全球硼矿资源开发现状与潜力分析

2019-04-16王靓靓王秋舒

中国矿业 2019年4期

王靓靓，王秋舒，吴亮

(1.中国地质调查局发展研究中心，北京 100037； 2.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安 710054)

硼以其典型性非金属的身份在战略性新兴产业中崭露头角，其用途达300多种，除传统五大领域(玻璃、陶瓷、农业、洗涤剂和漂白剂)外，随着社会进步与高新技术不断发展，含硼化合物在航空航天和国防建设中的应用，越来越受到人们的重视。全球对硼的需求将在一段时间内持续增长，探讨全球硼矿资源勘查开发现状与潜力分析具有重要意义。

本文以全球硼矿资源分布特点为基础，介绍了主要硼矿资源国资源概况、勘查开发概况，划分了全球硼矿资源潜力区。尝试性提出了我国面对高品质硼资源对外依存度较高的形势下，应以“两翼齐飞”为发展态势，实施多元化资源利用的战略建议。

1 硼资源概况

1.1 全球硼矿资源分布特点

硼矿资源主要集中分布在环太平洋与地中海构造带内，主要资源国为土耳其、俄罗斯、美国、智利和中国，这五个国家硼矿储量总和约占世界总储量的97%。

据USGS统计，2010～2017年，全球硼矿储量变化较大，2010年为21 000万t，2015年增至38 000万t，2017年达到110 000万t。全球储量变化主要受土耳其储量大幅提升所影响，土耳其2010年硼矿储量为6 000万t，2016年增至23 000万t，2017年达到95 000万t。其他资源国储量相对稳定，2017年美国与俄罗斯同为4 000万t，共同位列全球第二位；智利为3 500万t，位列全球第三位；中国为3 901.71万t[1]，位列全球第四位。

土耳其：资源主要集中在小亚细亚半岛的安托利亚高原西部、马尔马拉海以南(东西长300 km，南北宽150 km)，地处阿尔卑斯-喜马拉雅板块构造带。该区自北向南再向东，依次分布有大型火山沉积型硼矿床：凯斯特雷克(Kestelek)、比加第奇(Bigadic)、埃梅特(Emet)和柯尔卡(Kirka)。

俄罗斯：典型矿床以东西伯利亚萨哈(雅库特)共和国南部的矽卡岩硼矿床为主，塔约扎诺耶(Tayozhnoye)成矿于太古宙的铁硼矿床为辅。

美国：资源集中分布在西部太平洋沿岸，主要类型为火山沉积型和现代盐湖型。最为著名的硼矿是克拉默火山沉积型硼矿床，其规模大、被开采利用时间最长，其次为死谷硼矿，规模比前者小。除此之外西部地区存有一系列硼酸盐盐湖，最大的盐湖型矿床为加利福尼亚的西尔斯湖。

智利：资源集中分布在其北部与玻利维亚和阿根廷交界处的塔拉帕卡区、安托法加斯塔区和阿塔卡马地区。典型矿床有：苏里莱干盐湖(Salar de Surire)、阿斯考坦干盐湖(Salar de Ascotan)、吉斯吉罗干盐湖(Salar de Quisquiro)和阿瓜斯卡林特斯苏(AguasCalientesSur)盐湖。

1.2 中国硼矿资源分布特点

据自然资源部《中国矿产资源报告2017》，我国硼矿基础储量为3 901.71万t，资源量为3 915.55万t，集中分布在辽东-吉南地区、青海-西藏地区，此外，还有少数零星分布在四川省、湖南省等地区。

根据中国硼矿资源分布特征，具有经济价值的硼矿床主要为沉积变质型和现代盐湖型。其中，沉积变质型硼矿是中国主要开采硼矿类型，占全国储量的65.18%，分布在辽东-吉南地区；其次为现代盐湖型硼矿占全国储量的33.14%，主要分布在青海-西藏等高原地区；再次在湖南常宁地区有少量矽卡岩型硼矿产出[2]。

2 硼资源的勘查开发

2.1 重要资源国勘查开发现状

2010～2017年，全球硼矿山产量呈递增趋势，2010年产量为408万t，2015年产量达到937万t，2017年增至980万t[3]。主要生产国为土耳其、秘鲁、智利、阿根廷、玻利维亚、中国、哈萨克斯坦。其中，土耳其、哈萨克斯坦呈明显增势；俄罗斯呈递减趋势；其他国家小幅波动(图1)。

