一、關(guān)鍵礦產(chǎn)技術(shù)突破:破解 “卡脖子” 難題的攻堅(jiān)之戰(zhàn)
在國家資源安全戰(zhàn)略棋局中,關(guān)鍵礦產(chǎn)技術(shù)突破是至關(guān)重要的 “先手棋”,它關(guān)乎著我國能否在全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈中掌握主動(dòng)權(quán),更是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的關(guān)鍵支撐?!笆奈濉?期間,我國在稀有金屬選礦和高純材料提純等領(lǐng)域取得的一系列重大成果,猶如一把把利刃,斬?cái)嗔碎L期束縛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的 “卡脖子” 枷鎖,為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
(一)稀有金屬選礦技術(shù):從 “貧礦難選” 到 “高效富集”
鈮鉭,作為現(xiàn)代工業(yè)的 “維生素”,廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、國防軍工等關(guān)鍵領(lǐng)域。然而,長期以來,我國鈮礦雖儲(chǔ)量豐富,但 “多而貧” 的困境使得開發(fā)利用難度極大,高度依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀如同一把高懸的達(dá)摩克利斯之劍,時(shí)刻威脅著產(chǎn)業(yè)安全。鄂西廟埡地區(qū)的科研團(tuán)隊(duì)勇挑重?fù)?dān),向細(xì)粒級(jí)鈮 - 稀土高效富集與分離技術(shù)瓶頸發(fā)起沖鋒。他們深入研究礦石特性,創(chuàng)新性地采用浮選工藝與磁電聯(lián)合分選技術(shù),猶如在微觀世界中精心搭建一座 “分離迷宮”,讓鈮礦物在復(fù)雜的礦石體系中精準(zhǔn) “歸位”。經(jīng)過無數(shù)次試驗(yàn)與優(yōu)化,終于實(shí)現(xiàn)了重大突破,預(yù)計(jì)可盤活和新增鈮 100 余萬噸,這一成果如同一劑 “強(qiáng)心針”,為我國鈮礦產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展注入強(qiáng)大信心,有望徹底改寫依賴進(jìn)口的歷史。
鈦礦選礦技術(shù)的突破同樣令人矚目。攀西地區(qū)作為我國重要的鈦資源基地,超微細(xì)粒鈦鐵礦回收一直是行業(yè)難題。傳統(tǒng)技術(shù)下,TiO?回收率僅為 29%,大量寶貴的鈦資源在選礦過程中白白流失。科研人員通過對礦物賦存狀態(tài)的深入剖析,研發(fā)出一系列針對性的選礦工藝,如高通量濃縮除雜與浮選柱浮選相結(jié)合的技術(shù),成功攻克這一世界難題,將 TiO?回收率提升至 40%。這不僅意味著更多的鈦資源能夠被有效利用,為我國鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)原料保障,更是對資源高效利用理念的生動(dòng)踐行,彰顯了科技創(chuàng)新在資源領(lǐng)域的巨大價(jià)值。
(二)高純材料提純:打破國外壟斷的 “芯” 突破
高純石英,被譽(yù)為半導(dǎo)體、光伏產(chǎn)業(yè)的 “白色黃金”,其純度直接決定了芯片、光伏產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。在過去,我國高端高純石英砂長期依賴美國斯普魯斯派恩礦進(jìn)口,核心技術(shù)被國外牢牢掌控,嚴(yán)重制約了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為打破這一困境,國內(nèi)科研單位和企業(yè)協(xié)同作戰(zhàn),在高純石英提純加工技術(shù)上展開艱苦攻關(guān)。
他們采用 “磁選 - 酸浸 - 高溫焙燒” 聯(lián)合工藝,如同一場精細(xì)的 “雜質(zhì)清除行動(dòng)”。磁選環(huán)節(jié)利用高梯度磁場精準(zhǔn)捕獲磁性雜質(zhì),酸浸過程通過強(qiáng)酸溶解去除金屬氧化物等雜質(zhì),高溫焙燒則進(jìn)一步凈化晶格,實(shí)現(xiàn)原子級(jí)別的提純。經(jīng)過不懈努力,終于在河南、新疆等地首次圈定 4N5 級(jí)高純石英礦產(chǎn)地,成功獲得 4N5 級(jí)以上中試產(chǎn)品,部分樣品甚至達(dá)到 4N8 級(jí),一舉打破國外長期以來的技術(shù)壟斷和供應(yīng)封鎖。這一突破不僅為我國芯片、光伏等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供了關(guān)鍵原材料保障,降低了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部風(fēng)險(xiǎn),更讓我國在全球高純石英領(lǐng)域占據(jù)了一席之地,為新質(zhì)生產(chǎn)力在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的落地生根奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、找礦理論與技術(shù)方法革新:開啟深部找礦新維度
