简体中文 繁體中文 港澳繁體 台灣正體
0

日本深海稀土开发,路尚遥远!(图)

9 阅 - - 日本 - 来源:日本动态
字体: . .



日本深海稀土开发,路尚遥远!


  稀土是日本可再生能源等尖端领域不可缺少的元素。日本是世界第三大的稀土消费国,其稀土进口量的82%来自中国,占中国出口总量40%,用日本的话说是“一直以来高度依赖于中国的廉价稀土”。


  日本从2000年开始一直在探讨确保稀土稳定供应的对策。特别是2010年中国加强稀土限制出口措施以来,日本政商各界对其稀土资源供应以及高科技发展的可持续性产生了极大的担忧。为此,日本政府高度重视稀土资源的全球战略,采取联合欧美利用WTO向中国施压,建立稀土储备,积极拓展资源外交,寻求中国以外的稀土进口来源以及合作勘探与开发稀土项目,鼓励再生回收、减少使用量,开展替代材料研发,积极开展海洋稀土资源的勘查开发等等措施加以应对。


  日本利用其海洋资源勘查开发技术的优势,加强了对海洋稀土资源勘查开发研究和相关模拟实验,旨在为日本提供稳定的稀土供应源,保持日本制造业的国际竞争力,以及开发新用途和新产业领域等方面的优势。


  2012年,分布于水深5000米~6000米的海底,稀土含量达到数千ppm以上的海底沉积物,被认为有望成为新型资源的含稀土沉积物,已被确认在日本南鸟礁周边的海底存在。


  在此背景下,2013年4月日本内阁会议修订的《海洋基本计划》中,明确提出要加强“对含稀土的海底沉积物进行基础科学调查和研究,探讨其作为未来稀土资源的潜力”。据此,经济产业省于2013年12月制定的《海洋能源矿产资源开发计划》中决定,“为探讨未来的稀土资源潜力,利用3年左右的时间对海底稀土沉积物的赋存状况进行调查,确定有前景的稀土富集海域,探明远景资源量,同时,对具高粘度等特性的稀土沉积物的采泥技术和从深海底的扬泥技术,开展以开发和开采为目标的广泛的技术领域的调查和研究”。


  由日本石油天然气金属矿物资源机构(JOGMEC)牵头,历时3年于2015年末完成了上述工作任务,并提交了《稀土沉积物的资源潜力评价报告》(以下简称《报告》)。《报告》主要成果如下。


  一是对南鸟礁周边海域高品位稀土沉积物开展了资源评价。利用活塞取样器,JOGMEC在日本南鸟礁周边43平方千米海域内采集了70个样品。分析表明,在南鸟礁拓洋第5海山的东部海域,发现了海洋稀土沉积物的高品位分布区,该区共取了13个样品,采样点间距12.5千米,稀土品位(50厘米区间的平均品位)最高5366ppm,平均品位1221ppm。稀土沉积物中重稀土类的含量较高,为45.8%,尤其钇含量特别高,占重稀土总含量的65.2%。稀土资源评价结果显示,若以湿态、平均品位2652ppm计,该区域现阶段估算的稀土氧化物远景资源量约为77万吨。


  二是开展了采泥、扬泥及冶炼实验。该项目使用模拟泥进行采泥试验,据此选定最理想的采泥刀头,通过陆上气动升降(Airlift)试验确认实施扬泥作业的可能性,取得了与采泥、扬泥相关的基础性技术数据与应用前景的评估。在选矿技术研究中,进行了包括选择性回收稀土精矿的海底选矿研究,实施了粒度分选和浮选法等方面的基础实验。实验结果证实,稀土元素富集在粗粒(20μm以上)磷灰石中,浮选分离效果显著。在冶炼方法研究中,确认了碳酸钠是从选矿后提取液中回收稀土的最佳沉淀剂。同时还发现,通过使用能够选择性吸附重稀土的吸附剂,可以高效回收稀土元素。设置海底停锚系和沉降粒子捕集器的同时,对海底沉积物样品进行了生物含量分析。根据分析结果,确定该区域在现阶段并不属于异常海域。