图1 2010～2017年全球主要国家硼矿产量Fig.1 Boron production of major countries in the world from 2010 to 2017(资料来源：USGS,Mineral commodity summaries(2011～2018))

当前全球主要硼矿公司集中在亚洲、北美洲、拉丁美洲地区，其中，土耳其埃蒂矿业公司和美国硼砂公司(力拓工业子公司)是产量最大的公司(表1)。

2.1.1 土耳其

土耳其近期硼矿资源勘查开发活跃，2017年政府将矿业总投资的34%用于硼矿行业。矿山产量增幅明显，由2010年的200万t增加到2017年的730万t。土耳其的埃蒂矿山集团是世界上最大的硼矿资源开采和生产企业之一，在国内处于垄断地位，历史悠久，主营业务集中在本国西部的硼酸盐矿区，有多个超大型硼酸盐项目。该公司年产量占全球总产量的30%～40%，产品涉及硼酸、硼砂、氧化硼等精矿产品，同时出口至美国、欧洲等地区。

2.1.2 秘鲁

2017年，秘鲁硼矿山产量为66万t，位列全球第二位。资源大多位于阿雷基帕省(Arequipa)火山地区的第四系现代盐湖矿床中，硼矿物多为斜硼钠钙石。本国硼矿企业以因卡伯尔公司(INKABOR)为主，公司成立于1985年，位于意大利的阿雷基帕。

表1 全球主要硼矿开发公司概况Table 1 The main boron producers in the world

资料来源：文献[4]

该公司成立之初由七个独立的硼产品生产企业构成，后续几个公司被意大利GRUPPCOLOROBBIA收购整合。

2.1.3 智利

2017年，智利硼矿山产量为52万t，位列全球第三位。生产能力最高的地区为安托法加斯塔(Antofagasta)的阿斯科坦盐沼(Salar de Aseotan)。吉米卡硼公司是智利最大的硼产品企业，成立于1986年，位于西部阿瑞卡。其主要产品为农用硼肥和硼酸产品，年产硼钠钙石原矿45万t，硼酸产能8万t，颗粒级硼钠钙石4万t，主要销售到南美洲及东亚地区。公司目前主要采用硫酸分解工艺生产硼酸和农业化学品，每年消耗平均品位为25%的钠硼解石40万t，硼收率可达75%左右。

2.1.4 阿根廷

2017年，阿根廷硼矿山产量为45万t，位列全球第四位。该国主要硼矿企业有：阿根廷硼砂公司(Borax Argentina S.A.)、圣丽塔矿物公司(Minera Santa Rita)、普罗西萨多拉硼砂公司(Procesadora de Borates Argentinos)与乌莱克斯(Ulex)公司等。

阿根廷硼砂公司是其国内最大的硼矿产品生产商，产品出口美国。其工作基地由位于萨尔塔省的廷卡拉玉(Tincalayu)矿床和西杰斯(Sijes)矿床、位于胡胡伊(Jujuy)省的克哈瑞(SalarsCauchari)盐湖和贾比罗(Diabillo)盐湖矿床构成。

圣丽塔矿物公司拥有5个硼矿开采矿区，其中位于卡塔马卡省、胡胡伊省和萨尔塔省的3个矿山正在开采，所有矿区矿石储量超过了600万t，品位为20%～24%。同时，该公司经营位于坎波奎加诺(Campo Quijano)的硼酸加工厂，以钠硼解石为原料，采用先进的硫酸分解工艺技术，硼的收率可达85%。

目前，阿根廷正在寻求硼酸、硼肥的代理商和开发合作伙伴，并计划进一步勘查开发该地区新的硼矿资源，中国企业可考虑借此机会进入。

2.1.5 玻利维亚

2017年，玻利维亚硼矿山产量为15万t。其资源主要蕴藏于西南部的乌尤尼盐湖中，矿石类型以斜硼钠钙石和伴生粗硼砂为主，储量约为400万t，平均品位为30%。由于乌尤尼一直处于限制开采的状态，玻利维亚国有矿业公司(COMIBOL)，正在寻找机会开发乌尤尼湖平原，计划投资500万美元设立实验工厂以确定全规模生产可行性。

2.1.6 俄罗斯

2017年，俄罗斯硼矿山产量为8万t。博尔化工公司(Russian Bor Concern OJSC)是该国最大的硼酸盐生产商，也是全球主要的硼矿开采、加工、销售企业之一，其产品主要用于出口，出口国为中国、韩国、日本等东亚国家。

