中国の主要鉱物在庫、用途と世界情勢　(論文)　暫定訳と本文テキスト

第5号 鉱物の保護と利用 第5位

2022年10月 鉱物資源の保護と利用 2022年10月

  

中国の主要鉱物在庫、用途と世界情勢

张生辉1，王振涛2，李永胜3，莫宣学4，董庆吉1，陈丛林1，耿林1，王利1，张海啟(5)，谭秀民5，薛迎喜6，周尚国7，田郁溟7，姚超美8，焦森8，陈正国9，陈军元9，王寿成10，张浩钰(10)、傅水興11、王春蓮2、王勇12

1. 中国地質調査所、北京100037；

2. 中国地質科学院鉱物資源研究所、北京100037、中国；

3. 天然資源部鉱物探査技術指導センター、北京100037；

4. 中国地球科学大学（北京）、北京100083、中国；

5. 中国地質科学研究院鄭州鉱物総合利用研究所、450006、河南省鄭州市；

6. China Geological Library, Beijing 100083；

7. 中国冶金地質総局、北京100025；

8. 中国化学地質鉱山総局、北京100013；

9. 中国建材工業地質調査センター、北京100035；

10. 非鉄金属地質調査センター、北京100012；

11. 北京鉱業地質研究所、北京100012、中国；

12. 中国地質科学院ジオメカニクス研究所、北京100081、中国

中图分类号：TD98;F205 文献标识码：A 文章编号：1001-0076（2022）05-0138-31 DOI：10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.07.016

 

要旨      重要鉱物とは、経済社会の発展や国家安全保障に不可欠であり、供給不足によるリスクが大きい、あるいは世界的な供給に強い影響を与える一定の優位性を持つ鉱物資源を指す。現在、国際貿易紛争は経済技術分野から鉱物資源分野へと拡大し、世界情勢の変化は中国の鉱物資源安全保障に新たな課題を突きつけ、新たなチャンスをもたらしている。米国、EU、日本の代表的な重点鉱物・原材料リストを簡単に紹介し、重点鉱物の現在の競争状況を分析する。第一に、米国、EU、日本の重点鉱物リストには高い重複があること、第二に、米国、EU、日本はサプライチェーンの安全保障戦略を導入・実施していること、第三に、重点鉱物はカーボンニュートラルのプロセスにとって極めて重要であることである。これに基づき、バルク鉱物、トリプルレアメタル鉱物、主要な鉄、非鉄、貴金属鉱物を含む、中国の37の主要鉱物のリスト案が提出された、

戦略的非金属鉱物と特殊ガス鉱物。このリストにある鉱物のうち31種は、米国、EU、日本のリストと重複している。また、主要鉱物の用途分野、世界的な分布、生産、貿易パターンについても概観している。研究では、これらの主要な鉱物は、重要な材料の基礎だけでなく、戦略的新興産業、クリーンエネルギー、国防と軍事技術開発の世界の経済と社会の発展に不可欠であることを示しているかけがえのない重要な材料のセキュリティです。50％的5种，其中镓超过了90％。記事は最後に、中国の重点鉱物安全保障戦略に対して、次のような提案を提唱している：第一に、重点鉱物リストを制定し、公表し、適時に更新する；第二に、全産業チェーンに基づき、体系的な配置を行い、多くの重点コア技術を習得する；第三に、不足鉱物と有利鉱物を調整し、言論権と統制を改善する；第四に、国内の資源調査、探査、冶金などの技術研究を強化する；第五に、重点鉱物備蓄制度を確立する；第六に、海外資源探査開発協力を強化する；第七に、海外資源探査開発協力を強化する。海外資源探査開発協力；関連法制度の改善。中でも、産業チェーン全体を整備し、不足鉱物と有利鉱物を調整し、調査研究の努力を高めることが特に重要である。

キーワード    重要鉱物; インベントリー・スタディ; アプリケーションの概要; 世界の状況; セキュリティ戦略

 

 

 

1 紹介

現代社会における経済発展、技術進歩、人々の生活水準の向上に伴い、鉱物資源の使用量は増加している。  OECDのデータ（[1]）によると、世界の原材料の総使用量は年の   270億   tから年には890億 tへと2.3倍に増加した。   1   670億   tへとさらに増加すると予想され、そのうち金属鉱物の使用量は2017年の90億 tから年には200億 tに、非金属鉱物は440億 tから860億 tに、化石燃料鉱物は150億 tから240億 tに増加すると予想される。860億トン、化石燃料鉱物は150億トンから240億トンに増加する。

鉱物資源は、近代的な通信から再生可能エネルギー発電、ヘルスケアから環境に優しい輸送手段に至るまで、ますます幅広い用途に利用されている。周期表にある元素の半分以上が、現代のコンピューター・チップを作るのに必要であり、その多くはごく少量しか使われていないが、各元素はチップの機能と性能に不可欠である（[]2]）。スマート約75種類の元素が使用されており、携帯電話の構成要素である化合物、金属、複合材料は鉱物に由来し、チップ、ディスプレイ、バッテリー、スピーカーは鉱物から作られている。

経済成長、生活の質の向上、国防、そして現代社会の全体的な機能によって、より多様な鉱物の需要が高まっており、人々は再び、鉱物を求めるようになっている。

鉱物資源をめぐる競争や紛争が、これらの鉱物への依存に悪影響を及ぼす可能性があることを認識すること。

ほとんどの鉱物は今後何年にもわたって十分な供給が可能であるが、地表近くの高品位鉱床の枯渇に伴い、鉱物資源の需要を満たすことはより難しくなっている（[2]）。

今日の世界は、科学技術革命と産業革命の新たなラウンドが加速し、グローバル・ガバナンス・システムと国際秩序が深く調整されるなど、100年に一度の大変化を経験している。現在、国際貿易紛争は浮き沈みを繰り返し、徐々に経済分野からハイテク分野へと拡大し、鉱物資源分野へと広がっている。世界のすべての主要国は、鉱物資源、特に戦略的新興産業が必要とする主要鉱物の争奪戦をますます激化させており、鉱物資源競争の新ラウンドで優位な立場を確保するための戦略報告書を発表している（[3]）。米国、欧州連合（EU）、日本、英国、カナダ、オーストラリア、その他の主要鉱物/原料リスト、および関連する政策や対策を策定するためのリストの周り（そのうちの米国、欧州、日本、英国は、サプライチェーンのセキュリティを確保するために、カナダ、オーストラリアは、経済的利益を得ることをより懸念している）。世界最大の発展途上国であり、世界第二の経済大国である中国は、第二の100年目標に向かって進んでおり、世界情勢の変化は、中国の鉱物資源の安全保障に新たな課題と機会をもたらしている。

本稿では、主要鉱物のリスト、その用途、世界の状況について論じる。まず、米国、欧州、日本の代表的な主要鉱物/原料リストを紹介し、主要鉱物の競争状況を分析し、中国の主要鉱物リストを提案する。次に、本稿で提案する中国の主要鉱物について、それぞれの応用分野、世界の資源、生産、貿易パターンを分析する。最後に、中国の重要鉱物の安全保障戦略について論じている。

2 日米欧の主要鉱物・原料リスト紹介

2.1 米国の国家安全保障にとって重要な鉱物

米国国家科学技術会議は、重要鉱物を   「サプライチェーンが途絶えやすく、製品の製造に不可欠であり、その欠落が経済または安全保障に重大な影響を及ぼす鉱物」   と定義し、戦略鉱物を   「重要鉱物のサブセットで、国家安全保障の用途に不可欠な鉱物」と定義している。USGSは、航空宇宙（非国防軍事）、国防軍事、エネルギー、通信・エレクトロニクス、輸送（非航空宇宙）、その他の6つの広範な分野に従って、各鉱物の技術的に重要な用途を詳細に分析するとともに、各鉱物の最大生産者と（米国における）最大供給者を分析し、重要鉱物のリストを作成した。非化石燃料鉱物の35種類は、米国の国家安全保障上重要な鉱物[4]として特定され、2022年には50種類に更新される。その内訳は、アルミニウム/ボーキサイト、アンチモン、ヒ素、バライト、ベリリウム、ビスマス、セシウム、クロム、コバルト、蛍石、ガリウム、ゲルマニウム、天然黒鉛、ハフニウム、インジウム、リチウム、マグネシウム、マンガン、ニオブ、ニッケル、白金族金属5種類（プラチナ、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、ロジウム）である、

16種類の希土類元素（ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム）、ルビジウム、タンタル、テルル、スズ、チタン、タングステン、バナジウム、ジルコニウム、亜鉛（[5(|)]）。

2.2 欧州委員会 重要原材料

欧州委員会が発表した主要原材料と循環型経済に関するリリース、この研究（[6]）   は、重要な原材料はハイテク製品や新たなイノベーションにとって特に重要であり、技術の進歩や生活の質は、増加する原材料へのアクセスにかかっていると論じている。例えば、ソーラーパネル、風力タービン、電気自動車、エネルギー効率の高い照明において、主要原材料は代替不可能であり、気候変動対策や環境改善にとっても重要である。EUが気候・エネルギー目標を達成するために必要な低炭素技術の開発により、2030年までに特定の原材料の需要が20増加すると予想されている。この報告書では、電気・電子機器、携帯用・産業用・自動車用バッテリー、燃料・ハイブリッド・電気自動車、風力・太陽光発電、防衛産業、化学・肥料などにおける主要な原材料の用途とそのリサイクル見通しについて詳細に分析している。2011年の時点で欧州委員会は、経済的重要性と供給リスクの閾値を超える重要原材料として、2014年に14品目、2017年に20品目、そして2020年に3認定を行っている。

アンチモン、ベリリウム、ボーキサイト、リチウム、ストロンチウム、ホウ酸塩、コバルト、原料炭、蛍石、ガリウム、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、天然黒鉛、ニオブ、燐灰石、金属ケイ素、タングステン、白金族金属、軽希土類、重希土類、バライト、ビスマス、ハフニウム、天然ゴム、リン、スカンジウム、タンタル、チタン、バナジウム（[7]）を含む30種がある。

2.3 日本レアメタル

日本は1960年代から、国内資源の不足に対応するため、工業生産に必要な鉱物資源の分析と海外資源の調査を行い、1974年に銅、ニッケル、クロム、タングステンを予備鉱物に指定し、1983年にはさらにニッケル、クロム、モリブデン、マンガン、タングステン、コバルトを国家予備鉱物に指定し、その後も日本経済の発展の必要性に応じて国家予備鉱物の調整・改定を行ってきた。2009、日本は「レアメタル安全保障戦略」（[]8[]）を策定し、レアメタルを「地球上に希少であり、技術的・経済的要因から採掘が困難であり、近代産業及び技術革新により将来形成される新産業に必要な金属」と定義した。日本は、レアメタルは自動車やITなどの高付加価値・高機能製品製造産業にとって不可欠な原料であり、特に今後普及が見込まれるハイブリッドモーター、蓄電池、ソーラーパネルなどの新エネルギー分野や高効率照明などの省エネ分野、燃料電池用触媒などの分野で需要拡大が見込まれると考えている。リチウム、ベリリウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、ガリウム、ゲルマニウム、セレン、ルビジウム、ストロンチウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、パラジウム、インジウム、アンチモン、テルル、セシウム、バリウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、白金、タリウム、ビスマス、希土類元素、炭素（天然黒鉛）、金属ケイ素、フッ素（蛍石）。

3 主要鉱物の競争環境

3.1 米国、欧州、日本における主要鉱物／原材料リストの重複度の高さ

現在、米国、欧州、日本が公表しているリストには、合計44の主要鉱物が含まれて

製品／原材料リスト（1）には、3つすべてに掲載されているものが18品目、3つすべてに掲載されているものが2品目含まれている。

14の鉱物がリストに含まれ、1つのリストだけに含まれるのは12だけである（図1）。重複の度合いが最も高い鉱物は、レアアース、主要レアメタル、レアメタル、およびその他の一部の鉱物である。

 

図1   米国、欧州、日本の主要鉱物・原材料リストの概略比較

 

 

3.2 日米欧で導入・実施されているサプライチェーン・セキュリティ戦略

重要鉱物のサプライチェーンの安全保障は、これらの鉱物へのアクセスという点だけでなく、戦略的新興産業や特にクリーンエネルギー産業などの先端製造業における競争力を維持・向上させる能力という点でも、戦略的課題となっている。重要鉱物のサプライチェーンにおける脆弱性は、先端製造業の展開ペースに影響を及ぼす可能性があり、重要鉱物の供給と、それらを先端製造業製品に変換する技術力をめぐる競争は激化している。米国、欧州、日本などの主要経済国は、重要鉱物のサプライチェーンの安全性を改善または維持するための戦略を策定し、政策手段を適用し、または行動計画を立ち上げている。

U.S. Department of Commerce Releases Federal Strategy for Ensuring a Safe and Reliable Supply of Critical Minerals [9]   重要鉱物の供給はすべての段階が重要であり、ある段階だけの対策では問題は解決しないと指摘している。例えば、対応する加工・製造能力を追加することなく採掘努力を増大させることは、経済的・国家安全保障上のリスクをサプライチェーンのさらに下流にシフトさせ、加工・製造能力を外国に依存させることにつながるだけである。重要鉱物サプライチェーンの変革に向けた研究、開発、展開を推進、米国の重要鉱物サプライチェーンと防衛産業基盤を強化する、重要鉱物に関する国際貿易と協力を強化する、国内の重要鉱物資源に対する認識を高める、連邦所有地における重要鉱物資源へのアクセスを改善し、連邦政府の許可承認にかかる時間枠を短縮する、米国の重要鉱物労働力を増加させる、という6つの措置が提案されている。国内の資源調査、分離・加工、代替、リサイクル技術に重点を置いた重要鉱物の研究と技術革新に加えて、重要な国際的提携がある。 2022年6月、米国務省は、米国とカナダなどが、オーストラリア、フィンランド、フランス、ドイツ、日本、韓国、スウェーデン、英国、欧州委員会を含む鉱物安全保障パートナーシップ   （MSP）を設立したと発表した。

 

欧州委員会は、製錬・冶金分野の技術と能力を、重要原材料のバリューチェーンにおける重要なリンクであり、産業生態系全体に影響を及ぼすと考えている。EU重要原材料インベントリーは、欧州委員会の政策研究開発を支える実用的なツールである。このリストは、投資ニーズの特定に役立ち、EUとその加盟国が、特に新しい採掘技術、代替品、リサイクルなどの研究と技術革新を計画する際の指針となる。このリストは、循環型経済、原材料の持続可能な供給、産業政策にも関連している。欧州委員会は、EUは原材料の安定的かつ持続可能な供給を確保するために緊急に行動すべきであり、その行動計画には、EUの産業生態系のための弾力的なバリューチェーンの開発、資源のリサイクル、持続可能な製品および技術革新による単発的な重要原材料への依存の低減、EU域内における原材料の調達と加工の強化、第三国からの調達による供給の多様化を含めるべきであると述べている（[]7(])）。現在、EUは   「重要原材料法案」   を提案中であり、チリ、メキシコ、ニュージーランド、オーストラリア、インドなどとの原材料貿易に関する協力を計画している。

2020、日本は新たな国際資源戦略[10]を導入し、JOGMEC(石油天然ガス・金属鉱物資源機構)の探鉱プロジェクト、製錬所単独プロジェクト、個別出資プロジェクト等から移管された開発プロジェクトに対するリスク資金供給機能の強化、レアメタルの埋蔵範囲を34種全てに拡大し、その他の金属も含めて埋蔵範囲を拡大することにより、供給源の多様化を図る。

供給確保は、備蓄能力を60dに拡大することによって強化されてきた。サプライチェーンのさまざまな段階に関与する多数の国々との、鉱山開発、製錬、製品製造における二国間または多国間協力、ならびに技術支援やデータ・情報共有を通じて国際協力を強化し、資源分野における産業チェーンのすべてのつながりにおいて人材を育成し、産業基盤を強化する。日本はまた、日本の自動車を改善する一方で、バッテリーや航空母艦など、さまざまな産業の国際的な競争力と主要原材料に関する日本のサプライチェーンの脆弱性を最小化するため、国内レアメタル用途への外資投資を制限している、

 

3.3 カーボンニュートラル・プロセスに欠かせない主要ミネラル

パリ協定は、以降の気候変動に対処するための国際協力の基本的枠組みを確立するもので、世界の平均気温の上昇を産業革命前の水準より2,000℃上昇に抑制すること、および温暖化を産業革命前の水準の2,000％に抑制することを提案している。

1.5℃ カーボンニュートラル約束国（中国を含む）の政策によれば、カーボンニュートラルは3つの主要な技術的道筋を通じて達成される。なかでもクリーンエネルギーへの転換は、カーボンニュートラルを達成するための最も重要な技術的道筋であり、カーボンニュートラル・プロセスのすべての技術を実現する基盤となるものである。

クリーンエネルギーへの移行には、新エネルギー源とエネルギーの新しい利用方法という2つの大きな技術分野が含まれる。新エネルギー源とは、主に太陽光発電、陸上・洋上風力発電、集光型太陽光発電、水力発電、地熱発電、バイオマス発電などの再生可能エネルギー発電技術や原子力発電技術を開発し、一次エネルギー生産のクリーンで低炭素な転換を促進すること、新エネルギー利用方法とは、主に送電網（送配電）、電気自動車、蓄電池、水素（電解槽、燃料電池）末端電化などの技術を開発し、エネルギー消費を促進することである。

国際エネルギー機関（IEA）が2021年月に発表した「世界エネルギー展望特別報告書」（[]11]   ）は、クリーンエネルギー技術が電力を供給するエネルギーシステムは、従来の炭化水素資源が燃料を供給するエネルギーシステムとは大きく異なると述べている。クリーンエネルギーへの移行は、従来の化石燃料集約型エネルギーシステムから鉱物資源集約型エネルギーシステムへの移行であり、鉱物資源、特に重要な鉱物資源に対する需要の大幅な増加は不変である。鉱物の供給はクリーンエネルギーの安全保障において重要な位置を占めており、供給の途絶や価格の急激な変動はクリーンエネルギーへの移行を遅らせ、そのコストを押し上げる可能性がある。リチウム電池（電気自動車や蓄電池を含む）に関連する主要鉱物であるリチウム、コバルト、ニッケル、グラファイトの需要はそれぞれ42倍、21倍、19倍、25倍、再生可能エネルギー発電・蓄電・送電網（主に電気自動車用モーターや風力タービン）に関連するレアアース、銅、シリコンの需要はそれぞれ25倍となる。再生可能発電、蓄電、送電網に関連するレアアース（主に電気自動車用モーターと風力タービン）、銅、シリコンは、それぞれ7倍、2.、2.3倍に成長する。水素エネルギーの急成長は、ニッケル(燃料電池用）や亜鉛（電解槽用）、白金族金属（PGM）、その他の金属の需要増加にもつながる。さらに、太陽光発電の成長は、ガリウム、インジウム、テルルといった鉱物の供給過剰につながるだろう。

 

4 中国の主要鉱物リスト案

4.1 この記事で提案されているリスト

鉱物資源のクリティカリティの評価方法については、米国、EU、日本などがそれぞれ異なる方法を採用しているが、基本的には、経済や国家安全保障に不可欠かつ不可欠であり、需要を満たすために国内供給に完全に依存できないものをクリティカルな鉱物・原材料と定義している。一般的には、供給リスクが高く、経済的影響が大きいものが優先的に選ばれるが、米国のルビジウムのように、特定の重要な用途の鉱物／原料もリストに含まれる、

 

セシウム、EUの原料炭など。本稿では、中国の重要鉱物を、中国の経済・社会発展や国家安全保障に不可欠な鉱物資源、供給不足によるリスクが高い鉱物資源、あるいは中国が世界の供給に強い影響力を持つ特定の優位性を持つ鉱物資源と定義する。中国の主要鉱物の選定は、経済的・技術的重要性と供給リスクの両面からも分析されている。

鉄鉱石、銅鉱石、ボーキサイト鉱石は、それぞれ世界平均の70.4％、28.4％、14.2％に相当する（[12]）。一方、レアアース、ガリウム、ゲルマニウム、インジウム及びその他の   ” 3レア”   金属鉱物、タングステン、スズ、アンチモン、ビスマス及びその他の非鉄鉱物、天然黒鉛、蛍石及びその他の非金属鉱物は、中国の有利な鉱物であり、中国は世界有数の生産者と供給者であり、国内需要を満たすだけでなく、国際市場への供給の数も多い。このような鉱物資源に関する基本的な国情に基づき、経済的・技術的な重要性の観点から、バルク鉱物と戦略的新興鉱物の両方を考慮する必要がある。供給リスクの観点から、まず鉱物の純輸入を考慮し、同時に有利な鉱物や需給の基本的なバランスが取れている鉱物の純輸出を考慮する必要がある。

本稿では、公開文献を通じて37種の中国産種をリストアップした。

主要鉱物の推奨リスト。他の国のリストとの比較を容易にするため、このリストには石油、ガス、ウランなどの燃料鉱物は含まれていない。推奨リストを以下に示す：

バルク鉱物：鉄、マンガン、銅、アルミニウム、カリ。

「希少性」 金属鉱物：レアアース、リチウム、ベリリウム、ニオブ、タンタル、ストロンチウム、ルビジウム、セシウム、ジルコニウム、ハフニウム、ガリウム、ゲルマニウム、インジウム、レニウム、テルル。

主な鉄系非鉄貴金属鉱物：クロム、バナジウム、チタン（ルチル）、マグネシウム、ニッケル、コバルト、タングステン、スズ、アンチモン、ビスマス、白金族、金。

戦略的非金属鉱物：高純度石英、黒鉛、蛍石、ホウ素。特殊ガス鉱物：ヘリウム

この推奨リストには、31の主要ミネラルが含まれている。

原料リストは日米欧のリストと一致しており、日米欧がリストアップした18種はすべて本稿のリスト案に含まれている。日米欧のリストと重ならない鉱物は、鉄、銅、カリ、金、高純度石英、ヘリウムの6種類である。

4.2 経済的・技術的重要性に基づく選定

経済的・技術的重要性の焦点は国によって異なる。米国は、重要鉱物への焦点を防衛用途から全体的な経済安全保障と産業競争力へと拡大し、最近では気候変動の緩和をクリーンエネルギー技術展開の重要な推進力として位置づけ、サプライチェーンの安全保障と米国がクリーンエネルギー技術におけるリーダーシップを加速する能力との関連性を強調している。EUは、電気機器、バッテリー、電気自動車、風力発電、太陽光発電、そしてもちろん防衛産業など、クリーンエネルギー転換の分野における産業競争力に焦点を当てている。日本は、レアメタルの安全保障を産業競争力の中心に据えて、産業競争力に強い重点を置いている。日本は、レアメタルが、電気自動車、モノのインターネット、半導体部品製造などの最先端産業で高 い製品機能を実現するために不可欠であると考えている。

中国にとって、経済的、技術的な重要性は特に考慮する必要がある：

(1) 中国の経済・社会発展の物質的保障措置となり、経済安全保障と食糧安全保障を維持するバルク鉱物 (2) 国家安全保障と質の高い発展の物質的保障措置となり、戦略的新興産業と国防・軍事産業の安全保障を維持する戦略的新興鉱物。

中国のバルク鉱物資源に対する需要は、長期にわたって高水準で推移するだろう。中国が基本的に近代化を達成する年までには、83億トンの粗鋼、2億500万トンの精製銅、4億9500万トンの一次アルミニウム、そしてもっと多種多様な他の鉱物資源を消費する必要がある（[]13]）。ポスト工業化段階に入った後も、中国は依然として大量の鉱物資源を必要としている。

戦略的新興鉱物の需要は今後も伸び続けるだろう。新世代情報技術、ハイエンド設備製造、新エネルギー、新素材、健康・環境保護などの戦略的新興産業の発展、5G基地局、超高圧、都市間高速鉄道、都市鉄道輸送、新エネルギー自動車用充電杭、ビッグデータセンター、人工知能、産業用インターネットなどの新型インフラの建設、風力発電、太陽光発電、原子力発電、エネルギー貯蔵、新エネルギー自動車、送電網などのクリーンエネルギーの建設は今後も成長し続ける。

 

資源変換技術の発展と現代国防の建設は、   「3つの希少」   金属、主要な鉄非鉄貴金属、戦略的非金属、特殊ガス、その他の戦略的新興鉱物に対する新たな需要を提示している。  例えば、新エネルギー自動車産業の発展により、2035リチウムの量が   年と比較して10倍に、コバルトの量が2.3増加する、

ニッケルの1.5倍、レアアースの2.7倍、グラファイトの1.8倍、プラチナ需要の1.69倍である（[]14]）。

本論文は、米国、欧州、日本の主要鉱物/原料リストに関する関連研究報告書、Nature Chemistryの50以上の元素に関する総説を参照し、中国の関連研究文献と組み合わせて、これらの主要鉱物の経済的および技術的重要性を一般的な方法で反映するように、体系的に本論文および米国、欧州、日本のリスト（表1）に記載されている鉱物の重要な応用分野を整理する。整理した後、中国や他の国のためかどうか、これらの主要鉱物は現在、不可欠な材料基盤の世界の経済と社会の発展だけでなく、戦略的新興産業の発展、クリーンエネルギーの転換、国防と軍事技術の開発かけがえのない重要な物質安全保障であることがわかった。これらの主要な鉱物は、今日と将来の鉱物資源のための競争の焦点である。

 

 

 

4.3 供給の危険性に基づく選択

サプライ・リスクは、原材料、技術、産業の組み合わせを分析し、世界中でほぼ同じように検討される。マクロレベルでは、サプライチェーンの混乱の原因として、自然災害、労働争議、貿易、経済発展などが考えられる。

(b) 貿易摩擦と貿易障壁、資源保護主義、地域紛争などミクロ・レベルでは、供給リスクの高さは、生産の地理的集中、資源賦存量の減少、環境・性能の厳格化、気候リスクの増大、探査・開発プロジェクトにおける投資サイクルの長期化、鉱物価格の高騰などに反映される。

中国の場合、供給リスク度には複合的な要素も必要である。具体的には、輸出と輸入の割合の量的な値を考慮に入れるべきである：

(1) 純輸入の割合が50％を鉱物、または純輸入の割合が50％未満の鉱物。

(1)純輸出比率が50％を超えるが、将来の需要が急速に伸び、国内での探査・開発の進捗が遅れている鉱物、(2)純輸出比率が大きく、国際舞台である程度の支配力と発言力を持つ鉱物、または純輸出比率は小さいが、生産比率が大きく、国際競争力の強化と発言力の強化に資する鉱物。

さまざまな文献を調べた結果、中国の主要鉱物の輸出入の割合（表2）が、これらの鉱物の供給リスクの尺度として体系的に列挙されている 。

 

米国、欧州、日本はいずれも、中国を主要鉱物／原材料の最も重要な生産国および供給国とみなしてリストを作成しているが、表2を分析すると、中国の鉱物の純輸入量が鉱物の純輸出量をはるかに上回っていることがわかる。 37主要鉱物のうち、中国は22種類の鉱物の純輸入国であり、その純輸入量は以下の通りである。

純輸出額が50％以上の19鉱物のうち、10鉱物が90％以上で輸入されており、バルク鉱物だけでなく、一部の戦略的新興鉱物も輸入に大きく依存している。純輸出鉱物は11種類あり、そのうち5種類は50％以上、ガリウムは90％以上が純輸出である。純輸出鉱物の生産量はすべて、世界の生産量の50%を超えている。一般に、中国の主要鉱物の純輸入量は多く、量も多い。近年、米国が引き起こした貿易摩擦の激化により、世界の資源サプライチェーンはますます脆弱になり、中国が中国国外の資源にアクセスするリスクも高まり、主要鉱物の供給状況は楽観できない。

5 主な鉱物利用分野の内訳

5.1 バルク鉱物

5.1.1 鉄

鉄鉱石の98％鉄鋼製錬に使用される。鉄鋼製品には幅広い用途があり、建設、自動車、機械産業の中核をなす構成要素となっている。中国の実際の鉄鋼消費量の半分以上は建設産業で使用され、残りは主に機械、自動車、エネルギー産業で使用されている。伝統的な用途に加え、新たな用途も登場している。  リチウムイオン電池やコンデンサー、バッテリーコレクター、薄膜太陽電池、OLEDディスプレイなどの材料となる “手裂き鋼、すなわち軟質ステンレス鋼精密箔である。また、電子ディスプレイや紙ベースの電子ディスプレイなどのフレキシブル製品の基板、ハードディスクドライブのサスペンション装置、自動車の排ガス浄化用メタルハニカム触媒吸収体、通信衛星用熱エンジン絶縁スクリーン（ニッケルめっきステンレス鋼）、信号干渉シールド装置、エンジン燃焼室ブレード、防護服などにも使用されている。鉄の用途は化学触媒の分野にも広がっており、アンモニアやアルコールの合成に使われている。

5.1.2 マンガン

マンガンは脆く、そのままでは金属として使用できないためマンガンの95％は合金に使われ、主に鉄鋼の生産に使用される。

“マンガン鋼”   。マンガン鋼は約13％のマンガンを、非常に強く、鉄道線路、土木機械、金庫、軍用ヘルメット、ライフル銃身などに使われている。マンガンはアルミニウムや銅のような非鉄金属との合金の製造にも使用される。マンガンの冶金以外の用途としては、亜鉛マンガン電池の負極（主に二酸化マンガン）、電子情報材料の軟磁性体（マンガン-亜鉛フェライト）、肥料や飼料の微量栄養素添加物（硫酸マンガン、酸化マンガン）などがある。二酸化マンガンはゴム添加剤、工業用触媒、着色剤として、一酸化マンガンはマンガン欠乏土壌の肥料として、過マンガン酸カリウムは排気ガスや廃水から有機不純物を除去するために使われる。「マンガン・スミレ」   、化粧品、芸術家が使う釉薬、プラスチック、粉体塗料の色付けに使われる（[2,16]）。

5.1.3 銅

銅は “電気の王様”      産業のあらゆる分野で広く使われている。電力産業は銅の 40消費し、電子機器や通信、日用品はそれぞれ 15％を消費しています。戦略的新興産業における銅の需要は、今後も旺盛なものとなるでしょう。ハイブリッド車には約 40kg、純粋な電気自動車には約 20kg の銅が使われています。

自動車には約 80kg の銅が使われており、銅は風力発電、太陽光発電、充電杭、磁気浮上トラックに も大量に使われています。将来の送電網の建設には大量の銅が必要になります。集積回路や半導体ディスクリート・デバイス用の銅ベースのリードフレーム材、RF ケーブル、プリント基板基板用の銅箔、リチウムイオン電池の負極キャリアなどは、半導体、通信、家電、電気自動車などの産業を支える重要な技術材料です。

5.1.4 アルミニウム（ボーキサイト）

ボーキサイトの90％以上が一次アルミニウムの生産に使用され、残りは耐火物や研磨材として使用される。124の産業部門のうち、114がボーキサイト資源製品を使用している。特に「航空機用金属」として、アルミニウムはあらゆる種類の航空機に最も広く使用されている金属である。ボーイング767型機では、胴体の構造質量の約81%にアルミニウム合金が使用されており、C919型機では、アルミニウム合金の使用量が材料総量の約70%を占めている（そのうち、胴体構造に使用されているアルミニウム・リチウム合金の使用量は8.8%に達する）（[17]）。アルミニウムおよびアルミニウム合金は、車両や船舶にも大量に使用される構造・機能材料であり、USSフォード空母の電磁砲発射レールや砲弾はアルミニウム合金製である。アルミニウム金属はチップ・パッド・アルミニウム基板に使用され、シリコン・アルミニウム合金は半導体パッケージ・ハウジングに使用され、アルミニウム・エアーのような燃料電池技術は開発中である。

 

5.1.5 塩化カリウム KCl

世界のカリ製品の95％は肥料として使用され、5％は工業用に使用されている。

工業用としては、炭酸塩や硝酸塩の形で洗剤の製造に使われる。ガラスやセラミック産業、織物や染色、化学薬品の製造、缶詰、皮革、電気、冶金産業で使用されている。カリウムの塩素酸塩、過リン酸塩、硝酸塩は、花火、爆薬、ロケット燃料の製造のための重要な原料である。カリウム化合物は、印刷、電池、電子管、写真、その他の工業分野、航空ガソリン、鉄鋼やアルミニウム合金の熱処理にも使用される。スマートフォンの画面用石英ガラスには、強度を高めるためにカリウムが添加されている。

