江西省遂川县硅矿资源开发利用策略研究

彭 珂，彭红霞，邱卓明，黄长生,刘小亮,刘 海

(1.中国地质大学(武汉)公共管理学院区域规划与信息技术系，湖北 武汉430074； 2.中国地质大学(武汉)公共管理学院地理环境与国家公园实验室，湖北 武汉430074； 3.江西省核工业地质局二五六大队，江西 赣州 335001; 4.中国地质调查局武汉地质调查中心，湖北 武汉 430205; 5.江西省遂川县国土资源局，江西 遂川 343900)

硅是地球上常见的非金属矿物，有水晶、脉石英、石英岩、粉石英等形态，根据硅的品位延伸出工业硅、硅酸钠、硅石三大产业链，有光伏电池、芯片、二极管等众多产品，应用于汽车、电力、建材、半导体等三十多个行业，硅的应用范围之广，对促进我国新经济发展有着深远影响，如何高效开发利用硅矿产资源这一问题日益突出，而遂川县作为我国硅矿资源储量最为丰富的地区之一，其开发利用程度却远低于其他地区[1-6]。随着全球经济复苏，工艺技术的改进，硅的产能和产量不断增加，全国各地掀起硅产业投资热，遂川县也加强硅矿资源的勘查力度，并将硅产业作为县域经济发展的战略性产业[7-10]。遂川县目前在硅矿资源开发中存在开发技术及生产装备落后、伴生矿利用率低、资源家底不清等问题，导致该县硅矿资源利用效率低下、硅产业发展缓慢，研究遂川县硅矿资源的开发利用策略，对提高资源利用效率，将资源优势逐步转化为经济优势，实现硅产业结构升级，具有重大的现实意义。

1 研究区资源概况

遂川石英岩矿床位于郯庐深断裂带南部，我国东部石英岩成矿带大连-凤阳-遂川特大型石英岩成矿带中[11-12]。硅石矿是遂川县四大优势矿产之一，主要分布于西部的营盘圩乡、戴家埔乡、大汾镇，并呈条带状分布。截至2015年底，境内共有上表矿区9处，保有资源储量30 809.22万t(表1)。其中华云硅石矿被中国非金属矿工业协会权威专家称之为 “亚洲单点储量第一、矿床品位第一、开发效益第一”。

表1 遂川县硅矿资源情况表

资料来源：遂川县国土资源局相关资料。

遂川县硅矿资源主要以粉石英矿和硅化石英岩矿体(硅石矿)为主，均分布在县域西部，平均品位较高。其中粉石英矿为区域变质矿床，产于奥陶系下统爵山沟组变质岩带中，呈陡倾斜层状，SiO2含量在90%以上，呈白、乳白、灰白色，呈粒状变晶结构，块状构造。硅石矿围岩为燕山期花岗岩，SiO2含量较高，矿体为脉石英，多为区域性断裂动力构造形成的硅化破碎带中的硅化石英岩，平均品位在98%以上，有害组分较少，呈灰白色、白色，具细粒重结晶结构，块状构造。

2 遂川县硅矿资源开发利用现状

2.1 硅矿资源的勘查投入与勘查成果

1964～1999年，勘查单位对遂川县境内的硅矿进行小范围勘查，硅矿资源家底不清晰。2004年，赣西地质调查大队对遂川县域的硅矿进行普查，初步了解该县硅矿的规模、形态、质量、矿石类型及区域地质特征，勘查结果为硅矿资源的开发提供理论指导，但由于勘查技术的限制，硅矿储量仍然模糊。2004～2009年，该勘查单位对遂川县的华云硅石矿区进行普查工作，在野外地质勘查工作的基础上，地表控制以1∶10 000地质测量为主，辅以槽探及利用矿体天然露头剥蚀陡坎进行控制；中深部以钻探控制为主、辅以样坎及利用水利涵洞等对矿体进行控制，得到资源储量20 306万t。勘探结果吸引了两家硅企业在遂川县投资建厂，硅产业链得到延伸。2015年，遂川县坚基矿业有限公司取得车元坳石英矿普查的探矿权，并委托相关勘查单位进行详查，该次详查得到矿石储量10 691.7万t，并概略评价其开发的可行性，为该公司的发展及遂川县的硅产业布局提供坚实后盾。2015年遂川县硅石矿山开采的数量多达11个，实际开采硅矿仅占储量的1.3%，年产值达5 486.91万元，从长远来看其开发的经济价值较高(表2)。

