甘肃某钒矿床技术经济概略评价＊

郭园园，张愿宁，逯文辉，李浩宇，赵志成

（甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050）

矿床位于河西荒漠戈壁区，最高海拔1571m，最低海属中低山区。属大陆性干旱气候，夏季炎热，冬季寒冷。年最高气温35℃，最低气温-29.3℃，夏季日温差15℃～25℃。年平均降水量约50mm、蒸发量约3000mm以上，气候异常干燥，常年多风，风力一般4～7级，最高达8级以上。矿区外围除铁路管理维护及其他工作人员和家属居住外，无常住居民。区内无长年流水，干河床发育，仅在甜水井、小泉、大泉见有涌水量不大的井泉，水质较差。近年来，有少部分私营、民营企业在这一带开采铁、锰等矿石。

由于区内目前处于普查工作阶段，所以对矿床开发经济意义进行简单概略研究。

1 资源、供求状况、价格走势概况

1.1 国内外资源概况

世界上已探明的钒资源储量的98%共生于钒钛磁铁矿中，世界上钒钛磁铁矿的储量很大，主要分布于俄罗斯、美国、南非、中国、挪威、瑞典、荷兰、加拿大和澳大利亚。据美国矿业局统计，世界上的钒资源储量基础为1.6亿吨，按目前的开采规模计，尚可开采约150年。各国钒储量基础的占有比例为:南非占46%，俄罗斯占23.6%，美国占13.1%，中国占11.6%，其他国家占有的总和则不足6%（如图1所示）[1]。

图1 全球钒资源储量分布图

中国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国。主要集中在四川攀枝花地区和河北承德地区，尤其是攀枝花地区的钒资源相当丰富，已探明的钒钛磁铁矿储量近100亿t，V2O5储量为1578万t，约占全国储量的60%，世界储量11%；另外在河北承德地区，高铁品位钒钛磁铁矿 (铁含量大于30%，V2O5含量大于0.7%)已探明储量2.6亿t，其中保有储量2.2亿吨；低铁品位钒钛磁铁矿 (铁含量大于10%，V2O5含量大于0.13%)已详细勘查确定的储量为29.6亿t。另外，中国还拥有丰富的石煤钒资源，主要分布于湘、鄂、皖、赣、甘一带，石煤钒矿的含钒量与世界非石煤钒矿资源总储量相当[2]。

1.2 钒资源的市场经济信息

世界钒的主要消费国家是美国、俄罗斯、德国和日本。由于经济的持续高速增长和钢铁行业的快速发展，中国已成为世界最大的钒消费国。根据国际钒技术委员会（VANITEC）统计，2016年全球钒产品产量为76530t，同比下降了9.3%。目前，世界钒生产企业主要集中在南非、俄罗斯、巴西、新西兰和中国。截至到2015年底，全球钒生产能力25.16万t，2016年全球钒消费量为8.1万t，同比略微下降1.3%。从全球范围来看，85%以上的钒消费于钢铁行业中，中国在钢铁行业中的消费比例更高一些，达到近92%，其中80%都是由螺纹钢所消费的。从中长期来看，我国吨钢钒消耗量还大大低于北美和欧盟。根据统计，2015年我国吨钢钒消费量为0.045kg，低于北美和欧盟的0.102和0.070kg，略高于印度的0.032kg。因此，从吨钢钒消费量来看，我国钒消费量仍有较大空间[1-3]。全球钒消费量如图2所示。

图2 全球钒消费量（万t钒）

钒的短期需求主要看钢铁，中远期需求看钒电池。从中远期来看，钒电池的增长空间十分巨大，对钒需求将产生重大的影响。钒电池面临快速增长的机遇。在太阳能、风能、电网调峰以及电动汽车领域，钒储能电池都将大有可为，其中风能市场的潜力最为巨大，预计全球及中国市场未来的钒电池产业空间将高达数万亿。