5.2 “トリプルレア “金属鉱物

5.2.1 レア・アース

レアアース永久磁石材料はレアアース使用量の35%以上を占めており、代表的な用途としては、コンピュータのハードディスクドライブ、スマートフォンのスピーカー、ピックアップや振動装置、ロボットのステッピングモーターやサーボモーター、航空機の慣性航行システム、航空機のエンジン制御装置、高速鉄道の永久磁石牽引モーター、新エネルギー自動車の電気モーター、風力発電機、核磁気共鳴装置など[18];、人工衛星、レーダーなどがある。進行波管やサーキュレーター、電子ビーム集束、ミサイル誘導システムの舵駆動など（[)19]。希土類永久磁石材料は、主にネオジムとプラセオジムを使用したNdFeB磁石であり、高温性能と減磁特性を向上させるために少量のジスプロシウムとテルビウムが使用されている。別のタイプのサマリウム・コバルト磁石は耐熱性に優れ、航空機や軍事用途の高温環境で使用されている。

レアアースは、ガラスに色や特殊な光学特性を与える添加剤として使用される。ランタンとルテチウムは光学ガラスの屈折率を大幅に高め、ランタンはカメラレンズに、ルテチウムは液浸リソグラフィ対物レンズに使用されている。多くの希土類は、フラットパネルディスプレイや発光ダイオード用の蛍光体に単独または組み合わせて使用されている。ガドリニウム蛍光体は、イメージングや磁気共鳴画像法（MRI）などの様々な医療用途に使用されている（[2]）。希土類蛍光体やランタンドープガラスは暗視装置にうまく使われており、湾岸戦争では多国籍軍がイラクの標的を何度も観察するために使用し、大きな勝利のために支払う代償は少なかった（[19]）。

触媒もレアアースの重要な用途のひとつである。ランタン系触媒は石油精製に、セリウム系触媒は自動車の排ガス触媒コンバーターに使用されている。少量のネオジム、プラセオジム、イットリウムは、自動車の一酸化炭素排出量を削減する触媒として使用されている（[2]）。1997初めて量産されたニッケル水素（NiMH）電池を搭載した自動車が日本の道路を走り始めた（[20]）。ランタンの使用量は、ハイブリッド電気自動車1台あたり10～ 15kgと多い（[2]）。

レアアースの初期の冶金用途は火打石Fe-Ce合金であり、米国の軍需品に使用されているレアアース合金プライマーの70％は中国産である。鉄鋼および鋳鉄産業は、レアアースが最も使用されている分野の1つである。少量の単一または混合レアアースを非鉄金属やその合金に添加することで、耐熱性、強度、耐食性、加工性を向上させることができる。プラセオジムやネオジムはマグネシウム鋳物の合金添加剤として使用され、そのようなマグネシウム合金は航空機エンジンの製造に使用されている（[21]）。混合希土類を添加した銅ベース合金は集積回路のリードフレームに使用され（[22]）、希土類金属シリサイドはソース、ドレイン、ゲート電極と金属電極間の接点にマイクロ電子デバイスで広く使用されており（[23]）、希土類元素の添加は鉛フリーはんだ、集積回路パッケージ用基板（[24]）。レーザー材料の約90にレアアースが使用されている。イットリウム・アルミニウム・ガーネットYAG(YAlO)結晶は常温で最もポピュラーな結晶の一つである。

連続的な高出力を持つレーザー結晶は、レーザー測距、レーザー誘導、レーザー通信に使用される。イットリウム鉄ガーネットは、高周波信号を制御するためのマイクロ波レーダーの構成要素であり、レーダーによる遠隔操作の遠隔測定、ナビゲーション、電子対策に特別な用途がある（[19]）。ネオジム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット・レーザーなどのデバイスは、医療や産業分野で一般的に使用されている。ネオジム添加ガラスレーザー媒質は，レーザー核融合の研究を含む高出力アプリケーションにとって重要である。ホルミウム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネットとツリウム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネットは、外科用レーザーで一般的に使用されています。エルビウムレーザーは口腔やスキンケアに使用されている。ホルミウム、ツリウム、クロムをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネットは、最も重要な高効率2μmレーザー結晶の1つで、医療や気象学など幅広い用途に使用されているほか、ミサイル防衛システムのLIDARにも使用されており、測距や軌道推定の精度を大幅に向上させることができる。

ランタンで修飾されたベントナイトはアオコの発生を抑制し、湖沼の富栄養化を抑制する[25]。酸化セリウムを含む水溶液は、半導体ウェハー、フラット・パネル・ディスプレイ、その他の光学ガラス表面の化学機械研磨に使用され、酸化セリウムは固体酸化物燃料電池で水蒸気化学を促進するために使用される[26])。酸化プラセオジムは、潜在的な高温超伝導材料（Pr4Ni3O8）のスペーサー層として使われている（[)27(]）。酸化ネオジムをガラスに溶かすと、周囲の光源によってホットピンクからブルーまでの色合いが得られる（[)28(]）。サマリウムは原子炉の制御棒に使われ、SmI(2)はがん治療薬の合成に使われる（[)29(]）。赤色Eu3+、緑色Tb3+、青色Eu2+からなる蛍光体は、紫外線を可視光線に変換し、X線増感装置スクリーン、プラズマスクリーン、省エネ蛍光灯、発光ダイオードなどに使われている。ユウロピウムや他のランタノイドから作られた蛍光バイオプローブは、生命科学研究に広く使われている。二価のユウロピウムと一価の銅をドープしたプラスチックは、太陽光の紫外線を可視光線に変換する効率が非常に高く、このようなプラスチックで作られた温室は、作物の収穫量を約10％増加させることができる（[)30]）。ガドリニウムはMRI造影剤として使用される。ガドリニウムとその合金または塩は、磁気冷凍において重要な役割を果たしている。ガドリニウムは紫外線を吸収し、そのエネルギーを他のランタノイドに伝達する。ガドリニウムは原子炉の制御棒に使われている（[]31]）。テルビウムを含む化合物は、フッ素イムノアッセイや超分子ルミネッセンスセンサーなど、生物医学分野のプローブとして使用されている。テルビウム-ジスプロシウム系合金鉄は磁歪材料であり、アクチュエーターや水中センサーに用いられている（[32]）。ジスプロシウムの磁気特性は、MRI造影剤にも利用できる。フタロシアニン環に挟まれたジスプロシウムイオンの層は、   「単一分子磁石」   のように振る舞い、情報を保存する新たな可能性を開く（[33]）。ホルミウムの磁化が高いということは、高強度磁石として、特に磁束集中器として使用できることを意味するが、ホルミウムの磁気特性は低温でのみ重要である（[34]）。三価のエルビウムイオンをドープしたエルビウムドープファイバー増幅器は、1本のファイバーで複数の光信号を同時に増幅し、大容量、高速、長距離通信を可能にする。3価のエルビウムイオンは、理論的には赤外線検出器にとって完璧な材料であり、その超励起状態を光子検出に利用する。エルビウムを含む固体に少量の3価のイッテルビウム不純物を導入することで、近赤外光を効率よく緑色光に変換できる材料を得ることが検討されており、レーザーポインターや太陽電池、あるいは可視光ファイバーのドーピング材料として応用されている（[35]）。放射性同位元素である170Tmは、携帯機器用のX線源であり、紫外線照射下でのユーロ紙幣の青色蛍光は、偽造防止インクで生成される可能性がある。

Tm3+イオン（[36]）。イッテルビウムは高圧下で半導体になり、応力計の製造に使われてきた。放射性同位元素である169Ybは携帯型装置にも使われている。より最近の応用は原子時計で、超低温の174Ybの、500億年以上にわたって1精度が保証されている。イッテルビウム原子時計は、航法システムや通信システムに応用される可能性があり、最終的には国際秒系（SI秒）の再定義に役立つかもしれない（[37]）。ルテチウムのモテサフェンは、動的光線療法における良好な光感作剤である可能性があり、前立腺がんに対する第I相ヒト試験が進行中である。ルテチウム同位体177、多くの重篤な癌の実験的・臨床的治療に使用されている（[38]）。医療用ポジトロンイメージャーとして使用されるルテチウムベースのシンチレーター結晶

(PET）プローブ材料。スカンジウム・アルミニウム合金は、ロシアの最新鋭ジェット戦闘機MiGの一部の部品の製造に使用されている。酸化スカンジウムは、紫外線検出器の特殊な光学コーティングとして使用され、原子炉の中性子フィルターにも使用されている。スカンジウムは水銀灯に添加され、より太陽光に近い柔らかい光を作り出し、スポーツ競技場の投光器によく使われている。スカンジウム化合物は水素化触媒としての可能性を示し、硫酸スカンジウムは同様に種子発芽剤として働く（[39]）。固体酸化物燃料電池の用途では、出力密度を高め、セルの反応温度を下げるために、ジルコニアベースの電解質にスカンジウムが添加されている。セリウムドープイットリウムアルミニウムガーネットは、青色発光ダイオード（LED）と組み合わせて蛍光体として使用される。青色光は、蛍光体を通して   「流れ」   、黄色光にダウンコンバートされ、青色光に順次重畳されて昼間のような白色光を生成する。イットリウム・バリウム・銅・酸素系セラミックスは、液体窒素の沸点（77K）を超える臨界温度である93Kで超伝導を示す（[40]）。高純度の酸化イットリウム粉末をプラズマ溶射して、航空機エンジン・タービン用の遮熱コーティング、燃料ノズル用の耐火コーティング、集積回路エッチング・プロセスにおけるキャビティ用保護コーティングを製造することができる。

ガドリニウムは元素の中で最も高い中性子吸収能力を持ち、ウランと混合したガドリニウムは燃焼を促進し、ウラン消費量を削減し、エネルギー出力を増加させるだけでなく、核燃料棒の膨張を防止する。酸化ガドリニウムは、世界中で計画されている115基の加圧水型原子炉原子力発電所で使用されている。希土類サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウムは中性子増殖炉の中性子吸収体として、希土類イットリウムは溶融塩炉のチューブとして、希土類ガドリニウムとジスプロシウムを添加した薄い箔材料は航空宇宙と原子力工学の中性子検出器として、少量の希土類ツリウムとエルビウムは密封管中性子発生器のターゲット材料として、そして特殊な酸化ガドリニウム含有コーティングでコーティングされた装甲車は中性子線から保護することができる（[19]）。

5.2.2 リチウム

世界のリチウムの約4分の、再生可能エネルギー源（エネルギー貯蔵）や電気自動車の開発に不可欠な技術であるリチウムイオン電池に使用されている。セラミックスとガラスは、リチウムの2番目に大きな用途分野である。リチウムはまた、高温潤滑油の製造、合金の強度向上、熱交換にも使用される。有機リチウム化合物はファインケミカルに広く使われている。リチウム製剤は気分を安定させる薬として使われている。6Liに中性子を照射すると、次のようなものができる。

3 H（トリチウム）[41]。リチウムは、電解アルミニウムプロセスにおいて、小さいが重要な

水酸化リチウムは加圧水型原子炉の水質（pH）制御に使用され、フッ化ベリリウムリチウムはトリウム系溶融塩原子炉の冷却材として使用される。

5.2.3 ベリリウム

ベリリウムの最大の用途は合金で、次いで酸化ベリリウム・セラミックスである。ベリリウム銅合金（通常、最大2.5%のベリリウムを含む）は非磁性であり、ジャイロスコープやその他の機器に使用できる。ベリリウム-ニッケル合金は、耐摩耗性と寸法安定性に優れた高温用スプリング、コンタクト、コネクターの製造に使用されます。ベリリウム-ニッケル合金は、耐摩耗性で寸法安定性の高い高温バネ、接点、コネクターの製造に使用され、ベリリウム-アルミニウム合金は、高い剛性対重量比と低い表面振動を持つ航空機や人工衛星の構造部品の製造に重宝されている。ベリリウム金属は、光学照準システムや火器管制システム、原子力発電所や核兵器の中性子反射板、大型ハドロン衝突型加速器に使用されている。ベリリウムガラスと薄い箔は、人工衛星のベリリウムミラー、天体望遠鏡、光学誘導システムに使用されている。酸化ベリリウム・セラミックスをシリコン・チップと金属マウント・ベースの間に使用した半導体デバイスは、空気の流れが少なかったり、高い周囲温度にさらされたりするような発熱する回路で長持ちし、ミサイル誘導システム、レーダー、携帯電話の送信機などに使用されている。酸化ベリリウム・セラミックスは、高性能マイクロ波装置、真空管、マグネトロン、ガスレーザーの部品に使用され、磁気共鳴画像装置（MRI）、医療用レーザー、携帯型除細動器などの重要な医療技術機器に不可欠である。ベリリウムはウランよりも高価であるが、ベリリウム含有燃料は従来の燃料よりも長寿命、高効率、安全である可能性が高い。ベリリウムイオンは、量子コンピュータのプロセッサとしても役立つ可能性がある（[2,42]）。高純度ベリリウム金属は、国際熱核融合実験炉（ITER）のプラズマ対向第一壁材料として使用されている。

5.2.4 ニオブ、タンタル

ニオブとタンタルはどちらも高温合金元素である。世界のニオブの約4分の3は、パイプライン、道路、建設用の様々な鋼合金の製造に使用されている。ニオブは、ジェットエンジン部品、原子炉ケーシング、ガスタービン、ロケット部品、ターボチャージャーシステム、その他の熱・燃焼機器に使用されるニッケル、コバルト、鉄ベースの超合金に含まれている。ニオブ合金（NbTiやNb3Snなど）超電導マグネットは、核磁気共鳴装置や粒子加速器、超電導電気モーター、超電導ケーブル、磁気浮上機関車などに使用されている。国際熱核融合実験炉（ITER）計画のために、中国は合計   174 t NbTiと   35 t Nb3Snの超伝導ストランドの製造を引き受けた。ニオブ-ジルコニウム合金は歯科用合金や骨インプラントとして使用されている。ニオブとスズやストロンチウムとの合金は超伝導のような性質を持ち、エネルギー貯蔵材料として期待されている。ドープしたニオブ酸化物は、太陽電池の薄膜キャパシタとして利用できる。ニオブ酸塩は、水素製造のための水の太陽光光分解触媒として期待されている。バイオマス変換や太陽エネルギーハーベスティングのために、ニオブを用いた新しい無機フレームワークが構築されている[43]。ニオブ酸リチウムは非線形光学機器の重要な材料である。将来、ニオブ金属はスーパーキャパシターの電極として使われるかもしれない。

タンタルの最大の用途はタンタルコンデンサで、全体の半分以上を占めている。タンタルコンデンサは集積回路の完全性を保護するために不可欠であり、携帯電話、ハードディスクドライブ、埋め込み型医療機器（補聴器やペースメーカー用）などに広く使用されており、性能を損なわない代替品は見つかっていない。タンタルは、血管ステント、プレート、骨補填材、縫合クリップ、ワイヤーなどの医療用途で、ステンレス鋼などのより強度の高い基材へのコーティングとして使用されている。長寿命の核同位体180Taは、基底状態まで崩壊させられ、ガンマ線の形でエネルギーを放出する可能性があり、ガンマ線レーザーや新しいタイプの原子力電池の開発につながる可能性がある[2,44]。タンタルリング片は、半導体チップのマグネトロンスパッタリング工程で、歩留まりを上げるために使用される。タンタル酸リチウムはレーザー技術、赤外線技術である、エレクトロニクス産業で広く使用されている強誘電体材料。炭化タンタル超高温耐熱セラミックスは、工具鋼、耐摩耗部品、硬質コーティング、導電膜、光学コーティング、航空機のリーディングエッジやノーズコーンなどに使用されている。Ta2O5またはNb2O(5)を含む高屈折率、低分散光学ガラスは重要な兵器材料であり、画像品質を向上させ、光観測照準システムの設計を簡素化するために重要である。

5.2.5 ストロンチウム

ストロンチウムの最大の消費は、フェライト・セラミック磁石の生産である。ストロンチウム・フェライトは、高い保磁力と磁気エネルギー積、一軸性磁気結晶異方性などから、永久磁石材料、マイクロ波ミリ波帯材料、マイクロ波吸収体材料、高密度垂直磁気記録媒体として広く使用されており、エレクトロニクス産業の基本機能材料である（[45]）。ストロンチウムフェライトは、最も一般的なフェライト永久磁石の一つであり、冷蔵庫用磁石、スピーカ、小型モータなどの機器に使用されている。ストロンチウムのその他の日常的な用途としては、模造ダイヤモンド（チタン酸ストロンチウム）、暗闇で光るおもちゃ（ユーロピウムをドープしたストロンチウムアルミネート）、敏感な歯用の歯磨き粉（塩化ストロンチウム）などがある。現在でも、ストロンチウム一次化合物の使用量の30％は火工品である。ストロンチウムは基本的に人体には無害であり、骨粗鬆症などの骨疾患の予防・治療薬として研究されているほどである。管理された線量の範囲内では、89Srと90Srは骨癌の放射線治療にも使われている（[46]）。

5.2.6 ルビジウム、セシウム

特殊ガラスと暗視装置はルビジウムの主要市場であり、もう一つの極めて重要な用途はルビジウム原子時計である。超低温（ルビジウム）原子ガスは、原子時計やセンサー（重力、回転、磁気）などの技術の鍵である。セシウムとルビジウムの両方が時間の標準を設定し、低コスト、小型化、優れた安定性により、ルビジウム・クロックはGPSを含む多くの商用アプリケーションに理想的である。今日、ルビジウム時計はマッチ箱ほどの大きさに小型化されているが、誤差はわずか10-12   [47(]) である。ルビジウム原子時計は、衛星ナビゲーション・システムに搭載される原子時計として最も使用されており、中国の北斗衛星の心臓部として知られている。炭酸ルビジウムは、光ファイバー通信網の安定性と耐久性を向上させるために、電気伝導率を下げるために使用される。ルビジウム塩は抗けいれん薬として、てんかんや甲状腺機能障害の治療に使われ、放射性同位元素82Rbは陽電子放射断層撮影の血流トレーサーとして、塩化ルビジウムは抗うつ薬として使われている。量子コンピューティングデバイスは、ルビジウム消費の大きな可能性を秘めた将来のアプリケーションであり、10年以内にプロトタイプの段階に達すると予想されている。ルビジウムの光放射特性は、モーションセンサー装置、光起電力セル（ソーラーパネル）、光電子増倍管の電気信号発生器などに有用である。

用途としては、セシウムは主に石油・ガス探査・開発のための高圧高温掘削用のギ酸セシウム塩ブラインに使用される。セシウムの安定同位体はひとつだけである。

133Cs)、最も一般的な放射性同位元素はウランやプルトニウムの核分裂生成物である。

137Csは、長期間の高エネルギー放射線源であり、坑井掘削装置や水平坑井掘削装置などの用途に使用される。

その用途は、がん治療だけでなく、計測などの産業界でも見出されている。 1967年に国際単位系（SI秒を、133Cs原子の基底状態の2つの   「超微細」   エネルギーオーダーの間の跳躍の間に放射される電磁波の周期の9,192,631,770倍と定義して以来、セシウム原子時計は広く使われている（[)48]。セシウム化合物は光電池に利用できる可能性がある。臭化セシウムは赤外線検出器、光学、光電池、シンチレーション・カウンターや分光光度計に使用されている。炭酸セシウムは、有機化合物のアルキル化や、燃料電池、磁気流体発電機、ポリマー太陽電池などのエネルギー変換装置に使用される。塩化セシウムは、分析化学、高温はんだフラックス、医療、農薬の試薬として使用される。水酸化セシウムはアルカリ電池の電解質として使用される。ヨウ化セシウムは、透視装置− フーリエ変換赤外分光計、シンチレータに使用されている。硝酸セシウムは火工品、石油分解、シンチレーションカウンター、X線蛍光体に使用される。硫酸セシウムは主に水処理、燃料電池、科学機器の光学品質向上に使用される。セシウムの同位体である131Csは、電子工学、医学（癌）、冶金学で使用される。137Csは工業計器、鉱業、地球物理学機器、食品、下水、機器の殺菌に使用される。

5.2.7 ジルコニウム、ハフニウム

セラミックス、鋳物砂、不透明剤、耐火物がジルコンの主な最終用途であり、金属ジルコニウムの主な消費は原子力産業である。ジルコン自体は耐火物であり、炉の内張りや鋳型などに使用される。ジルコンは3,000℃ 以上の高温に耐えることができ、宇宙船の断熱材としても使用できる。

熱材料。二酸化ジルコニウムは融点が2,500℃ と高く、割れる心配がないため、耐火るつぼの材料として使用されている。二酸化ジルコニウムのセラミック層は、ジェットエンジンのタービンブレードやガスタービンを保護し、断熱材にもなっている。純粋な二酸化ジルコニウムは、化粧品、制汗剤、食品包装、さらには模造ダイヤモンドにも使用されている。ジルコニウム-スズ合金は、ウラン酸化物燃料集合体のケーシングとして使用されている（[49]）。金属ジルコニウムは高温でも安定であり、再突入する宇宙船を保護するために使用できる。

ハフニウム金属の主な用途は高温合金だが、核反応制御剤としても使用されている。

制御棒。核反応制御棒のハフニウムは、中性子束を調整することによって原子炉のエネルギー出力を制御する。ハフニウムは高温セラミックにも使用され、タンタルと同様、ハフニウムのホウ化物、窒化物、炭化物は非常に耐火性が高く、融点は3,000℃ を超える（炭化ハフニウムの場合は3,800℃ よりもさらに高い）（[50]）。

5.2.8 ガリウム

ガリウムの80％以上は半導体産業で使用されている。ガリウムヒ素の用途には、携帯電話の高速ロジックチップやプリアンプがあり、アルミニウムガリウムヒ素やインジウムガリウムヒ素は青色レーザーダイオードの発光材料である（[51]）。ガリウムヒ素は電気を直接レーザー光に変換することができ、光電子デバイス（レーザーダイオード、発光ダイオード、光検出器、太陽電池）の製造に使用されている。ガリウムヒ素は、防衛用途や高性能コンピュータに必要な高度に特殊化された集積回路、半導体、トランジスタの製造にも使用される。窒化ガリウムは、主に発光ダイオードやレーザーダイオード、パワーエレクトロニクス、無線周波数エレクトロニクスの製造に使用され、ケーブルテレビ伝送、商業用無線インフラ、パワーエレクトロニクス、衛星市場などで使用されている。セレン化銅インジウムガリウム（CIGS）薄膜太陽電池は高い吸収係数を持つ。ガリウムは沸点が高いため、超高温を測定する温度計の製造に使われている。液体ガリウム金属中の熱対流の基本的な特性は、惑星や天体物理学の磁気流体力学の様々な側面の研究に利用されている（[2]）。フェーズドアレイレーダーでは、送受信ユニットとしてモノリシックマイクロ波集積回路が多用されており、ガリウムヒ素ベースの金属半導体電界効果トランジスタがモノリシックマイクロ波集積回路の中心となっている。

 

5.2.9 ゲルマニウム

光ファイバー、赤外線、太陽エネルギー、半導体は、ゲルマニウムの重要な応用分野である。四塩化ゲルマニウムは光ファイバーケーブルの製造に使用され、シリコンコアにゲルマニウム成分を加えることで屈折率を高め、長距離信号の損失を最小限に抑える。照準と測距のためのGaAsベースのレーザーは、ゲルマニウムレンズと窓の使用を必要とする。赤外線画像機器は、監視、偵察、目標捕捉のために軍や法執行機関で広く使用されており、無人兵器やドローンの遠隔操作に使用されることが増えています。赤外線光学部品は、国境パトロールや緊急対応チームの捜索救助活動にも使用されています。ゲルマニウム基板ガリウムヒ素多接合太陽電池は、利用可能な太陽電池の中で最も効率が高く、宇宙用太陽電池の第一選択肢であるだけでなく、大規模発電所の陸上集光板としても使用されている。ゲルマニウム基板はまた、液晶ディスプレイのバックライトとして高輝度発光ダイオードに使われたり、自動車のヘッドライトやテールライト（[)2]   。ゲルマニウムは、1947年に点接触トランジスタを発明し、情報化時代の到来に重要な役割を果たした。 1960年代以降のシリコン精製技術の向上により、ゲルマニウムの工業的需要は一時的に減少したが、近年では、7nmのマイクロチップ用のシリコン-ゲルマニウム（Si-Ge）合金（<60   Ge原子）[52] にゲルマニウムの新たな用途が見出されている。ゲルマニウムのその他の用途としては、化学療法、冶金、蛍光体、プラスチックであるポリエチレンテレフタレート（PET）樹脂の製造における触媒などがある。

5.2.10 インジウム

インジウムの主な用途は酸化インジウムスズ（ITO）で、インジウムの全用途の3分の2以上を占めている。その他には、はんだ、合金、半導体などがある。タッチスクリーン機器、スマートフォン、液晶テレビに使用される酸化インジウムスズは、導電性と光透過性を併せ持つユニークな材料であり、光透過性はこれらの用途に求められる重要な特性である。インジウム・スズ酸化物は、ほとんどの太陽電池の重要な構成要素でもあり、外側の光吸収層の回路は、電池の主成分にかかわらず、通常、透明なインジウム・スズ酸化物で実現されている。酸化インジウム・スズのもろさは、フレキシブル・ディスプレイ製品の需要とうまくマッチしていない。カーボン・ナノチューブやグラフェンなどのインジウムを含まない透明導電性材料は、酸化インジウム・スズを部分的に置き換えて、光起電力ニーズに利用できるインジウムを増やすことができるかもしれない（[53]）。合金とはんだは、インジウムの2番目に重要な用途であり、インジウムを含むはんだは、金成分の析出を抑制しながら、電子機器に使用するための耐クラック性、耐熱性、耐疲労性を提供する。ある種のインジウム合金は、ガラス、艶出しセラミック、石英などの非金属材料間のバインダーとして使用されている。インジウムは歯科用合金や白金合金にも使われている。銀-インジウム-カドミウム合金は、核反応制御棒としても使用されている。インジウムのもうひとつの重要な用途は、主に光データ伝送に使用される発光ダイオード（LED）、およびディスプレイ、光ファイバー通信に使用されるレーザーダイオード（[2]）に使用される、アンチモン化インジウム、ヒ化インジウム、リン化インジウム、ヒ化インジウムガリウムなどの半導体材料である。

5.2.11 レニウム

レニウムの大半は、ジェットエンジン部品用の超合金の製造に使用されている。レニウムとプラチナの組み合わせは、無鉛ガソリンや高オクタン価ガソリンの製造に使用される触媒である。レニウム触媒は、さまざまな工業プロセスの水素化反応に有用である。二ホウ化レニウムは、既知の物質の中で最も硬く、他の超硬材料（ダイヤモンドなど）と異なり高圧下で製造される（[54]）。高温合金と白金-レニウム触媒は、レニウムの最終用途のそれぞれ80%と15%を占めている。レニウムを使用したニッケル基超合金は、主にジェット機用エンジンと陸上タービン発電機用タービンブレードの製造に使用されており、レニウムの高温特性によってエンジンの高推力化と高効率運転が可能になる。タングステン-レニウム合金とモリブデン-レニウム合金は、電気接点、フラッシュランプ、発熱体、真空管、X線管、ターゲットの製造にも使用されている（[2]）。モリブデン-レニウム合金は、宇宙用原子炉の炉心構造に最適である（[55]）。

5.2.12 テルル

テルルの主な工業用途は太陽電池と熱電製品で、それぞれ消費量の40%と30%を占めている。冶金とゴムもテルルの重要な用途です。テルルは冶金の合金剤として使用され、加工しやすくするために鋼や銅に添加され、熱衝撃や疲労を軽減するために鋳鉄に添加されます。また、ゴム産業では加硫促進剤や加硫剤として使用される。テルル（ゲルマニウム・アンチモン・テルル）は、エレクトロニクス産業で新たに開発された相変化メモリチップや、書き換え可能なCD、DVD、ブルーレイディスクに使用されている。テルル化ビスマスは、携帯用食品クーラーや車のシート冷却システムなどの熱電冷却装置に広く使用されています。テルルが私たちの生活に最も大きな影響を与えるのは、おそらくテルル化カドミウム太陽電池パネルでしょう（[56]）。テルルは、セラミックやガラスの着色剤としても使用されている。テルル-セレン合金は、複写機の感光体に使用されている。CdTe-水銀半導体は、低温赤外線検出に使用されている。超伝導材料である− 二テルル化ウランは量子ビットの設計に使用できる。

5.3 主要鉄非鉄貴金属鉱物

5.3.1 バリウム

黒色クロム（IV）酸化物は、その強磁性特性から磁気テープの黄金時代に広く使用された。8%のクロムと18%のニッケルを含む従来のステンレス鋼は、クロムの主な用途の1つである。 クロムは鋼の耐酸化性と耐食性を向上させるため、光沢のあるクロムの薄い層でコーティングされることが多い[57]。クロム・ニッケル系ステンレス鋼は、造船、自動車、航空宇宙、原子力、防衛産業にとって不可欠な材料である。クロム塩は無機塩の主要品種のひとつで、電気めっき、なめし、印刷・染色、医薬品、燃料、触媒、酸化剤などに使用される。クロマイトは、クロムれんが、クロムマグネシウムれんが、その他の特殊耐火物の製造にも使用される。

5.3.2 バナジウム

バナジウムは主に鋼の合金剤として使用され、鋼の品質を向上させ、強度と硬度を高め、特に熱処理性を向上させる。軍用車両には優れたオフロード性能が要求されるが、バナジウム含有鋼はこの要求を満たす。 ほとんどすべての戦車と自動車は、構造部品と重要なばねの両方にバナジウム含有鋼を必要とする。バナジウムの冶金以外の主な用途は、無水マレイン酸と硫酸の製造における触媒である。全バナジウム液体フロー電池は、エネルギー貯蔵装置の選択肢のひとつである。二酸化バナジウムは、室温以下に冷却されると、導電性の金属から非導電性の絶縁体に転移する。この金属− 絶縁体転移は、圧力、水ドーピング、印加電界などのさまざまな外部パラメーターを用いて制御することができ、その結果、二酸化バナジウムはコーティングやセンサーに広く使用されている[58]。

5.3.3 チタン

世界のチタンの約93%は二酸化チタン（TiO2）顔料に使用されており、そのうちの約80%は、チタン酸化物（TiO(2)）顔料に使用されている。2.5チタンは、高い強度と耐食性を持つチタン合金の製造に使用される。イヤリングや結婚指輪、骨折した骨を固定するためのピンや留め具、二酸化チタンホワイトニングパウダー入りの歯磨き粉、寝室の壁塗料の白色顔料、医薬品のコーティング剤など、人々がチタンを使う方法はたくさんある。単結晶チタン半導体は近い将来、ソーラーパネルやタブレット型コンピューターに使われるようになるだろう。チタンは、宇宙に打ち上げられるアメリカのスペースシャトルの耐熱外皮にさえ組み込まれている。チタンは、医薬品から塗料、化学から宝飾品に至るまで、あらゆるところで見かけることができる（[59]）。航空エンジンでは、高温チタン合金は主に、加圧された飛行機やファンのディスク、ブレード、マガジンなどの部品を作るために使われ、中国のTi-60合金には希土類元素のネオジム（Nd）が約1％含まれており、合金の熱安定性をある程度向上させている。チタンはまた、溶接表面を大気反応から保護するための溶接棒コーティング、電子機器のセラミック部品のための炭化物や他のチタン化学物質の形で、造船、深海石油探査、地熱発電施設用の合金に使用されています。鉄鋼業界では、チタンは脱酸、粒度制御、炭素と窒素含有量の制御と安定化のために使用されます。チタンは、股関節や膝関節、骨ネジやプレート、歯科インプラントなどの医療機器の製造にますます使用されている（[2]）。長征5号ロケットの水素ポンプタービンはチタン合金製である。チタン酸バリウム圧電セラミックスは、ほとんどすべての超音波機器に使用されている。チタン酸バリウムは線路の下に敷いて通過する列車の圧力を測定したり、医師が脈拍記録計に使ったりする。チタン酸バリウム製の水中探知機は、岩礁や氷山、敵の潜水艦を見ることができる。また、チタン酸バリウムは優れたレーダー吸収剤でもある。