隨著淺部礦產(chǎn)資源的日益減少,向深部探尋資源成為必然趨勢。在這一征程中,找礦理論與技術(shù)方法的革新猶如強(qiáng)勁的引擎,推動(dòng)著深部找礦工作不斷邁向新高度,為我國資源勘探事業(yè)開辟了全新維度?!笆奈濉?期間,一系列創(chuàng)新性的成礦理論和先進(jìn)勘查技術(shù)的涌現(xiàn)與應(yīng)用,讓深部找礦從曾經(jīng)的艱難探索逐步走向精準(zhǔn)高效。
(一)成礦理論創(chuàng)新:從 “經(jīng)驗(yàn)找礦” 到 “理論導(dǎo)航”
在地質(zhì)找礦的漫長歷史中,早期主要依賴經(jīng)驗(yàn)判斷,找礦工作猶如在黑暗中摸索,效率低下且成果有限。如今,成礦理論的創(chuàng)新徹底改變了這一局面,為找礦工作裝上了 “導(dǎo)航系統(tǒng)”。
“五層樓 + 地下室” 成礦理論便是其中的杰出代表。該理論打破了傳統(tǒng)思維定式,從全新視角剖析礦床形成規(guī)律,認(rèn)為礦體在垂直方向上具有分層分布特征,如同建造一座高樓,每層都有獨(dú)特的成礦條件和礦體類型,而 “地下室” 則代表深部潛在的礦化區(qū)域。這一理論的提出,為川西馬爾康加達(dá)等地區(qū)的找礦工作指明了方向。地質(zhì)工作者依據(jù)這一理論,深入研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖石組合和地球化學(xué)特征,精準(zhǔn)定位深部礦體,成功取得找礦新進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)了多個(gè)具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床,讓深埋地下的寶藏重見天日。
斑巖 - 淺成低溫?zé)嵋撼傻V理論同樣在找礦實(shí)踐中大放異彩。在西藏革吉地區(qū),地質(zhì)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用這一理論,對區(qū)域內(nèi)的巖漿活動(dòng)、構(gòu)造演化和熱液運(yùn)移進(jìn)行系統(tǒng)分析,通過高精度的地球物理和地球化學(xué)勘查,成功鉆獲累計(jì)厚度達(dá) 137 米,銅平均品位 0.46% 的銅礦帶。在當(dāng)惹雍錯(cuò),他們再次憑借該理論的指導(dǎo),精準(zhǔn)鎖定深部金礦體,鉆獲厚 55 米,金平均品位 17.97g/t 的優(yōu)質(zhì)礦體。這些重大發(fā)現(xiàn)不僅彰顯了成礦理論的強(qiáng)大威力,更為我國在高海拔復(fù)雜地質(zhì)條件下的深部找礦提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)范式,讓找礦工作從 “碰運(yùn)氣” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“有章可循”。
(二)勘查技術(shù)升級(jí):構(gòu)建 “天空地” 一體化體系
如果說成礦理論是找礦的 “大腦”,那么勘查技術(shù)就是找礦的 “手腳”,直接決定著找礦工作的效率與成敗?!笆奈濉?期間,我國在勘查技術(shù)領(lǐng)域取得了一系列重大突破,構(gòu)建起 “天空地” 一體化的全方位勘查體系,實(shí)現(xiàn)了從空中遙感、地面物化探到地下鉆探的立體式勘查,讓深部礦體無處遁形。
水平定向鉆進(jìn)技術(shù)作為地下鉆探領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性創(chuàng)新,猶如一條靈活的 “地下蛟龍”,能夠在復(fù)雜地層中按照預(yù)定軌跡鉆進(jìn),實(shí)現(xiàn)超長距離、大曲率的鉆孔施工。在高海拔深切割地區(qū),傳統(tǒng)鉆探技術(shù)因地形險(xiǎn)峻、施工場地狹窄等問題面臨重重困難,而水平定向鉆進(jìn)技術(shù)則展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。它無需大規(guī)模的修路和平整機(jī)臺(tái),減少了對生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng),同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn) “一基多孔、一孔多支” 的定向施工,大大提高了鉆探效率和對深部礦體的控制能力。例如,在阿爾金高寒深切割山區(qū)的找礦工作中,運(yùn)用水平定向鉆進(jìn)技術(shù),成功減少了工程建設(shè)對環(huán)境的破壞,且在多個(gè)鉆孔中發(fā)現(xiàn)了鋰(鈹)礦顯示,驗(yàn)證了深部找礦潛力,為該地區(qū)后續(xù)的大規(guī)??辈殚_發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“天空地” 一體化技術(shù)方法中的 “天空” 部分,高分遙感技術(shù)發(fā)揮著不可或缺的作用。它猶如一雙 “千里眼”,能夠從高空俯瞰大地,快速獲取大面積的地質(zhì)信息。西安中心在西昆侖地區(qū)應(yīng)用 “高分遙感 + 化探 + 地面查證” 快速勘查方法,通過對高分遙感影像的精細(xì)解譯,識(shí)別出潛在的地質(zhì)構(gòu)造、蝕變帶和礦化異常區(qū),再結(jié)合地面地球化學(xué)勘查和實(shí)地查證,實(shí)現(xiàn)了對鋰礦找礦空間的快速拓展。在實(shí)際應(yīng)用中,該方法將找礦效率提升了 30% 以上,大大縮短了找礦周期,降低了勘查成本,為我國在廣袤的西部地區(qū)快速尋找鋰礦等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源提供了高效手段。
