我國錳礦資源及產業鏈安全保障問題研究

任輝，劉敏，王自國，吳昊，毛景文

（1.中國煤炭地質總局，北京 100038；2.中國地質大學（北京），北京 100083；3.中國煤炭地質總局勘查研究總院，北京 100039）

一、前言

錳礦是工業生產必需的基礎性大宗原料礦產之一，是鋼鐵工業的基本原料，也是支撐新能源、新材料等新興產業發展的重要原料，是我國國民經濟建設的重要戰略物資[1~4]。我國是全球最大的錳資源消費國和進口國，也是最大的電解金屬錳、錳硅合金等錳系合金生產國及電解金屬錳出口國。實現錳產業鏈的安全和高質量發展，對于貫徹新發展理念、構建“雙循環”新發展格局，保障國家初級產品安全和維持資源型地區社會穩定與生態安全，具有重要的現實意義和深遠影響。

2001—2017 年我國累計消費錳金屬1.2×108t，2018—2035年預計我國將累計需求錳金屬1.8×108t，根據中國地質科學院礦產資源戰略研究中心對中國錳礦資源的研究結果，2025年、2030年我國錳礦的綜合保障程度和累計保障率都偏低，對外依存度高，未來國內錳資源供應壓力大，是否能夠滿足我國經濟社會和產業發展需求尚未可知[5]。

近年來，我國錳礦資源勘查有重大進展，如貴州銅仁松桃錳礦國家整裝勘查區先后發現了四個隱伏超大型錳礦床[6~10]，但因資源特點、開發政策、加工工藝等原因，開發利用進程緩慢，難以有效緩解我國錳礦的供應壓力[11]。此外，我國錳產業長期面臨錳礦資源日益趨緊、產能嚴重過剩、生產環節和錳渣污染嚴重、“小散亂”無序發展等嚴峻問題。雖然全國范圍開展的多輪錳污染整治及產業結構調整取得了一定成效，但產能過剩及產業集中度低等問題依然突出。因此妥善解決我國錳產業存在的主要問題，提高錳礦資源安全保障程度，對促進國民經濟穩定健康發展有著重大的戰略意義。

基于此，本文依托中國工程院重大咨詢項目“國家關鍵礦產及其材料產業供應鏈高質量發展戰略研究”，對錳礦資源及其材料產業供應鏈的現狀進行分析，針對如何加快錳產業轉型升級、如何探尋錳產業綠色發展以及如何提高國內錳資源儲備等重要問題，探討錳礦資源的高質量發展問題，為我國錳礦資源及產業鏈的安全保障提出對策建議。

二、我國錳礦資源安全發展的戰略需求

我國要實現從礦產資源大國邁向礦產資源強國的戰略目標，堅持國內礦產資源“可持續發展”以及增強國外“全球經略能力”，全力打造礦產資源強國，為中華民族偉大復興提供強有力的資源支撐[12]。為了實現上述目標，錳礦資源的安全發展具有重要的意義，其戰略需求體現在以下方面。

（一）錳礦資源的安全發展需要健全的資源管理制度

健全的資源管理制度覆蓋了包括黑色金屬、有色金屬、非金屬等礦種，并涉及勘查開發利用儲備等全產業鏈，統籌了國內外礦產資源開發，是錳礦資源安全發展的基礎。將錳礦資源勘查納入國家地質勘查總體規劃，加大錳礦科研投入和勘查投入，并為企業發展和礦山建設提供技術和資金支持。

（二）錳礦資源的安全發展需要提升國內礦產資源可持續發展能力

查明國內家底，根據需求缺口制定國內外供應規劃。在查明國內錳礦資源現狀的同時，結合鋼鐵、新能源電池和化工等主要錳應用行業的未來發展規劃，預測錳礦資源的需求缺口，并做出針對性的進出口規劃，確保國內錳礦資源可持續發展[13]。

（三）錳礦資源的安全發展需要多元化的產業結構供應體系

利用財稅、土地、資源等政策杠桿，淘汰落后產能，縮減國內過剩產能，鼓勵“走出去”，并減少低端錳系產品產量與電解錳出口，轉變“資源進口，低端產品出口”的產業發展模式；減少國內電解錳及錳系鐵合金冶煉企業對錳礦石的需求，同時支持重點高新錳企業加快科技創新、開發更多錳系新材料新產品、擴大生產規模，不斷提高產品的科技含量和附加值[4]。