5.3.4 マグネシウム

酸化マグネシウムと金属マグネシウムがマグネシウムの2大用途である。酸化マグネシウムは耐火物、電子包装用セラミック基板、各種磁性材料として使用される。Al-4.5wt%Mgアルミ合金は、高耐食性、良好な溶接性、適度な強度を有し、船舶、自動車、航空機、冷凍装置、医療機器、圧力容器、掘削装置、ミサイル部品、装甲部品などに広く使用されている。装置、ミサイル部品、装甲および他の分野に広く使用されている。マグネシウムは一般的な肥料添加物であり、医薬品にも使用されている。マグネシウム-炭素結合を含む有機金属化合物グリニャールは、大規模な工業生産の中間体として適しており、多くの重要な医薬品がグリニャールを利用して工業的に調製されている（[)60]）。レーダー探知システムには、電源としてマグネシウム電池が使われている。マグネシウムは、閃光弾や花火にも使われる。

5.3.5 ニッケル

ニッケルはステンレス鋼、合金、電気めっき、電池などの分野で広く使用されており、ステンレス鋼と合金が総消費量の80％いる。ニッケル基合金（Ni、Crを主成分とし、用途に応じてTi、Al、Mo、W、Cu、Nb、Ta、In、Yなどを適量添加する）は材料分野で重要な地位を占めており、ニッケル基高温合金はガスタービンブレード、タービンディスク、ロケットエンジン、原子炉、石油化学装置、原子力装置に使用されるニッケル基耐摩耗合金、ジェット機や内燃機関のバルブなどに広く使用されている、ニッケル基耐摩耗合金は、バルブ、ポンプ、ピストン、ピストンリング、シール、ブレーキ、タペット、ブレード、ベーンとして石油化学機器、原子力機器、ジェット機、内燃機関に使用されています。ニッケル基耐食合金は、エネルギー、化学、海洋工学における高温および中温での耐食性部品に使用される。クロム-ニッケル鋼は、装甲鋼や砲鋼のほか、航空エンジンや軍用車両の各種シャフトや連結棒の製造に重要な材料である。ニッケルベースの形状記憶合金（NiTi合金）は、宇宙船の自動張力調整構造部品、航空宇宙機器の自励式ファスナー、人工心臓モーターの製造に使用されている。 金属の王様として知られるインバー（鉄-ニッケル合金）は、宇宙遠隔センサー、精密レーザー機器、光学測定システム、導波管構造、フォトリソグラフィ・マスクなどに使用されている。ニッケルは硬貨の成分としても使用されている。ニッケルはまた、水素化の触媒やガラスに緑色を与えるのにも使われる。今日、科学者たちは、ニッケルを含む酵素を、今日の世界のエネル ギー問題や環境問題の解決に応用することに関心を寄せている。水素 酵素化学は、水素燃料電池技術に魅力的であり、一酸化炭素脱水素 酵素やアセチルコエンザイムA合成酵素は、二酸化炭素排出を削減するた めに石炭発電所で利用できる（[61]）。

5.3.6 コバルト

世界的にコバルトの主な用途は、リチウムイオン、ニッケルカドミウム、ニッケル水素（NiMH）電池などの二次電池用正極材料の生産であり、これらは家電製品、電気自動車、ハイブリッド自動車、エネルギー貯蔵装置、電動工具などに使用されている。電池は、コバルト使用の60％いる。コバルト基超合金は主に、ジェットエンジン、工業用ガスタービン、海軍用ガスタービンのガイドベーンやノズルベーンなどの部品に使用されている。コバルトと炭化タングステンから作られる複合超硬合金は、金属加工、鉱業、石油・ガス掘削、建設産業で切削工具や耐摩耗性部品として使用されている。ダイヤモンド工具では、コバルトが摩耗粒子を結合させるマトリックスとなる。コバルトは永久磁石や軟磁性合金の製造にも使用される。コバルト含有鋼には、切削工具用の高速度鋼や、強度、靭性、被削性を目的とした象嵌節鋼がある。その他のコバルト含有合金は、耐食性と(または）磨耗や熱膨張特性。コバルトのその他の化学的用途としては、動物飼料添加物、スチールベルト・ラジアルタイヤ用接着剤、化学、石油、その他の産業における触媒、塗料乾燥剤、ガラス脱色剤、エナメル用下釉薬、湿度インジケーター、磁気記録媒体、顔料などがある（[)2]）。コバルトはまた、人間にとって必須の微量元素であり、ビタミンB12や、コバラミンと呼ばれる他の様々な補酵素に含まれている。触媒反応では、コバルトは白金やニッケルに代わってクロスカップリング反応を制御することができる。科学者たちは、光分解水から水素への反応プロセスを調節するために、コバルトベースの触媒の使用を研究している。

5.3.7 モリブデン

タングステンは、主に各種切削工具の耐摩耗部品用超硬合金成分として使用され、使用量の60％を占める。また、電気部品（フィラメント、抵抗器、管）や超合金の金属材料としても使用されている。高速度鋼、炭化タングステン金属セラミックスや他の硬質合金は非常に消費される軍用材料であり、タングステン含有構造用鋼は、近代兵器で最も広く使用されている鋼の一つであり、タングステンは、ロケットやミサイルのノズルの製造における重要な金属であり、タングステン合金は広く徹甲弾、ロケットや砲弾、ピル型シールド、および他の戦闘部品の材料に使用されています。高純度タングステンとその合金（W-Ti、W-Siなど）は、一般的に物理蒸着用スパッタリングターゲットとして使用され、半導体集積回路のゲート電極、接続配線や拡散バリア層を製造するために使用されます。三酸化タングステンは、ディスプレイやスマートウィンドウに使用されることが確認された最初のエレクトロクロミック材料です。光と熱の透過を制限するのに十分である。スマート・ウィンドウは近い将来、最先端の技術を駆使した自動車や建物に搭載されることになるだろう（[63]）。

5.3.8 スズ

金属スズは一般的にはんだ付け、ブリキ、合金に使用され、はんだはスズ消費量の約半分を占めている。錫はんだ付け材料は電気・電子製品の組み立てに使用され、錫および錫を主成分とする合金（Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Bi）は、集積回路やその他の様々な電子機器ピンのはんだ付け可能なめっき層を作るために使用される。プリント回路基板は、複雑な電子回路の接点を接続するために錫鉛合金はんだを使用しています。この光沢のある銀色の金属のユニークな電気伝導性、電子構造、合金を形成しやすい性質は、太陽エネルギーや次世代電子機器に新たな役割を与える。スズベースのナノ粒子は、リチウムイオン電池の次世代負極材料として期待されている。スズ化合物は、防汚塗料や塩ビパイプの内部、さらには骨の中にも含まれている（[64]）。錫メッキシートは包装に多用されている。錫系（錫-アンチモン-銅または錫-銅）軸受合金は、耐摩耗性金属すべり軸受の中で最も広く使用されており、飛行機、戦車、船舶などの軸受やブッシュの製造に使用されている。テルル-錫-金属間化合物SnTe半導体で作られたレーザーは、10-10   の濃度で空気中のガス汚染を検出することができ、環境およびヘルスケアシステムに使用されています。

5.3.9 アンチモン

米国ではアンチモンの40％が難燃剤として、36％が鉛-アンチモン合金と弾薬に、24％がセラミック、ガラス、ゴムなどに使用されている。三酸化アンチモン

(Sb2O3)は、接着剤、塗料、紙、プラス チック、シーリング材の難燃剤として、またゴムや織物の張り地の難燃裏地として、しばしば臭素や塩素ベースのハロゲン化物と併用され、難燃剤の主な市場は電子機器、プラスティック、子供服、飛行機や自動車のシートカバー、寝具の製造に使われる布地などである。アンチモンの耐食性を利用して、鉛蓄電池には4%～ 6%の鉛-アンチモン合金が使われている。アンチモンは金属硬化剤としてボールベアリング、徹甲弾、鉛弾に使われている。ゴム産業はアンチモンを加硫剤として使用する。アンチモンはセラミックやガラスの製造にも使用される。例えば、適切な安定剤と着色添加剤を使用した三酸化アンチモンガラスは、長波長赤外線を除くすべての可視光線に対して不透明である。高純度金属アンチモン（≥ 99.999%）は半導体産業で赤外線検出器、ダイオード、その他のデバイスを製造するシリコンウェハーに使用されている。アンチモンはまた、摩擦防止ベアリング、機械植字用レタリング合金、はんだ（アンチモン含有量は最大10％だが、通常はもっと少ない）、グレートブリテン金属（アンチモン含有量5％）から作られる装飾鋳物やアラバスター（最近の製品ではアンチモン含有量7.5％）にも含まれている。黒鉛軸受は耐熱性を向上させるためにアンチモンが含浸されている。原子炉では、アンチモンとベリリウムが中性子源の始動に使われる。  「黒アンチモン」   は金属や石膏鋳物の青銅メッキに使用される細かく粉砕された金属アンチモンである。硫化アンチモンは弾薬のプライマー、雷管、発煙筒、照準器弾丸、トレーサー弾丸、安全マッチのアーク引き金表面の製造において重要な点火促進成分であり、花火の   「閃光効果をもたらす（[)2]。一部の5価アンチモン化合物は黒熱病の治療に使用されている。アンチモン化リチウム

(Li3Sb)は理論容量が高いため、高エネルギー密度のリチウムイオン電池の負極材料として有望視されている[65]。

5.3.10 ビスマス

ビスマスの最大の用途は、化粧品や工業用化学品に使用されるビスマス化学品である。ビスマスとその化合物は人体に無害であり、「グリーン元素」の地位を獲得している。ビスマスとその化合物は人体に無害であり、「グリーン元素」の地位を獲得している      .オキシ塩化ビスマスは、銀色の輝きを放つために化粧品やスキンケア製品に使用され、硝酸ビスマスは外科手術の滅菌に使用され、ビスマスを主成分とする最も有名な医薬品であるサリチル酸ビスマスは、胃腸障害や火傷の治療に使用されている。ビスマスは、工業的には陶磁器の釉薬、水晶製品、真珠光沢顔料に使用されている。ビスマスは、可鍛性鋳鉄の金属的完全性を向上させる鋳造用添加 剤としての使用や、真鍮、機械加工可能な鋼鉄、はんだにおける鉛の無害な代替物 としての使用など、幅広い冶金用途がある。ビスマスは、様々な可溶性合金の重要な成分であり、光学 レンズの研削用クランプ装置、廃油井戸のプラグ、消火用 スプリンクラーのトリガー機構などに使用されている。ビスマスははんだにもよく使われ、毒性の高い鉛金属に代わってビスマスが使われる機会も増えている。ビスマスは、黒鉛と並んで最も反磁性的な材料のひとつであり、磁気浮上式鉄道の製造に使用されている。最近では、有機合成において、環境に優しい3価のビスマス化合物触媒がルイス酸として重要な用途を見出している[66]。核医学イメージング（XCT、PET）、工業用非破壊検査、安全検査、高エネルギー物理学、原子核物理学の分野で幅広い用途を持つシンチレータ結晶ゲルマニウム酸ビスマスは、総合的な性能が最も優れたシンチレータ結晶の一つであり、PET市場で使用されるシンチレータ結晶の50％います。テルル化ビスマス半導体熱電材料は、環境に優しい冷凍や廃熱生成に使用されています。テルル化ビスマス-酸素合金薄膜ペーストは、半導体デバイス製造に使用されています。

5.3.11 白金

白金族の最も重要な用途は触媒であり、特に自動車排気ガス中の低濃度の未燃焼炭化水素を二酸化炭素、水、窒素に完全燃焼させる触媒や、長鎖炭化水素の分解触媒である。白金ナノ材料は、環境に優しい水素製造のための燃料電池の調製に使用されている。白金のもうひとつの重要な応用分野は、抗がん剤の開発である。さまざまな白金化合物やポリマーが、さまざまなセンサー、感光剤、有機太陽電池材料の製造に使用されている（[67]）。化学工業では、爆薬、肥料、硝酸の製造に原料として使われる一酸化窒素の製造に白金または白金クロム合金が必要である。白金族はまた、自動車エアバッグのコーティング剤、防水塗料、付箋接着剤に使われる特殊シリコーンの製造にも使われる。白金族合金は非常に硬く耐久性があり、発光ダイオードの製造に使われる高純度単結晶のような化学物質や合成物質の製造に使われる工業用るつぼのコーティングとして最もよく知られている。白金族は、ガラス繊維、フラットパネル、液晶ディスプレイの製造に使用されている。白金はペースメーカーなどの医療用インプラントに使われている。白金族は超合金添加剤にも使用されている。エレクトロニクス産業では、白金族は記憶容量を増やすためにコンピューターのハードディスクに使用され、電子デバイス、ハイブリッド集積回路、積層セラミックコンデンサー（[2]）に広く使われている。高純度に精製された白金やルテニウムの金属や合金は、金属シリサイド、拡散バリア層、半導体ディスクリート・デバイスや集積回路製造の電極などの材料として使用されている。

5.3.12 金

金は宝飾品として、中央銀行の自国通貨準備として、エレクトロニクス産業のハイエンド素材として使用されている。世界の金消費量は、宝飾用47％、地金用21％、中央銀行およびその他の機関用14％、公式コイン、メダル、レプリカコイン用10％、電気・電子用7％、その他1％と推定されている。導電性金球体は現在、世界のエレクトロニクス産業において、異方性導電性金球体を含む超ファインピッチ・フレキシブル接続に不可欠な主要材料となっている。粘着フィルム(ACF)は、主にフラットパネルディスプレイ、ハードディスクドライブヘッド、マイクロ波高周波通信、メモリーモジュール、光結合素子、表面パッケージなどに使用されている。(SMT）などである（[68]）。金ナノワイヤは、負荷センサー、触媒センサー、ひずみセンサーなどのバイオセンサー分野で実用化されている（[69]）。わずか数個の原子からなるナノ断片に分割すると、金は非常に効果的な触媒になる。一酸化炭素とアセチレンの塩酸分解に最適な触媒であることに加え、金はオレフィンのエポキシ化、アルコールの酸化の触媒としても効率的である。パラジウムと組み合わせた金は、水素と酸素から過酸化水素を直接製造する触媒としても優れている（[70]）。金のような貴金属は、最先端の半導体パッケージ材料でもある。

5.4 戦略的非金属鉱物

5.4.1 高純度石英

石英鉱物の原料は、第一に石英鉱物の結晶を直接利用すること、第二にガラス、セラミックス、耐火物などにSiO2成分を供給すること、第三に金属ケイ素を製造することの3つの方法で工業的に利用されている。石英鉱物の結晶と金属ケイ素の利用には、原料として高純度の石英（SiO2含有率99.9%以上）が必要である。今日の金属ケイ素の大規模な生産は、シリカと炭素の混合物を電気炉で加熱することによって達成され、金属ケイ素の90％、自動車用アルミニウム合金や、グリース、樹脂、ゴム、シーラントとして広く使用されているシリコーングリースなどの合金や化学物質の製造に使用されている。二酸化ケイ素エアロゲルは非常に効果的な絶縁材料である。わずかな割合（約5％）の高純度金属シリコンは、コンピューター・チップ、パワー・トランジスター、太陽電池、液晶ディスプレイ、半導体検出器などのさまざまな電子機器に使用されている。また、多孔質シリコンは、その発光特性や大きな表面積により、さまざまなセンサーの開発を促進し、ナノ多孔質シリカ粒子は、触媒作用、分離、環境浄化、薬物放出、ナノテクノロジーに利用できる。  “ブラックシリコン”   は、表面のスパイク間に可視光を閉じ込めることで光吸収特性を大幅に向上させ、太陽エネルギー収量への応用をより有望なものにしている（[71]）。金属ケイ素は四塩化ケイ素（SiCl4）または三塩化ケイ素（SiHCl3）に変換さ、水素還元によって分離・精製されてポリシリコンとなる。超高純度多結晶シリコンは石英るつぼに入れ、引き上げ法（チョクラルスキー法）で単結晶シリコンにする。太陽電池の製造には、多結晶シリコンと単結晶シリコンの両方が使用される。単結晶シリコンのインゴットは、薄い板状に切断され、研磨されてシリコン半導体基板として使用される。

半導体プロセスの酸化、拡散などの工程では、シリコン基板を石英ボート、石英チューブに入れる必要があります。これらの石英ルツボ、石英ボート、石英管は、99.998％以上のシリカ含有高純度石英原料を使用する必要があります。この純度の高い石英は、宇宙船の光学システム、赤外線追跡システム、ビームスプリッター、エキシマレーザー、光検出器、その他の窓ガラスの製造にも使用されています。二酸化ケイ素含有量99.99%～ 99.998%の高純度石英原料は、石英光ファイバー、レーザーガラス、ミサイル、レーダーレドームなどの製造に使用できます。二酸化ケイ素含量99.9%～  99.99%の高純度石英原料は、金属ケイ素、エアロゲル、太陽光発電ガラス、情報ディスプレイガラス、航空宇宙ガラス、石英球状粉末などの生産に使用でき、そのうち、石英球状粉末はプリント基板のほか、航空機、ロケット、人工衛星などの耐熱部品にも使用される。

 

5.4.2 天然黒鉛

電池、ブレーキパッド、潤滑剤、粉末冶金、耐火物、製鉄などが今日の黒鉛の主な用途である。携帯電話やタブレット型コンピュータのチップの放熱には、すべて天然黒鉛の放熱フィルムが使用されています。熱伝導率の高いフレキシブルグラファイト（放熱）フィルムは、宇宙船の3ラインアレイ電荷結合ステレオカメラの撮像品質を保証する重要な条件である。天然黒鉛は高温高圧法によるダイヤモンド合成の原料である。球状黒鉛はリチウムイオン電池の負極材として、フッ素化黒鉛はリチウム一次電池の負極材として、膨張黒鉛は燃料電池のバイポーラプレートとして使用されており、今後黒鉛の最も重要な用途となる可能性がある。膨張黒鉛（軟質黒鉛）は、原子力バルブのシール材、航空機エンジンのシリンダーガスケット、船舶の防食コーティング、赤外線遮蔽（ステルス）材、レーダー遮蔽材などにも使われている。また、フッ素化黒鉛は航空機エンジンの潤滑油としても使用されている。米国が開発した黒鉛・エポキシ樹脂複合材料（スーパーブラックパウダー）は、レーダー波の吸収率が99％に達し、低温環境下でも強靭である。等方性黒鉛は、単結晶シリコン炉、非鉄冶金連続鋳造黒鉛結晶、放電加工黒鉛電極、高温ガス炉炉心構造物などの製造に使用される高付加価値材料である。グラフェンは透明導電材料として、従来のタッチスクリーン用インジウムスズ酸化膜に取って代わる可能性があり、将来的には、グラフェンを高周波電子デバイスや光電子デバイスの製造に利用することも考えられる。

5.4.3 蛍石

蛍石の50％以上がフッ素産業で使用され、まずフッ化水素（フッ化水素酸）に変換され、他のフッ素化化学物質の生産の主原料となる。その他の主な用途には、セラミック、ガラス、製鋼（フラックス）、鋳鋼、溶接棒コーティングなどがある。フッ化水素酸はアルミニウム精錬の主要原料である。電子等級のフッ化水素酸は大規模な集積回路、薄膜トランジスタおよび他のエッチングおよびクリーニングプロセスで使用され、半導体プロセスで最も広く利用された化学薬品の1つである。フッ化水素酸はまた水酸化ベリリウムを核純度のベリリウムの金属を作り出すために分解し、精製するための主要な材料である。六フッ化ウランは、現在のウラン濃縮・精製プロセスの気体拡散遠心分離法の主要材料である。六フッ化硫黄は電気機器の絶縁媒体として使用される。フッ素化合物の最もよく知られた例はテフロン（ポリテトラフルオロエチレン）で、こびりつかない調理器具に広く使われている。現在、医薬品の約20、農業用化合物の30％がフッ素を含有している（[72]）。電池の分野では、変性ポリフッ化ビニリデンはリチウムイオン電池の隔膜材料であり、六フッ化リン酸リチウムはリチウムイオン電池の電解質の主要成分である。二フッ化マグネシウムはミサイルの赤外線追尾装置の窓材や宇宙船の紫外線光学機器のレンズ材として、フッ素含有塗料はレーダー用表面塗料や船舶の防食塗料として使用されている。フッ素ガスはフッ素原子レーザーに使用され、ポリフッ化ビニリデンは圧電材料として海底探知網やソナーなどに使用されている。

5.4.4 ホウ素

ホウ素の主な用途はガラスとセラミックスの製造であり、研磨剤、洗剤、殺虫剤、断熱材も重要な用途である。ホウ素には2つの安定同位体10Bと11Bがある。10)Bに富む物質は優れた中性子吸収体であり、原子力用途に使用される。の半導体ドーパントとして使用されている。

11Bの中性子吸収断面積が小さいため、半導体ドーパントとして使用されるp型半導体の製造は、電子機器の耐放射線性や耐干渉性を効果的に向上させることができる。高純度ホウ素粉末（99％）は固体ロケットのホウ素リッチ燃料推進剤として使用され、ホウ化物は宇宙用原子炉の制御棒やノーズコーン、翼の前縁、エンジンターボファンなどの超高温部品の材料として使用されている。核磁気共鳴、磁気浮上列車、高効率送電などの用途では、二ホウ化マグネシウム超電導材料が有望視されている。ホウ素はまた、ネオジム-鉄-ホウ素系永久磁石材料の成分でもある。

5.5 特殊ガス鉱物 – ヘリウム

物理学者、医師、原子力エンジニアは、原子衝突実験、核磁気共鳴（NMR）、原子炉を適切な低温に冷却するために液体ヘリウムを利用している。中でも核磁気共鳴は、ヘリウムの最大の用途である。物理学、医学、原子力用途の極低温物質としての補助的役割に加え、アーク溶接工が不活性シールドとして、ロケット科学者が燃料タンクを加圧するために、深海潜水士が長時間の潜水中に窒素麻酔を防ぐために酸素と混合して使用する。ヘリウムネオン・レーザーは、可視波長のコヒーレント光を発生させるために広く使用されており、1978年に最初の商業用光ディスク記憶媒体がヘリウムネオン・レーザーを使用して情報を読み取った。最近では、ヘリウムイオンビームがナノエレクトロニクスやナノフォトニックデバイスの製造やイメージングに使用できることが実証されている。ヘリウムはまた、他の元素と結合して励起分子を形成することができる。励起分子は、高圧力と電気刺激の条件下で、ヘリウムと他の元素（ヨウ素、タングステン、硫黄など）から構成され、半導体加工や眼科手術などで使用されるレーザーの製造に最も一般的に使用されている（[73]）。半導体産業では、シリコンやゲルマニウムの結晶を成長させるための保護ガスとして高純度ヘリウムが使用されている。ヘリウムは光ファイバー製造の冷却ガスとしても使用される。

6 主要鉱物の世界概況

6.1 バルク鉱物

6.1.1 鉄

2020世界の鉄鉱石生産量（鉄鉱石精鉱）は24.7億トンで、オーストラリアが1億トン以上、ブラジルが3.88億トン、中国が1億トン以上と。

3億6,000万トン、インド2億400万トン、ロシア1億トンで、この5カ国を合わせると世界の生産量の80％を占める。世界の鉄鉱石資源は豊富だが、その分布は非常に偏っている。 2021年、世界の鉄鉱石埋蔵量（鉄分）は850億トンとなり、100億トン以上の国は、オーストラリア250億トン、ブラジル150億トン、ロシア140億トンで、世界の埋蔵量の64％を占める（[]74]）。

現在、工業鉱業に重要な鉄鉱石鉱床は、主に（BIF）堆積変成型、スカルン型、マグマ型、火山型、堆積型などの生成型を含む。その中で、（BIF）堆積変成型鉄鉱石鉱床とその酸化鉱床は、世界の埋蔵量の60%～ 70%、世界の鉄リッチ鉱石埋蔵量の70%以上、世界の鉄鉱石生産量の90%占める。堆積変成鉄鉱石も中国の鉄鉱石の主な種類で、埋蔵量の半分以上を占めるが、鉱石の品位は低く、付随する成分が多く、そのほとんどは炉に投入する前に複雑な選鉱プロセスで処理する必要がある。中国四川省パンシ地域の基底層状岩体に付随するマグマ性バナジウム・チタン・マグネタイト分布域は、世界最大のバナジウム・チタン・マグネタイトの集積地であり、世界のバナジウム・チタン資源パターンにとって大きな意義がある。

 鉄鉱石は世界50カ国以上で生産され、オーストラリア、ブラジル、インド、南アフリカは、世界の風景に大きな影響を与えている。オーストラリアのヘマタイト粉末は、良好な焼結性能を持っているアジアの製鉄所は、鉱物の主な種類の鉱石成分を焼結している。茶色の鉄鉱石は、低リン、Al（OH）の低含有量に起因する鉱石の一部（3）、使用コストを削減するだけでなく、多数の大部分は、高炉スラグの量を減らすことができますが、現在、日本の製鉄所や中国の宝鋼と使用の他の企業で多数使用されています。ブラジルの鉄鉱石は、高品位、低アルミニウム含有量、より少ない有害な不純物、良好な焼結性能と他の特性を持って、ブラジルのポートの良好な条件と相まって、一般的に世界中の製鉄所で使用されています。ヨーロッパはブラジルに近く、低運賃は、ブラジルの鉄鉱石輸出のための主要な市場です。インドの鉱石は、一般的にその良好な品質と輸送距離の利点のためにアジアの製鉄所に歓迎されています。南アフリカの塊鉱石は非常に良い高炉直入原料であり、粉鉱石は寒い地域での使用に適しています。しかし、南アフリカの鉄鉱石カリウム、ナトリウムおよび他のアルカリ金属含有量が高く、高炉の寿命の長期的な使用は不利である。南アフリカの塊鉱は主に欧州市場に輸出され、微粉鉱は主に中国の中小製鉄所に供給される[75]。

世界の鉄鉱石貿易は、基本的に豪州、ブラジル、南アフリカなどが中国、日本、韓国、EUに輸出する状況を形成している。2020年、中国は11.7億トンの鉄鉱石を輸入し、オーストラリアとブラジルからの輸入がそれぞれ全体の60%と20%いる。データによると、中国の鉄鉱石輸入比率は76%である。

6.1.2 マンガン

2020年の世界のマンガン鉱石生産量は890万トンで、そのうち南アフリカが650万トン、オーストラリアが333万トン、331万トン、中国が134万トンで、世界生産量の76％を占める。

2021年の世界のマンガン鉱石埋蔵量は15億トンで、そのうち南アフリカが6億4,000万トン、オーストラリアが2億7,000万トン、ブラジルが2億7,000万トン、ウクライナが1億4,000万トンで、これらを合わせると世界の埋蔵量の88％を占める[74]。ウクライナのマンガン鉱石は品位が低く、リンを多く含む。ガボンのマンガン鉱石の埋蔵量は1億トン未満である。

この鉱石は品位が高いが（6100万トン）、マンガン鉱石の世界供給にとって非常に重要である。

マンガン鉱床の主な種類は、堆積型、火山-堆積型、堆積-変成型、熱水型、風化型、海底ノジュール-クラスト型である。世界の高品位マンガン鉱石（マンガンを35％以上含む）は、主に南アフリカ、オーストラリア、ガボン、ブラジルにある。南アフリカのマンガン鉱石は冶金グレードの高品質マンガンを多く含む鉱石で、化学グレードのマンガン鉱石は主に南アフリカの北東部で生産されている。オーストラリアは世界有数の高品位マンガン鉱石の生産・輸出国である。ガボンはマンガンを多く含む鉱石と電池用マンガン鉱石の世界的に有名な生産・輸出国である。ブラジルはマンガン鉱石資源の分布が広く、高品位の電池用マンガン鉱石を生産している（[]76]）。中国のマンガン鉱石資源は、   「小、貧、雑、細特徴を示し、採掘条件が複雑で、冶金処理が難しい。近年、貴州省北東部で発見された深さ1,000m以上の堆積性炭酸マンガン鉱床は規模が大きく、現在国内で採掘されているマンガン鉱石よりも品位が高く、その科学的利用は中国のマンガン鉱石の需給パターンを変える可能性が高い。2020年、中国のマンガン鉱石消費量は4206万トンとなり、そのうち国内消費量は150万トンとなる。マンガン鉱石の生産量は1,031万トンで、3,166万トンが輸入された。南アフリカから370万トン、オーストラリアから535万トン、ガボンから474万トン、ブラジルから280万トン、ガーナから187万トン、コートジボワールから117万トン、マレーシアから86万トン、ミャンマーから56万トンで。国内マンガン鉱石の品位が低いため、2020年の中国のマンガン鉱石依存度は金属量ベースで90%以上になる（[77]）。

6.1.3 銅

2020年の世界の鉱山銅生産量は2,060万トンで、チリが573万トン、ペルーが215万トン、中国が172万トン、コンゴ民主共和国（DRC）が160万トン、アメリカが120万トンで、世界の生産量の60％を占め、精銅生産量は2,530万トンで、100万トン以上が生産される。

2021年、世界の銅埋蔵量は8.8億t、埋蔵量5,000万t以上の国はチリ2億t、オーストラリア9,300万t、ペルー7,700万t、ロシア6,200万t、メキシコ5,300万tで、この5カ国を合わせると世界生産量の64%を占める（[74]）。2021年の世界の銅埋蔵量は8億8,000万トンで、埋蔵量5,000万トン以上の国は、チリ2億トン、オーストラリア9,300万トン、ペルー7,700万トン、ロシア6,200万トン、メキシコ5,300万トンで、5ヵ国合計で世界の埋蔵量の55%を占める（[74]）。

世界の銅鉱の主な種類は、ポルフィリー、堆積層状、マグマ性硫化物、火山性塊状硫化物、酸化鉄銅-金、スカルンであり、それぞれ世界の総資源埋蔵量の69.0％、11.8％、5.1％、4.9％、4.7％、2.2％、合計97.7％を占める（[78]）。ポルフィリー銅鉱は世界で最も重要な銅資源であり、関連する金、モリブデン、亜鉛も大きな経済的価値を持つ。超大型（500万トン以上）のポルフィリー銅鉱山は、環太平洋鉱床（チリ、ペルー、アメリカ、パナマ、インドネシア、フィリピン、パプアニューギニアなど）、テチス− ヒマラヤ鉱床（中国、パキスタンなど）、古アジア鉱床に集中している。

(モンゴル、カザフスタンなど）、環太平洋鉱区は特に南米のアンデスベルトに集中している。中央アフリカの鉱区で主に産出（コンゴ）

堆積岩タイプの層状銅鉱床（金、ザンビアなど）は経済的価値が高く、コバルトの主要な供給源である。この種の銅鉱石はロシア、ポーランド、アフガニスタン、カザフスタン、チリ、オーストラリアなどでも産出される。代表的なマグマチック硫化鉱床は、ロシアのノリリスク− タルナハ・ニッケル銅鉱山、アメリカのダルース銅・ニッケル鉱山、カナダのショーデブリー・ニッケル銅・白金族元素鉱床、中国甘粛省の金川銅・ニッケル鉱山などである。代表的な火山性塊状硫化鉱床は、ポルトガルのネブサン− コルボ亜鉛・銅鉱床などである。代表的な鉄酸化銅・金鉱床は、オーストラリアのオリンピック・ダム銅・ウラン・金・レアアース・鉄鉱床などである。典型的なスカルンタイプの鉱床としては、アメリカのパンプキンバレー銅山、中国安徽省銅陵市の東卦山銅山などがある。

銅は世界50カ国以上で採掘されている。100種類以上の

万トンの銅を生産する5カ国、オーストラリア、ザンビア、ロシア、メキシコ、カナダ、カザフスタン、インドネシア、ポーランドも重要な銅生産国で、上記13カ国で世界生産量の86.2％を占める。チリのナショナル・カッパー、スイスのキヤノン、オーストラリアのBHPビリトン、アメリカのフリーポート− マクモラン、アメリカのサザン・カッパー、カナダのファースト・クォンタム・マイニング、ポーランドのカッパー・グループ、イギリスのリオ・ティント、チリのアントファガスタ、イギリスのアングロ・アメリカンなどが、2020年の世界の銅生産量の86.2％を占める10大企業である。45パーセントである。銅精鉱の主な輸出国はチリ、米国、インドネシア、カナダ、ブラジル、オーストラリアなどで、主な輸入国は中国、日本、インド、韓国、ドイツ、スペイン、フィリピン、ブルガリア、ブラジル、スウェーデンなどで、これら10カ国の輸入量は世界の輸入量の80％いる。精銅の主な輸出国はチリ、ザンビア、インド、ペルー、日本、オーストラリア、ロシア、ポーランドなどで、主な輸入国は中国、ドイツ、アメリカ、イタリアなどである。世界の銅貿易の主要国は、米国、英国、フランス、ドイツ、イタリア、日本、中国であり、ドイツと日本は純輸出国、米国と中国は純輸入国である。