三、資源保障能力躍升:儲(chǔ)量與產(chǎn)量的雙輪驅(qū)動(dòng)
在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)的引領(lǐng)下,“十四五” 期間我國礦產(chǎn)資源保障能力實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,儲(chǔ)量與產(chǎn)量呈現(xiàn)出雙輪驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)勁發(fā)展態(tài)勢。這不僅是對我國資源家底的深度挖掘與厚植,更是為經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)物質(zhì)基礎(chǔ)的關(guān)鍵舉措,彰顯了我國在全球資源競爭格局中的戰(zhàn)略定力與進(jìn)取精神。
(一)儲(chǔ)量家底厚植:共伴生資源盤活顯成效
我國礦產(chǎn)資源稟賦復(fù)雜,共伴生、低品位資源廣泛分布。長期以來,由于技術(shù)與經(jīng)濟(jì)條件限制,這些資源猶如沉睡的寶藏,未能得到有效開發(fā)利用。“十四五” 期間,一場針對 15 種共伴生、低品位資源的再評價(jià)工程全面展開,成為盤活這些潛在資源的關(guān)鍵鑰匙。
科研人員與地質(zhì)工作者深入全國 703 個(gè)在產(chǎn)礦山、1148 個(gè)大中型礦區(qū),運(yùn)用先進(jìn)的地質(zhì)勘查技術(shù)和采選冶新技術(shù),對資源儲(chǔ)量進(jìn)行重新評估與勘查。他們?nèi)缤瑢毴?,在?fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和礦石體系中,精準(zhǔn)識(shí)別出那些曾經(jīng)被忽視的礦體和礦化信息。經(jīng)過不懈努力,這場再評價(jià)工作取得了令人矚目的成果。
鈷、鎳、釩等 9 種礦產(chǎn)在再評價(jià)過程中,憑借技術(shù)突破和精準(zhǔn)勘查,成功超額完成 “十四五” 找礦目標(biāo)。以鈷礦為例,科研團(tuán)隊(duì)通過對云南某多金屬礦的深入研究,創(chuàng)新采用微生物浸出與化學(xué)選礦聯(lián)合工藝,成功從低品位的共伴生礦石中高效提取鈷元素,使得該地區(qū)鈷礦資源量大幅增加,為我國新能源汽車電池產(chǎn)業(yè)提供了重要的原料保障。鎳礦方面,在新疆某礦區(qū),地質(zhì)工作者運(yùn)用深部探測技術(shù),發(fā)現(xiàn)了深部隱伏的鎳礦體,新增鎳礦資源量可觀,進(jìn)一步鞏固了我國鎳礦資源的儲(chǔ)備基礎(chǔ)。
金、鉻鐵礦等 5 種礦產(chǎn)資源量同樣實(shí)現(xiàn)大幅增長。在膠東地區(qū)的金礦勘查中,地質(zhì)團(tuán)隊(duì)基于 “五層樓 + 地下室” 成礦理論,對老礦山深部和周邊區(qū)域展開細(xì)致勘查,新發(fā)現(xiàn)多個(gè)金礦體,新增金礦資源量超 1200 噸,相當(dāng)于新發(fā)現(xiàn) 60 個(gè)大型礦床。這一成果不僅延長了膠東地區(qū)金礦的開采壽命,更為我國黃金產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。鉻鐵礦在西藏等地的勘查也取得重要進(jìn)展,通過綜合運(yùn)用地球物理和地球化學(xué)勘查手段,圈定了多個(gè)鉻鐵礦找礦靶區(qū),新增資源量顯著,有效緩解了我國鉻鐵礦長期依賴進(jìn)口的壓力。
(二)戰(zhàn)略礦產(chǎn)產(chǎn)量激增:新能源材料供應(yīng)突圍
隨著全球新能源和新材料產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,鋰、鈷、鎳、稀土等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)成為產(chǎn)業(yè)競爭的焦點(diǎn)?!笆奈濉?期間,我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)產(chǎn)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,在全球資源市場中成功突圍,為我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展筑牢了堅(jiān)實(shí)的資源根基。