1.3 价格走势

自2008年以来，市场钒价一路走低，2015年达到近十多年最低点，2016年钒市场总体向上运行为主，经过几次的价格波动，钒产品的价格都是翻倍运转。上半年市场缓慢的上涨，下半年尤其是四季度的价格受影响较大，因货源缺乏，供求矛盾有了改观，原料的供应紧张为价格上涨提供了动力，市场涨幅加大。2017年市场，因环保压力较大，市场生产量增加不大，价格方面居于高位。2018年钒市场前半年稳步提升，6月份后大踏步增长，11月12日，98粉钒51.5万元/t（湖南、湖北），12月开始回落。2008-2018年国内五氧化二钒行情走势如图3所示。

图3 2008-2018年国内钒行情走势图（数据来源中国合金在线）

依据国内外五氧化二钒的供给关系与市场发展趋势，考虑加工成本和平均利润，根据2008-2018年国内五氧化二钒价格变化统计，拟采用2008-2018年十一年来的均价，确定97%五氧化二钒价格10.98万元/t(含税价)价格预测，进行财务分析。

2 矿山建设条件分析

参考敦煌方山口磷钒矿开发利用方案及矿山的实际开采情况，结合本矿床的实际情况进行矿床开发经济意义概略研究。

2.1 矿床开发的资源条件

通过地质工作，共求得V2O5矿石量5563.85万吨，钒氧化物量455158t，平均品位0.818%。其中推断的内蕴经济的（333）工业类型 V2O5矿山量2419.90万t，钒氧化物量209022t，平均品位0.864%；本次将矿床工业矿石资源量做为预采矿量，进行经济意义概略研究。

2.2 矿床的开采技术条件

经论证评价该矿区为水文地质条件简单，工程地质条件中等的勘查区，环境地质条件简单，遵循水文地质、工程地质、环境地质相统一、重点突出的原则，将矿床开采技术条件的类型划分为Ⅱ型，即以工程地质问题为主的开采技术条件中等的矿床。

2.3 矿石加工技术条件

该钒矿的处理流程为：磨碎→氧化焙烧→稀硫酸浸出→浸出液阴离子树脂吸附→碱液解脱→解脱液除杂→高品位解脱液氯化铵沉钒→偏钒酸铵低温焙烧出成品粉钒。钒矿总回收率66.02%，最终产品粉钒品位V2O5：97.02%，最终产品为粉钒，达到国家标准YB/T5304-2011所规定的V2O597%标准，各项指标合格。选出的氧化物直接外销[4]。

2.4 矿床建设的外部条件

矿床位于甘肃省敦煌市红柳河车站西南6km的甜水井以西一带，行政区划隶属于甘肃省敦煌市管辖。公路自312国道或兰新铁路线通过的柳园站、红柳河站均有简易道路可达矿区。交通比较便利。

少量生产用水可以从附近的甜水井拉运解决，生活用水只能靠红柳河车站外运解决，且红柳河车站设有哈密自来水公司外住机构，专为车站供应优质生活用水。

距矿区1.5km红柳河车站附近有变电站，所以未来矿山动力用电不成问题。生产和生活物资、建筑材料等均需从敦煌市、瓜州县、柳园镇等地运输。

3 未来矿山生产规模、服务年限及产品方案分析

3.1 矿山拟定开发规模

参照方山口磷钒矿矿山现具备的生产规模及市场需求，并结合此矿床资源现状和前景，此矿床拟建设年采90万t矿石，日处理矿石量3000t的生产规模，回采率为90%，采矿贫化率为10%。

3.2 矿山服务年限

此矿床(333)类型V2O5工业矿石量：2419.90万t；333资源可信度系数取0.6，则可利用(333)工业矿石量=2419.90 万 t×0.6=1451.94 万 t；

根据当地气候环境确定生产日期为300天/年，日处理矿石能力：3000t/d；矿山年生产规模=矿石日处理能力×年生产天数=3000t/d×300d/a=90万t/年。