中国は現在、世界最大の銅生産国であり輸入国でもある。チリ、ペルー、モンゴル、メキシコ、オーストラリアが中国の銅精鉱の主な輸入先であり、チリ、インド、カザフスタン、日本、ペルーが中国の精銅の主な輸入先であり、ザンビアとチリが中国の陽極銅の主な輸入先である（[79]）。

銅精鉱の見かけの消費量は約1,190万トンで、銅地金の外部依存度は82％である。

6.1.4 アルミニウム（ボーキサイト）

2020年の世界のボーキサイト生産量は391百万トンで、20百万トンを超える

世界で最もトン数の多い国は、オーストラリア（1億400万トン）、中国（270万トン）、ギニア（150万トン）、アメリカ（150万トン）である。

ブラジル（8600万トン）、ブラジル（3100万トン）、インドネシア（2080万トン）、インド（150万トン）、米国（150万トン）である。この6カ国は世界生産の90.7％、2,020万トンを占めている。世界のアルミニウム生産量は6,510万トンで、そのうち中国が3,710万トンと57%を占めている。ロシア、インド、カナダ、アラブ首長国連邦のほか、オーストラリア、バーレーン、ノルウェー、米国、アイスランドも重要なアルミニウム生産国である。2021年の世界のボーキサイト埋蔵量は320億トンで、そのうち20億トン以上の国は、ギニア74億トン、ベトナム58億トン、オーストラリア53億トン、ブラジル27億トン、ジャマイカ20億トンで、この5カ国で世界全体の72.5%を占めている（[)(74)(])。5カ国合計で世界全体の72.5％を占める([)74]。

世界にはラテライトとカルストの2種類のボーキサイトがある。ラテライト型が全体の90％を占め、カルスト型は約10％である。ラテライト型の主なアルミニウム含有鉱物はアルミナ三水和物であり、カルスト型の主なアルミニウム含有鉱物はスティブナイト一水和物とコンドライト一水和物である。アフリカ西部のラテライト質ボーキサイトは、世界におけるボーキサイトの主な供給源のひとつであり、ボーキサイト資源が比較的豊富な国には、ギニア、カメルーン、ガーナなどがある。南米北部のラテライト質ボーキサイトは、主にブラジル、ガイアナ、スリナム、ベネズエラで産出される。インドもラテライト・ボーキサイトの重要な資源国である。東南アジアのラテライト・ボーキサイトは、主にベトナムとインドネシアに分布している。オーストラリアのボーキサイト資源もラテライト型であり、クイーンズランド州北部と西オーストラリア州のダーリング山脈は、ボーキサイトの集中地域として世界最大級の開発実績がある。ヨーロッパと地中海諸国ギリシャ、トルコ、イタリア、ポルトガル、スペイン、フランス、ハンガリー、クロアチア、ボスニアヘルツェゴビナと他の広く開発カルストボーキサイト。カリブ海地域のジャマイカのカルスト・ボーキサイトは、世界のボーキサイト需給パターンの中で重要な位置を占めている。イランも重要なカルストボーキサイト資源国である。中国のボーキサイト資源の90％以上がカルストボーキサイトである。(溶剤タイプ）[80].世界のボーキサイト海上出荷量は2012年の7,600万トンから2019年には1億3,900万トンに増加し、ギニア、オーストラリア、インドネシアが主な輸出国、中国、欧州、北米が主な輸入国となっている。 2019年には、ギニア（628万トン）、オーストラリア（3,700万トン）、インドネシア（1,400万トン）、ブラジル（711万トン）が世界の輸出量の89％を占め、中国（1億501万トン）、欧州（1,932万トン）、北米（711万トン）、中国（1,051万トン）、欧州（1,932万トン）、北米（711万トン）となっている。

(739万トン）が世界の輸入量の91％を占めている。現在、世界のボーキサイト需要の中心は依然として中国、欧州、北米である。ギニアのボーキサイトは主に中国とヨーロッパに輸出され、オーストラリア、インドネシア、マレーシアのボーキサイトの95%以上は中国に輸出され、ブラジルとジャマイカのボーキサイトは主にアメリカとヨーロッパに輸出されている[81] 。ボーキサイト生産は高度に集中しており、上位3社（Rio Tinto、Alcoa、Winning Alliance）が2019年の世界生産量の41%を占める。中国の2019年の国内ボーキサイト生産量は6,840万トンで、外部への依存度は物量ベースで60%と推定される。

6.1.5 塩化カリウム KCl

2020年の世界のカリ生産量は4,400万トンで、カナダ（13億8,000万トン）が150万トン以上を生産する。(810万トン）、ロシア（811万トン）、ベラルーシ（740万トン）、中国（740万トン）、米国（740万トン）である。(6百万トン）4カ国合計で世界生産の80％を占める。 2021年、世界のカリ埋蔵量は35億トンを超え、カナダ（11億トン）、ベラルーシ（7.5億トン）、ロシア（4億トン）、中国（3.5億トン）、米国（2.2億トン）の5カ国合計で世界生産の80％を占める。さらに、イスラエルとヨルダンは死海からカリを採取しており、その中には約20億トンの塩化カリウムが含まれている（[74]）。

カリ資源は、カリ塩鉱床、カルナライト鉱床、カリ長石鉱床のような固体のカリ鉱石の形態と、硫酸塩、塩化物、硝酸塩を含むカリ含有かん水の形態に分けられる。固体のカリウム鉱石の割合は85パーセントである。

鹹水カリの割合は％である。固体のカリ資源はカナダ、ロシア、ベラルーシ、タイ、ラオス、ヨーロッパなどに集中しており、鉱床のタイプは海相発生が主流で、主な鉱石はカリ塩とカルナライトである。アメリカのカリ含有ブラインは硫酸塩型、イスラエルとヨルダンは塩化物型、チリは硝酸塩型である。中国のCharkhanとLop Norは塩化物型である。カナダのサスカチュワン盆地、ロシアのウラル山脈の端にある上部カム盆地、ベラルーシのネルパ盆地にあるハスタロビンの3つの主要なカリ鉱山が、世界の確認埋蔵量の71パーセントを占めている。ポタシュの生産は非常に集中しており、カナダのNutrien、ロシアのUralkali、Belarusk Ali、カナダのMosaic、中国のSalt Lake Corporation、ドイツのK+S、イスラエルのICL、ヨルダンのArab Potash、中国のZangger Potash、中国のGuotou Potashの10社が世界の生産量の90％を占めている（[82]）。

中国、米国、インド、ブラジルは世界の主要なカリ消費国である。カナダ、ロシア、ベラルーシなどの主要なカリ生産国は、世界全体の約70％を占めるカリの自国消費量が少なく、自国のカリ資源の流通量が少ないため、大量のカリを輸入する必要がある。カナダ、ロシア、ベラルーシなどの主要なポタシュ生産国は、自国でのポタシュの消費量が少なく、生産量の約3/4が輸出用となっている。 2019年、中国のカリ肥料総生産量は966万t（物量、以下同じ）、輸入量は921万tで、自給率は50％を超えている。主な輸入元国はカナダ（325万t）、ロシア（217万t）、ベラルーシ（187万t）、イスラエル（88万t）、ヨルダン（68万t）、ラオス（0.2万t）である（[83]）。

 

6.2 “トリプルレア “金属鉱物

6.2.1 レア・アース

2020年のレアアース鉱石（希土類酸化物、以下同じ）の世界生産量は24万トンで、そのうち中国が14万トンを生産し、58%を占める。年には120 Mtの世界埋蔵量が確保され、そのうち44 Mtが中国、22 Mtがベトナム、21 Mtがロシアとパキスタンで生産される。

この4カ国を合わせると、世界の埋蔵量の90％を占め、西側4カ国でそれぞれ2,100万トンが埋蔵されている。他に埋蔵量が多い国は、インドが690万トン、オーストラリアが400万トン、アメリカが180万トン、グリーンランドが150万トンである（[74]）。

1990年代末以降、中国は世界全体の平均1.5％を供給してきた。

レアアース供給量の90%  「中国のレアアース材料、デバイス、および省エネランプ、マイクロモーター、ニッケル水素電池などの最終製品は、世界各国、特に先進国のハイテク産業発展のニーズを満たしている」   （中華人民共和国国務院情報弁公室、中国のレアアース状況と政策、2012年6月）。長年の高密度開発の後、中国のレアアース資源は埋蔵量が減少し、特に中重質レアアースの埋蔵量が減少し、レアアース資源における中国の優位性は徐々に弱まりつつある。近年、世界各国はレアアース鉱物の探査・開発に一層の関心を寄せている。不完全な統計によると、37カ国261社が合計429のレアアースプロジェクトを開発、8～ 10万トンの新規レアアース鉱山生産能力が立ち上げられている[84]。2021年には、カリフォルニア州マンティン峠のセリウムフルオロカーボン(フッ化セリウム)鉱山、米国南東部のモナザイト鉱山が採掘された。中国もまた、世界のレアアース製錬・分離製品の唯一の供給源ではなくなった。オーストラリアのライナス・コーポレーションは、中国以外では最大のレアアース製錬・分離製品サプライヤーであり、世界生産量の約10％を占めている。ライナス・オーストラリアと米国のブルーライン・コーポレーションは、米国にレアアース分離ラインを建設する合弁事業を計画しており、ライナスは 1     200   t/年の原料を供給する。    MPがテキサス州フォートワースで建設を開始した初のレアアース金属・合金・磁石製造施設は、年間約1,000トンのネオジム磁石を生産する能力を持ち、拡張の余地もある。米国防総省は、カリフォルニア州マウンテン・パスにあるMPマテリアルズ社のレアアース製造施設で重希土類元素の精製・分離を行うための資金をMPマテリアルズ社に供与した。オーストラリアのPeak Resources Limitedは、タンザニアのNguallaプロジェクトから産出されるレアアース鉱石を処理するため、イギリスのTees Valleyにレアアース分離プラントを建設する計画です。AP通信は2022年8月23、カナダのトロントを拠点とするレアアース加工企業のニュー・パフォーマンス・マテリアルズがグリーンランドで採掘権を購入し、グリーンランド南西部のサルファトク鉱山で採掘し、エストニアにある同社の工場に鉱石を出荷する計画であると報じた。

中国のレアアース鉱物の輸入は、2008年から2018年の間に20倍に増加した。永久磁石製品の輸出額は倍増し、レアアース金属とレアアース混合製品の輸出額は倍増した。レアアース鉱物とチタン合金の輸出は、頃に急増した後、安定した。上流のレアアース鉱物の輸入元は主にオーストラリア、チリ、ミャンマー、イランで、輸出先は日本、韓国、デンマーク、米国である。中流のレアアース金属および複合材料の輸入元は主にマレーシアで、米国と日本が輸入元および主要輸出国である。川下のレアアース永久磁石製品の輸入元は主に日本とフィリピンだが、輸出先はより分散しており、米国、欧州、日本、「一帯一路沿線諸国（  ）をターゲットとしている（[85]）。中国はレアアースの原料鉱石を一部輸入しているが、レアアース金属および複合材料、レアアース永久磁石、その他の製品を大量に輸出しており、レアアースの純輸出国であり、輸出比率は約40%である。現在、中国はレアアース分野で絶対的な優位性を持っているわけではない。レアアース製品の最大の輸出国であるが、ハイエンド素材（高性能ネオジム系永久磁石材料、高純度レアアースなど）とその応用技術には、日本や米国などの先進国との間にまだ隔たりがある。中国はまだレアアース産業の強国ではなく、大国に過ぎない。中国のレアアース生産と開発の技術レベルを継続的に向上させ、レアアースにおける中国の優位な地位を真に維持・強化する。

6.2.2 リチウム

2020年のリチウム鉱物の世界生産量（リチウム含有量）は82.5 Mtとなり、オーストラリア（39.7 Mt）、チリ（21.5 Mt）、中国（13.3 Mt）が全体の90%を占める。アルゼンチン（0.59 Mt）とブラジル（0.14 Mt）も重要なリチウム生産国である。2021年の世界リチウム埋蔵量の22 Mtは、チリ（9.2 Mt）、オーストラリア（5.7 Mt）、アルゼンチン（5.7 Mt）、中国（1.33 Mt）によって生産される。(220万トン）、中国（150万トン）が埋蔵量の84％を占めた。 米国(750,000トン）、ジンバブエ（220,000トン）も重要なリチウム資源国である（[74]）。リチウムはしばしば2つの形態で産出される。硬岩リチウム鉱山は、花崗岩、ペグマタイト、ドロマイト、堆積岩で産出され、鹹水リチウム鉱山は、塩湖、地下ブライン、油田・ガス田水中のイオンの形で産出される。世界の主なリチウム濃集地域には、カナダ・ケベック州北部ジェメズ・ベイ・ペグマタイト・リチウム鉱山、ワバッシュ・ペグマタイト・リチウム鉱山、アメリカ合衆国・ノースカロライナ州クリーブランド・キングスマウンテン・ペグマタイト・リチウム鉱山、ネバダ州キングス・バレー堆積岩リチウム鉱山、シルバーピーク塩湖リチウム鉱山、ボリビア・ポトシ州ウユニ塩湖リチウム鉱山、チリ・アントファガスタ州アタカマ塩湖リチウム鉱山、リオ・ティントAu.チリ、アントファガスタ州、リオ・ティント社アタカマ塩原、アルゼンチン、Nx− ウノ塩原、アルゼンチン、サルタ州ウンブレムエルト塩原、アルゼンチン、フフイ州カウチャ− オラロス塩原、ジンバブエ、カタマルカ州ビダ塩原ジンバブエ、フォート・ビクトリアのビキタ・ペグマタイト・リチウム鉱山およびカマティヴィ・ペグマタイト・リチウム鉱山；コンゴ民主共和国、カタンガ州のマノノ− キトトロ・ペグマタイト・リチウム鉱山；オーストラリア、イェルガオン地域のグリーンブッシュ・ペグマタイト・リチウム鉱山およびマウントメリオン・ペグマタイト・リチウム鉱山；セルビア、ベオグラードのパガングレ・ペグマタイト・リチウム鉱山；ヤッダ堆積リチウム鉱山；チェコ共和国、ボヘミア高原のシノビッチ・ペグマタイト・リチウム鉱山；オーストリア、ウォルフスベルク・ペグマタイト・リチウム鉱山。セルビア・ベオグラードのシノビック・ペグマタイト・リチウム鉱山、チェコ・ボヘミア高原のシノビック・ペグマタイト・リチウム鉱山、オーストリアのウォルフスベルク・ペグマタイト・リチウム鉱山、アフガニスタン・ウルズガン州のタガウロ・ペグマタイト・リチウム鉱山、中国・青海省のチャルハン・ソルトレイク・リチウム鉱山、四川省西部のメカ・ペグマタイト・リチウム鉱山である（[86]）。

中国、日本、韓国は世界のリチウム資源の主な消費国であり、中国は最大の輸入国である。以降、中国の輝石リチウム精鉱とリチウム塩の輸入量は伸びを示しており、外部依存度は70%を超えている。2020、中国の輝石リチウム精鉱の輸入量は約145万トンとなり、オーストラリアが主な輸入元となる。2020年、中国の炭酸リチウムの輸入量は5万100トンとなり、チリとアルゼンチンが主な輸入元となる（1000トン対1,000トンまでの比率）。中国の2020年の炭酸リチウム輸入量は5,010万トンで、チリとアルゼンチンが主な輸入元となる。(7,488輸出され、その90％が韓国と日本向けであった（99.74％）。すべて

世界の水酸化リチウム生産能力の90%は中国に集中しており、中国の水酸化リチウムは主に輸出され、2020輸出量は57,000トンで、95%は日本と韓国に輸出される。 2020、韓国は31,200トンの炭酸リチウムを輸入し、その87%はチリから輸入される、水酸化リチウムは36,200トンが輸入され、その79％は中国からであった、2020年、日本は炭酸リチウムを1,770万トン輸入し、その75%はチリから、13%は中国から、11%はアルゼンチンから、水酸化リチウムを3,250万トン輸入し、その80%は中国から、16%は米国からである（[87]）。2022年3月、オーストラリアのリチウム鉱山会社コア・リチウムは、2023年から4年間にわたり11万トンの輝石リチウム精鉱をテスラに供給する供給契約をテスラと締結したと発表した。  これは、別の豪州リチウム生産会社   ライオンタウン・リソース社との2024年から5年間にわたる合計70万トンの輝石リチウム精鉱のテスラからの購入契約に続くものである。さらにテスラは、豪州のリチウム鉱山会社であるキッドマン社およびピードモント・リチウム社とリチウム精鉱の供給契約を、中国のガンフェン・リチウム社と3年間の供給契約を締結している。さらにテスラは、オーストラリアのリチウム鉱山業者であるキッドマン社およびピードモント・リチウム社とリチウム精鉱の供給契約を、中国の甘峰リチウム社とバッテリーグレードの水酸化リチウムのした。

6.2.3 ベリリウム

2020年における世界のベリリウム生産量は250トンで、米国（165トン）と中国が多い。

両国で全体の94％（70 t）を占める）。世界のベリリウム埋蔵量のデータは現在入手できないが、資源量は10万トン以上と推定され、その60％は米国にある（[)74]。

現在入手可能なベリリウム含有鉱物は、主にヒドロキシケイ酸ベリリウムとベリルの2種類である。米国には、世界で最も豊富なベリリウム鉱床がある。ブラジルとインドには、花崗岩ペグマタイト・ベリル型のベリリウム鉱石が豊富にある。ロシアのベリリウム鉱石は、ほとんどが花崗岩ペグマタイト型またはベリル− 雲母勘定型である。米国はベリリウム資源大国であるだけでなく、世界で最も長いベリリウム資源利用の歴史を持つ国でもあり、世界のベリリウム鉱業に大きな影響を与えている。米国ラッシュ・ウェルマン社で生産されるベリリウムは、欧米諸国のニーズを十分に満たしている。米国は、ベリリウム製品の主要輸出国であると同時に、ベリリウム原料の輸入国でもある。発展途上国からのベリリウム資源（ベリル）は米国に流れ、米国は世界の先進国にベリリウムの半製品と完成品を供給している。米国は、純粋なベリリウム金属を特定の国にのみ輸出している。

中国に2社しかないベリリウム鉱石メーカーは、主にベリライト型ベリリウム鉱石の選鉱・製錬技術を習得しており、ハイドロキシシリコンベリリウム石型ベリリウム鉱石の選鉱・製錬技術の習得は少ない。そのため、中国・新疆ウイグル自治区白羊河のベリリウム鉱山は、当分の間、開発・利用されていない。現在、中国におけるベリリウム鉱物の年間需要は約150トンで、輸入比率は50%を超えている。中国の主な輸入先は、カザフスタン、マダガスカル、エチオピア、米国、ノルウェーなどである。現在、アフリカの供給基地はまだ成熟しておらず、中国企業は国際的な大規模ベリリウム採掘企業と長期供給契約を結んでいないため、ベリリウム鉱物原料の安定供給は保証されていない[88] 。

6.2.4 ニオブ、タンタル

2020世界のニオブ生産能力は6,770万トンで、ブラジルの5,980万トン、カナダの65万トン、その他の国の0.14万トンが含まれる。2021年の世界のニオブ生産能力は0.8百万トンである。年の世界のタンタル生産量（金属）は2,100トンで、そのうちコンゴ民主共和国が780トン、ブラジルが470トン、ナイジェリアが260トン、埋蔵量は1,700万トン以上で、そのうちブラジルが1,600万トン、カナダが160万トン、米国が17万トンである。世界のタンタル資源は豊富で、オーストラリアに94 t、ブラジルに40 tが埋蔵されている。中国は74 tを生産した。タンタルの埋蔵量は世界的に豊富で、オーストラリ アに94 t、ブラジルに40 tある。

カーボナタイト輝緑岩はニオブ鉱石の主流であり、ブラジルとカナダはこのような鉱床で占められている。アルカリ性ペグマタイトもニオブ鉱床と関連する岩石の一種であり、重希土類鉱床と関連している。世界のタンタル資源は、主に過アルミナ質花崗岩と花崗岩ペグマタイトに関連する鉱床に由来する。パイロクロア型炭酸塩岩の風化は、さらなる濃縮をもたらし、ブラジルのMorro dos Seis Lagosやコンゴ民主共和国のLuesheのような高品位の大規模または超大規模ニオブ鉱山の形成につながる可能性があり、アフリカのタンタル鉱山も花崗岩質ペグマタイトから風化した二次鉱石（タンタル鉱物は主にタンタライト、閃亜鉛鉱など）が主体である。中国の花崗岩質ペグマタイトのニオブ・タンタル鉱床は、新疆のココトハイと福建の南平に代表されるが、いずれも閉塞坑である。リチウム− セシウム− 近年相次いで発見されている湖南省仁力、四川省メカ、新疆大紅魯丹などのタンタル型ペグマタイトは、ニオブ・タンタル（特にタンタル）資源の重要な新資源となる。中国のBaiyun’ebo鉄-ニオブ-レアアース鉱床に付随するニオブは最大660万トン（Nb2O5換算）と推定され、中国で最も重視すべきニオブ資源である（[89]）。

中国のニオブ・タンタル精鉱の生産量は年間数百トンに過ぎず、需要を満たすにはほど遠い。2006年以降、ニオブの外部依存度は99％にも上り、主にブラジル（87％）、カナダ（3％）、ナイジェリアなどのアフリカ諸国（9％）から輸入されていた。中国のタンタル鉱石への外部依存度は、   年には84%に上昇し、主にアフリカから直接タンタルとニオブの精鉱を採掘するか、国内で再加工するために輸入しており、主な輸入元国はナイジェリア、ルワンダ、コンゴ民主共和国（DRC）である。現在、中国のニオブ・タンタル鉱山はまだ持続可能で安定した供給ルートを形成しておらず、川下の家電技術が不足しているため、現在中国で生産されているタンタル金属のほとんどは先進国、特に米国に直接輸出されており、世界のタンタル生産量の30%以上を輸入しており、その約4分の1が中国からのものである[]90]。

6.2.5 ストロンチウム

2020年の世界のストロンチウム生産量（ストロンチウム含有量）は35万トンと推定され、スペイン（15万トン）、イラン（9万トン）、中国（8万トン）、メキシコで生産される。

(33.5トン）、アルゼンチン（700トン）である。世界のストロンチウム資源量は10億トンを超えると推定されているが、ストロンチウム埋蔵量のデータはほとんどの国で入手できない（[)74]。

ストロンチウム資源が世界的に不足または枯渇する可能性は低い。しかし、高品質の資源（ラピスラズリの品位が80%以上で、付随するバリウムとカルシウムの含有量が比較的低い）は、メキシコ、スペイン、イラン、トルコなど数ヵ国に集中している。ストロンチウム鉱山は米国に広く分布しているが、ストロンチウムの採掘は以降停止しており、炭酸ストロンチウムの国内生産は以降停止している。米国は主にメキシコとドイツからラピスラズリ鉱石とストロンチウム化合物を輸入して需要を賄っている。中国のストロンチウム資源は品位が低く、不純物が多い。ラピスラズリの国内埋蔵量が乏しいため、中国はラピスラズリの主要輸入国のひとつであり、2008年までは主にスペインから、以降はイランから輸入している。同時に、中国は炭酸ストロンチウムの純輸出国で、主に日本、イラン、ベトナム、ロシアなどに輸出されている（[91]）。2020年、中国のストロンチウム鉱物の生産量は世界の23％を占め、輸出入の基本的なバランス。ストロンチウムフェライトの自動車、家電、コンピューターなどの分野での応用が増加し、波動吸収材料分野での応用の重要性が高まっていることを考慮すると、ストロンチウム鉱石の資源確保は事前に計画する必要がある。

6.2.6 ルビジウム、セシウム

リチウム雲母とセシウムガーネットは2つの主要なルビジウム含有鉱物で、それぞれ3.5%と1.5%の酸化ルビジウムを含む。セシウムガーネットはセシウムの主な鉱石鉱物であり、ほとんどのセシウムガーネットは5%～ 32%の酸化セシウムを含む。2021ルビジウムとセシウムの世界生産量は公表されていないが、主に中国で生産されていると考えられる。ナミビア、カナダ、ジンバブエ、オーストラリアは過去年間にルビジウムとセシウムの生産を停止している。最近の報告によると、ドイツにある世界の主要なルビジウム化合物処理工場での現在の処理率では、中国以外の世界のルビジウム鉱石ストックは2022枯渇する。ドイツにある唯一の中間精製工場での現在の処理率では、中国以外の世界のセシウム鉱石ストックも数年以内に枯渇する（[74]）。

ナミビアのカリブ花崗岩ペグマタイトベルトには、0.23%のルビジウムと303×10(-6)のセシウムで8.9 Mtの推定資源（鉱量）と、2.26%のルビジウムと320×10(-6)のセシウムで6.72 Mtの推定埋蔵量（鉱量）がある。カリブ・プロジェクトの開発は2021年まで継続され、リチウムが主要製品で、セシウム、カリウム、ルビジウムが副産物の可能性がある（[74]）。

ルビジウム含有鉱物資源は世界的に存在し、重要なルビジウム含有花崗岩ペグマタイトは、アフガニスタン、オーストラリア、カナダ、中国、デンマーク、ドイツ、日本、カザフスタン、ナミビア、ペルー、ロシア、英国、米国、ザンビアで発見されている。少量のRbは、チリ北部の塩水、中国、米国（ニューメキシコ州とユタ州）、フランス、ドイツの蒸発塩からも発見されている。セシウムは世界的にリチウム含有ペグマタイトと関連しており、オーストラリア、カナダ、米国、ジンバブエで発見されている。米国では、セシウム・ガーネットがアラスカ、マイアミ、サウスダコタで産出する。低品位のセシウムは、チリと中国の塩水、ドイツ、インド、中国の地熱システムで産出する。中国では、シリカ、リチウム雲母、セシウムガーネットのセシウムを多く含む鉱床が産出すると考えられており、江西省宜春で最も高品位である（[)74]）。ルビジウムとセシウムの世界的な消費量は比較的少ない。米国は過去10年間で、年間平均2ルビジウムと数トンのセシウム化学物質を消費しただけである。ドイツ、日本、カナダ、中国も重要な消費国であるが、その消費量は年間数トンに過ぎない。

6.2.7 ジルコニウム、ハフニウム

ジルコンの主な供給源はジルコンであり、ハフニウムはジルコン（および斜長石）加工の副産物である。ジルコン中のジルコンとハフニウムの質量比は約36∶ 1である。年のジルコンとその精鉱（物理的）の世界生産量は120万トンで、主な生産国はオーストラリア（0.4百万トン）、南アフリカ（0.28百万トン）、中国（0.14百万トン）、モザンビーク（0.11百万トン）で、これらを合わせると全体の77%を占める。年の世界のジルコンの埋蔵量（ZrO2換算）は7,000万トンで、このうちオーストラリアが5,000万トン、南アフリカが590万トン、モザンビークが180万トンで、合計すると世界の埋蔵量の82%を占める。アメリカと中国の埋蔵量はそれぞれ0.5百万トンである([)74]。

米国では、約1,400万トンのジルコン資源が重鉱物砂中のチタン資源と共存しており、リン鉱石と砂利鉱床は副産物として大量のジルコンを産出する可能性がある。ロシアのコラ半島にあるKovdor斜長石ジルコン鉱山は、カーボナタイト・タイプのジルコン鉱床としてよく知られているものの1つである。現在最も経済的なジルコン資源は、太平洋、大西洋、インド洋沿岸に分布する一連の沿岸ジルコン砂であり、オーストラリアの東海岸と南西海岸のマレー盆地、パース盆地、ユークラ盆地、南アフリカの東海岸と西海岸のクワズール・ナタール集中している。アルカリ花崗岩タイプのハフニウム-ジルコニウム鉱床は、ハフニウム-ジルコニウム資源の重要な一種であり、内モンゴルのBalzheアルカリ花崗岩は、ジルコンを主なジルコニウム-ハフニウム-ジルコニウム内包鉱物とする、中国で最も典型的なニオブ-ジルコニウム-希土類形成花崗岩である。中国のペグマタイト質ハフニウム-ジルコニウム鉱床は小規模で、主に江西省と新疆に分布している。アルカリ性ペグマタイトのジルコニウム資源は注目に値する。現在、中国で採掘可能なジルコニウムとハフニウム資源は主に外来鉱床に由来するものであり、それらは沿岸堆積物、河川沖積物、風化地殻と残留斜面堆積物の3つに分類されるが、その中でも沿岸堆積物のハフニウムとジルコニウム資源が絶対的優位を占めている（[89]）。

世界のジルコニウム消費は主に中国、米国、日本、欧州連合などに集中している。税関情報網のデータによると、2021、中国のジルコニウム鉱石とその精鉱の純輸入量は127万トン、ジルコニウムの塩素酸化物と水酸化塩化物の純輸出量は5.6万トン、ケイ酸ジルコニウムの純輸出量は2.1万トン、未錬ジルコニウムとその粉末の純輸出量は65トン、錬ジルコニウムとその粉末の純輸出量は150万トン、錬ジルコニウムとその粉末の純輸出量は150万トンである。

ジルコンの純輸入量は190トンで、ジルコンサンドとその精鉱の輸入比率は90％であった。主な輸入元はオーストラリア（55％）、南アフリカ(15％）、モザンビーク（6％）、シエラレオネ（4％）である。

6.2.8 ガリウム

2020年の世界の一次ガリウム生産量は327トンで、そのうち中国が97%にあたる317トン、ロシアが5トン、日本が3トン、韓国が2トンである。ハンガリーとウクライナは2015年にそれぞれ317 tを生産したと考えられている。高純度精製ガリウム生産。ドイツは2021年末までに一次ガリウム生産を再開する予定であった、2019年にガリウムの一次生産を中止した。英国は2018中止。カナダ、中国、ドイツ、日本、スロバキア、アメリカは亜鉛スクラップからガリウムを回収している([)74])。

ボーキサイトの平均ガリウム含有量は50×10(-6)である。亜鉛資源にも相当量のガリウムが含まれている可能性があるが、回収可能なガリウムは全体の10％未満である。現在、世界のガリウムの90％はアルミニウム精錬の副産物から生産されている。中国はアルミナとガリウムの大生産国である。USGSのデータ(2011− 2022 Mineral Commodity Summaries)によると、2010− 2021年、米国は合計3,880トンのガリウム砒素ウェハーとガリウム金属を輸入しており、これは以下の量に近い。同時期の一次ガリウムの世界総生産量（4,125トン）。見てわかるように、中国の一次ガリウム輸出の割合は100%に近い。

 

6.2.9 ゲルマニウム

2020世界の精製ゲルマニウム生産量は140トンで、そのうち95トンが中国で生産される。2021年、米国はアラスカでゲルマニウム含有亜鉛精鉱を生産し、それをカナダの精製所ではゲルマニウムを加工・回収している（[74]）。

利用可能なゲルマニウム資源は、特定の亜鉛鉱石や鉛-亜鉛-銅硫化鉱石と共存している。世界全体では、亜鉛精鉱中のゲルマニウムの少なくとも3％が回収されている。中国はゲルマニウムの最大の輸出国で、1-9月期には27.8トンの未加工ゲルマニウム、ゲルマニウムパウダー、新品および使用済みゲルマニウムスクラップが輸出され、前年同期比で24%増加した。ほぼ全量がロシア、ドイツ、ベルギー、日本、米国に輸出された。USGSのデータ（2011− 2022 Mineral Commodity Summaries）によると、2010-2021年のゲルマニウム金属に相当するゲルマニウム鉱物の世界生産量は1,638トンで、そのうち1,090トン（66%）が中国で生産された。同期間中、米国は333トンのゲルマニウム鉱物を輸入し、世界生産量の20%を占めた。世界生産の20％。同期間中、米国は333トンのゲルマニウム鉱物を輸入し、世界生産の20％を占めた。37トン（最初の9ヶ月間の輸出量に基づく）で、輸出比率は39％である。酸化ゲルマニウムの輸出を考慮すると、輸出比率はさらに高くなる。