2.1.7 美国

美国硼砂公司(U.S.Borax.Inc.)是英国力拓集团的全资子公司之一，主要业务为硼酸盐产品的开采与加工。公司在全球范围内拥有大量的硼矿项目，其拥有美国加利福尼亚州的克拉默矿床和阿根廷的超大型硼酸盐矿床矿权，为全球最大的硼产品经营公司，与土耳其的埃蒂矿山集团并列世界前位。

2.2 中国勘查开发现状

2017年，中国硼矿山产量为16万t，位列全球第五位。勘查开发现状可谓是“高储低产”，在众多类型的硼矿物中，目前被加工利用的原料95%以上是硼镁石矿石，这部分矿石的数量仅占总储量的6.64%，而占储量58.54%的硼镁铁矿则由于加工技术尚未完全过关，工业利用量极少。占储量33.14%的盐湖硼矿由于分布在青藏高原，受交通条件和开采条件的限制，也基本上未得到充分开发利用。占全国总量1.69%的其他类型硼矿利用率受限。

国外主要利用的火山沉积型硼矿床储量大、品位高，在中国尚无发现，但具有一定的找矿条件。如新疆博格达山南坡石炭系火山-沉积岩系区、东部侏罗-白垩系火山岩系地表区、浙江寿山石矿区、内蒙古巴林石矿区等出现找硼线索。近年来，国家对硼资源勘查投入虽增幅较大，但因勘查工作程度主要以预查和普查为主，勘探阶段的工作量偏少，部分硼资源探明程度不高或没有进行技术经济评价，经济可采的硼资源储量比例较少等因素，导致硼资源储量升级较缓慢，需进一步加大工作力度[5-6]。

3 全球硼资源潜力分析

硼矿成矿主要受火山与构造环境、物质来源、气候条件等因素影响。火山活动与构造作用联合生成的火山-构造复合盆地为富集硼矿成矿提供了优良环境；板块俯冲过程中洋壳在深部熔融，为硼矿床形成提供了丰富物质来源；封闭盆地干旱的环境提供了成硼的气候条件[5]。

根据以上因素，在全球范围内圈定资源潜力区5个，分别为土耳其西安托利亚潜力区，南美安第斯潜力区，辽-吉-东西伯利亚潜力区，青海-西藏潜力区，美国西部潜力区。

3.1 土耳其西安托利亚潜力区

土耳其西安托利亚潜力区属于特提斯成矿域，地中海成矿带，位于土耳其西北部安托利亚高原。硼酸盐矿床位于安托利亚(Anatolia)西部、马尔马拉海南部，东西跨度为300 km，南北跨度为150 km，主要集中在5个沉积盆地(比加第奇盆地、苏坦加伊盆地、克斯特勒盆地、伊美特盆地、科卡盆地)。

西安拉托尼亚硼酸盐区位于欧亚板块的南北汇聚带，伊兹密尔-安卡拉-埃尔津缝合线上。区域内发育南北两条巨大走向滑动断层：北安拉托尼亚断层和东安拉托尼亚断层，受矿区内构造应力场的影响，一系列的北东向、北西向、较少东西向的、受正断层控制的地堑型断陷活动十分活跃。据USGS统计，该地区的储量为9亿t，仅比加第奇矿床的探明及远景矿石量便达8.95亿t，苏丹泽里矿床的估计储量达3亿t，因此该区具有巨大的开发潜力，硼矿资源勘查开发活跃。

3.2 南美安第斯潜力区

南美安第斯潜力区位于安第斯山脉靠近阿根廷、玻利维亚、智利和秘鲁共同边界处的安第斯构造火山成矿带(长达885 km)，分布有40多个硼矿床，其中14个矿床目前处于开采阶段。该带以压缩性构造为主要特征，存在许多封闭的干盐湖盆地，是现代盐湖型硼矿床聚集地。据美国地质调查局数据显示,该地区阿根廷、智利、玻利维亚和秘鲁的储量总和为4 100万t，其中最大矿床为廷卡劳矿床，其储量为1亿t；玻利维亚的盐湖矿床乌尤尼矿床，其资源量据称可达到1亿t，但是该地区地质研究程度低，很多地质资料不完善，勘探程度也较低，因此进一步勘探的潜力巨大。

