深部金屬礦產資源開發(fā)現(xiàn)狀及總體思路探析
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伴隨工業(yè)化進程的不斷推進,，全球淺表礦產資源越來越少,，找礦難度越來越大,。人類對礦產資源的探尋逐漸轉向地殼深部、深海,，以謀求資源的有效接續(xù),。
一,、深地金屬礦產資源開發(fā)經(jīng)濟可行性分析
從深部資源勘探和開發(fā)角度上看，目前人類已經(jīng)在海拔-4500米以下至+4500米以上的超過9000米的作業(yè)空間內從事固體礦產資源的勘探與開發(fā),，而就以石油和天然氣為代表的液（氣）態(tài)礦產資源而言,，其目前的鉆井深度已經(jīng)超過1萬米。
以固體礦產資源代表的金屬礦資源方面,，目前全球最深的10座作業(yè)礦山均為黃金礦山,，這與黃金始終不斷高漲的價格和作為儲備貨幣的性質不無關系。這10座礦山的平均作業(yè)面深度在-3200米至-4530米之間,。其中,，最深的礦山是南非的姆波尼格金礦，其地下各個礦坑和巷道總長度超過了370千米,，在地下4000米水平附近蜿蜒延伸,。姆波尼格金礦與其他兩個姊妹礦山并稱為西維茲礦山。西維茲礦山黃金資源儲量豐富且品位較高,，加之地下采礦自動化設備的應用,，黃金開采成本甚至低于同行業(yè)平均水平，具備較高的市場競爭能力,。
在金屬礦產品中用量最大的鐵礦石礦山方面,，目前最深的在產礦山是瑞典基律納山·奧卡索山（LKAB）鐵礦公司的基律納鐵礦。該礦山位于瑞典北部,，深入北極圈內200公里,，是世界上緯度最高,、最深和最大的地下礦山,，同時也是目前歐洲唯一正在開采的特大型鐵礦山，自1898年開始運營至今已生產超過10億噸的礦石,?；杉{鐵礦平均作業(yè)深度為海拔-1450米至-1500米。作為目前全球智能化程度最高的鐵礦之一,，其井下作業(yè)面除必要的機械維修工人外,，全部采用自動化機械作業(yè)，無人鑿巖臺車及其他無人值守設備的應用使該礦山能在超深度井下實現(xiàn)24小時循環(huán)作業(yè),。2023年,，基律納山·奧卡索山鐵礦公司的FOB成本為59.2美元/噸，高于全球37.4美元/噸的平均值,，但由于該公司在產品端主推優(yōu)質球團業(yè)務,，提高了其產品的附加值，使得其產品在歐洲市場具有較強的影響力,。
從金屬礦產品的代表品種銅來看,，目前隸屬于智利國家銅業(yè)公司的特恩尼特（EL Teniente）銅礦是世界最大的地下銅礦,，作業(yè)面接近海波-1000米，年產銅礦（金屬量）超過40萬噸,。俄羅斯的加伊銅礦則是歐洲最深的銅礦,，深度達到海波-1075米。特恩尼特作為智利國家銅業(yè)的主力生產礦山之一,，成本具有很強的市場競爭能力,。
目前，在中國國內金屬礦山中,，五礦礦業(yè)旗下陳臺溝鐵礦是國內首個超深井,、超大規(guī)模開采的“雙超”礦山。該礦山位于遼寧省鞍山市,，與鞍鋼礦業(yè)的西鞍山鐵礦毗鄰,，儲量超過10億噸，礦山建設項目總投資超過100億元人民幣,。該礦山一期設計年生產規(guī)模1100萬噸,，設計鐵精礦年產量470萬噸。目前,，該項目正在積極建設中,，預計2025年年末投產。陳臺溝鐵礦設計采用“豎井+膠帶斜井+輔助斜坡道”聯(lián)合開拓方式,，是國內首個采用超千米大傾角膠帶斜井承擔礦山井下礦石運輸任務的金屬礦山,，總提升高度1125米，總提升距離長度3966米,。通過大傾角膠帶斜井,，陳臺溝鐵礦將作業(yè)面礦石接力提升至地表山體內碎礦系統(tǒng)進行選礦并通過管道傳輸至礦石銷售倉庫。從設計上看,，陳臺溝鐵礦的完全生產成本將有效控制在全國鐵礦石（鐵精粉）平均成本（2024年上半年為493.7元/噸）以下,，在國內市場具有較強的競爭能力。