矿山开发服务年限=可利用工业矿石量×回采率÷矿山年生产规模=1451.94万t×90%÷90万t/年=15年。

3.3 产品方案销售

最终产品为粉钒，品位为97.02%V2O5，根据近10年的市场情况和价格预测，97%V2O5销售价格设计取109800元/t(不含税价)。

4 厂址选择、采矿方案、设备等分析

4.1 厂址选择

矿区周围交通运输条件和供电条件良好本矿床开发建厂厂址选择在矿区内建设，可以减少运输成本，便于管理，且可充分利用当地的现有资源。

4.2 采矿方案及采矿设备

此矿床矿体出露于地表，但产状较陡，适合坑道开采，矿体顶底板围岩坚硬，稳定性良好。采矿方式确定为坑道基岩爆破，轨道矿车运输，送风排烟系统等，矿山开采主要设备有空压机、凿岩机、装载机、轨道、矿车、运输车辆、送风机等[5]。

4.3 选矿方案及选矿设备

选矿方法主要为钠化焙烧法，加工流程为磨碎→氧化焙烧→稀硫酸浸出→浸出液阴离子树脂吸附→碱液解脱→解脱液除杂→高品位解脱液氯化铵沉钒→偏钒酸铵低温焙烧出成品粉钒。选矿设备需要粗碎、中碎、细碎破碎机，辊压机、球磨机、立窑双体双面炉，圆筒混合制粒机等及其他用于过滤、洗涤、沉淀等需要的设备。

5 主要经济技术指标

根据已开发方山口磷钒矿的开采及销售情况，确定此矿山的主要经济指标见表1，新建项目总投资为59070万元，其中铺底流动资金2443.11万元。项目达产年平均总成本费用为37708.20万元。

表1 矿床开发主要经济技术指标

（接上表1）

6 经济效益概算

6.1 年生产产品量、销售收入及年生产成本

年产钒氧化物量=矿山年生产规模×矿石入选品位×矿石选冶加工综合回收率=90万t/a×0.778%×66.02%=4620.34t/a；

根据年销售收入=产品平均售价×矿山年产钒氧化物量=109800元/t×4620.34t/a=50731.37万元/年；

年生产成本=年产矿山量（万t）×生产成本（元/t）=90（万 t）×418.98（元/t）=37708.20（万元）。

6.2 年上交税金

根据不同税金不同计算方法，可上交年税金总额为4741.50万元（见表2）。

表2 税金计算表

6.3 矿床开发效益

年利润额=年销售收入-年生产成本-年销售税金及附加=50731.37（万元）-37708.20（万元）-1980.94（万元）=11042.23（万元）；

年净利润=年利润额-年所得税 =11042.23（万元）-2760.55（万元）=8281.68（万元）；

总净利润=年净利润×矿山服务年限=8281.68万元/年×15年=120244.96万元；

投资利税率=年上交利税总额/项目总投资×100%=4741.50（万元）÷59070（万元）×100%=8.03%；

投资利税率=年净利润/项目总投资×100%=8281.68（万元）÷59070（万元）×100%=14.02%；

投资回收期=建设总投资/年利润额=59070（万元）÷8281.68(万元）=7.13 年；

财务内部收益率=年利润额÷(建设总投资+年生产成本)×100%=11042.23万元÷(59070万元+37708.20万元)×100%=11.41%。

7 结论

1）对探矿权内的资源量进行了估算，（333）级别资源量占比47%，对（333）级别资源量可信度取了60%，计算出矿山开采利润可观，但是（334）级别资源量较多，可信度较低，如果进一步开采会有一定的盲目性和风险性，需进一步转入详查、勘探提高资源量等级，从而提高矿床的开采价值。

2）矿床利用净利润、投资回收期、财务内部收益率进行概略经济评价，净利润为120244.96万元，财务内部收益率为11.41%，高于国家相关规定中矿山企业的基准收益率10%，矿山的投资回收期为7.13年，服务年限为15年，回收期时间尚可。所以矿床的开发前景良好。