6.2.10 インジウム

インジウムは硫化亜鉛鉱物の閃亜鉛鉱から回収されるのが最も一般的で、これらの亜鉛鉱床では、10-6未満から10-4の範囲でインジウムが回収されている。2020年には、世界で960トンの精製インジウムが生産され、そのうち中国が540トン（56%）、韓国が210トン（21%）を生産した（[74]）。

世界的には、インジウム消費の80％は酸化インジウムスズ（ITO）ターゲット用、10％は半導体化合物用、10％ははんだ・合金、太陽光発電薄膜、その他の用途用である。日本は世界最大のインジウム消費国で、世界の消費量の約50％を占めている。近年、韓国はインジウム・スズ酸化物ターゲットの生産で急速な発展を遂げており、日本との市場競争における価格優位性により、日本に次ぐインジウム消費国となっている。米国は世界第3位のインジウム消費国である。中国はインジウムの主要生産国であるが、主要消費国ではない。 2010− 2021年、中国の精製インジウムの年間平均生産量は約380トン、年間消費量は約150トン、輸出比率は約60％であった。

6.2.11 レニウム

2020年には世界中の鉱山から59.3 tのレニウムが生産され、そのうちチリが50.5%にあたる30 tを生産した。その他の重要な生産国には、ポーランド（9.5 t）、米国（8.83 t）、ウズベキスタン（4.9 t）、韓国（2.8 t）、中国（2.5 t）がある。レニウムの大部分は、ポーフィリー銅鉱中のモリブデンと共生している。レニウムはアルメニア、カザフスタン、ポーランド、ロシア、ウズベキスタンの堆積鉱床で銅鉱物と共存している。世界のレニウム埋蔵量は多く、2021年にはチリに1,300トン、米国に1,300トンのレニウムが埋蔵される。

レニウムの世界最大の消費国は米国で、その消費量は約400トン、ロシア310トン、カザフスタン190トン、アルメニア95トンである（[]74]）。米国は世界最大のレニウム消費国であり、その消費量は約400 tである。

70パーセント～ 75パーセント；西欧と中国 各8パーセント～ 10パーセント；ロシア 5パーセント～

6%、日本が2%～ 3%、その他の地域は2%未満である。近年、中国のレニウム消費量は年間約8トンで、そのうち約5トンが触媒用、約5トンが高温用である。

中国はレニウム金属、レニウム化合物、またはレニウム含有モリブデン精鉱を海外から輸入する必要があり、その輸入比率は50％を超えると推定される（[)92]。今後、中国では航空産業の急速な発展により、レニウムの需要拡大が見込まれる。中国の一部のポルフィリー銅（モリブデン）鉱山には、国内の安全保障の基礎となるパイモリブデン鉱中に数百トンのレニウム資源が含まれている可能性がある。また一方では、レニウム市場における米国の独占を打破するために、長期的かつ安定的な海外パートナーを積極的に探す必要もある。

6.2.12 テルル

年の世界の精製テルル生産量は562 tと推定され、中国が330 t、58%を生産している。その他の重要な生産国は、ロシア（71 t）、日本（70 t）、カナダ（44 t）、スウェーデン（42 t）である。 年の世界のテルル埋蔵量は31,000 tと推定され、そのうち中国が6,600 t、米国が3,500 tで、全体の約3分の1を占めている。 テルルの90%以上は銅電解工場の陽極スラッジから生産され、残りは鉛精錬所の漂流物やジェットサム、ビスマス、銅、鉛亜鉛鉱石の製錬から出る煙やガスから抽出される。90％以上は鉛精錬所の陽極スラッジから、残りはビスマス、銅、鉛亜鉛鉱石の製錬の煤煙やガスから生産される。潜在的なテルル資源には、ビスマス・テルルと金テルル鉱石がある（[74]）。

2021年、カナダのある企業が新しい超高純度テルル生産ラインへの追加投資を発表した。このラインでは、デジタル放射線検出器や固体放射線検出器などに使用される純度7Nまでのテルルを生産する予定である。ソリッドステート放射線検出器は、ヘルスケア、セキュリティ、軍事システム（[74]）で使用される高精度の画像を生成する。

USGSのデータ（Mineral Commodity Summaries 2017− 2022）によると、2016年から2021年にかけて、世界（米国を除く）は金属テルルに相当する2,952トンのテルル鉱物を生産し、中国は1,810トン（全体の61％）を生産した。同期間、米国は502トン（全体の61％）を輸入した。

17%である。米国は世界のテルル輸入の1/3を占め、中国のテルル輸出シェアは約30%であると仮定している。注目すべきは、2018年に192 tの高値に達した後、米国のテルル輸入は2019年に59 t、12 t、22 tに急減したことである− 2021。

6.3 主要鉄非鉄貴金属鉱物

6.3.1 クロム

2020年世界のクロム生産量（金属）は3,700万トンとなり、そのうち南アフリカは世界最大のクロム生産国となる。2021年の世界のクロム鉱石埋蔵量は5億7,000万トンで、そのうちカザフスタンが2億3,000万トン、南アフリカが2億トン、インドが1億トン、トルコが2,600万トン、フィンランドが1,300万トンである。世界のクロム資源は120億トン以上であり、その95％がカザフスタンと南アフリカに集中している[74]。世界のクロム資源の95％はカザフスタンと南アフリカに集中している[74]。

南アフリカはクロム鉱石の最大の生産国である。中国はフェロクロム合金とステンレス鋼の最大の生産国であり、クロムの最大の消費国である。中国のクロム鉱石資源は乏しく、クロム鉱石製品の輸入に大きく依存している。以降、同国は独自のクロム鉱石生産センターの開発を進めている。

輸入依存度は95％を超えており、輸入量は以降1,000万t以上で推移している（[]93]。主な輸入元は南アフリカ、カザフスタン、インドで、南アフリカが半分以上を占めている。

6.3.2 バナジウム

2020年の世界のバナジウム生産量は105百万トンで、そのうち中国が70百万トン、ロシアが19.5百万トン、南アフリカが0.86百万トン、ブラジルが0.66百万トンである。 2021年の世界のバナジウム埋蔵量は24百万トンで、そのうち中国が9.5百万トン、オーストラリアが6百万トン、ロシアが5百万トン、南アフリカが3.5百万トンである（[74]）。

バナジウムは、リン鉱石、チタンマグネタイト、ウラン含有（粉砕）砂岩などの鉱床で産出するが、これらの鉱床は母岩バナジウム含有量が2％未満である。ボーキサイトや、石炭、原油、オイルシェール、オイルサンドなどの炭素質物質中にも、かなりの量のバナジウムが含まれている。中国におけるバナジウムとチタン磁鉄鉱の主な生産地は四川省と河北省であり、岩石炭は陝西省、河南省、甘粛省、湖北省、湖南省である。バナジウム・チタン磁鉄鉱を原料として使うほかに、使用済み触媒や石油残渣などのバナジウム含有廃棄物を原料として使ったり、フェロバナジウムを生産するために酸化バナジウムを使ったりする海外のバナジウム製品メーカーが社ある（[94]）。中国と米国は、世界のバナジウム消費国のトップ2である。2018、中国はバナジウム鉱物（割引V2O5）を88,600トン生産し、46,900トンを消費・備蓄し、約47%を輸出した。2020年、中国の見かけのバナジウム消費量（割引バナジウム金属）は約76,200トンで、輸出入がある。2020年、中国の見かけのバナジウム消費量（バナジウム金属換算）は約76,200トンで、輸出入量は千トンである。年間データから、需要と供給は基本的に均衡している。

6.3.3 チタン

2020年、スポンジチタンの世界生産量は230,000トンで、そのうち中国が123,000トン、日本が49,000トン、ロシアが31,000トン、カザフスタンが15,000トンとなる。 2020年チタン鉱物（TiO2換算）の世界生産量はイルメナイト鉱石で8,000,000トンとなる。（其中中国 280万トン、南非 102万トン、莫桑比克 96万トン、加拿大 59万トン、澳大利亚 48万トン、乌克兰 46万トン、挪威 44万トン、金红石 60万トン、其中澳利大亚 19万トン、塞拉利昂 11万トン、乌克兰 9万トン、南非 8万トン、肯尼亚 7万トン）。2021年の世界のイルメナイト埋蔵量は7億トン（中国の2億3,000万トン、オーストラリアの1億6,000万トン、インドの8,500万トン、ブラジルの4,300万トン、ノルウェーの3,700万トン、カナダの3,100万トン、南アフリカの3,100万トンを含む）。3,000万トン）、ルチル4,900万トン（うちオーストラリア3,100万トン、インド740万トン、南アフリカ650万トン、ウクライナ250万トン）である（[]74(])）。

世界のチタン鉱石の消費量の90パーセントはチタン鉄鉱である。中国は世界最大のチタン精鉱の生産国と消費国である。税関情報ネットワークのデータによると、2021、中国国内のチタン鉱石生産量（TiO2換算）は300万トン、イルメナイトとその精鉱の純輸入量は376万トン、酸化チタンと二酸化チタンの純輸出量は119万トン、スポンジチタンの純輸入量は1,300万トン、その他のチタン材料の純輸出量は190万トンである。

0.9百万トン。TiO2含有率47.5%のチタン精鉱に基づき、2021年の中国のチタン鉱石輸入の割合は約17%になると推定される。、中国の主要なチタン鉱石輸入国はモザンビーク、オーストラリア、ベトナム、ケニアであり、主要な二酸化チタン輸出国はインド、ブラジル、韓国、トルコ、ベトナム、インドネシア、アラブ首長国連邦、マレーシア、フランス、タイ等である。中国のハイエンド航空宇宙グレードチタン金属原料の90％がオーストラリア、ベトナム、その他の国からの輸入に頼っていることは注目に値する。

6.3.4 マグネシウム

2020年のマグネシウム鉱石（MgO換算）の世界生産量は2,700万トンで、そのうち中国が1,900万トンと70％を占める。その他の重要な生産国としては、ブラジルが180万トン、トルコが147万トン、ロシアが100万トンである。金属マグネシウムは以下から抽出できる。海水、天然かん水、ドロマイト、蛇紋岩、その他の鉱物から抽出される。マグネサイトとハイドロマグネサイトの資源量は、それぞれ130億トンと数百万トンであることが判明している。ドロマイト、マグネシアかんらん石、マグネシウム含有蒸発岩鉱物、および酸化マグネシウム含有かん水は、合計数十億トンと推定されている。水酸化マグネシウムは海水から抽出できる。サーペンタインの埋蔵量は膨大であり、抽出された酸化マグネシウムの供給源として利用できる。2021年の世界のマグネサイト埋蔵量（MgO換算）は72億トンで、そのうちロシアが23億トン、中国が10億トン、その他の国が26億トンである（[74]）。

中国における原料マグネシウムの大規模生産は、ドロマイトから酸化マグネシウムを   、米国では塩化マグネシウムの電解水和によって行われている。中国は酸化マグネシウムとマグネサイトの世界最大の生産国、消費国、輸出国であり、米国をはじめとする多くの国々にとって酸化マグネシウムの主要な輸入元である。2020年、中国はあらゆる種類のマグネシウム金属を29万トン輸出し、輸出の48％はマグネシウム金属と推定される。2021年、輸出量は47万トンに達し、輸出比率は50％を超える。

6.3.5 ニッケル

2020年の世界のニッケル生産量は251万トンで、そのうちインドネシアは77万トンを生産する。フィリピン33万トン、ロシア28万トン、ニューカレドニア20万トン、オーストラリア17万トン、カナダ16万トン、中国12万トン。

平均約0.5%ニッケルが存在することが確認され ている陸上資源には、少なくとも3億トンのニッケルが含ま れており、その60%はラテライト、40%は硫化物である。2021年の世界のニッケル埋蔵量は9,500万トンを 超え、そのうちオーストラリアとインドネシアの埋蔵 量が最大である。

ブラジル1,600万トン、ロシア750万トン、フィリピン480万トン、中国280万トン、カナダ200万トン（[)74]）。

2019ニッケル消費量は130万トン、生産量は12万トン（鉄スクラップ中のニッケルを除く）で、ニッケルの90%は主にインドネシアとフィリピンから輸入される。2021年のニッケル消費量は154万トン、生産量は12万トン（鉄スクラップ中のニッケルを除く）で、ニッケルの92％は輸入される。2020年にインドネシアがニッケル鉱石の輸出禁止政策をとったため、2021年には中国のニッケル鉱石の90％以上がフィリピンから輸入されることになる。注目すべきは、2022年1月、テスラは米国の鉱山会社タロン・メタルズとタロン・メタルズのミネソタ州タマラック鉱山から今後6少なくとも7万5000トンのニッケル精鉱を購入する供給契約を結んだことだ。さらにテスラは、フランスのニューカレドニアの鉱山会社プロニ・リソーシズ、オーストラリアの大手鉱山会社BHPビリトン、ブラジルのヴァーレ、カナダの鉱山会社ギガ・メタルズなどの鉱山会社ともニッケル精鉱の供給契約を結んでいる。

6.3.6 コバルト

2020年の世界の鉱物コバルト生産量は14万2000トン、うちコンゴ民主共和国が占める

98,000トン、ロシア9,000トン、オーストラリア5,600トン、フィリピン4,500トン。キューバ3,800トン、カナダ3,700トン、パプアニューギニア2,900トン。モロッコ 2,300トン、中国 2,200トン、インドネシア 1,100トン、マダガスカル

コンゴは世界生産の69％を占めている。米国には、ミネソタ州を含む10州分布する約100万トンのコバルト確認資源があり、その全てが関連鉱山である。世界の確認された土地約2,500万トンのコバルト資源の大部分は、コンゴ民主共和国とザンビアの堆積岩の成層鉱床、オーストラリアと近隣の島国、キューバのラテライトニッケル鉱床、オーストラリア、カナダ、ロシア、アメリカの基底− 超苦鉄質銅・ニッケル硫化物鉱床で発見されている。以上1億2,000万トンのコバルトは、太平洋、インド洋、大西洋の海底にある多金属団塊や地殻で発見されている。

中央コンゴ（DRC）では3,500万トン、オーストラリアでは1,400万トン、インドネシアでは1,400万トンである。アジア600万トン、キューバ500万トン、フィリピン260万トン、ロシア250万トン。百万トン、カナダ220万トン、マダガスカル100万トンである（[74]）。

コンゴ民主共和国（DRC）は世界最大のコバルト鉱物資源国である。中国は世界最大の精製コバルト生産国であり、その輸入の大部分はコンゴ民主共和国の不完全な精製コバルト生産によるものである。オーストラリアとカナダも重要な輸入元である。中国は世界最大のコバルト消費国であり、全体の80％以上がコバルト製造に使用されている。

二次電池産業。2021年の中国のコバルト消費量は94,000トンと推定される。国内鉱物生産量は2,200トンで、輸入比率は97％だった。

6.3.7 モリブデン

2020年、世界のタングステン鉱石の生産量は78,400トンとなり、そのうち84％、66,000トンが中国で生産される。ベトナム4,500トン、ロシア2,400トン、ボリビア1,350トン。

世界のタングステン資源は広く分布している。中国は世界最大のタングステン資源と埋蔵量を持っており、いくつかの大規模な鉱山があります。カナダ、カザフスタン、ロシア、米国も大規模なタングステン資源を持っています。2021年に世界で370万トンのタングステン鉱石の埋蔵量は、そのうちの190万トンは中国に、0.4万トンはロシアに、0.1万トンはベトナムに、0.1万トンはスペインに、0.5万トンは北朝鮮に、0.1万トンはオーストラリアである（[74]）。

中国は世界最大のタングステンの生産国、消費国、輸出国である。世界のタングステン供給は、主に中国によって生産され、中国から輸出されています。輸出タングステン製品の約90％が日本、米国、オランダ、ドイツなどの先進国に販売されています。米国地質調査所（1996− 2020 Mineral Commodity Summaries）のデータによると、1994− 2018年に中国は約125万トンのタングステン鉱物を生産し、同じ期間に、中国は約38万トンのタングステン鉱物を輸出し、輸出比率は30％であった。近年、タングステン鉱物製品の輸出量が増加傾向を示しており、2018年には輸出比率が50％を超えたことは注目に値する。2019年新冠流行の影響により、2016年から2020年にかけて、中国はタングステン鉱石製品を7万2,000トン、6万7,000トン、6万5,000トン、6万9,000トン、6万6,000トン生産し、輸出比率はそれぞれ34％、48％、53％、40％、27％である[95]。

6.3.8 錫

2020年の世界の錫鉱石生産量は26.4万トンで、内訳は中国が8.4万トン、インドネシアが5.3万トン、ミャンマーが2.9万トン、ペルーが2万トン、コンゴ民主共和国（DRC）とブラジルが各1.7万トン、ボリビアが1.4万トン。 2021年の世界の錫鉱石埋蔵量は490万トンで、内訳は中国が110万トン、インドネシアが80万トン、ミャンマーが700万トン、オーストラリアが56万トン、ブラジルが42万トン、ボリビアが400万トン、ロシアが200万トン、ペルーが0.15万トン、DRCが0.13万トン([)(74)()。2021年の世界のスズ埋蔵量は490万トンで、内訳は中国110万トン、インドネシア0.8百万トン、ミャンマー0.7百万トン、オーストラリア0.56百万トン、ブラジル0.42百万トン、ボリビア0.4百万トン、ロシア0.2百万トン、ペルー0.15百万トン、コンゴ民主共和国0.13百万トンである。

中国は世界最大のスズ鉱石の生産国であり消費国であり、最大の貿易国である。中国の精製錫は、錫はんだ、錫メッキ板、錫メッキ鋼板、錫メッキ鋼板、錫メッキ鋼板、錫メッキ鋼板などの分野で消費されている。

(ブリキ）、錫化学品、錫合金、太陽光発電用はんだテープ、鉛蓄電池などへの錫の応用が近年急速に発展している。錫はんだは中国はスズ消費量の半分以上を消費しており、その主なものは電子はんだである。高い需要のため、中国は2007年以降、スズ鉱石の純輸出国から純輸入国になった。中国は20万3,000トンの精錬スズを生産し、15万8,000トンのスズ精鉱（40%の品位で換算すると約6万3,000トンの金属）を輸入し、輸入比率は31%である。80%以上がミャンマーからの輸入で、残りはオーストラリア、コンゴ民主共和国、ラオス、ベトナムなどから輸入される。

6.3.9 アンチモン

2020年の世界のアンチモン鉱石生産量は11万1,000トンで、そのうち中国が6万1,000トン、ロシアが2万5,000トン、タジキスタンが1万3,000トンである。2021年の世界のアンチモン埋蔵量は200万トンを超え、そのうち中国が48万トン、ロシアが35万トン、ボリビアが31万トン、キルギスタンが26万トン、ミャンマーが14万トン、オーストラリアとトルコがそれぞれ10万トンである（[74]）。また中国はアンチモン金属の生産国、消費国、輸出国の第一位である。中国の輸出対象国は米国がトップで、日本、韓国、ベルギーなどが続く。米国地質調査所のデータ（2016− 2022 Mineral Commodity Summaries）によると、2015− 2021年、中国のアンチモン鉱物（金属換算）生産量は626 600 t、米国は同期間に中国からアンチモン鉱物（金属換算）103 356 tを輸入した。 2014− 2018年、中国はアンチモン鉱物53万 tを生産し、30万 tを消費し、全体の約43%を輸出した。2018年、中国はアンチモン鉱物を53万t生産し、30万t消費し、輸出比率は約43％であった。

6.3.10 ビスマス

2020年精製ビスマスの世界生産量は19,000トンとなり、そのうち16,000トンが中国で生産される。

ラオス1,000 t、韓国970 t、日本570 t、カザフスタン230 t。ビスマスは、鉛鉱石加工の副産物として生産されることが多い。中国とベトナムでは、ビスマスはタングステンや他の金属鉱石加工の副産物である。一次産品として利用できるビスマス鉱山は、ボリビアのタスナ鉱山と中国の鉱山のみであり、タスナ鉱山は以降生産が停止している[74]。

中国は世界最大のビスマス生産国、消費国、輸出国である。2004年から2014年の間に、中国のビスマスの年間生産量は10,420トンから急速に増加した。15,300トン、年間消費量4,515トンから7,534トン、年間輸出量は3,076 tから8,082 tに増加し、2014年の純輸出は7,789 t [96] で、輸出比率は51%であった。米国地質調査所（Mineral Commodity Summaries 2016− 2022）のデータによると、中国は2015年から2021年まで、精製ビスマス95,000 tを生産し、米国に11,318 tを輸出した。これは、中国の輸出市場における米国のシェア22％（2014年のシェア）に基づいて、中国のビスマス鉱物輸出の60％のシェアを与えることになる。ビスマス鉱物の中国の輸出は、中国の輸出市場における米国の22％（2014年のシェア）に基づいて60％と推定される。

6.3.11 白金

2020年の世界のプラチナ・パラジウム鉱山生産量は382.19トン、うち南アフリカが185.5トン。ロシア116トン、ジンバブエ27.9トン、カナダ27トン、米国18.8トン。

世界の白金族資源は10万トンを超えると推定されている。白金族埋蔵量の大部分は南アフリカのブッシュフェルト苦鉄体にある。2021年の世界の白金族埋蔵量は7万トンで、そのうち南アフリカが6万3,000トン、ロシアが4,500トン、ジンバブエが1,200トン、米国が900トン、カナダが310トンである（[])74]。

現在の中国のプラチナ消費は宝飾品が中心で、パラジウムとロジウムは触媒として消費されている。

 白金族金属は、主に触媒として使用される（ロジウムは、自動車排ガスからのNOx排出を削減できる唯一の白金族金属である）。プロトン交換膜(PEM)を用いた水電解からの水素製造が再生可能エネルギー製造のための好ましい方法であることを考えると、   ” グリーン水素 ”   、白金族金属(PGM)はPEM水素反応の触媒として高い需要があり、供給の安定性は炭素中和プロセスに大きな影響を与えるであろう。中国では現在、わずか2つの鉱山が少量の白金族鉱物を生産しているだけで、二次資源のリサイクルは限られている。2016− 2020年までに、中国の白金の年間供給量は4トンから8トンに、パラジウムの年間供給量は12トンから16トンにする。

中国はプラチナ87.15トンとパラジウム41.88トンを輸入している。2020年のデータでは、中国のプラチナ輸入の割合は90%に達し、パラジウムとロジウムの割合はそれぞれ70%と80%に達する[97]。

6.3.12 金

2020年の世界鉱物金生産量の3,030トン、うち中国が365トン。オーストラリア328トン、ロシア305トン、米国193トン、カナダ170トン。

2021年の世界の金埋蔵量は54,000トンで、そのうちオーストラリアが11,000トン、ロシアが6,800トン、南アフリカが5,000トン、米国が3,000トン、インドネシアが2,600トンであった。ブラジル2,400トン、カナダ2,200トン、中国・ペルー各2,000トン、ウルグアイ、ジンバブエ 1,800トン、アルゼンチン 1,600トン、メキシコ 1,400トン、ブラジル、ブヤニューギニアが1,100トン、ガーナとカザフスタンがそれぞれ1,000トンである([)74]。中国は世界最大の金の生産国、消費国、輸入国である。

中国金協会によると、中国は2021年に443.6トンの金を生産し、そのうち329トンが国内原料で、329トンが輸入原料で生産された。

2021年、中国の金消費量は1,121トンとなり、そのうちイエローゴールドは1,520トンとなる。金宝飾品消費量711.3トン、金の延べ棒と硬貨消費量312.9トン、工業用消費量、国内生産と国内消費に基づくと、輸入比率は70％である。主な輸入先はスイス、オーストラリア、カナダなどである。

6.4 戦略的非金属鉱物

6.4.1 高純度石英

年の世界のシリコン素材生産量（フェロシリコン、金属シリコン、シリコン含有量）

812万トンで、そのうち中国が560万トン、ロシアが57万6,000トン、ブラジルが40万4,000トン、ノルウェーが34万5,000トン、米国が27万7,000トン、フランスが11万2,000トン、マレーシアが10万9,000トン、アイスランドが10万3,000トンである。このうち約70％はフェロシリコンの形で生産されており、主な生産国は中国、ロシア、ノルウェーである。金属シリコンの主要生産国は中国、ブラジル、ノルウェーである（[]74]）。

世界生産SiO2含有量≥ 99.9%高純度水晶砂は主に米国、中国、ノルウェー、カナダ、ロシア、ブラジルなどで生産されている。 2019年、米国は6,552万トンを生産し、世界生産量の53%を占める。 中国は2,370万トンを生産し、19%を占める。2019年、SiO2含有量≥  99.99%高純度石英の世界生産量は4,258万トンで、そのうち、米国は3,624万トンを生産し、世界生産量の85%を占める；ノルウェーは3,790万トンを生産し、中国の生産量19.17%を占める。 2019年、高純度石英の世界消費量は1,214,400トンで、そのうち3.90%が電気光源、65.30%が半導体、11.93%が太陽光発電、11.93%が光通信に使用される。消費は14.80%、その他の地域では4.04%である。中国は高純度石英の主要消費国であり、中国の太陽光発電産業は世界のモジュール市場の70%以上をいる。世界の高純度石英の主要輸入国は中国、日本などであり、主要輸出国はドイツ、韓国、アメリカなどであり、資源や先進的な高純度石英加工技術、輸出、高付加価値の高純度石英仕上げ製品を持っている。 2019年、中国の高純度石英輸入量1,445万トンのうち、ドイツからの輸入は5,270万トンで36.47％を占め、その他の輸入は韓国から4,890万トン、マレーシアから2,130万トン、米国から36.47％であった。

0.59 Mt、日本 0.46 Mt [98]。中国におけるSiO2含有量の主な輸入品は以下の通りである。≥99.99%の高純度石英で、2019年のデータでは91%が輸入品である。≥また、チップ製造用のSiO2含有率99.998%の高純度石英は、米国のCovia社（旧Unimin社）が唯一供給しており、輸入比率は100%である。

6.4.2 黒鉛

2020年、世界の黒鉛鉱物生産量は96万6,000トンで、そのうち中国が76万2,000トン、ブラジルが6万3,600トン、モザンビークが2万8,000トン、ロシアが2万5,000トン、マダガスカルが2万1,000トン、ウクライナが1万6,000トン、ノルウェーが1万2,000トンである。 2021年世界の黒鉛埋蔵量は3億2,000万トンで、そのうちトルコが9,000万トン、米国が150万トンである。中国73百万トン、ブラジル70百万トン、マダガスカル26百万トン。モザンビークは2,500万トン、タンザニアは1,800万トンである（[74]）。

中国産黒鉛の約76片状黒鉛で、24は隠微晶質黒鉛である。球状黒鉛の大半も中国で生産されている。米国で建設中のリチウムイオン電池工場では、セル、電池パック、駆動装置、エネルギー貯蔵装置を生産しており、本格稼動時には電池陽極用に年間3万5,200トンの球状黒鉛が必要になると予想されている。ルイジアナ州にあるオーストラリアの工場は、高純度キャップ付き球状黒鉛を生産しており、中国による高純度キャップ付き球状黒鉛の世界生産の支配に挑戦している。新しい高純度化技術により、炭素-黒鉛複合材料、エレクトロニクス、薄箔、摩擦材、特殊潤滑剤への黒鉛応用が可能になりつつある。フレキシブル黒鉛製造ラインは、最も急成長している市場のようである。開発中の大規模燃料電池用途は、将来、他の全分野と同程度の黒鉛を消費する可能性がある[74]。

現在、世界の黒鉛消費量は主に中国、日本、韓国、インド、カナダ、ブラジル、米国などに集中しており、主な輸出国は中国、ブラジル、インド、モザンビーク、北朝鮮、カナダ、マダガスカルなどであり、主な輸入国は中国、日本、米国、ドイツ、韓国、オランダなどである。2019年、中国の黒鉛生産量は125万トン、輸入量は0.2万トンである。中国は主にモザンビーク、マダガスカルなどのアフリカ諸国からフレーク状黒鉛を輸入し、主に日本、韓国、インド、米国、イラン、ドイツ、オランダ、トルコなどに黒鉛原料、各種規格の黒鉛粉フレーク、球状黒鉛製品を輸出している[99]。輸出比率は2019年のデータで7％。

6.4.3 蛍石

2020年、世界の蛍石鉱物の生産能力は824万トンで、そのうち中国は5億4000万トンである。メキシコ（91万5,000トン）、モンゴル（68万5,000トン）、南アフリカ（33万トン）、ベトナム（330万トン）である。

 2021年の世界の蛍石の埋蔵量は3億2,000万トンで、その内訳はメキシコが6,800万トン、中国が4,200万トン、南アフリカが4,100万トン、モンゴルが2,200万トン、スペインが1,000万トンであった（[74]）。

ロシア、日本、米国は螢石の世界最大の輸入業者、メキシコ、モンゴル、中国は螢石の世界最大の輸出業者です。ロシアおよびアジア諸国は主に螢カルシウム フッ化物内容≤ 97% を、米国およびヨーロッパ諸国は主に螢石のカルシウム フッ化物内容 > 97% を輸入します。中国は世界的な螢石資源の重要な役割を担います。中国の初期の蛍石の生産量は主に輸出に使用され、1993年に137万tの歴史的最高値に達し、その後も輸出量は基本的に100万t以上で推移している。2013年− 2018年、中国の蛍石の年間輸出量は0.4百万tであった。2018年、中国のフッ化カルシウム含有量≤  97蛍石の輸出対象国のトップ3は韓国、インド、日本であった。中国のフッ化カルシウム含有量>97蛍石の輸出対象国のトップ3はインド、日本であった。2018年、フッ化カルシウム含有量≤ 97%の蛍石の輸出対象国トップ3は韓国、インド、日本であり、フッ化カルシウム含有量>97%の蛍石の輸出対象国トップインド、日本、オランダであった。

2018年、中国は510,700 tの蛍石を輸入し、初めて輸入が404,000 tの輸出を上回り、蛍石（原鉱石）の純輸入国となった（[100]）。フッ化水素酸、フッ化珪酸、フッ化アルミニウムは中国が大量に輸出しているフッ素化学製品であり、日本のダイキン、米国の3M、コモ、ハネウェル、フランスのアルケマなどのフッ素化学企業はいずれも合弁や独資企業の形で中国に進出し、中国に工場を設置しているため、中国は依然として蛍石鉱産製品の純輸出国である。2019年、「DuoFuDuo」電子グレードのフッ化水素酸が韓国の2大半導体企業、サムスンとSKのサプライチェーンへの参入に成功し、最終的に3D-NAND（フラッシュメモリー）とDRAM（メモリー）メモリー工程で使用されたことは特筆に値する。

6.4.4 ホウ素

2020年には、トルコは200万トンの精製ホウ酸塩を生産し、間違いなく世界最大の生産国になるだろう。中国は38万トンのホウ素鉱石（酸化ホウ素換算）、チリとボリビアはそれぞれ35万トンと20万トンのホウ酸ナトリウム、ドイツは12万tのホウ素化合物、ペルーは11万tの粗ホウ酸塩を生産している。2021年、トルコのホウ素埋蔵量は120万tとなり、米国とロシアがそれぞれ最大の生産国となる。4,000万トン、チリ3,500万トン、中国2,400万トンである([)74]。

世界中で、4種類のホウ酸塩鉱物（硬質ホウ砂、ホウ砂四水和物、粗ホウ砂、ホウ酸ナトリウム）が、工業的に採掘されるホウ酸塩鉱物の90％を占めている。ホウ酸塩鉱床は火山活動と乾燥した気候に関連しており、商業的に利用可能な最大の鉱床は、米国のモハベ砂漠、ユーラシア大陸南端のアルプスベルト、南米のアンデスベルトにある。米国の鉱床は、主に粗ホウ砂、ホウ砂四水和物、かん水からのホウ酸塩からなり、少量のナトリウムホウ酸カリッシュと硬質ホウ酸カリッシュがある。トルコでは、全鉱床の70％が硬質ホウ酸カルシウムである。