3.3 辽-吉-东西伯利亚潜力区

辽-吉-东西伯利亚潜力区位于欧亚板块东部，太平洋沿岸，属于劳亚成矿域，中朝成矿带，主要的资源为沉积变质型硼矿床。该区域向南到辽宁东部，向北至俄罗斯雅库特地区。该区域南部是中国的沉积变质型硼矿床集中区域，有大中型硼矿十几处，同时还有继续发展资源量的巨大可能，根据辽宁省化工地质勘查院的研究工作来看，辽东地区还有多个次级的远景区在深部发现了多处规模较大的矿化点，因此应做进一步的勘察研究，储量预估达到1亿t。

3.4 青海-西藏潜力区

青海-西藏潜力区位于中国青海、西藏地区，属于劳亚成矿域，中朝成矿区。资源集中在柴达木盆地内的5处大型硼矿床，分别为大柴旦盐湖、小柴旦盐湖、一里坪盐湖、西台吉乃尔盐湖和察尔汗盐湖。累计探明储量1.1741×107t(以B2O3计算)，保有储量1.1511×107t(以B2O3计算)，其中固体硼矿4.621×106t，卤水硼矿7.12×106t。

3.5 美国西部潜力区

美国西部潜力区位于美国西部，太平洋东岸，涵盖美国多个州省，其中有加利福尼亚、内华达等。属于北美成矿区、劳亚成矿域。潜力区内分布有世界上最大的硼矿床——克拉默矿床，该矿床的资源量为1亿t，在克拉默矿床附近还分布有其他几个大中型矿床。考虑到美国西部地区的火山沉积型硼矿床与土耳其西安托利亚地区的硼矿床形成机制、成矿时间和矿石矿物类似，美国西部的构造单元更为庞大，因此该地区很可能存在更多个大型、超大型矿床。

4 结论和建议

从硼矿资源分布、勘查开发现状及资源潜力综合分析来看，我国硼矿资源量处于世界领先地位，但绝大多数硼矿石的品位较低，B2O3含量低于12%的硼矿石约占全国硼矿保有储量总数的90.74%，同时硼矿生产基地产能较低，全球市场竞争不强，难以支撑飞速发展的国民经济需要，将导致优质硼资源缺口扩大，对外依存度上升。

面对当前形势，中国硼矿资源战略应以“两翼齐飞”为发展态势，实施多元化资源利用战略。“一翼”是立足国内，在寻找大规模、优质硼矿床上加大勘查与生产投入，实现盐湖型硼锂钾资源的综合利用，提高硼矿附加值，同时加大对硼资源高端产品的研发投入；“另一翼”是通过各种国际合作契机有效开发利用国外硼矿资源潜力区，补给国内硼矿资源需求。

4.1 以资本介入方式参与土耳其硼矿勘查开发

土耳其安托利亚地区拥有全球上最大的硼矿资源，品位较高，开发程度好；本国开采加工技术趋于成熟，且技术与人工成本相对较低；同时该国投资环境友好，国内已有很多企业在土耳其成功投资案例可以借鉴。此外，该国经济总在低迷中徘徊，渴望外资促进本国经济恢复与增长，利用这个契机，在保证其国内政治安全的前提下，可以资本介入形式参与其境内的硼矿勘查开发。

4.2 加强对南美硼矿资源潜力区的勘查投入

现代盐湖型硼矿床是目前全球范围内可利用的第二大硼矿资源类型，以储量大、开采便利等优势著称。南美硼矿潜力区是全球现代盐湖型硼矿床最为集中的区域，拥有良好的成矿环境；但开发程度较低，地质资料数据欠缺，因此前期开发成本可能较高。近几年阿根廷、智利等国加大本国硼矿勘查开发力度，不断有较大型硼矿床被发现，使得该区有望成为全球第二大硼矿生产地。该地区投资环境较好，政府对外来矿业投资项目几乎没有门槛，同时劳动力成本低。基于上述因素，该区已成为矿业巨头投资重点目标，中国企业应积极介入开展勘查及开采工作。

4.3 加大国内硼矿勘查的投入和综合利用

国内青海-西藏地区的现代盐湖已经作为重要的硼矿资源供应地，应继续加大开发，扩大资源规模；辽宁-东西伯利亚潜力区沉积变质型硼矿床在过去几十年一直是我国主要的开发对象，但资源量提升空间有限，据辽宁省化工地质勘查院的勘探工作显示，该区在深部、边部等非传统位置发现新的含矿层和矿化点，建议应加大资源勘查力度，缓解国内目前硼矿资源的需求。