三、我國錳礦資源概況及產業鏈發展現狀

錳礦資源按成礦作用、錳質來源及成礦條件等可劃分為四類，分別是：海相沉積型、火山-沉積型、變質型和熱液型。在這幾種錳礦床中，工業價值最大的為海相沉積型礦床和變質型礦床，二者儲量約占世界總儲量的90%，火山-沉積型錳礦雖有一定的礦床數量，但儲量相對較小。在大洋底部也蘊藏著豐富的錳結核資源，但受開采技術和設備的限制，并不能大規模開發利用。我國的錳成礦類型以海相沉積型為主，變質型礦床較少[14~17]。

（一）我國錳礦資源概況

我國的錳資源分布較廣，根據自然資源部的統計數據[18]，2020 年我國錳資源保有儲量（礦石量）為2.129 569×108t，主要集中在廣西、貴州、湖南、甘肅、云南等地，其中廣西以1.189 205×108t位居全國第一，其次是貴州（1.996 82×107t）和湖南（1.573 67×107t）（見表1）。

我國錳礦消費總體保持增長態勢，我國消費結構包括錳系合金、電解錳金屬、電解二氧化錳和耐火材料，主要還是應用于鋼鐵工業，其次是電池行業和化工行業。近年來我國處于礦業升級轉型的關鍵時期，國家環保政策愈加嚴格，尤其是自然保護區礦業權退出政策，使一大批產能退出，因此2015 年之后我國錳礦生產量呈現“斷崖式”下降，遠跟不上冶金工業的發展，對外依存度不斷攀升，成為全球錳礦的最大進口國。2020年我國錳礦消費量為4.206 65×107t，其中錳礦生產量為1.0319×107t，進口量達到3.166 55×107t（見表2）。

（二）我國錳礦資源產業鏈

我國錳資源產業鏈包括資源端、冶煉加工端、材料端、產品端和回收端（見圖1）。資源端包括氧化錳礦、碳酸錳礦等礦石資源；冶煉加工端包括錳冶金、錳化工等；材料端包括電解錳、電解二氧化錳、硅錳、錳鐵等；產品端包括鋼鐵、新能源電池、催化劑等；回收端則主要以錳渣為主。

1.資源端

我國錳礦石類型主要有四類，分別是碳酸錳礦石、氧化錳礦石、混合型礦石和其他類型礦石，主要以碳酸錳礦石為主，氧化錳礦石和其他類型礦石（包括硅酸錳礦、硫化錳礦和硼酸錳礦等）資源量較少。我國錳礦資源以貧礦為主，全國錳礦石的品位平均只有22%，符合國際標準的富礦石幾乎沒有。品位中等及中等以下的貧礦需要通過選礦提高品位后才能利用，而氧化錳礦品位需達到30%以上，碳酸錳礦品位需達到25%以上。我國錳礦物質組分復雜，礦物顆粒一般細而難選，技術加工性能差，礦石中磷、硫、鐵、硅、鈷、鎳等含量高。

2.冶煉加工端

我國在錳資源的冶煉加工上處于比較高的水平，究其原因是由于我國錳礦的低品位所致，品位低的礦石無法直接利用，必須通過選冶加工提高其品位后才能實現其價值。目前在通過電解方法獲得電解錳和電解二氧化錳這一方面，我國擁有比較高效的自主知識產權；在高碳錳鐵等錳系合金的冶煉上，我國也具有較好的技術優勢。國內主要的錳系合金產品有錳鐵合金、硅錳合金、金屬錳等，均為錳礦石深加工的主要產品，其中硅錳產量主要集中在內蒙古、寧夏、廣西等地，產量分別約為4.53×106t、2.16×106t、1.68×106t；錳鐵集中在內蒙古、山東、廣西、河南等地，產量分別約為5.8×105t、5.2×105t、2.1×105t、1.5×105t[19]。

表1 2020年我國錳礦礦石保有儲量統計表[18]（單位：×104 t）

表2 2011—2020年全我國錳礦進口量（礦石量）分國別統計表[17,19~21]（單位：×104 t）

1圖 錳礦資源及材料產業鏈示意圖

3.材料端

我國錳礦資源材料端主要以電解錳、電解二氧化錳兩種材料為主，與硅錳合金、低中高碳錳鐵和碳酸錳等材料廣泛應用于鋼鐵行業。此外，錳酸鋰、硫酸錳、磷酸錳等則在新能源電池領域大放異彩。