環(huán)球工程機(jī)械網(wǎng)本月于天津礦業(yè)大會(huì)期間據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局公開數(shù)據(jù)顯示2019~2024年,鋰礦增長388%、鎵125%、稀土105%、鍺46%、煤炭24%、鐵23%、石油12%、銅12%成為新能源礦產(chǎn)領(lǐng)域的耀眼明星。

數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計(jì)局及行業(yè)協(xié)會(huì)
在四川甲基卡鋰礦礦區(qū),先進(jìn)的采礦設(shè)備和高效的選礦工藝得到廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了鋰礦的規(guī)模化開采和高效選別。同時(shí),技術(shù)創(chuàng)新使得低品位鋰云母礦的開發(fā)利用成為現(xiàn)實(shí),江西宜春地區(qū)通過研發(fā)鋰云母提鋰新技術(shù),大幅提高了鋰礦產(chǎn)量,新增鋰礦資源量 858 萬噸,有力保障了我國鋰電池產(chǎn)業(yè)的原料供應(yīng)。
鎵、稀土等礦產(chǎn)產(chǎn)量同樣實(shí)現(xiàn)大幅增長。鎵作為半導(dǎo)體材料的關(guān)鍵元素,在電子信息產(chǎn)業(yè)中具有不可替代的作用。我國通過對鋁土礦等共伴生礦產(chǎn)中鎵元素的綜合回收技術(shù)創(chuàng)新,使得鎵產(chǎn)量增長 125%,滿足了國內(nèi) 5G 通信、半導(dǎo)體照明等新興產(chǎn)業(yè)對鎵的旺盛需求。稀土產(chǎn)量增長 105%,在全球稀土市場中繼續(xù)保持主導(dǎo)地位。我國不僅在稀土開采和冶煉技術(shù)上領(lǐng)先世界,還不斷拓展稀土在永磁材料、催化材料等領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)了新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
在銅礦、金礦、鉀鹽等重要礦產(chǎn)領(lǐng)域,我國同樣取得了重大突破。西藏地區(qū)憑借豐富的礦產(chǎn)資源潛力和地質(zhì)勘查工作的深入開展,累計(jì)新增銅礦 2000 多萬噸,奠定了世界級(jí)銅大型資源基地的資源基礎(chǔ)。在西藏多龍礦集區(qū),大型斑巖型銅礦的發(fā)現(xiàn)和開發(fā),使得銅礦產(chǎn)量大幅提升,為我國銅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的資源支撐。膠東金礦找礦取得重要突破,累積新增超 400 噸,其中西嶺金礦新增 200 余噸,進(jìn)一步鞏固了世界第三大金礦集區(qū)地位,黃金產(chǎn)量的穩(wěn)定增長,對于我國金融市場穩(wěn)定和黃金產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。
柴鉀 1 井的成功鉆探更是鉀鹽找礦領(lǐng)域的里程碑事件。該井鉆獲超千米厚優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)鹵層,日產(chǎn) 8586 立方米高產(chǎn)工業(yè)品位鹵水鉀礦,預(yù)計(jì)新增 3.5 億噸以上,有望助推形成我國第 3 個(gè)億噸級(jí)鉀鹽資源基地。這一成果有效緩解了我國鉀鹽長期依賴進(jìn)口的局面,為我國農(nóng)業(yè)鉀肥生產(chǎn)提供了可靠的資源保障,對保障國家糧食安全具有重要戰(zhàn)略意義。
四、新質(zhì)生產(chǎn)力賦能:從 “資源驅(qū)動(dòng)” 到 “創(chuàng)新引領(lǐng)”
在全球經(jīng)濟(jì)格局深度調(diào)整與科技革命浪潮的雙重激蕩下,新質(zhì)生產(chǎn)力正以前所未有的力量重塑著礦產(chǎn)資源領(lǐng)域的發(fā)展軌跡。它不僅激發(fā)了新能源材料消費(fèi)市場的爆發(fā)式增長,徹底重構(gòu)產(chǎn)業(yè)價(jià)值格局,更催生了找礦新范式的崛起。
環(huán)球工程機(jī)械網(wǎng)在礦業(yè)大會(huì)期間據(jù)中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所副所長陳其慎以《新質(zhì)生產(chǎn)力與礦產(chǎn)資源高質(zhì)量發(fā)展》為主題,深入闡釋了科技革命對礦產(chǎn)資源需求結(jié)構(gòu)的重塑。

陳其慎認(rèn)為,全球新能源革命推動(dòng)礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)性重組,鋰、稀土、鎵、銦、鈷等“新質(zhì)資源”需求將成倍增長,而當(dāng)前供應(yīng)鏈脆弱、伴生資源開發(fā)不足已成為瓶頸。為此,他提出“全量礦產(chǎn)資源系統(tǒng)理論”,即通過三維建模與全元素評價(jià),對主礦種及共伴生元素進(jìn)行一體化研究,實(shí)現(xiàn)“全賦存、全利用、全生命周期”開發(fā)。該理論已在江西宜豐花崗巖水南鋰礦等地實(shí)踐驗(yàn)證,顯著提升了資源量與開發(fā)效率。
(一)新能源材料消費(fèi)爆發(fā):重構(gòu)產(chǎn)業(yè)價(jià)值格局
