钒矿概述
钒是钢灰色的、坚硬的金属,它能够刻划玻璃与石英。高纯度的钒可以压成薄箔或者拉成细丝。然而,含有杂性的钒却很脆,一敲就碎。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。钒的化学性质十分稳定,在常温下不会被氧化。钒对食盐溶液及海水具有高度的耐蚀性。碱溶液及硫酸对它不起作用,氢氟酸、热的浓硫酸和硝酸以及王水能溶解钒。熔融的碱、碳酸钾、硝酸钾可溶解钒并形成钒酸盐。钒与硅和碳形成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化学稳定性。钝金属钒是用钙在钢制容器内还原五氧化二矾的方法制得的。得到的金属钒微粒洗涤后于真空炉中熔成块,如此获得的金属含99.99%的钒。
钒铜合金很耐腐蚀,不怕海水,常用来制造船舶的推进器。钒铝合金具有很高的硬度、弹性,耐海水、轻盈,用来制造水上飞机和水上滑翔机。钒钢被大量用来制造汽车、飞机的发动机、轴、弹簧、火车头的汽缸,被誉为“汽车工业的基础”。(化学元素符号V)

全球分布情况
全球钒资源储量较为丰富,绝大部分赋存于钒钛磁铁矿中。随着近年来不断有新的钒矿资源被发现,全球钒矿储量也随之不断增长。据资料显示,2022年全球钒矿储量约为2600万吨,同比增长8.3%。
从钒矿储量分布来看,全球钒矿储量主要集中在中国、澳大利亚、俄罗斯和南非四个地区,2022年四者储量合计占全球钒矿储量的99%以上。其中中国储量占比最高,约为37.2%;其次为澳大利亚,占比约为28.9%。
从全球钒矿产量方面来看,近年来全球钒矿产量整体呈波动上升的态势,2021-2022年期间由于中国粗钢产能政策限制及结构调整等因素影响,钒矿需求减弱,使得全球钒矿产量持续下滑。据资料显示,2022年全球钒矿产量约为10万吨,同比下降4.8%。
从钒矿产量分布来看,全球钒矿产量分布在中国、俄罗斯、南非和巴西四个地区,其中,中国产量占比最高,约为68.4%。其次为俄罗斯,占比约为16.6%。这些国家不仅拥有丰富的钒矿储量,而且在钒的生产和出口方面也占据重要地位。中国:中国是全球钒资源储量最大的国家,拥有丰富的钒矿资源。中国的钒资源主要分布在四川、湖北、陕西等地,这些地区的钒矿储量大、品位高,具有极高的开采价值。俄罗斯:俄罗斯的钒资源也十分丰富,主要分布在其广阔的领土上。俄罗斯的钒矿储量和产量在全球都占有重要地位。南非:南非是非洲地区钒资源最为丰富的国家之一,其钒矿储量和产量在全球也具有一定的影响力。巴西:巴西的钒资源主要集中在一些特定的地质构造中,虽然储量相对不如中国、俄罗斯等国家丰富,但在全球钒资源市场中仍占有一席之地。
1.澳大利亚钒资源概览
澳大利亚的钒矿资源主要分布在西澳,西澳大利亚,这一被誉为潜在钒资源宝地的区域,蕴藏着丰富的矿藏,位于西澳的维因迪姆拉矿山的钒矿资源占澳大利亚钒矿资源总量的97%。根据2001年澳大利亚地球科学署重新估计,澳大利亚拥有已探明次经济意义的钒矿资源26.7万吨。据估计,其五氧化二钒(V205)的储量高达2700万吨,令人瞩目。尽管当前该地区尚未有生产活动,但Windimurra矿的历史产出已充分展现了这片土地的潜力。未来,西澳大利亚有望在全球钒市场中占据举足轻重的地位。
在地理分布方面,西澳大利亚的钒资源主要集中于层状镁铁-超镁铁岩侵入体、风化矿床、热液脉以及滚动前沿砂岩矿床中。其中,Windimurra矿以其深厚的历史底蕴和巨大潜力而闻名于世。
Speewah、Barrambie和Gabanintha这三个重要矿床,都展现了先进的勘探和开发水平。而Youanmi和Balla Balla则因它们丰富的V2O5储量而备受瞩目。
2. 南非钒资源概览
南非的钒钛磁铁矿则显得尤为独特,超过95%的经济资源量都集中在布什维尔德杂岩体,布什维尔德钒矿床是位于南非布什维尔德杂岩体中的超大型钒矿床,五氧化二钒(V2O5)品位为1.4%至1.9%,矿床估量钒金属资源量达5.6亿吨 。这一比例在全球主要资源国中实属罕见。这些资源受到杂岩体“三翼”构造的严格控制,呈带状延伸,而非零散分布。在这些分布区中,钒始终是经济的核心,其V2O5品位普遍高于1.5%,堪称全球顶级富钒矿。然而,南非钒钛磁铁矿中的钛主要以固溶体形式存在于磁铁矿晶格中,分离难度大、成本高,独立回收的经济性相对较差,因此常被视为伴生元素。
