“透测地球”科普小课堂 | “锰”力支撑中国制造
精致的壁画、铁轨、电池、菜刀、导弹、化肥……这些看似无关的物品,背后却藏着一个共同的关键元素——锰。这种元素(主要来源于锰矿石)是它们成型的核心:锰经加工形成的各类化合物,在冶金、化工、电子、医疗等领域作用关键。尤其在冶金工业中,能脱除金属中的氧和硫,提升金属韧性与抗冲击性,堪称金属性能的“强化剂”。
锰的原子序数为25,是一种灰白色、硬脆且带光泽的过渡金属。但支撑其广泛应用的背后,是我国锰矿资源的严峻挑战:2023年我国进口冶金用锰矿(含锰量27%-50%)达3135万吨,进口依赖度高达90%,而同期国内产量仅约700万吨,供需缺口巨大。因此,锰矿被明确列入国家战略矿产资源名录,富锰矿和优质锰矿更是紧缺矿种。
这看似矛盾——自然界中锰矿资源其实丰富。全球陆地储量估计约154亿吨(90%已探明),海底锰结核资源更是高达1750亿吨。我国锰矿资源主要分布在广西、湖南等地,两地储量约占全国55%。2024年11月,湖南省地质院物化所经过长期勘探,在永州祁(阳)零(陵)盆地累计探获锰矿资源量8400万吨,盆地总潜力预计超2亿吨。物化所负责人廖凤初表示,目前该锰矿带的调查评价、矿区勘探及开发利用前期工作正齐头并进,“这对大幅提升我国锰资源自给保障能力具有重大战略意义”。
这片锰矿形成于远古海洋时期:当时祁零盆地海域有着大量放射虫、硅质海绵等生物,邻近古陆地的锰物质经地质与环境变迁分解,氧化硅、锰、铁等成分随水流汇入海盆。在特定的水流、温度、湿度等还原环境下,历经漫长岁月形成以锰方解石为主的矿床。
我国为何仍高度依赖进口?核心症结在于“品位”与“产业链匹配度”。我国锰矿资源虽总量可观,但以低品位碳酸锰矿石为主,高品位氧化锰矿石稀缺。而生产电解金属锰、炼钢所需锰矿石及新能源电池材料硫酸锰,都必须依赖高品位氧化锰矿。
面对这一瓶颈,我国正多措并举寻求破局之道:新一轮找矿突破战略行动已取得多项重大成果,同时大力推动资源综合利用技术创新,攻关选矿技术、高效采选冶新技术研发,提高低品位锰矿的资源转化率和回采率,从根本上缓解对外依存压力。
展望未来,随着地质勘探技术的不断突破,更多像祁零盆地这样的大型、超大型锰矿床有望被发现。选冶技术创新也正逐步打开低品位碳酸锰资源高效利用的大门。这将极大提升我国锰资源自主保障能力、降低关键矿产供应链风险,为高端制造业、新能源产业乃至国防科技发展,提供坚实可靠的“锰”力支撑。中国锰资源的战略棋局,正迎来破局与重塑的关键时期。
(文/肖超 文字编辑/彭静怡)