從采礦方法上來看,，目前全球深部礦山依然采用傳統(tǒng)的自然崩落法和充填法采礦技術,。從環(huán)境保護和長期生產安全的角度考量，我國像陳臺溝鐵礦,、思山嶺鐵礦等新建礦山更多采用了充填法采礦技術,。
新中國成立75年以來，特別是改革開放以來,，我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要大量的礦產資源作為支撐,。伴隨淺表資源的減少，我國找礦不斷轉向深部,，謀求資源接續(xù),。隨著國家對資源安全的重視日益提高以及新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動中對深部優(yōu)質礦產資源的陸續(xù)發(fā)現(xiàn),，深部正在成為未來我國金屬礦產資源的重點領域。
二,、制約深海金屬礦產資源開發(fā)經(jīng)濟可行性的要素
由于對海洋的認知依然較少,，人類對于海洋資源，尤其是海底一些礦產資源開發(fā)尚無成熟的經(jīng)驗借鑒,，世界各國均停留在探索階段,。從這個意義上講，海洋礦產資源的開發(fā)實屬未來產業(yè),。目前基于現(xiàn)有技術及相關條件分析,，制約深海資源開發(fā)主要因素有如下幾個方面：
一是復雜的自然環(huán)境情況。相比陸地的深部資源開采,，海底資源開發(fā)面臨更深距離的挑戰(zhàn),。如：勘探區(qū)塊內水文波動劇烈，平均水深超過5000米等,。
二是海底作業(yè)產生的復雜干擾因素較多,。海底作為深藏水下的未知世界，可能存在的不確定性因素較多,，如：海底脆弱生態(tài)環(huán)境和有效恢復難度,，海底作業(yè)產生的聲、光,、電對水下生物生態(tài)系統(tǒng)的影響,，日常作業(yè)對所在區(qū)塊海域生物多樣性的影響以及相關危機施救能力等。
三是不同深海金屬資源開發(fā)利用技術路線帶來的成本變化,。不同的資源利用技術路線會對深海金屬的綜合成本帶來較大的影響,，比如：對海底多金屬結核中鎳的應用，是用以生產電解鎳還是鎳生鐵,？對錳結核應用加工成富錳渣還是電解錳,？不同路線的金屬含量和金屬載體的下游應用均將對未來海底金屬資源生產成本帶來差異,。
四是最終金屬消費國對相關海底金屬的原產地的界定和定義,。原產地證書是出口商應進口商要求而提供，由公證機構或政府或出口商出具的證明貨物原產地或制造地的一種證明文件,，是證明貨物的原產地的法律文書,，是貿易關系人交接貨物、結算貨款,、索賠理賠,、進口國通關驗收、征收關稅等的有效憑證,，是出口國享受配額待遇,，進口國實行差別關稅待遇和國別貿易政策,、進行貿易統(tǒng)計、實行數(shù)量限制和控制從特定國家進口等的重要憑據(jù),，具有特定,、公認的法律效力和經(jīng)濟效用。而海洋是人類的共同財產,，不屬于任何一個國家和地區(qū),，因此如何鑒定海底金屬資源的原產地是制約開發(fā)的因素。關于如何使海底金屬資源享受陸基資源的同等“待遇”問題,，至今國際上還沒有達成共識,。
此外，相關陸地國家（地區(qū)）對海洋環(huán)保及相關金屬選礦與冶煉加工的限制,，未來海底多金屬結核富含的相關金屬資源需求增長情況,，海洋的未知性使得對海洋金屬資源的開發(fā)具有很大的不確定性，而且陸基金屬資源供給格局也將對海底金屬礦產資源開發(fā)的經(jīng)濟可行性產生影響,，勢必會對海底多金屬結核中金屬資源的開發(fā)產生較大影響,。