3.巴西:巴西是南美洲最大的钒矿石生产国。巴西东南部的Itabira地区是该国主要的钒矿石产区,钒矿石与铁矿石共生
4.俄罗斯:俄罗斯拥有世界上最大的钒矿石储量之一。乌拉尔山脉地区是该国的主要产区,矿石质量良好。
5.中国:中国是全球钒资源储量最大的国家,拥有丰富的钒矿资源。中国的钒资源主要分布在四川、湖北、陕西等地,这些地区的钒矿储量大、品位高,具有极高的开采价值。
国内分布情况
截至2021年底,中国已探明的钒资源储量约为950万吨,占全球总储量的三分之一以上。这些储量广泛分布于中国的19个省份,主要集中在四川、湖北、陕西等地。这些地区的钒矿资源具有储量大、品位高、开采条件好等特点。
四川省是中国钒资源最为丰富的省份之一,主要分布在攀枝花、西昌等地区。这些地区的钒矿主要以钒钛磁铁矿的形式存在,储量大、品位高,是中国重要的钒生产基地;湖北省的钒矿资源也十分丰富,主要分布在一些特定的地质构造中。这些钒矿主要以石煤型钒矿为主,虽然品位相对较低,但储量大,仍具有一定的开采价值;陕西省的钒矿资源主要集中在一些山区和丘陵地带。这些地区的钒矿主要以黑色页岩型钒矿为主,品位和储量都较为可观。
我国钒矿床类型主要有沉积型、岩浆型、沉积变质型、火山岩型、风化型和热液型6种,其中沉积型与岩浆型是我国最重要的钒矿床类型。沉积型钒矿床主要位于塔里木地台北缘、扬子地台北缘和东南缘,岩浆型钒矿床主要位于峨眉山和塔里木大火成岩省以及华北克拉通北缘。我国钒矿资源总量丰富,然而总体利用率较低,大量沉积型钒矿由于品位低、采选成本高、环保政策等原因,当前利用很少;岩浆型钒矿中的钒钛磁铁矿是当前提供的主要原料。建议加强沉积型钒矿的开采、选冶技术攻关以及环保治理,同时继续加大对岩浆型钒钛磁铁矿中钒资源的综合利用研究,以实现我国钒矿资源的绿色、高质量、高效、经济利用。
中国钒矿资源丰富,但总体品位较低。沉积型钒矿床V2O5平均品位约0.6%,集中分布在0.7%~1.1%之间,基本达到钒矿地质勘查规范规定的独立钒矿床开采最低工业品位要求(露采0.6%~0.7%、坑采0.7%~0.8%),以湖南、贵州等地赋存于黑色页岩中的沉积型钒矿为代表,个别品位可达2.6%,如贵州遵义县清水镇村子坪钒矿。岩浆型钒钛磁铁矿矿石品位更低,V2O5平均品位约0.2%,集中分布在0.1%~0.3%。远低于独立开采的钒矿床工业品位要求,主要作为铁矿的伴生矿产产出,可与铁、钛综合利用,以四川攀西、河北大庙地区钒钛磁铁矿床中钒钛磁铁矿石为代表。
我国钒矿资源空间分布不均,四川、湖南两省分布较多,其他钒矿资源较多的省有陕西、贵州、湖北、河南、广西、安徽、甘肃等。岩浆型钒矿床以四川攀西、河北大庙地区的钒钛磁铁矿床为典型。沉积型钒矿床主要产于扬子地台东南缘与扬子地台北缘两条钒成矿带,主要分布在湖南、贵州、陕西、河南、湖北等5省。
岩浆型钒矿是我国当前开发利用最多的钒矿床类型。我国岩浆型钒矿主要分布在四川攀西地区,河北大庙地区,以及新疆哈密、阿图什及巴楚地区。除河北大庙地区的岩浆型钒矿形成于元古代外,其他两个地区的岩浆型钒矿成矿年龄与峨眉山大火成岩省和塔里木大火成岩省岩浆活动时代一致,均集中在二叠纪,表明钒的富集与大火成岩省铁质-超铁质岩浆演化密切相关。根据钒矿产出大地构造位置及成矿时代,将我国岩浆型钒矿分为峨眉山大火成岩省钒成矿带、塔里木大火成岩省钒成矿带以及华北克拉通北缘钒成矿带。我国不同岩浆型钒矿成矿带上的矿床地质特征总体较为一致,矿体主要赋存于基性-超基性岩体中,多为铁矿伴生矿产,钒矿品位较低,集中在0.1%~0.4% (V2O5),通过岩浆结晶分异与晚期岩浆贯入作用富集成矿。
沉积变质型钒矿主要为含钒石煤在区域变质作用下形成的含钒石墨矿,钒以硅酸盐矿物态(含钒云母)、吸附态、独立氧化物态或有机质态存在于石墨矿中。该类型矿床钒资源占全国钒矿比例很低,国内主要分布在四川广元旺苍、江西金溪、陕西宁陕等地,国外主要发现于莫桑比克。
中国风化型钒矿资源占全国钒矿资源比例很低,分布较为局限,主要在我国广东、广西两省小范围分布,如广西贵港市大岭铝土(铁锰钒矿)、广西百色市在漂-六合钛铁矿区,主要为与铝土矿、钛矿等的伴生矿产。