  三是进行了开采系统的研究和经济性评价。根据基础性开采技术研究结果,项目提出了扬泥量为3500吨/日的开采系统及其作业流程方案,同时对该开采系统提进行了成本估算。为了确保经济可行性,选择高品位海域进行采泥和扬泥,并以提高品位为目标进行了相应的技术研发,得出的结论是:如果稀土价格能以过去的最高价保持20年的话,开采具有经济效益。


  四是JOGMEC提出了对下一步工作的建议。第一,为了搞清楚未来开发可行性,在资源量评价方面,有必要在高品位地区进一步缩小取样间距,以便更加准确地把握稀土资源量。并且,为了查明稀土沉积物富集层和发现新的富集区,JOGMEC期待通过SIP(战略创新创造计划)和民间的共同努力,在成因分析等科学技术领域取得新的成果。第二,通过3年技术方面的调查与研究,特别是通过扬泥试验,尽管取得了技术上的前景,但是,为了在水深超过5000米以上的实际海域中应用,还应该研究大规模扬泥试验和最佳模拟方法的构建问题,进一步厘清其技术前景。第三,JOGMEC认为,切合实际的做法是:当这些研究成果和国内外技术开发的动向已被掌控、且富集区的确定、稀土价格的上涨以及开采成本的降低等前景明了的时候,再开展资源量和经济效益评价,并着手进一步研究商业性开采系统和法律制度及环境影响评价。


  稀土消费量巨大的日本,其稀土需求高度依赖于其它国家,这是其最大的忧虑,也是一个经济巨人却是资源侏儒的悲哀。


  近年来,日本加强了海洋稀土研究,如能在海里解决稀土的资源问题,对日本摆脱资源依赖无疑是意义深远的。但深海稀土的开采成本很高,技术难度甚大,经济上是否可行,目前还有相当多的难题。根据JOGMEC的此项研究成果,如果利用现行技术开采南鸟礁的稀土矿床,在高品位区、采矿、杨矿、冶炼、价格等诸多假设条件均成立的条件下,商界仍处于利润边界附近,几近无利可图,市场价格稍有波动,开采企业就可能面临灭顶之灾。《报告》虽然进一步肯定了海洋稀土发现的价值,肯定了深海稀土的商业意义,但是字里行间还是透露出来重重的忧虑。因此,日本对发现深海稀土所进行的宣传,实际上带有一定的资源政治的色彩。


  首先,从资源评价看,目前的富集带取样间距约为12.5千米~25千米,由于海底表面的起伏性较大,需要进一步确认含矿层横向的连续性和品位分布情况,以便计算出更加准确的资源量,因此其评估的77万吨稀土远景资源量尚有许多疑问。


  其次,从采泥和扬泥实验看,进行的是陆上空气升降系统模拟实验,与稀土泥高粘度性、5000米~6000米深海底情况尚有巨大的差距,且实验的规模也小,与实际复杂的海底情况差距巨大,尚存在许多不确定性。


  第三,陆上冶炼分离系统,只是提出了一个建设性的方案,尚未进行研究及开发。


  第四,从经济性评估看,海洋稀土的开发,需要有高品位海域稀土矿区的保障前提条件下,且稀土价格在历史最高2011年水平保持20年才能有经济效益。稀土价格自2011年开始一直呈下跌趋势,未来还面临陆上稀土新资源的发现、替代品等因素影响,要保持20年的2011年稀土最高价的可能性尚是疑问。


  最后,从现在的储量调查和技术调查的程度、经济性、采泥、扬泥以及冶炼分离技术等综合考虑,我们认为现阶段把稀土作为资源,对其综合潜力的评价下结论是不合适的。日本深海稀土开发,路尚遥远!中国稀土资源仍将在世界稀土资源和市场上占绝对主导地位。


  (本文系中国地质调查局地学文献中心“周边国家海洋地质调查及资源开发”研究中关于“日本对南鸟礁周边海域稀土沉积物的资源潜力评价”的研究成果)