ホウ酸塩は主に耐熱ガラスの製造に使用される。ホウ酸塩は300以上の用途に使用されているが、世界の消費量の4分の3以上は、セラミックス、洗剤、廃棄物、ガラスに使用されている。中国、インド、オランダ、マレーシア、メキシコは、米国から大量の精製ホウ酸塩を輸入している主要国である（[]74]）。

トルコと米国はホウ素製品の世界2大生産国・輸出国で、アルゼンチン、チリ、マレーシアも輸出国である。中国は世界最大のホウ素製品の輸入国であり、日本のホウ素鉱物の需要も主に輸入に依存している。1999− 2017年、日本、インド、英国、ドイツ、イタリアのホウ素消費量は概ね安定しており、米国のホウ素消費量は2015年の401,000トン（B2O3）から   237,000   tに減少し、中国のホウ素消費量は   165,000   tから増加した。7,040万トンで、世界のホウ素消費の中心は徐々に米国から中国に移った。中国のホウ素鉱石への対外依存度も20％から80％に上昇した。ホウ砂は主に米国から、ホウ酸は主に米国、ロシア、チリから、ホウ酸ナトリウムは主にトルコから輸入されている（[101]）。

6.5 特殊ガス鉱物 – ヘリウム

ヘリウムはアルファ粒子（He(2+)）として天然ガス田に蓄積され、分留によって供給業者によって分離される。2020年には世界で1億6,000万m(3)のヘリウムが生産され、その内訳は米国が8,300万m(3)、カタールが5,100万m(3)、アルジェリアが1,400万m3、ロシアが500万m3、オーストラリアが400万m(3)である。世界のヘリウム資源（米国を除く）は313億m3と推定され、主にカタール（101億m3）、アルジェリア（82億m3）、ロシア（68億m3）、カナダ（20億m3）、中国（11億m(3)）に分布している。 2021年のヘリウム埋蔵量は、アメリカが85億m3、アルジェリアが18億m(3)、ロシアが17億m(3)、カタールに大量に埋蔵されている（[74]）。

2021クラスAヘリウムの見かけの米国消費量4,000万m(3)は、磁気共鳴イメージング、リフティングガス、分析・実験、電子・半導体製造、溶接、工学・科学、その他多くのマイナーな用途に使用された。2021年の米国のヘリウム生産量の減少は、土地管理局の粗ヘリウム濃縮装置を含む複数の生産者の予期せぬ操業停止によるものである。ロシアには年産6,000万m(3)のヘリウム処理プラントが建設されており、2021年秋までに最初の年産2,000万m(3)の生産ラインが稼動し、2021年にはもう1基の生産ラインが稼動する予定である。

の生産は2022年月に予定されている（[74]）。

中国のヘリウム需要は近年増加しており、主に核磁気共鳴、冷凍、磁気浮上列車、溶接、漏洩検知、科学研究に使用されている。 2015年− 2020年、中国のヘリウム需要は   1,459万   m3   から2,500万   m3 に増加し、輸入量は   1,4584万7,000   m3   から同期間に2億716万7,000m3 に増加した。2020中国のヘリウム輸入の主な供給源はカタール、米国（US）、オーストラリアである。中国は今後、カタールやロシアといった地域からのヘリウム輸入の割合を増やしていくと予想される。中国が現在年間数十万立方メートルのヘリウムしか生産していないことを考えると、輸入の割合は98％を超えている（[102]）。

7 ディスカッション

7.1 中国は主要鉱物を確保する戦略を立てる必要がある

中国が新たな発展段階に入るにつれて、重要な鉱物資源の安全・安心に対してより高い要求を打ち出している。   「カーボンピークとカーボンニュートラル」の高品質発展のニーズを満たすだけでなく、   「国内マクロサイクルが支配し、国内と国際のダブルサイクルが互いに促進し合う」という新たな発展パターン   。新しい発展パターン。経済と社会の円滑な運営を確保するためであれ、食品と製造業を安定させるためであれ、バルク鉱物の供給は基本的に安定させる必要がある。大型航空機、船舶、高速鉄道、原子力発電、風力発電、太陽光発電、電気自動車、燃料電池自動車であれ、現代のコンピューター、スマートフォン、通信衛星であれ、これらの戦略的新興産業の発展は、より多様な鉱物製品を使用する必要がある。その中で重要鉱物資源の世界的なサプライチェーンと産業チェーンにおける競争が激化している現状では、国家安全保障の全体的な概念の観点から、中国の重要鉱物の安全保障に関する国家戦略を策定し、重要鉱物資源の安全保障と保護の能力を強化し、国家安全保障の全体的な状況における鉱物資源の基本的な地位を固める必要がある。第一に、重要鉱物のリストを策定し、公表し、順次更新すること。第二に全産業チェーンに基づく体系的なレイアウトを行い、多くの重要なコア技術を習得する。第三に、鉱物と有利鉱物の不足を調整し、発言力と管理力を向上させる。第四に、国内の資源調査、探査、冶金加工などの技術研究を強化する。第五に、重点鉱物備蓄制度を確立する。第六に、海外資源探査開発協力を強化する。第七に、関連法制度を整備する。なかでも、全産業チェーンに基づく配置、希少・有利鉱物の調整、調査・研究の強化が重要である。

主要鉱物インベントリーの作成と公表は、今や国際的に一般的な慣行となっている。リストは鉱物資源安全保障戦略の中核である。公開されたリストは、政府、科学機関、企業、社会の各分野を全面的に動員し、戦略的計画、資源調査、鉱物探査、理論革新、技術研究開発、産業リエンジニアリング、人材育成に指導力を発揮することができる。中国の資源、産業の現実、発展の傾向に沿った科学的なリストは、資本、技術、知性を正しい方向に投資するよう導くことができ、資源と産業の安全保障に真に貢献することができる。重要鉱物の埋蔵量に関しては、180dのバルク鉱物の埋蔵量を確保し、3種類のレアメタル鉱物、特に包括的なリサイクルによって生産される鉱物の埋蔵量を無制限とし、埋蔵量政策を分類的に実施すべきである。海外資源探査・開発協力は、   「一帯一路」   建設に重点を置くべきであり、投資、貿易、外交、資源産出国や原料産出国による技術・情報の共有、各種人材の育成協力、採掘の共同建設− 選定− インフラ、共同埋蔵メカニズムの構築などを通じて、安定的で持続可能なサプライチェーンを構築すべきである。主要鉱物の世界的なサプライチェーンの安全保障は，グローバル・ガバナンスの重要な要素であり，法の支配を通じて，中国の鉱物資源が中国及び世界の人々の生活の幸福を高めるために使用されることを確保し，国際的なゲームにおいて支配的な鉱物資源の役割を十分に発揮することが必要である。

7.2 全産業チェーンに基づく体系的なレイアウトで、多くの重要なコア技術をマスターしている。

今日の主要鉱物をめぐる国際ゲームは、もはや単純な鉱物の需要と供給のゲームではなく、産業連鎖全体のゲームである。鉱物の発見から最終消費分野への参入まで、そのライフサイクルは産業連鎖全体を貫き、異なる段階で異なる役割を果たし、異なる産業を支え、異なる価値を生み出す。産業チェーン全体から、産業チェーンのさまざまなリンクで、いくつかの重要なコア技術をマスターするための体系的なレイアウト、主要鉱物資源の実際の使用は、その本来の技術的および経済的性能を最大限に発揮するために、主要鉱物の供給の安全保障のための最も重要な保証である。

日本と米国は、材料、部品、さらには最終製品の製造において重要なコア技術を有するため、他国（中国を含む）からの主要鉱物資源を幅広く利用している。米国への戦略兵器および精密機器部品の重要な供給国として、日本は世界最大のレアアース輸入国であるが、レアアース鉱石を輸入する代わりに、日本はレアアースを備蓄する国家戦略を採用している。近年、日本は多くのレアアース潜在資源国に融資や援助を行っている。

日本は中国でのレアアースの中間・一次加工エンドに投資し、合弁企業は一次加工されたレアアースを現地で大量に購入し、より深い加工や備蓄のために海外に輸送し、中国の輸出規制を回避することに成功した（[103]）。米国は世界最大のガリウム消費国である。AXT（American   ・Xtal   ・Technology）は中国に10の子会社と合弁会社を持ち、ガリウムヒ素、リン化インジウム、ゲルマニウム単結晶ウェハーなどの高性能半導体基板やその他の主要原料・部品を中国で生産しており、航空宇宙・防衛、高性能コンピューター、通信などの分野における米国の主要鉱物の需要を確保している。

中国は世界で唯一、あらゆる産業を網羅している。主要な鉱物分野において、中国は世界の精製銅の39％、一次アルミニウムの56％、ニッケルの36％、スズの30％、アンチモンの52％、マグネシウム（金属）の90％、スポンジチタンの52％、レアアースとタングステンの90％、蛍石の60生産している。しかし、この生産量と生産能力の優位性は、技術的な優位性を意味するものではありません。電気自動車とパワーエレクトロニクスのハイエンドの銅技術は遅れており、エンジンのニッケルベースの高温合金はまだブレークスルーを待っており、アルミニウム合金、マグネシウム合金、その他の軽量化技術はまだ大量に適用されておらず、レアアース永久磁石技術はまだ主に中低位であり、新しいバッテリー技術の研究開発の欠如、水素エネルギーもほとんどが既存の古い技術で使用されている。中国は、ハイエンドのレアアース機能材料、高純度レアメタル材料、高温合金、ガリウム砒素ウェハーなどのハイエンドの新材料技術、航空機エンジン、高セキュリティ動力電池、高効率駆動モーター、インテリジェント製造、ロボット工学などの最終製品のコア技術など、多くの重要なコア技術を習得し、突破することが急務である。

7.3 供給不足の鉱物と需要の高い鉱物を統合し、発言力と支配力を高める。

どの国にも、需要を満たすのに十分な量も、採掘するための大きな鉱床も確認されておらず、大部分を輸入に頼っている多くの鉱物がある。一部の鉱物（リチウム、ベリリウム、ニオブ、タンタル、コバルト、ニッケル、白金族、高純度石英など）は、現在、1カ国または数カ国で基本的に限られた量しか生産されておらず、供給が危ぶまれている。

中国は11種類の鉱物の純輸出で優位に立っており、これらの鉱物はクリーン・エネルギーへの移行などの戦略的新興産業や防衛・軍事手段において重要な役割を果たしている。

よく知られているレアアースに加え、ガリウム、ゲルマニウム、インジウム、タングステン、アンチモン、蛍石、黒鉛はすべて、技術的・軍事的に極めて重要な用途がある。ガリウムヒ素半導体は、スマートフォンのRFチップ、Fシリーズ戦闘機、イージス駆逐艦、国家ミサイル防衛システムのフェーズドアレイレーダー（レーダーの主要部品はGaAs送受信アセンブリである）の主要材料であり、ゲルマニウムは光ファイバー、赤外線探知機、ナイトビジョン機器の主要材料である。中国のガリウム生産量は世界のガリウム生産量の95％以上を占めるが、米国は金属ガリウムだけでなく、ガリウムヒ素ウェハーの形で世界のガリウム鉱物のほとんどすべてを輸入している。中国は、不足鉱物と有利鉱物を調整し、グローバルサプライチェーンにおける有利鉱物の役割を十分に発揮し、言論力と統制力を向上させ、間接的に鉱物不足の制約を緩和し、また必要に応じて国益を守るために利用することができる。

7.4 調査、探査、冶金、選鉱など、国内の主要鉱物資源に関する技術研究を強化する。

主要鉱物のうち、ルビジウム、セシウム、ハフニウム、ガリウム、ゲルマニウム、インジウム、レニウム、テルル、その他の希少分散金属鉱物は、そのほとんどが共通・関連鉱物であり、主要鉱物の採掘中に包括的に回収される。共通・関連鉱物の生産は、主要鉱物の生産動態に影響される。

 一部の鉱物（亜鉛、モリブデンなど）はリストに含まれていないが、共存する鉱物のため関連している。例えば、太陽光発電は金属銀の重要な応用分野になる可能性が高く、1億キロワットの太陽光発電装置は約8,500トンの銀を消費し、銀がキーミネラルになる日も近いかもしれません。

重要鉱産物の安全・安心のための最も基本的な作業として、調査・研究・技術研究の活用が極めて重要である。まず、主要鉱物資源の現状と可能性をダイナミックに評価する。主要鉱物のライフサイクル全体、世界全体、産業チェーン全体をカバーする基本データベースを構築し、順次ダイナミックに更新する。第二に、重点鉱物資源の特別調査である。1種類または数種類の鉱物をマッピングするための全国的な調査と、1種類または数種類の鉱物の重要な有望地域で鉱物を発見するための調査がある。三つ目は、重要鉱物資源の重点探査である。新規に発見された大規模な鉱物生産地を重点的に調査するものと、生産中の重要鉱山の代替資源を調査するものがある。第四に、重要鉱物資源の探査、採掘、加工技術の研究である。これには、航空物理探査、衛星リモートセンシングなどのデータ取得技術、ビッグデータ知能予測などのデータ処理技術、地球深部探査技術、グリーン採鉱技術、金属・鉱物の分離精製技術、深部加工技術などが含まれる。これらの作業はすべて、国の重要な鉱物資源の安全保障を支えるために必要な基礎研究作業であり、国庫からの長期にわたる安定した支援が必要である。

 

謝辞 王宝良、厳鉄雄、王安健、王高祥、邵徳殷、王景彬、林遠華、陳仁毅、王伝紅、馬飛洲、張作衡、星秀文、朱怡泰、唐錦燕、袁自明、張安文、李建武、陳其震、王全明、余暁飛、劉長廟、王平杜、李靖寧、張國佳などの専門家は、このリストの作成に良いコメントを寄せてくれた。Yi Jining、Guo Jia、Zhang Zhiwuを含む専門家は、リストの作成に素晴らしいコメントを提供してくれた。感謝申し上げる！

 

参考文献　(中国語本文参照のこと)

 

中国の重要鉱物のリスト、用途と世界パターン

張勝輝1、王震涛2、李永生3、莫宣学4、董慶基1、陳聡林1、耿林1、王力1、張海基5、丹秀敏(5)、薛英熹(6)、周尚国(7)、田玉銘(7)。Xiumin5、XUE Yingxi6、ZHOU Shangguo7、TIAN Yuming7、YAO Chaomei8、JIAO Sen8、CHEN Zhengguo9、CHEN Junyuan9、WANG Shoucheng10.張浩宇10、傅水星11。

王春蓮（2）、王勇（12）

1. 中国地質調査所、北京100037、中国；

2. 中国地質科学院鉱物資源研究所金属組織・鉱物評価研究室、北京100037、中国。中国

3. 天然資源部鉱物探査技術指導センター、北京100037、中国；

4. 中国地球科学大学（北京）100083、中国；

5. 中国地質科学研究院鄭州鉱物資源多目的利用研究所、450006、河南省鄭州市；

6. 中国国家地質学図書館、北京100083、中国；

7. 中国冶金地質局、北京100025、中国；

8. 中国化学地質鉱山局、北京100013、中国；

9. 中国国家建材産業地質調査センター、北京100035、中国；

10. 中国非鉄金属資源地質調査所、北京100012、中国；

11. 北京地質鉱物資源、北京100012、中国；

12. 中国地質科学院ジオメカニクス研究所、北京100081、中国

 

要旨: 重要鉱物とは、社会経済の発展や国家の安全保障に不可欠な役割を果たす鉱物資源のことであり、供給不足によって大きなリスクを抱えるものもあれば、鉱物の質や量に強い影響を与えるものもある。重要鉱物とは、社会経済発展や国家安全保障に不可欠な役割を果たす鉱物資源を指し、供給不足によるリスクが大きいものもあれば、鉱物の質・量に強い影響を与えるものもある。

現在、国際貿易紛争は経済技術分野から鉱物資源分野へと拡大している。世界の政治・経済情勢の絶え間ない変化により、鉱物資源の安全保障に新たな挑戦と機会がもたらされている。世界の政治経済情勢 米国、EU、日本の代表的な重要鉱物・原材料本寄稿では、まず、米国、欧州連合（EU）、日本の重要鉱物・原材料のリストを簡単に紹介し、世界の重要鉱物の現在の競争状況を分析する。第一に、各国の重要鉱物のリストは互いに重複しており、第二に、大国はサプライチェーンの安全保障を強化する戦略を打ち出し、実行している。第一に、各国の重要鉱物のリストは互いに重複している。この文脈において、中国の37の重要鉱物の推奨リストが提示され、バルク鉱物、3種類のレア（レア、レアアース、稀に散在する）金属鉱物、鉄-非鉄-ポリ金属鉱物およびその他の鉱物が含まれる。この中で、バルク鉱物、三種レア（レアアースと稀に散在する）金属鉱物、鉄-非鉄-貴金属鉱物、戦略的非金属鉱物、特殊ガス鉱物を含む中国の37の重要鉱物の推奨リストが提出された。37の重要鉱物の応用分野、世界的な空間分布、生産と貿易パターンに関する一般的な研究が行われる。本論文では、37の重要鉱物の応用分野、世界的な空間分布、生産と貿易パターンに関する一般的な研究が実施されてその結果、これらの重要鉱物は、今日の世界の経済・社会発展にとって欠くことのできない物質的基盤であるだけでなく、戦略的新興産業、クリーンエネルギー、国防、エネルギー効率の発展にとってかけがえのない物質的保証であることが示された。37種類の重要鉱物のうち、22種類が純輸入、19種類が純輸入率50%以上、10種類が純輸入率90%以上である。37種類の重要鉱物のうち、22種類が純輸入で、19種類が50%以上、10種類が90%以上ある。 また、11種類の重要鉱物が、5種類が50%以上、特にガリウムが90%以上ある。本稿の最後に、中国の重要鉱物の安全保障考察する。 まず、重要鉱物のリストを策定し、公表し、適時に更新すべきである。第一に、重要鉱物のリストを策定し、公表し、適時に更新することである。 第二に、多くの重要なコア技術を習得し、産業チェーン全体に基づいて体系的に配置することである。第四に、国内資源の技術ブレークスルーを公開する。第三に、希少で有利な鉱物については、言論統制権を向上させるために、全体的な取り決めを行うべきである。第四に、調査、探査、鉱物加工、製錬などの段階における国内資源の技術的ブレークスルーを強化する。 第五に、重要鉱物保護区制度を確立する。第六に、海外資源の探査と開発における協力を強化する。 第七に、関連法制度を改善する。 その中で、特に重要なのは以下のことである。産業チェーン全体を整理し、希少で有利な鉱物を全体として計画し、調査と探査の努力を高めること。

キーワード：重要鉱物、重要鉱物リストの研究、アプリケーション、グローバルパターン、安全保障戦略

 

ウェブサイト：http://hcbh.cbpt.cnki.net メール kcbh@chinajoumal.net.cn

 

 

 

 

 

以下、中国語本文です

1　引言

随着现代社会经济发展、技术进步和人们生活水平提高，矿产资源使用量越来越大。据经合组织数据[1]，全球原材料使用总量从 1970年的 270亿 t增长到2017年的 890亿 t，增长了 2.3倍；预计到 2060年将进一步增长到 1 670亿 t， 其中金属矿产使用量将从2017年的 90亿 t增长到 2060年的 200亿 t，非金属矿产从 440亿 t增长到 860亿 t，化石燃料矿产从 150亿 t增长到240亿t。

矿产资源应用范围越来越广，从现代通信到可再生能源发电，从健康医疗到绿色交通方式。制造现代计算机芯片需要元素周期表中超过一半的元素，尽管许多元素用量很少，但每个元素对于芯片的功能和性能都至关重要[2]。智能手机要用到约 75种元素，手机构件中的化合物、金属和复合材料都来自于矿产，芯片、显示器、电池和扬声器等都由矿产品制成。

经济增长、生活质量提高、国家防卫和现代社会的整体运行对更多样化矿产品的需求不断增加，人们再次认识到关于矿产资源的竞争和冲突可能对依赖这些矿产品的制造业构成重大风险；虽然大多数矿产品还能为未来许多年提供足够的供应，但随着近地表高品位矿床的枯竭，满足矿产资源需求变得更加具有挑战性[2]。

当今世界正经历百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革加速演进，全球治理体系和国际秩序深度调整。当前，国际贸易争端跌宕起伏，逐渐由经济领域扩展到高科技领域，并蔓延至矿产资源领域。世界各主要国家对矿产资源，尤其是战略性新兴产业所需关键矿产的争夺日益加剧，纷纷发布战略报告，抢占新一轮矿产资源争夺的制高点[3]。美国、欧盟、日本、英国、加拿大、澳大利亚等均发布了关键矿产/原材料清单，并围绕清单制订相关政策措施（其中美、欧、日、英着眼于确保供应链安全，加、澳则更多考虑获取经济利益）。中国作为世界最大发展中国家和第二大经济体，正在朝向第二个百年目标迈进，世界局势变化对中国矿产资源安全保障提出了新的挑战，也带来了新的机遇。

本文对关键矿产清单、应用与全球格局进行讨论。首先介绍具有代表性的美欧日关键矿产/原材料清单，分析关键矿产的竞争态势，提出中国关键矿产建议清单。然后对本文建议的 37种中国关键矿产，分别梳理每种矿产的应用领域，全球资源、生产和贸易格局。文章最后对中国关键矿产安全战略进行讨论。

2　美欧日关键矿产/原材料清单简介

2.1　美国国家安全关键矿产

美国国家科学技术委员会将关键矿产定义为“ 供应链容易中断，在产品制造中至关重要，而缺少这些产品会造成重大经济或安全后果的矿产”，将战略性矿产定义为“关键矿产的子集，国家安全应用不可缺少”[ 2]。2018年美国地质调查局制订了关键矿产清单，按照航空航天（非国防军用）、国防军用、能源、通信和电子、运输（非航空航天）、其他等六大领域详细分析了每种矿产的重要技术应用，同时分析了每种矿产的最大生产国和（美国的）最大供应国，将 35种非化石燃料矿产确定为美国国家安全关键矿产[4]。2022年更新为50种，包括：铝/铝土矿、锑、砷、重晶石、铍、铋、铯、铬、钴、萤石、镓、锗、天然石墨、铪、铟、锂、镁、锰、铌、镍、铂族金属 5种（铂、钯、铱、钌、铑）、稀土元素 16种（镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇）、铷、钽、碲、锡、钛、钨、钒、锆、锌[5]。

2.2　欧盟委员会关键原材料

欧盟委员会 2018年发布关键原材料和循环经济研究报告[6]认为，关键原材料对于高科技产品和新兴创新尤为重要，技术进步和生活质量依赖于获得越来越多的原材料。例如，关键原材料在太阳能电池板、风力涡轮机、电动汽车和节能照明中是不可替代的，对于应对气候变化和改善环境也非常重要，到 2030年欧盟实现其气候和能源目标所必需的低碳技术的发展预计将使对某些原材料的需求量增加 20倍。报

告对电气和电子设备，便携式、工业和汽车电池，燃油、混合和电动汽车，风电和光伏发电，国防工业，化工和化肥等领域关键原材料的应用及其循环利用前景进行了详细分析，将原材料对应到相关的最终用途和相应的制造部门，而不只是对应大的行业。早在 2011年，欧盟委员会就将 14种达到或超过经济重要性和供应风险阈值的原材料确定为关键原材料，2014年调整为 20种， 2017年调整为 27种，2020年第 3次调整为30种，包括：锑、铍、铝土矿、锂、锶、硼酸盐、钴、焦煤、萤石、镓、锗、铟、镁、天然石墨、铌、磷矿石、金属硅、钨、铂族金属、轻稀土、重稀土、重晶石、铋、铪、天然橡胶、磷、钪、钽、钛、钒[7]。

 2.3　日本稀有金属

日本从 20世纪 60年代就开始对工业生产所需矿产资源进行分析，并对海外资源进行调查以应对国家资源匮乏状况。1974年将铜、镍、铬、钨等作为储备矿种，1983年进一步明确将镍、铬、钼、锰、钨、钴等金属作为国家储备矿种，之后根据日本经济发展需要不断对国家储备矿种进行调整修订。2009年日本制订稀有金属保障战略[8]，将稀有金属定义为地球上存量稀少、因技术和经济因素提取困难、现代工业以及未来伴随着技术革命所形成的新型工业所必需的

金属。日本认为，稀有金属是汽车和 IT等高附加值、

高性能产品制造产业不可缺少的原材料，尤其是在今后将要普及的混合动力马达、蓄电池、太阳能电池板等新能源领域，高效照明等节能领域以及燃料电池触媒等领域对稀有金属的需求都将扩大。2009年日本列出 31种重点关注的稀有金属，此后又更新为 34种，包括：锂、铍、硼、钛、钒、铬、锰、钴、镍、镓、锗、硒、铷、锶、锆、铌、钼、钯、铟、锑、碲、铯、钡、铪、钽、钨、铼、铂、铊、铋、稀土元素、碳（天然石墨）、金属硅、氟（萤石）。

3　关键矿产竞争态势

 3.1　美欧日关键矿产/原材料清单重合度高

目前，美、欧、日公布的清单共涉及 44种关键矿产/原材料1，其中，三家均列入清单的有 18种，两家列入的有 14种，只有一家列入的仅 12种（图 1）。重合度最高的矿产包括稀土，主要稀有金属、稀散金属，部

3.2　美欧日均出台并实施供应链安全战略

关键矿产供应链的安全已经成为一个战略问题，其涵义不仅仅在于能否获得这些矿产，还在于能否在战略性新兴产业特别是清洁能源产业等先进制造业中保持或提高竞争力。关键矿产供应链的脆弱性会影响先进制造业的部署速度，对关键矿产的供应以及将其转化为先进制造产品的技术能力的竞争正在加剧。美欧日等主要经济体纷纷制订相关战略，运用政策工具，或者推出行动计划，以改善或维护关键矿产供应链的安全。

2019年美国商务部发布确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略[9]指出，关键矿产供应的所有阶段都很重要，仅靠某一阶段的措施是不能解决问题的。例如加大开采力度而不增加相应的加工制造能力，只会将经济和国家安全风险进一步转移到供应链下端，导致加工制造能力依赖国外。提出推进关键矿产供应链的转型研究、开发和部署，加强美国关键矿产供应链和国防工业基础，加强与关键矿产有关的国际贸易和合作，提高对国内关键矿产资源的认识，改善联邦土地上关键矿产资源的准入并缩短联邦许可审批时限，增加美国关键矿产劳动力等 6项措施。除了将关键矿产研究和创新焦点集中于国内资源调查、分离加工、替代、回收技术等方面，在国际上大搞结盟。2022年 6月，美国国务院宣布美国和加拿大等已建立 “矿产安全伙伴关系”（MSP），这些伙伴还包括澳大利亚、芬兰、法国、德国、日本、韩国、瑞典、英国和欧盟委员会。

欧盟委员会认为，精炼和冶金领域的技术和能力是关键原材料价值链的关键环节，影响整个产业生态系统。欧盟关键原材料清单提供了支撑欧盟委员会政策研发的实用工具。这份清单帮助识别投资需求，指导欧盟及其成员国规划研究和创新，尤其是在新的采矿技术、替代和回收方面。这份清单也与循环经济、原材料可持续供应以及产业政策相关。欧盟委员会指出，欧盟应该紧急行动起来确保安全、可持续的原材料供应，行动计划应包括：为欧盟工业生态系统开发弹性价值链，通过资源循环利用、可持续产品与创新减少对一次关键原材料的依赖，加强欧盟内原材料采购和加工，通过从第三国采购使供给多样化[7]。目前，欧盟正酝酿提出“关键原材料法案”，并谋划与智利、墨西哥、新西兰、澳大利亚、印度等国的原材料贸易合作。

2020年日本出台新的国际资源战略 [10]， 强 化JOGMEC（日本石油、天然气和金属矿产资源机构）关于从勘探项目转移过来的开发项目、冶炼厂单独项目、单独出资项目等的风险资金供给功能，寻求供应来源的多元化；将稀有金属储备范围扩大到全部 34种、储备用量扩大到 60 d，强化供应安全；与参与供应链各个阶段的多个国家开展双边或多边合作进行矿山开发、冶炼和产品制造，以及通过技术支持和数据信息共享，加强国际合作；培养资源领域全产业链各环节人力资源，强化产业基础。日本还限制外国资本在日本国内稀有金属应用领域进行投资，最大限度地减少日本关键原材料供应链的脆弱性，同时提高日本汽车、电池、航空母舰等各个行业在国际上的竞争地位。

3.3　关键矿产对碳中和进程至关重要

《巴黎协定》确立了 2020 年后国际社会合作应对气候变化的基本框架，提出把全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在 2 ℃以内，并为把升温控制在1.5 ℃之内而努力。根据碳中和承诺各国（包括中国）已经声明的政策，实现碳中和主要通过三大技术路径：一是清洁能源转型，二是节能减排，三是负排放。其中清洁能源转型是实现碳中和的最重要技术路径，是碳中和进程所有技术得以实现的基础。

清洁能源转型包括新的能量来源和新的能量利用方式两大技术领域。新的能量来源，主要是发展太阳能光伏发电、陆上和海上风电、聚光太阳能发电、水电、地热和生物质能发电等可再生发电和核电技术，推动一次能源生产清洁低碳转型；新的能量利用方式，主要是发展电网（输电和配电）、电动车、电池储能和氢能（电解槽和燃料电池）等技术，推动能源消费终端电气化。

国际能源机构（International Energy Agency）2021年5月出版的世界能源展望特别报告[11]指出，清洁能源技术提供电力的能源系统深刻不同于传统烃类资源提供燃料的能源系统。清洁能源转型是从传统的化石燃料密集型能源系统向矿产密集型能源系统的转变，矿产资源特别是那些关键矿产的需求大幅增长是一个不变的趋势。矿产供应在清洁能源安全中处于突出地位，供应中断或者价格急剧波动可能延缓清洁能源转型和推高其成本。报告估计，为适应《巴黎协定》要求，到 2040年清洁能源技术对矿产的总需求将翻两番，其中与锂电池（包括电动汽车和电池储能）相关的关键矿产锂、钴、镍和石墨的需求将分别增长42倍、21倍、19倍和 25倍；与可再生发电、储能和电

网相关的稀土（主要是电动汽车马达和风力涡轮机）、铜和硅的需求将分别增长 7倍、2.7倍和 2.3倍。氢能的快速增长也会导致镍和锌（用于电解槽）、铂族金属（用于燃料电池）需求的增长。此外，光伏的发展会导致镓、铟、碲等矿产供不应求。

4　中国关键矿产建议清单

4.1　本文建议的清单

美国、欧盟、日本等在进行矿产资源关键性评价时所采用的方法各有不同，但基本上都将那些对经济和国家安全至关重要不可缺少而又不能完全依靠本国供应满足需求的定义为关键矿产/原材料。一般是供应风险高、经济影响大的首先入选；但一些特殊关键应用的矿产/原材料也会列入清单，例如美国的铷、铯，欧盟的焦煤等。本文将中国的关键矿产定义为对中国经济社会发展和国家安全至关重要，由于供应短缺存在较大风险、或者我国具有一定优势对全球供应具有较强影响力的矿产资源。中国关键矿产的选择也是从经济与技术重要性和供应风险性两个大的方面进行分析。

中国矿产资源禀赋不足，人均探明储量为世界平均水平的 58%，位居世界第 53位；铁矿、铜矿和铝土矿分别相当于世界平均水平的70.4%、28.4% 和14.2% [12]。另一方面，稀土、镓、锗、铟等“三稀”金属矿产，钨、锡、锑、铋等有色金属矿产，天然石墨、萤石等非金属矿产是中国的优势矿产，中国是全球主要生产国和供应国，除满足国内需求外，还大量供应国际市场。立足于这一矿产资源基本国情，在经济与技术重要性方面，需要将大宗矿产与战略新兴矿产一并纳入考虑；在供应风险性方面，首先要考虑净进口的矿产，同时也考虑净出口的优势矿产或供需基本平衡的矿产。