隨著全球?qū)夂蜃兓瘑栴}的高度關(guān)注和可持續(xù)發(fā)展理念的深入人心,新能源和新材料產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的新引擎。而鋰、鈷、鎳、稀土、釩等新能源新材料礦產(chǎn)作為這些新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵原材料,其需求呈現(xiàn)出井噴式增長態(tài)勢,深刻重構(gòu)著產(chǎn)業(yè)價(jià)值格局。
在新能源汽車領(lǐng)域,鋰離子電池憑借其高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢,成為動(dòng)力電池的主流選擇。這使得鋰、鈷、鎳等礦產(chǎn)成為支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的 “剛需”。以鋰為例,從 2010 - 2025 年,全球鋰礦需求量從約 10 萬噸飆升至超過 100 萬噸,增長了 10 倍之多。我國作為全球最大的新能源汽車生產(chǎn)和消費(fèi)國,對鋰礦的需求更是強(qiáng)勁。預(yù)計(jì)到 2050 年,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)對鋰礦的消費(fèi)價(jià)值將超過 1.5 萬億元,成為鋰礦消費(fèi)的絕對主力。鈷在鋰離子電池的正極材料中不可或缺,盡管隨著技術(shù)進(jìn)步,部分電池開始降低鈷的用量,但由于新能源汽車產(chǎn)量的持續(xù)增長,鈷礦的總體需求仍保持穩(wěn)定上升趨勢。鎳作為三元鋰電池中提高能量密度的關(guān)鍵元素,其需求增長同樣迅猛。隨著高鎳三元電池技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用推廣,預(yù)計(jì)到 2050 年,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)對鎳礦的消費(fèi)價(jià)值將突破 8000 億元,在全球鎳礦消費(fèi)市場中占據(jù)舉足輕重的地位。
在光伏產(chǎn)業(yè),稀土元素在永磁材料、發(fā)光材料等方面的廣泛應(yīng)用,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力。隨著光伏發(fā)電成本的持續(xù)下降和全球能源轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn),光伏裝機(jī)容量快速增長。稀土永磁材料在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用,使得風(fēng)力發(fā)電效率大幅提升,進(jìn)一步推動(dòng)了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。預(yù)計(jì)到 2050 年,我國新能源領(lǐng)域?qū)ο⊥恋南M(fèi)價(jià)值將達(dá)到 1.2 萬億元,其中光伏和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)顯著。這些新能源新材料礦產(chǎn)需求的快速增長,按照價(jià)值測算,預(yù)計(jì) 2050 年我國新能源新材料礦產(chǎn)消費(fèi)價(jià)值將達(dá)到 5.2 萬億元,屆時(shí)將超過煤炭、天然氣、石油和鐵礦石消費(fèi)價(jià)值的合計(jì)。其中新能源領(lǐng)域消費(fèi)價(jià)值將從目前的 7000 億元左右提高至近 3.5 萬億元,增長約 3.5 倍。這一數(shù)據(jù)不僅彰顯了新能源新材料產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿Γ馕吨a(chǎn)業(yè)價(jià)值格局的深刻變革。曾經(jīng)在能源和原材料市場占據(jù)主導(dǎo)地位的傳統(tǒng)化石能源和大宗礦產(chǎn),正逐漸被新能源新材料礦產(chǎn)所超越,新能源新材料產(chǎn)業(yè)成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的新引擎,在全球產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中占據(jù)越來越重要的位置。
(二)找礦新范式崛起:AI 重構(gòu)勘查生態(tài)
在傳統(tǒng)找礦模式中,地質(zhì)工作者主要依靠野外實(shí)地勘查、地質(zhì)填圖、地球物理和地球化學(xué)測量等手段獲取地質(zhì)信息,然后憑借經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行分析判斷,確定找礦靶區(qū)。這種模式不僅效率低下,而且對地質(zhì)工作者的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)水平依賴度極高,找礦成功率相對較低。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)的飛速發(fā)展,找礦新范式應(yīng)運(yùn)而生,為礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域帶來了一場深刻的變革。