電解錳現已廣泛應用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術、化學工業、環境保護、食品衛生、電焊條業、航天工業等各個領域。國內電解錳供給穩定，可滿足海內外需求。2017—2020年，國內電解錳產量保持穩定，2020年小幅下滑，但整體維持在1.5×106t。需求方面，我國電解錳在滿足國內需求的同時還對外出口，2020年出口3.2×105t，表觀消費量約為1.18×106t。

中國是全球電解二氧化錳主產國，占全球產能的70%。根據華經情報網統計，中國、日本、美國、歐洲、印度等國家和地區電解二氧化錳制造商合計約為30 家左右。從產能來看，2018 年全球總體產能約為5×105t，中國產能達到3.5×105t，到了2020年電解二氧化錳產量為3.1×105t。

錳酸鋰為鋰電池正極材料的一種，近年來的產量和出貨量均呈上升趨勢，2020 年分別達到9.29×104t 和6.6×104t。錳酸鋰主要應用于電動自行車及低速電動車、小動力型（電動工具等）、數碼電子產品、儲能等領域，在電動自行車及低速電動車市場發展迅猛，具備取代鉛酸電池的潛力。

三元電池拉動硫酸錳需求增長，大部分三元電池使用電解二氧化錳（EMD）或高純一水硫酸錳（HPMSM）正極材料。高純硫酸錳主要用于制備錳酸鋰、四氧化三錳、鎳鈷錳三元材料等。隨著鋰離子電池技術的發展，其應用領域逐漸擴大，帶動了高純硫酸錳等材料的市場發展。

磷酸錳鐵鋰電池被視為磷酸鐵鋰電池升級方向上的成果之一，穩定性好、安全性高。相較磷酸鐵鋰電池，磷酸錳鐵鋰電池一方面在成本僅提升約6%的前提下，能量密度能提高約15%~20%；另一方面能增加約0.4 kg/kW·h的錳耗用量。

4.產品端

錳礦資源的產品眾多，下游應用領域十分廣泛，涵蓋鋼鐵冶金、電池制造、化工、醫藥、電子、建筑、農業飼料等領域。目前我國錳消費結構中，85%~90%用于鋼鐵工業，約5%~10%用于電池行業和化工領域。近年來，新材料、電動汽車等綠色制造業的快速發展，將為電解二氧化錳、錳酸鋰和高純硫酸錳等正極材料提供廣闊的市場。

鋼鐵行業占據90%錳需求。由于錳能提高合金的強度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性的特性，消除硫、氧對鋼材的熱脆影響，同時不降低鋼材的塑性、沖擊韌性，是鋼鐵工業中無可替代的重要元素，低合金鋼中錳含量大約在1%~2%。鋼鐵和不銹鋼是錳最大的下游消耗品。

世界鋼鐵協會數據顯示，2020年全球粗鋼產量達到1.878×109t，同比增長0.48%。其中，中國粗鋼產量位居全球第一，為1.065×109t，同比增長11.52%，占比達到全球56.7%；其次是印度，產量為1.0×108t，占全球總產量的5.3%；日本居第三位，產量為0.83×108t，占全球總產量的4.4%。2021年1—7月，中國鋼材、生鐵、粗鋼產量分別為8.09×108t、5.34×108t和6.49×108t。

5.回收端

回收端主要以錳渣為主，包括資源端產生的礦渣和冶煉端產生的冶煉渣。一方面在有條件的情況下對錳渣進行填埋復綠處理；另一方面對錳渣進行再利用，主要應用于建筑材料、礦棉、肥料以及金屬回收等環節。

四、我國錳礦產業發展存在的主要問題

（一）國內錳礦資源開發利用成本高且周期長，資源供應的安全程度低

我國錳礦資源以碳酸錳礦石為主，礦石品位僅為15%~25%，礦體呈多層薄層狀、緩傾斜、埋藏深，礦體深度在1000~1500 m，必須進行深部地下開采，因此開采成本較高；且碳酸錳礦石粒度細、雜質高，選礦難度也相對較大。此外，礦山建設周期長，以貴州武陵李家灣錳礦為例，從2014年項目備案到2019 年取得安全許可證，歷時5 年的時間，彌補缺口周期長。