2.2 硅矿资源利用情况

2.2.1 硅企业生产情况

2015年遂川县从事矿业生产人数700余人，硅资源加工龙头企业两家，共投资4亿元，已建成4条生产线。其中，遂川县坚基矿业有限公司为江西省2013第一批重点建设项目，首期投入2亿元，并已建成年产100万t现代化水磨砂加工生产线和非金属矿干磨粉工艺生产线，已于2013年投产。该公司拥有最先进的原矿破碎、全程除杂、分级处理设备及2条物理法先进工艺生产线，初级产品有高纯硅微粉和优质硅砂，其公司产品为建筑、板材、玻璃、橡胶等行业提供基础原料。另外，遂川县磊鑫矿业有限公司主要从事石英矿的开采及生产加工，初级产品主要有普通硅微粉和精制硅砂，深加工产品主要有人造板材、陶瓷面料、化工填充料等产品。其中人造板材生产线2条，年产量近100万m2，主要销往欧美等发达国家；普通硅微粉年产近100万t，主要销往广东省。该公司拥有自有矿山一座、选矿场一个及加工厂一个，2016年初完成试产并投产。

遂川县硅企业的生产销售不仅受到国内外市场环境的影响，还与国内的电力体制改革、行业的技术及生产模式创新等因素息息相关，根据工业硅的供需情况(表3)，可知整个硅行业中硅铝合金及有机硅产业供过于求、产量过剩，而多晶硅和其他的硅产业国内需求量较大(表4)。该县的硅产业的企业和生产可根据行业动向来布局，以降低风险和占领市场。

表2 2015年遂川县硅矿资源矿权设置及开发利用情况

资料来源：遂川县国土资源局相关资料。

表3 我国工业硅供需情况

资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会相关资料。

表4 2014～2016年我国工业硅相关行业产量及消费量

注：“-”表示产量较小，可忽略不计。

资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会相关资料。

表5 2014～2016年遂川县主要硅企业产量、产值及税收贡献值

注：“-”表示产量较小，可忽略不计。

资料来源：遂川县国土资源局相关资料。

目前来看，硅产业占该县工业产值的比例较小，硅企业税收贡献低。截至2016年底，遂川县工业总产值192.05亿元，其中硅产业产值约5 000万元，占工业总产值的0.26%[13]。入驻的硅矿企业共有7家，仅坚基矿业有限公司有一定的财税贡献能力(表5)。遂川县两家硅企业正逐步扩大生产规模，预计在2018年建成6条人造板材生产线，并形成人造板材生产基地和高级玻璃生产基地，将会极大提高县域硅产业产值在工业产值中的比例。

2.2.2 硅产业发展概况

遂川县硅产业发展经历了三个阶段。1964～1999年为产业萌芽阶段，只有少量的采石场进行建筑用石英砂的开采。2004～2012年为初步发展阶段，这一时期矿石资源的开发规模较小，硅产业发展缓慢，多为民营企业对小型矿区进行初级加工，产品以硅砂为主，产品的附加值低，开发利用程度低。2013年至今为硅产业蓬勃发展阶段，引进两家龙头企业，硅产品以硅微粉、人造板材等为主，资源利用程度得到大幅提高。整体而言，该县的硅产业整体上仍然呈现硅产业规模较小、硅产品的档次和技术含量较低的特征。尽管目前硅产业的发展较为缓慢，但根据龙头企业的发展规划及近年来招商引资导向来看，遂川县致力于打造的华中地区最大高纯硅微粉供应基地及人造板材生产基地快要建成，多晶硅等企业和资金的引进逐步落实，该县的硅产业正朝着专业化、规模化方向发展，前景广阔。

2.3 硅产业发展存在问题

遂川县硅产业发展有资源禀赋优势，且该县目前处于重要战略机遇期，享受到罗霄山片区脱贫攻坚、原中央苏区振兴、国家主体功能区建设等区划内，尤其作为老区县、贫困县等多重叠加的政策红利，产业发展的资源和政策环境好。但能源供应、生产加工技术、矿权设置、关键企业引进困难等是目前遂川县硅产业发展面临的主要问题，影响县域的产业布局及工业升级。

2.3.1 能源不足，生产成本过高

硅产业是高耗能产业，需要一定的能源供应，遂川县境内及邻近地区没有大型的煤、火电等能源产区，虽然境内水资源较为丰富、水电站数量多，但由于各水电站多为小企业，生产经营自主性较强，电力保证率不高，且对小电站的管理理念较落后，资源优势得不到利用。企业入驻考虑能源问题较多，为降低成本往往选择能源优势明显的地区，如新疆地区和云南地区。

2.3.2 资源家底不清，开采加工技术落后

根据之前的勘查结果可知遂川县的上表矿区多数为小型矿区，矿区资源储量较少，目前发现的特大型矿区2个，共有储量3亿t以上。境内断裂构造发育，成矿地质条件较好，找矿远景区数量较多，但目前没有对远景矿区进行勘查，因此硅矿资源的真正储量还不明确。遂川县有色金属资源丰富，有色金属矿区多数为硅化围岩蚀变，石英岩分布广泛，但在开发过程中往往忽略石英岩，且处理石英岩中其他元素的技术不高，使硅石资源浪费严重。