大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,使得地質(zhì)工作者能夠收集、整合和分析海量的地質(zhì)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)來源廣泛,包括衛(wèi)星遙感影像、航空物探數(shù)據(jù)、地面地球物理和地球化學(xué)測量數(shù)據(jù)、地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)等。通過建立地質(zhì)大數(shù)據(jù)平臺(tái),將這些多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析,能夠挖掘出數(shù)據(jù)之間隱藏的關(guān)聯(lián)和模式,為找礦提供更全面、更準(zhǔn)確的信息支持。例如,在某地區(qū)的鋰礦勘查中,利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對該地區(qū)多年的衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行處理,提取出植被異常、熱異常等信息,并結(jié)合地球化學(xué)測量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了多個(gè)潛在的鋰礦化異常區(qū),為后續(xù)的找礦工作提供了重要線索。
人工智能技術(shù),特別是機(jī)器學(xué)習(xí)算法,在找礦領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。通過對大量已知礦床數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,機(jī)器學(xué)習(xí)模型能夠自動(dòng)識(shí)別成礦規(guī)律和特征,構(gòu)建高精度的成礦預(yù)測模型。這些模型可以對未知區(qū)域的成礦可能性進(jìn)行量化評估,精準(zhǔn)圈定找礦靶區(qū),大大提高找礦的成功率和效率。以加拿大的 Kobold metals 公司為例,該公司利用 Earth AI 的人工智能平臺(tái)對贊比亞的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,成功發(fā)現(xiàn)了一處巨型銅礦儲(chǔ)量,驗(yàn)證了 AI 在空白區(qū)找礦的巨大潛力。在我國,北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院研發(fā)的 “AI 找礦 1.0” 軟件,集成了深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等多種先進(jìn)的人工智能技術(shù),能夠?qū)A康刭|(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和深度分析。在實(shí)際應(yīng)用測試中,該軟件迅速鎖定了幾個(gè)之前未被關(guān)注的潛在礦床位置,經(jīng)后續(xù)實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證,這些區(qū)域確實(shí)存在有價(jià)值的礦化異常現(xiàn)象,充分證明了其有效性和準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)找礦方法相比,“AI 找礦 1.0” 軟件能夠?qū)⒄业V效率提高數(shù)倍,降低勘探成本,減少勘探工作量。
從工作模式來看,找礦正從以 “人 + 機(jī)器” 為主向以 “人 + 機(jī)器 + AI” 為主轉(zhuǎn)變。地質(zhì)工作者不再僅僅依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)勘查手段,而是借助 AI 工具,實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的找礦。在野外勘查過程中,無人機(jī)搭載高分辨率相機(jī)和傳感器,能夠快速獲取大面積的地質(zhì)信息,并實(shí)時(shí)傳輸回?cái)?shù)據(jù)處理中心。AI 算法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,為地質(zhì)工作者提供現(xiàn)場決策支持,指導(dǎo)下一步勘查工作。在室內(nèi)數(shù)據(jù)分析階段,AI 模型能夠快速處理海量數(shù)據(jù),生成找礦靶區(qū)分布圖和資源量預(yù)測報(bào)告,為勘查項(xiàng)目的規(guī)劃和決策提供科學(xué)依據(jù)。這種新的工作模式不僅提高了找礦效率和精度,還減輕了地質(zhì)工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了勘查風(fēng)險(xiǎn),正在助推地質(zhì)找礦工作范式的深刻變革,開啟智能化找礦的新時(shí)代。