本文通过公开文献资料梳理提出一份 37种中国关键矿产建议清单。为便于与其他国家清单进行比较，这份清单未包括石油、天然气、铀等燃料矿产。建议清单如下：

大宗矿产：铁、锰，铜、铝，钾盐。

“三稀”金属矿产：稀土，锂、铍、铌、钽、锶、铷、铯、锆、铪，镓、锗、铟、铼、碲。

关键黑色有色贵金属矿产：铬、钒、钛（金红石型），镁、镍、钴、钨、锡、锑、铋，铂族、金。

战略非金属矿产：高纯石英、石墨、萤石、硼。特种气体矿产：氦气。

这一建议清单中有 31种与美、欧、日关键矿产/

原材料清单重合；美、欧、日三家均列入清单的 18种全部列入了本文建议清单。本文建议清单与美、欧、日清单不重合的 6种矿产是：铁、铜、钾盐、金、高纯石英、氦气。

 4.2　基于经济与技术重要性选择

各国考量经济与技术重要性的侧重点有所不同。美国对关键矿产的关注已由重点考虑国防应用扩展到整个经济安全和产业竞争力，最近又将减缓气候变化确定为清洁能源技术部署的关键驱动因素，强调供应链安全与美国加快其在清洁能源技术方面领导能力之间的联系。欧盟重点关注清洁能源转型领域诸如电气设备、电池和电动汽车，风电和光伏发电等产业竞争力，当然也重视国防工业。日本非常关注其产业竞争力，而视稀有金属安全为产业竞争力的核心。日本认为，在电动汽车、物联网、半导体零件生产等尖端产业中，稀有金属对于实现产品的高功能化至关重要。

对中国而言，经济与技术重要性需要具体考虑：（1）作为中国经济社会发展的物质保障、维系经济安全和粮食安全的大宗矿产；（2）作为国家安全和高质量发展的物质保障，维系战略性新兴产业和国防军工安全的战略新兴矿产。

中国大宗矿产资源需求将长期保持高位运行的态势。至 2035年基本实现现代化时，中国还将需要消费 83亿 t粗钢、2.05亿 t精炼铜、4.95 亿 t原铝，以及种类更多的其他矿产资源[13]。即便步入了后工业化发展阶段，中国仍需要大量的大宗矿产资源作为支撑。

战略新兴矿产需求将持续保持增长态势。新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料、健康环保等战略性新兴产业发展，5G基站、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等新型基础设施建设，风电、光伏、核电、储能、新能源汽车、电网等清洁能源转型技术发展以及现代国防建设对“三稀”金属、关键黑色有色贵金属、战略非金属、特种气体等战略新兴矿产提出了新需求。如新能源汽车产业的发展， 2035年相比 2017年将增加 10倍的锂、 2.3倍的钴、 1.5倍的镍、2.7倍的稀土以及 1.8倍的石墨、1.69倍的铂需求[14]。

本文参考美、欧、日关键矿产/原材料清单相关研究报告，参考《自然·化学》50多种元素的综述文章，并结合国内有关研究文献，系统梳理了本文和美、欧、日清单所列各种矿产的重要应用领域（表 1），以期能够大致反映这些关键矿产的经济与技术重要性。经梳理发现，无论是对中国还是对其他国家，这些关键矿产都是当今世界经济社会发展不可或缺的重要物质基础，也是战略性新兴产业发展、清洁能源转型、国防军工技术发展不可替代的重要物质保障。这些关键矿产是当今和未来矿产资源争夺的焦点。

 

 

4.3　基于供应风险性选择

世界各国对供应风险性的考量大同小异，都是将原材料、技术和行业结合在一起进行分析。宏观层面，供应链中断的原因可能包括自然灾害、劳资纠纷、贸易摩擦和贸易壁垒、资源保护主义、地区冲突等等。微观层面，供应风险性体现在生产高度地理集中、资源禀赋下降、日益严格的环境和绩效审查、越来越高的气候风险、勘查开发项目投资大周期长、矿产品价格大幅上涨等方面。对中国而言，供应风险性也需要综合考虑各方面

因素。具体到进出口百分比这一量值，则应考虑：

（1）净进口比例大于 50%的矿产，或净进口比例虽小于50%但未来应用需求会快速增长而国内勘查开发进展缓慢的矿产；（2）净出口比例较大、在国际上有一定控制力和话语权的矿产，或净出口比例不大但产量占比大有利于提升国际竞争力和话语权的矿产。

经梳理各种参考文献，系统列出了中国关键矿产进出口百分比（表 2），作为反映这些矿产供应风险性的一个量值。

尽管美、欧、日等在制订关键矿产/原材料清单时都将中国视为最主要的生产国和供应国，但分析表 2可以发现，中国净进口的矿产远多于净出口的矿产。 37种关键矿产中，中国净进口矿产 22种，净进口超过50%的 19种、其中进口超过 90%的 10种，不仅大宗矿产，一些战略新兴矿产也严重依赖进口。净出口矿

产11种，净出口超过 50%的 5种、其中镓超过 90%。全部 11种净出口矿产产量超过全球产量的 50%。总的来说，中国关键矿产净进口品种多、进口量大。近年美国挑起并不断升级的贸易摩擦使得全球资源供应链愈加脆弱，中国获取境外资源的风险加剧，关键矿产供应形势不容乐观。

5　关键矿产应用领域分述

5.1　大宗矿产

5.1.1　铁

98%以上铁矿石用于钢铁冶炼。钢铁产品用途广泛，是建筑、汽车、机械等工业的核心构件。在当前中国钢铁实际消费中，一半以上用于建筑行业，其余主要用于机械行业、汽车行业、能源行业等。除了传统用途，出现了一些新的应用领域。“手撕钢”，即软态不锈钢精密箔材用于锂离子电池及电容器外装材料、电池集流体、薄膜太阳能电池、OLED 显示器及纸式电子显示产品等柔性产品基材，硬盘驱动器悬挂装置，清洁汽车气体排放物金属蜂窝式触媒吸收装置，通信卫星等的热发动机隔热屏（镀镍不锈钢），信号干扰屏蔽装置，发动机燃烧室叶片以及防护服。铁的应用也在向化工催化领域拓展，已用于合成氨气和醇类，未来或将有效替代当前的贵金属催化剂[15]。

 5.1.2　锰

因为锰太脆而不被单独作为金属使用，95% 的锰进入合金中，主要是生产钢铁，其中约 1%用于生产 “锰钢”。锰钢含有大约 13%的锰，非常坚固，用于铁轨、土方机械、保险柜、军队头盔、步枪管等。锰也用来与铝、铜等有色金属生产合金。锰的非冶金应用包括锌锰电池负极（主要是二氧化锰）、电子信息材料软磁体（锰锌铁氧体）、肥料和动物饲料中的微量营养素添加剂（硫酸锰和氧化锰）。二氧化锰用作橡胶添加剂、工业催化剂和着色剂，一氧化锰用作缺锰土壤的肥料，高锰酸钾用于去除废气和废水中的有机杂质； “锰紫罗兰”用于化妆品、艺术家使用的釉料、塑料和粉末涂料的着色[2,16]。

 5.1.3　铜

铜作为“电气之王”广泛应用于工业各领域。电力行业消费 40%的铜，电子与通信、日用品各消费15%。未来铜的需求在战略性新兴产业领域会持续旺盛。一台混合动力汽车含铜约 40 kg、一台纯电动汽车含铜约 80 kg，风电、光伏、充电桩、磁悬浮轨道等也都大量使用铜。未来电网建设需要大量的铜。用于集成电路和半导体分立器件的铜基引线框架材料、射频电缆、用于印刷电路板基板和锂离子电池负极载体的铜箔等是支撑半导体、通信、消费电子、电动汽车等产业的重要技术材料。

 5.1.4　铝（铝土矿）

铝用途广泛，从建筑到运输、电缆、包装材料和日用品。90%以上的铝土矿用于生产原铝，其余用作耐火、研磨材料等。在中国 124个产业部门中，有114个部门使用铝土矿资源产品。特别是作为“飞机金属”，铝是各种航空飞行器中用量最多、最广的金属。波音 767飞机使用铝合金约占机体结构质量的81%。C919大飞机铝合金材料的用量约占材料总量的70%（其中，铝锂合金材料在机体结构用量达到8.8%）[17]。铝及铝合金也是车辆、舰船大量使用的结构和功能材料，美国“福特”号航母电磁炮发射轨道和炮弹都由铝合金制造。铝金属用于芯片焊盘铝基板、硅铝合金用于半导体封装壳体，铝-空气等燃料电池技术也在研发中。

5.1.5　钾盐

世界上95%的钾盐产品用作肥料，5% 用于工业。工业用途包括生产洁净剂，以碳酸盐和硝酸盐形式用于玻璃和陶瓷工业，纺织和染色，制化学药品以及罐头、皮革、电器和冶金工业等。钾的氯酸盐、过磷酸盐和硝酸盐是制造焰火、炸药和火箭燃料的重要原料。钾的化合物还用于印刷、电池、电子管、照相等工业部门，此外也用于航空汽油及钢铁、铝合金的热处理。智能手机屏幕石英玻璃中添加钾元素以增加强度。

5.2　“三稀”金属矿产

5.2.1　稀土

稀土永磁材料占稀土用量的 35%以上，典型应用包括计算机硬盘驱动器，智能手机扬声器、拾音器和振动装置，机器人步进电机和伺服电机，飞行器惯性导航系统，飞机发动机控制器，高铁永磁牵引电机，新能源汽车电动机，风力发电机，核磁共振等[18]；以及卫星、雷达等的行波管、环行器，导弹制导系统中的电子束致聚焦和方向舵驱动[19]。稀土永磁材料主要是钕铁硼磁体，使用元素钕、镨，含少量镝、铽等以提高高温性能和抗退磁性能。另一种钐钴磁体具有更好的耐热性，在飞机和军事领域高温环境使用。

稀土作为添加剂为玻璃提供颜色和特殊的光学性能。镧和镥极大地提高光学玻璃折射率，镧在相机镜头使用，镥在浸入式光刻物镜使用。许多稀土单独或复合用于为平板显示器和发光二极管制造荧光粉。

钆荧光粉用于 X射线成像和各种医疗应用，如核磁共振成像（MRI）[2]。稀土荧光粉和掺镧玻璃成功应用于夜视系统，海湾战争中多国部队就是用这种夜视镜一次又一次地观测伊军目标，以小小代价换取大胜利[19]。

催化剂是稀土的另一个重要用途。镧基催化剂用于炼油，铈基催化剂用于汽车尾气催化转化器；少量的钕、镨和钇被用作催化剂以减少汽车一氧化碳的排放[2]。1997年第一批大规模生产的镍氢电池驱动汽车开始在日本的道路上行驶[20]，镍氢电池使用镧基合金作为阳极，每辆混合动力电动汽车中的镍氢电池镧使用量高达10～15 kg[2]。

早期稀土在冶金中的应用是打火石 Fe-Ce 合金，美国军火中的稀土合金底火 70% 来自中国。钢铁和铸铁工业一直是稀土应用最多的领域之一。有色金属及其合金中加入少量的单一或混合稀土金属后，可以提高耐热性、强度、抗蚀性和加工性能。镨、钕用作镁铸件的合金添加剂，这样的镁合金用于飞机发动机的生产[21]。添加混合稀土的铜基合金用于集成电路引线框架[22]，稀土金属硅化物广泛用于微电子器件中的源、漏、栅极与金属电极间的接触[23]，添加稀土元素的无铅焊料、基板用于集成电路封装[24]。

大约 90% 的激光材料都涉及到稀土。钇铝石榴石（YAG：Y3Al5O12）晶体是当今普及的一种在室温下可获得连续高功率输出的激光晶体，用于激光测距、激光制导、激光通信。钇铁石榴石是微波雷达控制高频信号的组分，在雷达遥控遥测、导航及电子对抗中有特殊用途[19]。钕掺杂钇铝石榴石激光器等设备常用于医学和工业部门。掺钕玻璃激光介质对高功率应用（包括激光聚变研究）非常重要。钬掺杂、铥掺杂钇铝石榴石常用于外科激光器。铒激光器用于口腔和皮肤护理。掺钬、铥、铬的钇铝石榴石用于一种最重要的、高效率的 2 μm激光晶体，广泛应用于医疗和气象等领域，还被用于导弹防御系统的激光雷达，可以明显提高测距和弹道估算的精确度。

镧改性膨润土可抑制蓝绿藻类繁殖，从而控制湖泊富营养化[25]。含氧化铈的水溶液用于对半导体晶片、平板显示器及其他光学玻璃表面进行化学机械抛光，氧化铈用于固体氧化物燃料电池以促进水汽化学反应[26]。氧化镨在一种潜在的高温超导材料（Pr4Ni3O8）中被用作间隔层 [27]。将氧化钕熔化到玻璃中会根据环境光源产生从热粉红色到蓝色不等的色调 [28]。钐可用

于核反应堆控制棒，SmI2用于合成治疗癌症的药物 [29]。以红色的 Eu3+、绿色的 Tb3+和蓝色的 Eu2+构成的磷光体能将紫外线转化为可见光，在 X射线增感屏、等离子体屏幕、节能荧光灯和发光二极管中都会用到它们。以铕和其他镧系元素制作的荧光生物探针广泛用于生命科学研究。掺入二价铕和一价铜的塑料能够高效地将阳光中的紫外线转化为可见光，使用这种塑料建造温室可使作物收成提高大约 10%[30]。钆用作核磁共振造影剂。钆及其合金或盐在磁制冷中起着突出的作用。钆可以吸收紫外线辐射，并将其能量转移到其他镧系元素。钆可用于反应堆控制棒 [31]。含有铽的化合物已被用作生物医学领域的探针，如氟免疫测定和超分子发光传感器。铽镝铁合金是一种磁致伸缩材料，已用于致动器和水下传感器 [32]。镝的磁性也可以用于核磁共振造影剂。夹在酞菁环之间的镝离子层的行为像“单分子磁体”，开辟了存储信息新的可能性[33]。钬的高磁化率意味着它可被用于高强磁体，特别是作为磁通集中器，但钬的磁性仅在低温下表现显著[34]。掺杂三价铒离子的掺铒光纤放大器实现一根光纤中多路光信号同时放大，支撑更大容量、更高速度、更长距离通信。三价铒离子理论上是红外探测器的完美材料，利用其超激发态实现光子探测。人们正探索在含铒固体中引入少量三价镱杂质获得可以高效地将近红外光转化为绿光的材料，以便应用于激光笔、太阳能电池，或者作为可见光光纤掺杂材料[35]。放射性同位素170Tm是便携式设备的 X射线来源，欧元纸币紫外线下的蓝色荧光可能产生于防伪油墨中Tm3+离子[36]。镱在高压下变为半导电，已经用于制造应力计。放射性同位素169Yb也用于便携式 X光机。最近的一个应用是原子钟，使用超冷174Yb可以保证500亿年误差 1 s的精度，镱原子钟可能进入导航和通信系统，并可能最终帮助重新定义国际制秒（SI秒）[37]。莫特沙芬镥在动态光疗中可能是一个很好的光敏剂，并且一直在进行抗前列腺癌的第一阶段人体试验。镥同位素177Lu成功地用于实验和临床治疗一些严重

的癌症 [38]。镥基闪烁晶体用作医用正电子成像仪（PET）的探头材料。钪铝合金用于制造俄罗斯先进米格喷气式战斗机的一些部件。氧化钪可用作紫外线探测器的专用光学涂层，还被用于核反应堆的中子滤波器。钪添加到汞蒸气灯中产生更类似于阳光的柔和光，常用于运动场的泛光灯。钪化合物显现了作为氢化催化剂的潜力，硫酸钪同样具有种子发芽剂的作用[39]。在固体氧化物燃料电池应用中，钪添加到氧化锆基电解质中以提高功率密度和降低电池反应温度。掺杂铈的钇铝石榴石被作为荧光体与蓝色发光二极管结合使用，从发光二极管中发出的蓝光“流”过荧光体后降频转换为黄光，其后黄光又依次与蓝光叠加产生类日光的白光。钇钡铜氧陶瓷在 93 K发生超导现象，这一临界温度高于液氮沸点（77 K），是一个实际可行的制冷温度[40]。高纯氧化钇粉末使用等离子喷涂方法，可生成飞机发动机涡轮热障涂层、燃油喷嘴耐火涂层、集成电路刻蚀工艺腔保护涂层。

在所有元素中钆吸收中子的能力最强，钆与铀混合可促进燃烧、降低铀的消耗并提高能量输出，还防止了核燃料棒膨胀，全世界计划兴建的 115座压水堆核电站应用氧化钆。稀土钐、铕和镝已用作中子增殖反应堆的中子吸收剂，稀土钇可用作熔盐反应堆的管材，添加稀土钆和镝的薄箔材料可用作航天、核工业工程中的中子探场仪，少量的稀土铥和铒用作密封管中子发生器的靶材料，涂有含氧化钆的特殊涂料的装甲车可防中子辐射[19]。

5.2.2　锂

全球约 3/4的锂用于锂离子电池，锂离子电池技术是发展可再生能源（储能）和电动汽车所必需。陶瓷和玻璃是锂的第二大应用领域。锂也被用来制作高温润滑剂，为合金增加强度，以及用于热交换。有机锂化合物在精细化工中得到广泛应用。锂制剂被作为情绪稳定药物使用。利用中子轰击6Li可以制取3H（氚）[41]。锂是电解铝工艺所需的一种少量但关键的成分，氢氧化锂用于压水堆水化学（pH值）控制，氟锂铍可用于钍基熔盐反应堆冷却剂。

5.2.3　铍

铍的最大用途是合金，其次是氧化铍陶瓷。铍-铜合金（通常含有高达 2.5%的铍）无磁性可在陀螺仪或核磁共振设备中使用，也用于制造触点和连接器、开关、继电器。铍-镍合金用于生产耐磨和尺寸稳定的高温弹簧、触点和连接器，铍-铝合金对于生产具有高刚度重量比和低表面振动的飞机和卫星结构部件具有价值。铍金属用于光学瞄准系统和火控系统，在核电厂和核武器中作为中子反射器，也被用于大型强子对撞机加速器。铍玻璃和薄箔用于卫星铍镜、天文望远镜、光学制导系统。在硅芯片和金属安装底座之间使用氧化铍陶瓷的半导体器件在发热回路（如气流少或暴露于高环境温度的电路）持续时间更长，用于导弹制导系统、雷达和手机发射器。氧化铍陶瓷用于制造高性能微波器件、真空管、磁控管和气体激光器的部件，对于核磁共振成像（MRI）仪、医疗激光器和便携式除颤器等关键的医疗技术设备至关重要。目前正在努力开发一种可行的同时含有铍氧化物和铀氧化物的核燃料制造工艺，尽管铍的成本比铀更高，但含铍燃料可能比传统燃料更持久、更高效、更安全。铍离子还可能作为量子计算机的处理器[2,42]。高纯度铍金属已被作为国际热核聚变实验堆面向等离子体第一壁材料。

 5.2.4　铌、钽

铌和钽都是高温合金元素。全球约 3/4的铌用来生产各种钢合金，用于管道、道路和建筑等领域。镍基、钴基和铁基超合金中都含有铌，用于喷气发动机部件、核反应堆包壳、燃气轮机、火箭组件、涡轮增压器系统以及其他耐热和燃烧设备。铌合金（如 NbTi和Nb3Sn）超导磁铁用于核磁共振、粒子加速器以及超导电动机、超导电缆、磁悬浮机车等。国际热核聚变实验堆计划 ， 中国承担了总计 174 t NbTi和 35 t Nb3Sn超导股线的制造任务。铌锆合金作为牙科合金和骨植入物已得到应用。铌与锡或锶的合金具有类超导性，有望被用于储能材料。掺杂铌氧化物可以作为太阳能电池的薄膜电容器。铌酸盐有望作为太阳能光解水制氢催化剂。用铌构建新型无机框架用于生物质转化和太阳能收集 [43]。铌酸锂是非线性光学仪器中的重要材料。未来铌金属可能用作超级电容器电极。

钽的最大用量在钽电容，占一半以上。钽电容是保障集成电路完整性的重要器件，在手机、硬盘驱动器和植入式医疗设备（用于助听器和起搏器）中广泛使用，迄今尚未发现可不损失性能的替代品。钽可用作更坚固基材（如不锈钢）上的涂层，用于血管支架、板、骨置换、缝合夹和线等医疗应用。长寿命核同质异能素180Ta可能迫使其衰变到基态而以伽马射线形式释放能量，这可能导致伽马射线激光器或者一种新型核电池的发展 [2,44]。钽环件被用于半导体芯片磁控溅射过程以提高产额。钽酸锂是激光技术、红外技术、电子工业中广泛应用的铁电材料。碳化钽耐超高温陶瓷应用于工具钢、耐磨损部件、硬质涂层、导电薄膜、光学涂层以及飞行器前缘和鼻锥等领域。含Ta2O5或Nb2O5的高折射率低色散光学玻璃是重要兵器材料，对于提高摄影观测瞄准系统成像质量和简化设计有重要意义。

5.2.5　锶

锶的最大消费是铁氧体陶瓷磁铁的生产。锶铁氧体具有较高的矫顽力和磁能积、单轴磁晶各向异性等优点而被广泛用作永磁材料、微波毫米波段材料、微波吸收材料和高密度垂直磁记录介质等，是电子工业的一种基础功能材料[45]。锶铁氧体是最常见的铁氧体永磁体之一，用于冰箱磁铁、扬声器和小型电机等设备。锶的其他日常用途包括仿钻石（钛酸锶）、夜光玩具（铕掺杂的铝酸锶）和用于敏感牙齿的牙膏（氯化

锶）。今天，烟火仍然占初级锶化合物使用量的 30%。锶对人体基本无害，甚至已被研究用于预防和治疗骨病如骨质疏松症。在受控剂量范围内，89Sr和90Sr也用于骨癌放射治疗[46]。

5.2.6　铷、铯

特种玻璃和夜视装置是铷的主导市场，另一个极重要应用是铷原子钟。超冷（铷）原子气体是原子钟或传感器（重力、旋转、磁性）等技术的关键。铯和铷都设定了时间标准，低成本、更小尺寸和更大稳定性使铷钟成为许多商业应用（包括全球定位系统）的理想选择。如今，铷钟已经小型化到火柴盒大小，却仅有10−12误差 [47]。铷原子钟是卫星导航系统应用最多的星载原子钟，被誉为中国北斗卫星的心脏。碳酸铷用来降低导电率，以提高光纤远程通信网络稳定性和耐久性。铷盐用于抗休克剂和癫痫、甲状腺机能障碍治疗，放射性同位素82Rb用作正电子发射断层成像血流示踪剂，氯化铷用作抗抑郁症药。量子计算设备是具有大量铷消费潜力的一种未来应用，预计 10年内达到原型阶段。铷的光发射特性使其成为运动传感器设备、光电电池（太阳能电池板）、光电倍增管中电信号发生器的有用之物。

从用量上看，铯主要应用于油气勘探开发高压高温钻井的甲酸铯卤水。铯只有一种是稳定的同位素（133Cs），最常见的放射性同位素是铀或钚的裂变产物137Cs，是高能辐射的长期来源，在诸如测井装置和水平

计等工业领域以及癌症治疗中都已发现其用途。 1967年，国际单位系统（SI）将秒定义为133Cs原子基态的两个“超精细”能阶之间跃迁时所辐射电磁波周期的 9 192 631 770倍时间，从那时起，铯原子钟得到了广泛应用[48]。铯化合物可潜在地用于光电池。溴化铯用于红外探测器、光学器件、光电池、闪烁计数器和分光光度计。碳酸铯用于有机化合物的烷基化和能量转换装置，诸如燃料电池、磁流体发电机和聚合物太阳能电池。氯化铯作为试剂用于分析化学、高温焊剂、医疗、杀虫剂等。氢氧化铯作为电解液用于碱性蓄电池。碘化铯用于透视设备−傅里叶变换红外光谱仪，以及用于闪烁器。硝酸铯用于烟火、石油裂化、闪烁计数器以及 X射线磷光体。硫酸铯主要用

于水处理、燃料电池，以及改进科学仪器的光学质量。铯同位素131Cs用于电子、医疗（癌症）、冶金等。137Cs可用于工业仪表，采矿和地球物理仪器，食品、污水和设备的灭菌。

 5.2.7　锆、铪

陶瓷、铸造砂、不透明剂和耐火材料是锆石的主要终端用途，金属锆的主要消费是核能工业。锆石本身是一种耐火材料，可作为熔炉的内衬、铸造模具等。锆石可耐受 3 000 ℃以上的高温，可用作航天器的绝热材料。二氧化锆熔点高达 2 500 ℃，且不易开裂，用于制造耐火坩埚。二氧化锆陶瓷层能保护喷气发动机涡轮叶片以及燃气涡轮机，并兼具隔热作用。纯二氧化锆用于化妆品、止汗剂、食品包装，甚至被制成仿钻。锆-锡合金用作氧化铀燃料组件的包壳 [49]。金属锆在高温下仍能稳定，可用来保护重返大气层的太空飞行器。

金属铪的主要用途是高温合金，也用作核反应控制棒。核反应控制棒中的铪通过调整中子通量来控制反应堆的能量输出。铪在高温陶瓷中也有应用，与钽一样，铪的硼化物、氮化物和碳化物耐火性极强，熔点超过3 000 ℃（碳化铪甚至高于3 800 ℃）[50]。

 5.2.8　镓

超过 80% 的镓用于半导体行业。砷化镓的应用包括手机里的高速逻辑芯片和前置放大器等，而铝镓砷和铟镓砷是蓝光激光二极管的发光材料[51]。砷化镓能够直接将电转换为激光，用于制造光电子器件（激光二极管、发光二极管、光探测器和太阳能电池）。砷化镓还用于生产高度专业化的集成电路、半导体和晶体管，是国防应用和高性能计算机所必需。氮化镓主要用于发光二极管和激光二极管、电力电子和射频电子器件的制造，在有线电视传输、商业无线基础设施、电力电子和卫星市场应用。铜铟镓硒薄膜光伏发电具有较高的吸收系数。由于镓的高沸点，用于制造测量极高温度的温度计。液态镓金属热对流的基本特性被用来研究行星和天体物理磁流体动力学的各个方面[2]。相控阵雷达大量使用单片微波集成电路作为发送/接收单元，砷化镓基金属-半导体场效应晶体管是单片微波集成电路的核心。

5.2.9　锗

光纤、红外、太阳能、半导体等是锗的重要应用领域。四氯化锗用于制造光纤电缆，在硅芯中加入锗成分以增加其折射率，并最大限度地减少长距离信号损耗。用于瞄准和测距的砷化镓基激光器需要使用锗透镜和窗口。军事和执法机构广泛使用红外成像设备监视、侦察和获取目标，越来越多地用于遥控无人武器和无人机；红外光学设备也用于边境巡逻和应急小组进行搜索和救援行动。锗基板砷化镓多结太阳能电池是目前效率最高的太阳能电池，是天基太阳能电池首选，也可作为陆基集光器用于大规模发电站。锗基板还用于高亮度发光二极管作为液晶显示器背光源以及车辆大灯和尾灯[2] 。1947年，随着点接触晶体管的发明，锗在开启信息时代方面起到了关键作用。 20世纪 60年代以来硅精炼的改进暂时减少了工业对锗的需求，但近年来在 7 nm（<60个 Ge原子）微芯片硅锗（Si-Ge）合金中找到了锗的新用途[52]。锗的其他用途包括化疗、冶金和荧光粉，以及作为生产塑料聚

乙烯对苯二甲酸酯（PET）树脂的催化剂。

5.2.10　铟

铟的主要用途是氧化铟锡，超过铟所有应用的2/3。其他包括焊料、合金、半导体等。用于触屏设备、智能手机和液晶电视的氧化铟锡是一种独特的材料，既导电又透光，其透光性是这些应用所需的关键性能。氧化铟锡还是大多数太阳能电池的重要组成部分，无论电池的主成分是何种材料，其外侧吸光层的电路通常都用透明氧化铟锡实现。氧化铟锡的脆性不能很好匹配柔性显示产品的需求，碳纳米管、石墨烯等无铟透明导电材料或可部分替代氧化铟锡，以使更多的铟满足光伏需求 [53]。合金和焊料是铟的第二大用途，含铟的焊料具有抗裂纹、耐热和抗疲劳性，在电子设备上使用，同时抑制金成分的析出。某些类型的铟合金可用作非金属材料如玻璃、釉面陶瓷和石英之间的黏合剂。铟也用于牙科合金和白金合金。银铟镉合金还用作核反应控制棒。铟的另一个重要用途是半导体材料，包括锑化铟、砷化铟、磷化铟、铟镓砷等，用于发光二极管和激光二极管，发光二极管主要用于光学数据传输、少量用于显示屏，激光二极管用于光纤通信[2]。

5.2.11　铼

大部分铼被用来制造超合金，用于喷气发动机零件。在制造无铅和高辛烷值汽油的过程中，铼和铂的组合是首选的催化剂。铼催化剂在各种工业过程中的氢化反应中非常有用。二硼化铼是所有已知物质中最硬的，与其他超硬材料（如钻石）不同，它不必在高压下制造[54]。高温合金和铂-铼催化剂分别占铼终端用途的 80% 和 15%，使用铼的镍基超合金主要用于制造喷气式飞机发动机和陆基涡轮发电机涡轮叶片，铼的高温特性能使发动机实现更高的推力和更高的运行效率。钨-铼和钼-铼合金还可制造电气接触点、闪光灯、加热元件、真空管、X射线管和标靶[2]。钼铼合金是空间核电源中最佳反应堆芯结构材料[55]。

 5.2.12　碲

碲的主要工业用途是太阳能电池和热电产品，分别占消费量的 40%和 30%。冶金和橡胶也是碲的重要应用领域。碲作为冶金合金剂，添加到钢和铜中使之更易加工，添加到铸铁中以减少热冲击并减少疲劳。橡胶工业中作为加速器和硫化剂。电子行业新开发的相变存储器芯片以及可重写的 CD、DVD 和蓝光光盘都使用碲（锗锑碲）。碲化铋广泛应用于热电冷却装置，如便携式食品冷却器、汽车座椅冷却系统。碲对于我们生活的最大影响可能来自碲化镉太阳能电池板 [56]。碲也用作陶瓷和玻璃中的着色剂。碲-硒合金用于复印机感光器。碲镉汞合金半导体用于低温红外

探测。超导体材料−二碲化铀可以用来设计量子比特。

 5.3　关键黑色有色贵金属矿产

 5.3.1　铬

黑色铬（Ⅳ）氧化物因具有铁磁性在磁带的黄金时代被广泛使用。含有 8%铬和 18%镍的常规不锈钢是铬的主要用途之一，铬能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因此常在钢的表面镀上薄薄一层高亮度的铬[57]。铬镍不锈钢是造船、汽车、航空航天、核电以及国防军工不可缺少的材料。铬盐是无机盐的主要品种之一，用于电镀、鞣革、印染、医药、燃料、催化剂、氧化剂等。铬铁矿还用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。

 5.3.2　钒

钒主要用作钢铁的合金化剂，改善钢的品质，提高钢的强度和硬度，尤其能改善钢的热处理品质。军用车辆要求极好的越野性能，含钒钢能满足这一点，几乎所有的坦克和汽车都离不开含钒钢，无论是结构件还是重要的弹簧。钒的主要非冶金用途是用作马来酸酐和硫酸生产的催化剂。全钒液流电池是储能装置的选择之一。当冷却到室温以下时二氧化钒从导电金属过渡到非导电绝缘体，这种金属−绝缘体转换可以使用一系列外部参数（如压力、掺水和应用电场）进行控制，因而二氧化钒广泛用于涂料和传感器[58]。

 5.3.3　钛

世界上约 93% 的钛被用于钛白粉（TiO2）颜料，约2.5%的钛被用于生产具有高强度和耐腐蚀性的钛合金。人们有很多使用钛的方式，无论是耳环、婚戒，用来固定骨折的某些针脚和紧固件，或是含有二氧化钛增白粉的牙膏，卧室墙壁油漆或药品涂层中的白色颜料。单晶钛半导体将很快在太阳能电池板和平板电脑中找到位置。钛甚至被内置于美国航天飞机的耐热船体中被射入太空。从制药到油漆，从化学到珠宝，钛随处可见[59]。在航空发动机上，高温钛合金主要用于制造压气机和风扇的盘件、叶片和机匣等零件，中国Ti-60 合金加人了约 1%的稀土元素钕（Nd），在一定程度上改善了合金的热稳定性。钛还用于焊接杆涂层以保护焊接表面免于与大气产生反应，以碳化物和其他钛化学品形式用于电子设备的陶瓷部件，以合金形式用于造船、深海石油探采以及地热发电设施。在钢铁行业，钛用于脱氧、粒径控制以及控制和稳定碳和氮含量。钛越来越多地用于制造医疗器件，如髋关节和膝关节、骨螺钉和板以及牙科植入物[2]。C919大飞机钛合金材料用量约 10%。长征五号火箭氢泵涡轮由钛合金制成。几乎所有超声波仪器中都要用到钛酸钡压电陶瓷。钛酸钡可以置于铁轨之下测量火车通过时候的压力，医生用它制成脉搏记录器。用钛酸钡做的水底探测器可以看到暗礁、冰山和敌方潜艇等。钛酸钡还是一种不错的雷达吸波剂。

