏
中國工程院院士、北京工業大學教授左鐵鏞指出：“鎢是現代國防中不可替代的‘戰略金屬’，其工業制品也應是整個行業關注的焦點。”
近年來，我國鎢制品制備取得了長足進步，產量占世界的40%以上，穩居世界第一。然而，在性能上，國內鎢制品主要以中低檔為主。“高精度、大尺寸、復雜鎢制品零部件以及功能梯度合金的制備技術、裝備水平與國外差距較大，產品密度、硬度、斷裂韌性等性能還無法滿足現代工業和國防工業對鎢制品的要求。”邱顯揚說。
硬質合金制品是一種主要的鎢制品。目前，國內共有硬質合金企業600多家，制造高精密刀具、模具和工程機械配件等高附加值產品的比重極低。
這是由于國內鎢制品的純度、粒度和均勻性控制尚未得到有效解決，企業技術質量標準建設滯后。據調查，多數企業科技投入少，研發投入不到銷售收入的1%，直接影響了原創高端產品的突破。
同時，廢舊硬質合金中鎢含量約40%到95%，美國廢硬質合金利用率已占其鎢總用量的35%到40%。而據估計，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，則有望實現鎢資源、能源和環境的可持續發展。對此，邱顯揚指出，鎢材的解離及鎢化物提純、轉化行為是這一過程亟待突破的關鍵性技術。
除此之外，與會專家一致認為，積極開發礦山循環利用清潔生產技術、鎢礦物與伴生元素的分離及新一代鎢基合金的材料性質，才能解決當前低品位鎢資源面臨的開采、冶煉和制造問題，最終實現鎢資源的綠色、高效開發，從而推動整個鎢工業的崛起。
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