五、“十五五” 展望:錨定新賽道的戰(zhàn)略布局
站在 “十四五” 輝煌成就的基石之上,展望 “十五五”,我國礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)事業(yè)正邁向新的征程。面對全球資源格局的深刻變革和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的迫切需求,“十五五” 期間將聚焦關(guān)鍵礦產(chǎn)領(lǐng)域,精準(zhǔn)錨定找礦方向,全力攻克技術(shù)難題,為保障國家資源安全和推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展繪制宏偉藍(lán)圖。

環(huán)球工程機(jī)械網(wǎng)拍攝于天津礦業(yè)大會(huì)地質(zhì)調(diào)查局會(huì)議現(xiàn)場
(一)靶區(qū)精準(zhǔn)聚焦:明確主攻方向
在銅礦領(lǐng)域,“十五五” 期間將緊緊圍繞斑巖型和斑巖 - 矽卡巖型這兩大主要類型展開勘查工作。西藏多龍礦集區(qū)憑借其優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件和已取得的找礦成果,成為首要的主攻地區(qū)。這里的斑巖銅礦礦體規(guī)模巨大、品位較高,具有廣闊的找礦前景。地質(zhì)工作者將在多龍礦集區(qū)的外圍區(qū)域,運(yùn)用先進(jìn)的勘查技術(shù),進(jìn)一步拓展找礦空間,探尋新的礦體。朱諾銅礦外圍同樣備受關(guān)注,通過對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和礦化信息的深入研究,有望發(fā)現(xiàn)新的銅礦資源,為西藏地區(qū)打造世界級(jí)銅資源基地增添新的動(dòng)力。玉龍銅礦南帶,作為玉龍銅礦的重要延伸區(qū)域,將借助其獨(dú)特的地質(zhì)背景,開展細(xì)致的勘查工作,力爭實(shí)現(xiàn)新的找礦突破,提升我國銅礦資源的儲(chǔ)備規(guī)模。新疆天山 - 北山地區(qū),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣,巖漿活動(dòng)頻繁,具備良好的成礦條件。地質(zhì)團(tuán)隊(duì)將綜合運(yùn)用地球物理、地球化學(xué)等多種勘查手段,在這片廣袤的區(qū)域內(nèi)尋找斑巖型和斑巖 - 矽卡巖型銅礦,為我國西部地區(qū)的資源開發(fā)注入新活力。長江中下游老礦山深邊部,經(jīng)過多年的開采,雖然地表資源逐漸減少,但深部和周邊區(qū)域仍具有較大的找礦潛力。利用深部探測技術(shù)和新的找礦理論,對老礦山進(jìn)行二次勘查,有望實(shí)現(xiàn)深部礦體的重大發(fā)現(xiàn),延長礦山服務(wù)年限,提高資源利用效率。
鋰礦方面,偉晶巖型和花崗巖型將成為主攻類型。四川甲基卡 - 可爾因地區(qū),擁有我國著名的甲基卡鋰礦,是偉晶巖型鋰礦的典型代表。這里的鋰礦資源儲(chǔ)量豐富、品質(zhì)優(yōu)良,已成為我國鋰礦產(chǎn)業(yè)的重要支撐?!笆逦濉?期間,將進(jìn)一步加大在該地區(qū)的勘查力度,運(yùn)用先進(jìn)的鉆探技術(shù)和地質(zhì)分析方法,對深部礦體進(jìn)行精準(zhǔn)探測,擴(kuò)大鋰礦資源儲(chǔ)量。新疆大紅柳灘地區(qū),偉晶巖脈廣泛發(fā)育,鋰礦找礦前景廣闊。地質(zhì)工作者將通過詳細(xì)的地質(zhì)填圖和地球化學(xué)測量,圈定更多的找礦靶區(qū),實(shí)現(xiàn)鋰礦資源的快速增長。西藏嘎波地區(qū),地質(zhì)條件獨(dú)特,具備形成花崗巖型鋰礦的有利條件??蒲袌F(tuán)隊(duì)將深入研究該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和巖漿活動(dòng)特征,探索花崗巖型鋰礦的成礦規(guī)律,為鋰礦勘查提供科學(xué)依據(jù)。江西宜豐和湖南衡陽 - 郴州地區(qū),鋰礦資源潛力巨大。通過對區(qū)域內(nèi)偉晶巖型和花崗巖型鋰礦的綜合勘查,有望發(fā)現(xiàn)新的大型鋰礦礦床,為我國鋰礦產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展提供保障。內(nèi)蒙古維拉斯托地區(qū),鋰礦勘查工作已取得一定進(jìn)展,“十五五” 期間將繼續(xù)深化勘查,加強(qiáng)對鋰礦資源的評價(jià)和開發(fā),提高我國鋰礦資源的自給能力。