（二）對外依存度高，錳資源產業鏈安全程度低

我國鋼鐵產業、電池用電解二氧化錳、高純硫酸錳等產業部門均形成了依賴高品位進口氧化錳礦石的產業鏈體系，對外依存度將近90%，一旦供應出現問題，這些產業鏈勢必遭受破壞，嚴重威脅國內錳資源產業鏈的安全。而碳酸錳礦石目前僅用于生產電解錳，制造不銹鋼，該領域錳礦消費僅占錳礦消費的10%左右。因此，國內現有的錳產業鏈布局與我國以碳酸錳礦石為主的資源稟賦不相匹配，不利于國內錳資源產業多元化安全水平的提升。

（三）產能產量及產業結構的安全程度低

由于資源稟賦、產業結構等原因，國內錳產業產能產量過剩，“小散亂”無序發展現象嚴重。國內涉錳生產企業數量多、規模小，部分小礦企業工藝技術落后，裝備設施老化，自動化程度低，生產能耗高、礦石消耗大、污染排放高。部分小礦企業行情好時蜂擁而上，一旦形勢不好就停產，普遍盈利能力低，缺少投入到升級改造和安全環保的能力和資金。

（四）環境保護及可持續發展的安全程度低

我國電解錳行業能耗高、資源消耗高、環境污染嚴重。大多的電解錳生產企業倚礦建廠，深處綠水青山之中，普遍存在規模較小、技術裝備落后，污染排放高、環保投入較少、資源回收率低等問題。而且電解錳生產過程中產生的錳渣等固體廢物污染與可持續發展矛盾日趨突出，錳渣中含有大量的可溶性錳、氨氮等有害物質，極易水溶后導致周邊地下及地表水體的污染。

五、我國錳礦產業的發展目標及路徑

我國是礦產資源生產、消費和貿易大國，在以國內大循環為主體、國際國內雙循環相互促進的新發展格局下，新型基礎設施、新型城鎮化和重大工程領域的投資建設將協同推進，以錳礦為代表的黑色金屬礦產資源的支撐作用也將日益凸顯，這對錳礦企業既是挑戰也是發展的新機遇。要摒棄粗放式的經營模式，加快構建科技含量高、資源消耗低、環境污染少的產業結構和生產方式，促進錳礦產業的安全和高質量發展[22]。

（一）發展目標

未來15年，是中國建設礦產資源強國的重要機遇期，到2025年我國可基本建成礦產資源強國，到2030年，有望全面建成礦產資源強國。目前要增加國內錳礦資源儲量，加強海外礦業合作，提高二次資源利用；在提升我國錳礦資源的綜合供應能力的同時，提高環境準入門檻，并適度降低資源開發強度，最終提高錳礦資源的可持續開發利用，提升我國錳礦資源的靜態保障年限[12]。

到2025年，要基本建立靈活的錳礦資源管理體系，大幅度提高錳礦資源保障能力和靜態保障年限，繼續提升錳礦行業的集中度和多元化水平，大幅提高錳礦資源的海外權益儲量與產量。

到2030年，要全面建成以錳礦為代表的礦產資源強國，全面實現錳礦資源管理體系的集中性和靈活性。在礦業集中度和多元化水平繼續提高的同時打造具有影響力的跨國錳礦企業，提升海外權益儲量與產量的安全保障水平。

（二）發展路徑

1.加快錳產業轉型升級，破解產能過剩困境

2021年7月，國家發展和改革委員會、工業和信息化部、自然資源部、生態環境部聯合印發的《關于加強錳污染治理和推動錳產業結構調整的通知》提出，優化調整電解金屬錳產業政策，逐步加快淘汰現有1×104t/a以下電解金屬錳單條生產線和電解金屬錳生產總規模在3×104t/a以下的企業。

解決錳產業產能產量過剩的問題要從源頭入手，從錳礦資源開發利用格局、礦山整合等方面采取措施，堅持“扶優扶強，兼并重組”，打造以大中型規模開采為主，選、冶、加工及綜合治理一體化的產業集群，轉變“資源進口，低端產品出口”的產業發展模式。

嚴格控制新上電解金屬錳、錳硅合金項目，嚴格項目審批、核準或備案，并提高行業規范條件標準；加快削減過剩產能，淘汰不符合國家要求的規模小、能耗高、污染重的企業，提高行業集中度和企業規模。

2.堅持低碳循環發展，探尋綠色轉型新路子

綠色發展是錳產業高質量發展的必經之路。2020 年新修訂的《固體廢物污染環境防治法》將“減量化、資源化、無害化”確立為我國固體廢物管理遵循的基本原則。循環經濟與綠色發展成為錳產業轉型升級、高質量發展以及解決錳渣治理難題的新主題。