三、深海金屬礦產資源開發(fā)經(jīng)濟可行性探討
作為未來產業(yè)之一,，對于深海金屬資源開發(fā)的經(jīng)濟可行性,，各國都在探索和研究中，至今全球各海底金屬資源勘探與開發(fā)的意向國,、簽約國尚無成熟,、統(tǒng)一的經(jīng)濟可行性評估模型。目前,，業(yè)內較為權威的是俄羅斯自然科學院和美國哈佛大學分別在2020年發(fā)表的關于海底多金屬結核開發(fā)經(jīng)濟可行性的研究報告,。根據(jù)報告內容，其一致性觀點是海底多金屬結核的開發(fā)與陸基金屬資源開發(fā)（DLBPS）存在著一定的關聯(lián)關系,。
從目前看,，陸基資源供給相對緊張且未來傳統(tǒng)陸基資源持續(xù)供給來源不足的金屬品種才是人類走向深藍的主要驅動力。
同時,，深海資源開發(fā)技術方案的可行性及實地測試的成功成為探索深海資源開發(fā)的又一前提,。
而海洋作業(yè)面距離最近陸地國家至少應具備相關金屬資源選冶合作意愿或具備相關金屬資源選礦及冶煉能力則構成對海底多金屬結核中相關金屬礦產品實施實質性開發(fā)的第三個前提條件。
在前提條件滿足的情況下,，從事深海金屬礦產資源開發(fā)的總體思路如下：
一是由于海底金屬礦產資源尚未被系統(tǒng)性開發(fā),，即便在未來一段時間內能夠實現(xiàn)有效開采，實際出產能力也受限嚴重,。在此情況下,，應將深海金屬礦產資源與其他公布的數(shù)據(jù)共同用于某一金屬礦產品的可采儲量、有效出產量以及商品市場供需平衡的計算。
二是建立高效運行,、依法合規(guī),、面向未知深海的大數(shù)據(jù)分析模型。參考價格競爭力分析,、成本分析,、百分位模型等工具，分析推導深海金屬礦產資源開發(fā)的有效產量,、實際產量,、獲得成本。
三是對海底多金屬結核中的主要金屬成份：銅,、鎳,、鈷、錳的未來需求按樂觀,、中觀,、悲觀設置增速固定值，并以某年份為基數(shù)進行未來需求數(shù)量的核算,，實現(xiàn)的需求與供給數(shù)量對比,，得出供需平衡。
四是在假設技術方案完全可行以及環(huán)保措施完全符合聯(lián)合國海底資源開發(fā)協(xié)議要求情況下,，充分考慮相關資源開發(fā)中開采區(qū)與最近可供選冶的陸地之間的運距和相關運輸,、環(huán)保、施救等費用后,，疊加計算論證并得出深海資源開發(fā)的可行性,。
現(xiàn)有關條件下深海金屬礦產資源開發(fā)經(jīng)濟可行性探討得出以下初步結論。
依目前銅,、鎳,、鈷、錳的市場價格和市場供需情況,，在對海底采礦與目前陸基資源開采成本充分對比后發(fā)現(xiàn)：作為未來行業(yè)之一,，現(xiàn)有條件下進軍深藍的難度極大，開產,、量產,、達產均需時日，無法形成有效供給,。僅海洋開發(fā)作業(yè)面與距離最近的陸地間有效運輸?shù)膯栴}就將對后期金屬成本,、企業(yè)利潤產生極大負面影響。現(xiàn)階段條件下,，深海金屬礦產資源開采尚不具備充分的市場競爭能力。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,，未來全球對陸基資源的消費還將長期持續(xù),，陸基資源的供給能力將受到極大挑戰(zhàn),。
隨著人類社會的發(fā)展，資源越來越成為各國關注的重點,。雖然深海金屬礦產資源有很大潛力,，但目前各國的著力點更多的是向地殼深部要資源。
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