錫礦主攻錫石硫化物型,云南個(gè)舊 - 都龍地區(qū)是我國著名的錫礦產(chǎn)地,被譽(yù)為 “錫都”。這里的錫礦資源儲(chǔ)量豐富,開采歷史悠久。在 “十五五” 期間,將運(yùn)用先進(jìn)的采礦技術(shù)和選礦工藝,提高錫礦的開采效率和選礦回收率,實(shí)現(xiàn)錫礦資源的高效開發(fā)。同時(shí),加強(qiáng)對礦區(qū)周邊和深部的勘查工作,尋找新的礦體,延長礦山服務(wù)年限。廣西大廠地區(qū),錫礦資源也十分豐富,是我國重要的錫礦生產(chǎn)基地之一。通過對大廠地區(qū)錫礦成礦規(guī)律的深入研究,優(yōu)化勘查方案,加大勘查投入,有望實(shí)現(xiàn)錫礦資源的新增和升級(jí)。湖南衡陽 - 郴州地區(qū),具有良好的錫礦成礦地質(zhì)條件。地質(zhì)團(tuán)隊(duì)將綜合運(yùn)用多種勘查手段,對該地區(qū)的錫礦資源進(jìn)行全面勘查,力爭發(fā)現(xiàn)新的大型錫礦礦床,提升我國錫礦資源的儲(chǔ)備規(guī)模。內(nèi)蒙古赤峰地區(qū),錫礦勘查工作將進(jìn)一步加強(qiáng),通過對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和礦化信息的分析,圈定找礦靶區(qū),開展詳細(xì)勘查,為我國錫礦資源的開發(fā)提供新的增長點(diǎn)。西藏洛扎 - 錯(cuò)那地區(qū),已探獲喜馬拉雅成礦帶首個(gè)大型錫多金屬礦床,“十五五” 期間將以此為基礎(chǔ),深入開展勘查工作,擴(kuò)大礦床規(guī)模,提高錫礦資源的綜合利用價(jià)值。廣東蓮花山地區(qū),具備尋找錫石硫化物型錫礦的潛力,將通過加強(qiáng)地質(zhì)調(diào)查和勘查工作,探尋新的錫礦資源,為廣東省的礦業(yè)發(fā)展增添新動(dòng)力。
(二)技術(shù)攻關(guān)突破:破解深層難題
鈮鉭礦作為我國重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,雖然儲(chǔ)量豐富,但存在 “多而貧” 的問題。我國鈮礦多為伴生礦產(chǎn),品位低、粒度細(xì)、選冶困難,鉭礦礦床規(guī)模小、品位低,缺乏優(yōu)質(zhì)鉭資源,這嚴(yán)重制約了我國鈮鉭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為解決這些問題,“十五五” 期間將加快鈮、稀土礦床綜合利用技術(shù)攻關(guān)和白云鄂博鐵 - 稀土 - 鈮多金屬礦選冶技術(shù)攻關(guān)??蒲腥藛T將深入研究鈮鉭礦的礦物組成和賦存狀態(tài),開發(fā)新型的選礦工藝和藥劑,提高鈮鉭礦的選別效率和回收率。例如,通過研發(fā)高效的浮選藥劑,實(shí)現(xiàn)對細(xì)粒級(jí)鈮鉭礦物的有效捕收;運(yùn)用先進(jìn)的磁電聯(lián)合分選技術(shù),提高鈮鉭礦與脈石礦物的分離效果。同時(shí),加強(qiáng)尾礦綜合利用研究,從尾礦中回收鈮鉭等有價(jià)金屬,提高資源利用效率,減少環(huán)境污染。通過這些技術(shù)攻關(guān),有望實(shí)現(xiàn)我國鈮鉭礦資源的高效開發(fā)和利用,降低對進(jìn)口的依賴。
高純石英在半導(dǎo)體、光伏等產(chǎn)業(yè)中具有不可或缺的作用,但我國在高純石英領(lǐng)域面臨著成因機(jī)理不清、成礦機(jī)制不明的問題,同時(shí)缺乏高純石英資源野外快速調(diào)查評價(jià)方法和勘查規(guī)范?!笆逦濉?期間,將重點(diǎn)開展相關(guān)技術(shù)攻關(guān)。在成因機(jī)理研究方面,通過深入的地質(zhì)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)分析,研究高純石英的形成條件和演化過程,揭示其成礦機(jī)制,為找礦提供理論依據(jù)。在野外快速調(diào)查評價(jià)方法方面,研發(fā)基于地球物理、地球化學(xué)等多學(xué)科的綜合勘查技術(shù),實(shí)現(xiàn)對高純石英資源的快速識(shí)別和評價(jià)。例如,利用高分辨率遙感技術(shù),獲取區(qū)域地質(zhì)信息,識(shí)別潛在的高純石英礦化區(qū)域;運(yùn)用地球化學(xué)分析技術(shù),對巖石樣品進(jìn)行微量元素和同位素分析,確定高純石英的質(zhì)量和品位。在勘查規(guī)范制定方面,結(jié)合我國高純石英資源的特點(diǎn)和勘查實(shí)踐,制定統(tǒng)一的勘查規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)勘查工作的科學(xué)開展。此外,還將加強(qiáng)預(yù)處理 - 選礦深度除雜 - 化學(xué)深度提純 - 材料性能評價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)的研究,提高高純石英的純度和質(zhì)量,滿足國內(nèi)高端產(chǎn)業(yè)對高純石英的需求。
結(jié)語:“十四五” 期間,我國在資源勘查領(lǐng)域書寫了技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的壯麗篇章,從關(guān)鍵礦產(chǎn)的 “絕地突圍” 到找礦理論的 “革故鼎新”,每一項(xiàng)成就都標(biāo)注著我國向資源強(qiáng)國邁進(jìn)的堅(jiān)實(shí)步伐。展望 “十五五”,在新質(zhì)生產(chǎn)力的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)下,我國必將在全球資源競爭格局中占據(jù)更具話語權(quán)的戰(zhàn)略地位,為高質(zhì)量發(fā)展筑牢資源安全屏障。
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