2.3.3 矿权设置影响勘查工作

关于探矿权与采矿权的归属，国内部分矿区仍存在矿权设置类型不规范、矿权不清晰等问题[14]，遂川县在硅矿的探矿权与采矿权的设置方面也存在不同程度的问题，如企业拥有探矿权，但没有按照规定对境内矿区进行详查、普查及预查，勘查工作缺乏总体部署。企业为节约成本，没有按照地质规律科学地开展工作，“圈而不探”现象普遍存在。

2.3.4 关键企业引进困难，资源利用程度低

目前引进的龙头企业和其他小企业在资源开发过程中，形成以初级加工为主精加工为辅的局面，初级产品多，高附加值产品少，仅形成硅石-硅微粉-人造板材一条完整的产业链，其他产业链缺失。多数企业主要以销售硅砂、硅微粉为主，为其他行业提供基础原料，很少主动去研发高技术含量的产品。由于缺少产业链上的相关企业，产业链延伸和产业结构升级较为困难。

3 遂川县硅资源开发利用策略

硅资源的开发利用效率关系到当地经济发展和工业转型升级进程，结合当前有利的政策背景，因地制宜，从以下四个方面解决硅产业面临的问题。

3.1 整合企业与能源资源

鼓励矿山企业根据生产规模整合附近私营水电站，加强勘查太阳能光伏电站和西南部风能发电站场地的力度，充分利用和转化遂川县丰富的地热能，开发多种能源供应方式保证工业用电。支持企业走循环发展、绿色发展道路，尽管硅产业对能源需求大，但低耗能、低成本是工业发展的趋势，因而加紧攻克低耗能技术是企业自身生存发展的关键。

3.2 加强矿权管理和勘查工作

重视对矿山、探矿权和采矿权的管理，构建透明、科学、规范、有序的管理制度。一是对探矿权和采矿权的归属进行招标，并对矿权的范围进行改进，不能过于宽泛，增加政府的管理难度；二是严格实施监察管理制度，加强对已登记探矿权人探矿工作的监督管理，积极推进探矿工作；三是严格规范采矿权，惩罚越界开采、乱采滥伐等行为，针对由矿产开采引发的水土流失、水污染等地质环境问题，规范企业开发方式，情节较轻者没收其保证金，对较严重者登入严重违法失信企业名单；四是鼓励采用新技术装备加强对区域地质矿产的研究，做好硅矿资源勘查的总体部署，科学开展找矿工作。

3.3 鼓励科技创新，发挥人才引领作用

通过激励机制积极引进有自主知识产权的硅企业，鼓励其建立研发实验室，政府牵头加强企业与高校及科研机构的交流。鼓励企业采用自主创新技术提高工艺装备水平和产品质量，提高产品附加值，增强市场竞争力。重视创新型人才的引领作用，以创新型人才带动关键优势产业，以人才的集聚与培养引领战略性产业的发展。在引进高科技人才的同时，注重对企业现有工人的技能培训，提高其工作效率。协调境内硅企业交流合作，便于了解行业内最新技术、有利政策及消费市场走向等信息，发挥企业集群的优势。

3.4 延伸产业链，加快产业布局

首先需要巩固硅石-硅微粉-人造板材产业链，鼓励企业攻克去除硅石中有害杂质的壁垒，生产出附加值较高的球形硅微粉及高纯硅微粉，延伸更出多的产业链。其次，积极引进适合遂川县发展的、有发展前景的硅材料行业，如半导体硅片行业、新能源材料行业，形成完整的产业布局。目前在硅产业中已经有高质量的原料供给，在引进细分领域的硅企业同时，加强与有机硅产业孵化基地永修、硅衬底LED产业集群南昌高新区及邻省湖南郴州等地的交流，寻找发展商机。三是举办大型推介会，积极对遂川县硅资源及政策等进行宣传，利用多种渠道扩大会议的知名度及影响力，引进相关联的企业，完善产业布局，促进硅产业结构升级。

4 结 语

遂川县硅矿资源丰富，远景储量巨大，受资金、技术和能源等因素的影响，使该县目前硅产业的发展规模较小、硅产品的档次和附加值较低。遂川县处于罗霄山片区脱贫攻坚、原中央苏区振兴、国家主体功能区建设等区划内，尤其作为老区县、贫困县，能享受到多重叠加的政策红利，这是硅产业发展的有利因素，还得益于该县丰富且品位较高的硅矿资源，这些优势和政策的实施将对遂川县硅产业发展及产业结构升级起到积极的推动作用。