嚴格“水、氣、渣”的綜合治理，嚴格排放標準，優化生產工藝技術，強化回收利用，通過資源綜合利用，加快推進錳渣無害化、減量化和資源化，最終實現零排放目標，全力推進“綠色礦山，美麗工廠”建設。

加強錳資源開發中的環境保護，堅持在保護中開發，在開發中保護。依靠科技進步，推行清潔生產，提高錳資源開發利用水平和資源利用率，發展低碳循環經濟，建設綠色礦山，促進錳資源開發利用與環境的協調發展。

3.提高錳資源儲備，保障國家資源安全

資源安全是國家總體安全觀的重要內涵和組成部分，確保資源供給安全應充分考慮利用國際國內兩個市場，完善錳資源全球配置，適度儲備錳資源，建立以“國家主導、企業參與，錳礦石與金屬錳（錳錠）相結合”的戰略物資儲備體系。

重視國內錳資源的勘探開發以及錳礦產品基地建設，提升國內錳礦資源保障能力，對高耗能、高排放、低水平的項目要堅決抵制，切忌盲目發展，保障國家錳礦資源和礦產品的安全供應和價格的穩定。

六、對策建議

面對我國錳礦對外依存度較高的局面，國內錳礦企業在不斷提升自身探、采、選、冶技術的同時，也合理利用各級政府出臺的政策，加大海外錳礦的合作機會。此外，新時代更高水平的對外開放、更深層次的“一帶一路”建設，也為我國錳業加快“走出去”，深度參與全球資源配置，加快國際產能合作帶來新的機遇。

（一）踐行綠色發展路徑，實現錳渣的綜合利用

認真落實“綠水青山就是金山銀山”的科學論斷，推進高質量發展，營造礦業開發與生態環保協調發展，改善礦業投資環境。相關部門要多措并舉，一方面通過出臺電解錳行業錳渣污染控制技術規范、開展電解錳企業生態環境與清潔生產相關的專項執法檢查，嚴格錳渣污染控制要求；另一方面推進錳渣資源化，在加大錳渣綜合利用研發投入和引導力度的同時，提高電解錳行業產品附加值，延伸電解錳行業產業鏈，提高產品的科技含量。

（二）提高行業集中度，優化錳產業結構

國家應加大錳產業整合力度，鼓勵有實力的大型企業，以資產、資源、品牌和市場為紐帶實施兼并重組，促進行業規模化、集約化，促進產業升級，實現高質量發展。

重點打擊未經審批違規建設和非法生產的情況，壓實地方主體責任。同時堅決落實已經制定的政策標準，加大對現行行業標準執行情況的監督檢查，并在此基礎上，提高行業準入條件。比如要貫徹落實行業清潔生產評價指標體系，對達不到清潔生產標準的企業限期整改。

（三）提升國內資源安全保障能力，建立安全可控的資源供給體系

在新一輪找礦戰略行動中，繼續進行錳礦資源，尤其是氧化錳礦和富碳酸錳礦資源的找礦勘查行動，加強國內錳礦成礦帶、重點資源基地和大中型礦山的勘查，以及外圍找礦增儲，不斷增強國內資源安全保障能力。

采取“只探不采”“多購少采”“低品不采”等供給政策，對國內錳礦謹慎開采，嚴禁錳礦無序開采，嚴厲打擊非法采礦、私挖亂采等違法犯罪行為。并以嚴格的環保政策，以減量化為重點，提高國產錳礦開采標準，盡可能把有限的資源留在國內，建立安全可控的資源供給體系。

（四）加大錳資源科研投入，促進科技成果轉化

設立國家級科技攻關項目，一是突破“深部隱伏富錳礦資源勘查開發利用技術”，借助大數據、人工智能、云計算等現代信息技術應用實現對深部隱伏富錳礦的“探采選冶”，以實現深部錳礦的高質量開發利用，并形成技術示范，帶動其他深部資源開發利用；二是解決碳酸錳礦石品位提升和低成本利用問題，最終構建以碳酸錳礦石為核心的產業鏈體系。

致謝

感謝中國地質科學院陳其慎研究員、張艷飛副研究員，貴州地質礦產開發局周琦教授等在項目執行過程中給予的指導和幫助。