5.3.4　镁

氧化镁和镁金属是镁的两种主要应用方式。氧化镁用作耐火材料、电子封装陶瓷基板、各种磁性材料。镁金属由于低密度、较强的延展性和良好的导电导热性使其成为有魅力的合金组分，在建筑、飞行器制造、光学和电子器件行业都广泛应用。Al-4.5wt%Mg铝合金拥有高抗腐蚀性、良好的可焊性和中等的强度，被广泛应用于舰艇、汽车、飞机、制冷装置、医疗器械、压力容器、钻探设备、导弹零件、装甲等领域。镁是一种常见的肥料添加剂，也用于药物。含有镁-碳键的有机金属化合物格氏试剂适合作为大规模工业生产的中间产物，许多重要的药物都是通过利用格氏试剂来进行工业制备[60]。雷达探空系统采用镁电池作为电源。镁也可以被用于闪光灯和焰火。

5.3.5　镍

镍在不锈钢、合金、电镀、电池等领域广泛应用，不锈钢和合金占总用量的 80% 以上。镍基合金（Ni、 Cr为主，根据不同用途添加适量 Ti、Al、Mo、W、Cu以及 Nb、Ta、In、Y等）在材料领域占据重要地位，镍基高温合金广泛用于燃气轮机叶片、涡轮盘、火箭发动机、核反应堆，镍基耐磨合金用作石油化工设备、原子能设备以及喷气飞机和内燃机等的阀门、泵件、活塞、活塞环、密封件、制动器、挺杆、轮叶及叶片等，镍基耐蚀合金用于能源、化工和海洋工程中高温及中温的耐蚀部件。铬镍钢既是装甲钢和炮钢，也是制造航空发动机和军车的各种轴和连杆的重要材料。镍基形状记忆合金（NiTi合金）用于制造航天器自动张

开结构件、宇航设备自激励紧固件、人造心脏马达等。 Invar（铁镍合金）被称为金属之王，用于航天遥感器、

精密激光设备、光学测量系统、波导管结构件、光刻掩膜板等。镍也作为硬币的成分。镍还用于催化氢化，并能给玻璃带来绿色色调。今天，科学家们更感兴趣的是应用含镍酶来解决当今世界能源和环境问题：氢酶化学对氢燃料电池技术很有吸引力，而一氧化碳脱氢酶和乙酰辅酶 A合成酶可用于煤电厂降低

二氧化碳排放[61]。

 5.3.6　钴

在全球范围内，钴的主要用途是生产锂离子、镍镉和镍氢等可充电电池的正极材料，用于消费电子、电动和混合动力汽车、储能装置和电动工具。电池占钴用量的 60%以上。钴基超合金主要用于喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶等部件。由钴和碳化钨制成的复合硬质合金被金属加工、采矿、油气钻探以及建筑行业用作切削工具和耐磨部件。金刚石工具中，钴是将耐磨颗粒结合在一起的基质。钴用于制造永久和软磁性合金。含钴的钢包括用于切削刀具的高速钢和强度大、韧性强、可加工性强的镶结钢。其他含钴合金具有耐腐蚀和（或）磨损或特定的热膨胀特性。钴的其他化学应用包括动物饲料添加剂，钢带子午线轮胎的黏接剂，化工、石油和其他行业的催化剂，油漆干燥剂，玻璃脱色剂，瓷釉质的底釉，湿度指示器，磁性记录介质，颜料[2]。

钴也是人类必需的微量元素，存在于维生素 B12和一系列称为钴胺的其他联合酶中。在催化领域，钴可替代铂和镍调节交叉耦合反应。科学家正在研究用钴基催化剂调节光解水制氢反应过程的技术，这一技术的发展或可最终促进氢能的绿色利用[62]。

 5.3.7　钨

钨主要作为硬质合金成分用于各种切割工具耐磨零部件，占用量的 60%。其次作为金属材料用于电气组件（灯丝、电阻和X射线管）以及超合金。高速钢、碳化钨金属陶瓷等硬质合金是消耗量极大的军工材料，含钨结构钢是现代兵器应用最多的钢种之一，钨是制造火箭、导弹喷管的关键金属，钨合金在穿甲弹、火箭弹和炮弹、药型罩等战斗部材料中得到广泛应用。

高纯钨及其合金（W-Ti、W-Si等）材料常用作物理气相沉积用溅射靶材，用于制造半导体集成电路的栅电极、连接布线、扩散阻挡层等。三氧化钨是第一种被确定的电致变色材料，在显示器和智能窗户中应用能够限制光和热量的传递。智能窗户将很快出现在技术最先进的汽车和建筑物中[63]。

5.3.8　锡

焊锡、镀锡板、合金普遍使用锡金属，其中焊锡约占锡消费的一半。锡焊材料应用于电子电器产品的装联，锡以及锡基合金（Sn–Ag、Sn–Cu、Sn–Bi）用于制作集成电路及各类其他电子器件引脚可焊性电镀层。印刷电路板使用锡铅合金焊料，用于连接复杂电子电路中的触点。这一光亮的银色金属独特的导电性、电子结构和容易形成合金的倾向使其在太阳能和下一代电子设备中具有新的作用。锡基纳米粒子有望成为锂离子电池的下一代阳极材料。锡化合物出现在防污涂料、PVC管内甚至可能在骨骼中[64]。镀锡板在包装领域大量使用。锡基（锡锑铜或锡铜）轴承合金是一切耐磨金属滑动轴承中应用最广的材料，用于制造飞机、坦克、舰船等的轴承和轴套。碲锡金属互化物 SnTe半导体制成的激光器可以检测出空气中浓度10−10的气体污染，已用于环保和医疗卫生系统。

5.3.9　锑

在美国，锑 40%用于阻燃剂，36% 用于铅锑合金和弹药，24%用于陶瓷、玻璃、橡胶等。三氧化二锑（Sb2O3）用于黏合剂、油漆、纸张、塑料和密封剂中的阻燃剂，也用作橡胶和纺织品内饰的阻燃背衬，通常与溴或氯基卤化物一道使用，阻燃剂的主要市场包括电子、塑料和用于制造儿童服装、飞机和汽车座椅罩以及床上用品的织物。利用锑的抗腐蚀性，铅酸蓄电池中含有 4%～6%的铅锑合金。在滚珠轴承、穿甲子弹和铅弹中，锑是一种金属硬化剂。橡胶工业使用锑作为硫化剂。在陶瓷和玻璃制造中也使用锑，例如使用合适的稳定剂和着色添加剂，除长波红外线外，三氧化二锑玻璃可对所有可见光不透明。高纯度的锑金属（≥99.999%）被半导体行业用在硅晶片中制造红外探测器、二极管和其他器件。抗摩擦轴承、机械排版型活字合金、焊料（含锑可多达 10%，但通常要少得多）以及大不列颠金属（含锑 5%）的装饰铸件和紫砂（ 现代产品中含锑 7.5%）也含有锑。石墨轴承用锑浸渍以提高热耐受性。在核反应堆中，锑和铍被用于启动中子源。“黑锑”是精细研磨的金属锑，用于金属和石膏铸件青铜镀。硫化锑是制造弹药引体、雷管、烟幕发生器、视距探测壳、示踪弹和安全火柴电弧触发面的关键助燃成分，还提供烟花中的“闪光”效果[2]。一些 5价锑的化合物可被用于治疗黑热病。锑化锂（Li3Sb）具有较高的理论容量而被认为是高能量密度锂离子电池有前途的阳极材料[65]。

5.3.10　铋

铋化学品是铋的最大应用领域，用于化妆品、工业品和药品，占铋消费的 60%以上。铋及其化合物对人体无害，赢得“绿色元素”的地位。氯氧化铋被用于化妆品和护肤品以散发银光，硝酸氧铋用于手术杀菌，最著名的铋基药物水杨酸氧铋用于治疗肠胃紊乱及烧伤。铋在工业领域用于制作陶釉、水晶器皿和珠光颜料。铋有着广泛的冶金应用，包括用作铸造添加剂以改善可锻铸铁的金属完整性，在黄铜、易加工钢和焊料中用作铅的无毒替代品。铋是各种易熔合金的重要成分，这些合金可以用于研磨光学透镜的夹持装置、废弃油井的堵头、消防喷头的触发机构等。在焊料中经常使用铋，越来越多的场合铋正在替代具有高毒性的铅金属。铋和石墨一样是最具反磁性的材料之一，被用于制造磁悬浮列车。最近在有机合成中，作为路易斯酸，环保的三价铋化合物催化剂得到了重要应用[66]。在核医学成像（XCT、PET）、工业无损检测、安全检查、高能物理及核物理等领域有着广泛应用的闪烁晶体锗酸铋是综合性能最好的闪烁晶体之一，占PET市场用闪烁晶体的 50%以上。碲化铋半导体热电材料用于环境友好型制冷和废热发电。铋碲氧合金薄膜浆料用于半导体器件制作。

 5.3.11　铂族

铂族最主要的应用在于催化剂，特别是催化汽车尾气中低浓度的未燃烧烃类完全燃烧成二氧化碳、水和氮气、裂解长链烃。铂族纳米材料用于制备燃料电池以便于环保地制取氢。铂族的另一个重要应用领域是抗癌药物的研制。一系列铂的化合物和聚合物已经被用于制作各种传感器、光敏剂和有机光伏电池

材料[67]。化学工业需要铂或铂-铬合金制造一氧化氮，用作制造炸药、化肥和硝酸的原料。铂族还用于生产特种硅酮，用作汽车安全气囊的涂层、防水涂料和便笺黏合剂。铂族合金非常坚硬且耐用，是用于制造化学品和合成材料（如用于生产发光二极管的高纯度单晶）的工业坩埚中最著名的涂层。铂族被用于玻璃纤维、平板和液晶显示器的生产。铂金用于医疗植入物如心脏起搏器。铂族也用于超级合金添加剂。在电子行业，铂族用于计算机硬盘以提高存储容量，在电子设备、混合集成电路和多层陶瓷电容器中无处不在[2]。髙纯铂、钌金属及合金在半导体分立器件和集成电路制造中用作金属硅化物、扩散阻挡层及电极等材料。

 5.3.12　金

黄金既是首饰，也是各国央行本位货币储备，还

是电子行业高端材料。全球黄金消费估计为：首饰47%，金条 21%，中央银行和其他机构 14%，官方硬币、奖牌和仿制硬币 10%，电气和电子 7%，其他 1%。导电金球是目前世界上电子行业超细间距柔性连接所不可缺少的关键材料，包含导电金球的各向异性导电胶膜（ACF）主要用于平板显示器、硬盘驱动器磁头、微波高频通讯、存储器模块、光耦合器件、表面封装

（ SMT）等[68]。金纳米线在负载型传感器、催化型传感器及应变型传感器等生物传感器领域都有实际应用[69]。当分成仅由几个原子组成的纳米碎片，金就会成为异常有效的催化剂。除了一氧化碳和乙炔氢氯化的最佳催化剂之外，金对烯烃环氧化和醇氧化的催化也是高效的。金与钯结合还能极好地催化由氢和氧直接产生过氧化氢的反应[70]。金等贵金属还是先进半导体封装材料。

5.4　战略非金属矿产

5.4.1　高纯石英

石英矿物原料以三种形式被工业利用：一是直接利用石英矿物晶体，二是为玻璃、陶瓷、耐火材料等提供 SiO2成分，三是制取金属硅。石英矿物晶体和金属硅利用方式要求高纯石英（SiO2含量>99.9%）原料。

当今利用电炉加热二氧化硅与碳的混合物来实现金属硅的大规模生产，超过 90% 的金属硅用于制造合金及化学品，如汽车铝合金以及广泛用作润滑脂、树脂、橡胶或者密封胶的硅脂。二氧化硅气凝胶是非常有效的绝缘材料。一小部分（约 5%）高纯金属硅用于电脑芯片、功率晶体管、太阳能电池、液晶显示器和半导体探测器等各种电子器件。多孔硅由于其发光特性以及巨大的表面积也促进了一系列传感器的发展，纳米多孔硅胶颗粒可以用于催化、分离、环境清理、药物释放以及纳米科技等领域。“黑硅”通过将可见光捕获在表面尖峰之间而大大增强了光吸收性能，这使其在太阳能产量的应用更有前景 [71]。将金属硅转变成四氯化硅（SiCl4）或三氯氢硅（SiHCl3），经分离提纯后由氢还原制成多晶硅。将超纯多晶硅置于石英坩埚中用提拉法（Czochralski法）制成单晶硅。多晶硅和单晶硅均可制作太阳能电池。将单晶硅锭切成薄片经过抛光后作为硅半导体基片使用。

半导体制程氧化、扩散等工序需将硅基片置于石英舟和石英管中进行。这些石英坩埚、石英舟、石英管，均需采用二氧化硅含量大于 99.998%的高纯石英原料。这种纯度的高纯石英还用于制造航天器光学系统、红外跟踪系统、分光器、准分子激光器、光电探测器等窗口玻璃。二氧化硅含量在 99.99%～99.998%之间的高纯石英原料，可用于制作石英光纤、激光玻璃、导弹和雷达天线罩等。二氧化硅含量在 99.9%～99.99%之间的高纯石英原料，可用于制作金属硅、气凝胶、光伏玻璃、信息显示玻璃、航空玻璃和石英球形微粉等，其中石英球形微粉除了用于印刷电路板，还用于飞机、火箭、卫星等防热部件等。

5.4.2　石墨

电池、刹车片、润滑剂、粉末冶金、耐火材料、炼钢等是当今石墨的主要应用领域。手机、平板电脑芯片散热均要使用天然石墨散热薄膜。高导热柔性石墨（散热）膜是航天器三线阵电荷耦合立体相机成像质量的重要保障条件。天然石墨是高温高压法合成金刚石的原料。球化石墨用作锂离子电池负极材料，氟化石墨用作锂原电池正极材料，膨胀石墨用作燃料电池双极板可能成为未来石墨最主要用途。膨胀石墨（柔性石墨）也用作核电阀门、飞机发动机气缸垫等密封材料，船舶防腐涂料，红外屏蔽（隐身）材料，雷达遮蔽材料等。氟化石墨也是飞机发动机润滑剂。美国研制的石墨 /环氧树脂复合材料（超黑粉），对雷达波的吸收率达到 99%，且在低温环境下具有良好的韧性。等静压石墨是制造单晶硅炉、有色冶金连铸石墨结晶器、电火花石墨电极、高温气冷堆堆芯结构等的高附加值材料。石墨烯作为一种透明导电材料，可能替代传统的氧化铟锡薄膜用于触摸屏，未来石墨烯可能用于制作高频电子器件和光电器件。

 5.4.3　萤石

超过 50% 的萤石用于氟化工，氟化工对萤石的利用首先是转化为氟化氢（氢氟酸），作为生产其他含氟化学品的主要原料。其他主要用途包括陶瓷、玻璃、炼钢（助熔剂）、钢铁铸件以及焊条涂层。氢氟酸是炼铝的关键原料。电子级氢氟酸应用于大规模集成电路、薄膜晶体管等刻蚀和清洗工艺，是半导体制程应用最多的化学品之一。氢氟酸还是溶解精制氢氧化铍制取核纯级金属铍的关键材料。六氟化铀是现行铀浓缩提纯流程气体扩散-离心法的关键材料。六氟化硫被用作电气设备内的绝缘介质。氟化合物最著名的例子莫过于不粘锅上广泛使用的特氟龙（聚四氟

乙烯）。当今大约 20%的医药产品、30%的农用化合物都含有氟[72]。在电池领域，改性聚偏氟乙烯是锂离子电池隔膜材料、六氟磷酸锂是锂离子电池电解液的主要成分。氟橡胶用作航空发动机、导弹和飞船燃料系统等密封材料，二氟化镁用作导弹红外跟踪器窗口材料和宇宙飞船紫外光学仪器透镜材料，含氟涂料作为雷达表面涂层、舰船防腐涂料等。氟气用于氟原子激光器已经实用化，聚偏氟乙烯作为压电材料已经在海底侦测网络、声纳等方面得到应用。

 5.4.4　硼

制作玻璃和陶瓷是硼的主要用途，磨料、清洁剂、杀虫剂、隔热绝缘材料等也是重要应用领域。硼有两种稳定同位素10B和11B，富含10B的材料是良好的中子吸收剂，应用于核电领域。硼作为半导体掺杂剂用于制作 p型半导体，由于11B的中子吸收截面小，用作半导体掺杂剂可有效提升电子设备的抗辐射、抗干扰能力。高纯度硼粉（99%）用于固体火箭含硼富燃料推进

剂，硼化物用作空间核反应堆控制棒和飞行器鼻锥、机翼前缘、发动机涡轮风扇等超高温部件材料。二硼化镁超导材料在核磁共振、磁悬浮列车、高效电力传输等方面有应用前景。硼还是钕铁硼永磁材料的成分。

5.5　特种气体矿产-氦气

物理学家、医生和核工程师们依靠液氦进行原子撞击实验，进行核磁共振，并冷却核反应堆到适当的低温。其中核磁共振是氦气最大应用领域。除了作为物理、医学和核能应用的低温剂起到辅助作用外，电弧焊工用作惰性防护罩，火箭科学家用来加压燃料箱，深海潜水员使用它与氧气混合以防止在长时间潜水期间遭受氮麻醉。氦氖激光器广泛用于产生可见波长相干光，1978年第一个商用光盘存储介质使用氦氖激光来读取信息。最近，科学家已经证明氦离子束可用于纳米电子和纳米光子器件的制造和成像。氦也可以与其他元素结合形成受激分子，由氦和另一个元素（例如碘、钨或硫）组成的受激分子在高压和电刺激条件下形成，它们最常用于制造用于半导体加工和眼科手术等的激光器[73]。在半导体工业中，高纯氦气用作生长硅和锗晶体的保护气。氦气还被用作光纤生产冷却气体。

6　关键矿产全球格局分述

6.1　大宗矿产

6.1.1　铁

2020年全球铁矿产量（铁精粉）24.7亿 t，产量超过1亿 t的有澳大利亚 9.12亿 t、巴西 3.88亿 t、中国3.6亿 t、印度 2.04亿 t、俄罗斯 1亿 t，五国合计占全球产量的 80%。全球铁矿资源充足，但分布极不均匀。 2021年全球铁矿储量（含铁量）850亿 t，超过百亿吨的国家有澳大利亚 250亿 t、巴西 150亿 t、俄罗斯 140亿t，三国合计占全球储量的64%[74]。

目前有工业开采意义的铁矿床主要有（BIF）沉积变质型、矽卡岩型、岩浆型、火山岩型、沉积型等成因类型。其中（BIF）沉积变质型铁矿床及其氧化矿床占全球储量的 60%～70%，占全球富铁矿储量的 70%以上，占全球铁矿产量的 90% 以上。沉积变质型铁矿亦是中国主要的铁矿类型，储量占一半以上，但矿石品位低、伴生组分多，绝大多数需经复杂的选矿工艺处理才能入炉。中国四川攀西地区与基性层状岩体有关的岩浆型钒钛磁铁矿分布区是全球最大的钒钛磁铁矿集中区，对世界钒、钛资源格局具有重要意义。

全球有 50多个国家生产铁矿石，对世界格局影响大的国家主要有澳大利亚、巴西、印度和南非。澳大利亚赤铁矿粉具有较好的烧结性能，是亚洲钢铁厂烧结匀矿配料的主要矿种；褐铁矿绝大多数含磷低，部分矿石由于 Al(OH)3含量较低，大量使用后不仅可以降低成本而且可降低高炉渣量，目前被日本钢铁厂和中国宝钢等企业大量使用。巴西铁矿石具有品位高、铝含量低、有害杂质少、烧结性能好等特点，加之巴西港口条件好，被世界各国钢铁厂普遍使用。欧洲离巴西近，运费低，是巴西铁矿出口的主要市场。印度矿因具有较好品质和运距优势，受到亚洲钢铁厂的普遍欢迎。南非块矿是非常好的高炉直接入炉原料，粉矿则适合在寒冷地区使用。但南非铁矿石钾、钠等碱金属含量高，长期使用对高炉寿命不利。南非块矿主要出口欧洲市场，粉矿则主要供应中国中、小型钢铁厂[75]。

全球铁矿石贸易已基本形成由澳大利亚、巴西、南非等向中国、日本、韩国及欧盟等出口的局面。铁矿供应高度集中于澳大利亚、巴西两个国家，其出口量约占全球 3/4；高度集中于淡水河谷、必和必拓、力拓和 FMG四大公司，其出口量约占全球 2/3。2020年中国进口铁矿 11.7亿 t，来自澳大利亚、巴西的进口量分别占总进口量的 60%、20%以上。按 2020年数据，中国铁矿进口比例为76%。

 6.1.2　锰

2020年全球锰矿产量 1 890万 t，其中产量超过百万吨的国家有南非 650万 t、澳大利亚 333万 t、加蓬331万 t、中国 134万 t，四国合计占全球产量的 76%。 2021年全球锰矿储量 15亿 t，其中储量超过亿吨的国家有南非 6.4亿 t、澳大利亚 2.7亿 t、巴西 2.7亿 t、乌克兰 1.4亿 t，四国合计占全球储量的 88%[74]。乌克兰锰矿品位低且含磷高。加蓬锰矿储量虽不足 1亿 t （6 100万 t），但矿石品位高，对全球锰矿供应具有较

大意义。

锰矿床的类型主要有沉积型、火山沉积型、沉积变质型、热液型、风化型和海底结核-结壳型等。世界高品位锰矿（含锰 35%以上）资源主要分布在南非、

澳大利亚、加蓬和巴西等。南非锰矿是冶金级优质富锰矿石，在南非东北部以生产化学级锰矿石为主。澳大利亚是世界主要的高品级锰矿石生产国和出口国。加蓬是世界著名的富锰矿石和电池级锰矿石产地和出口国。巴西锰矿资源分布广泛，产出高品级的电池级锰矿石[76]。中国锰矿资源表现出“小、贫、杂、细” 的特点，开采条件复杂，选冶困难。近年贵州东北部发现的埋深超过1 000 m的沉积型碳酸锰矿床规模大，品位高于目前国内开采锰矿石品位，科学利用有可能改变中国锰矿供需格局。

2020 年中国锰矿石消费量为 4 206万 t，其中国内生产锰矿石 1 031万 t，进口 3 166万 t。锰矿进口主要来自南非 1 370万 t、澳大利亚 535万 t、加蓬 474万 t、巴西 280万 t、加纳 187万 t、科特迪瓦 117万 t、马来西亚 86万 t、缅甸 56万 t。按矿石量计算 2020年中国锰矿对外依存度为 75%。因国内锰矿石品位低，按金属量计算2020年中国锰矿对外依存度超过90%[77]。

6.1.3　铜

2020年全球矿山铜产量 2 060万 t，产量超过百万吨的国家有智利 573万 t、秘鲁 215万 t、中国 172万 t、刚果（金）160万 t、美国 120万 t，五国合计占全球产量的60%；精炼铜产量 2 530万 t，产量超过百万吨的国家有中国 1 000万 t、智利 233万 t、日本 158万 t、刚果（金）135万 t、俄罗斯 104万 t，五国合计占全球产量的64%。2021年全球铜储量 8.8亿 t，储量超 5 000万 t的 国 家 有 智利 2亿 t、 澳 大 利亚 9 300万 t、 秘 鲁7 700万 t、俄罗斯 6 200万 t、墨西哥 5 300万 t，五国合计占全球储量的55%[74]。

世界上铜矿主要类型有斑岩型、沉积岩型层状、岩浆硫化物型、火山块状硫化物型、铁氧化物铜-金型、矽卡岩型等，分别占世界总资源储量的 69.0%、11.8%、 5.1%、4.9%、4.7%、2.2%，合计为 97.7%[78]。斑岩型铜矿是世界最重要的铜矿资源，伴生的金、钼或锌也具有较大经济价值。超大型（500 万 t以上）斑岩铜矿集

中分布于环太平洋成矿域（智利、秘鲁、美国、巴拿马、

印度尼西亚、菲律宾、巴布亚新几内亚等）、特提斯− 喜马拉雅成矿域（中国、巴基斯坦等）和古亚洲成矿域（蒙古、哈萨克斯坦等），环太平洋成矿域尤以南美安第斯成矿带集中分布。主要产于中非成矿区（刚果（金）、赞比亚等）的沉积岩型层状铜矿床具有十分重大的经济价值，也是钴的主要来源。此类铜矿亦产于俄罗斯、波兰、阿富汗、哈萨克斯坦、智利、澳大利亚等国。岩浆硫化物典型矿床有俄罗斯诺里尔斯克− 塔尔纳赫镍铜矿、美国德卢斯铜镍矿、加拿大肖得贝

里镍-铜-铂族元素矿床以及中国甘肃金川铜镍矿等，火山块状硫化物典型矿床有葡萄牙的内维升−科尔沃锌铜矿床等，铁氧化物铜-金典型矿床有澳大利亚奥林匹克坝铜-铀-金-稀土-铁矿床等，矽卡岩型典型矿床有美国南瓜谷铜矿和中国安徽铜陵冬瓜山铜矿等。

全世界有 50多个国家开采铜矿。除了产量超百万吨的5个国家，澳大利亚、赞比亚、俄罗斯、墨西哥、加拿大、哈萨克斯坦、印度尼西亚、波兰等也都是重要的铜生产国，以上 13个国家产量占全球的 86.2%。智利国家铜业、瑞士嘉能可、澳大利亚必和必拓、美国自由港−麦克莫兰、美国南方铜业、加拿大第一量子矿业、波兰铜业集团、英国力拓、智利安托法加斯塔、英国英美资源等 10大公司 2020年铜产量占全球的45%。

铜精矿主要出口国有智利、美国、印尼、加拿大、巴西、澳大利亚等；主要进口国是中国、日本、印度、韩国、德国、西班牙、菲律宾、保加利亚、巴西和瑞典等，这 10 个国家的进口量占全球进口量的 80%以上。精炼铜主要出口国有智利、赞比亚、印度、秘鲁、日本、澳大利亚、俄罗斯、波兰等，进口国主要有中国、德国、美国、意大利等。全球铜材贸易的主要国家有美国、英国、法国、德国、意大利、日本和中国，德国和日本是净出口国，美国和中国是净进口国。

目前中国已成为全球最大铜生产国和进口国。智利、秘鲁、蒙古、墨西哥和澳大利亚是中国铜精矿主要进口来源，智利、印度、哈萨克斯坦、日本和秘鲁是中国精炼铜主要进口来源，赞比亚和智利是中国阳极铜主要进口来源[79]。2020年中国精炼铜产量 1 003万t，其中国内矿山铜产量 172万 t、废杂铜利用约 50万t，计算铜精矿对外依存度 78%；精炼铜表观消费量约1 190万t，计算铜金属对外依存度为82%。

 6.1.4　铝（铝土矿）

2020年，全球铝土矿产量3.91亿t，超过2 000万t的国家有澳大利亚 1.04亿 t、中国 9 270万 t、几内亚8 600万 t、巴西 3 100万 t、印度尼西亚 2 080万 t、印度2 020万 t，六国产量占全球产量的 90.7%。全球原铝产量 6 510万 t，其中中国产量 3 710万 t，占比 57%。

俄罗斯、印度、加拿大、阿拉伯联合酋长国以及澳大利亚、巴林、挪威、美国、冰岛等也都是重要的铝生产国。2021年全球铝土矿储量 320亿 t，20亿 t以上的国家有几内亚 74亿 t、越南 58亿 t、澳大利亚 53亿 t、巴西 27亿 t、 牙 买 加 20亿 t， 五 国 合 计 占 全 球 的72.5%[74]。

世界铝土矿主要有红土型和岩溶型两大类，红土型占 90%，岩溶型约占 10%。红土型主要含铝矿物为三水铝石，岩溶型主要含铝矿物为一水硬铝石和一水软铝石。非洲西部红土型铝土矿是世界铝土矿主要来源之一，铝土矿资源较为丰富的国家包括几内亚、喀麦隆、加纳等。南美洲北部红土型铝土矿主要分布于巴西、圭亚那、苏里南和委内瑞拉等国。印度也是红土型铝土矿重要资源国。东南亚红土型铝土矿主要分布在越南和印度尼西亚。澳大利亚铝土矿资源亦为红土型，昆士兰北部和西澳达令山脉是两处世界上最大的已探明可开发的铝土矿集中区。欧洲及地中海国家希腊、土耳其、意大利、葡萄牙、西班牙、法国、匈牙利、克罗地亚、波黑等广泛发育岩溶型铝土矿。加勒比海地区牙买加岩溶型铝土矿在全球铝土矿供需格局中占有重要地位。伊朗也是重要的岩溶型铝土矿资源国。中国的铝土矿资源 90%以上为岩溶型[80]。

全球铝土矿海运量从 2012年的 7 600万 t增长到2019年 1.39亿 t，出口国以几内亚、澳大利亚、印度尼西亚为主，进口国以中国、欧洲、北美为主。 2019年，几内亚（6 628万 t）、澳大利亚（3 700万 t）、印度尼西亚（1 400万 t）、巴西（711万 t）四国占全球出口量的 89%，中国（10 051万 t）、欧洲（1 932万 t）、北美（739万 t）占全球进口量的 91%。当前，中国、欧洲和北美仍然是全球铝土矿需求的中心。几内亚铝土矿主要出口到中国和欧洲，澳大利亚、印尼和马来西亚铝土矿的 95%以上都出口到中国，巴西、牙买加铝土矿主要出口到美国、欧洲[81]。铝土矿生产集中度高， 2019年前三家企业（力拓、美铝、赢联盟）产量占全球的41%。2019年中国国内铝土矿产量 6 840万 t，按实物量估算对外依存度60%。

6.1.5　钾盐

2020年，全球钾盐产量 4 400万 t，加拿大（1 380万t）、俄罗斯（811万 t）、白俄罗斯（740万 t）、中国（600万 t）四国合计占全球产量的 80%。2021年全球钾盐储量超过 35亿 t，加拿大（11亿 t）、白俄罗斯（7.5亿t）、俄罗斯（4亿 t）、中国（3.5亿 t）、美国（2.2亿 t）五国合计占全球的 80%。此外，以色列和约旦从死海提取钾盐，包含约20亿t氯化钾[74]。

钾盐资源分为两种类型，一种是以固体钾矿石形式存在，如钾石盐矿床、光卤石矿床和钾长石矿床；另一种是以含钾的卤水形式存在，包括硫酸盐型、氯化物型和硝酸盐型等含钾卤水。固体钾矿占比在 85%左右，卤水钾盐占比在 15%左右。固体钾矿资源集中分布在加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、泰国、老挝、欧洲等地区，矿床类型以海相成因为主，主要矿石为钾石盐和光卤石。美国含钾卤水为硫酸盐型，以色列与约旦为氯化物型，智利为硝酸盐型。中国察尔汗和罗布泊均为氯化物型。加拿大萨斯卡彻温盆地、俄罗斯乌拉尔边缘的上卡姆盆地和白俄罗斯涅帕盆地呵斯塔罗宾三大钾矿探明储量占全球总量的 71%。钾盐生产高度集中，加拿大 Nutrien、俄罗斯 Uralkali、白俄罗斯Belarusk Ali、加拿大 Mosaic、中国盐湖股份、德国K+S、以色列 ICL、约旦 Arab Potash、中国藏格钾肥和国投罗钾等十家公司产量占全球的90%[82]。

中国、美国、印度和巴西是世界主要的钾肥消费国，约占世界总量的 70%；因自身钾资源分布少，均需大量进口钾肥。加拿大、俄罗斯和白俄罗斯等主要钾

盐生产国自身消费量少，其生产量的约 3/4用于出口。 2019年中国钾肥总产量 966万 t（实物量，下同），进口量921万 t，自给率超过 50%。主要进口来源国为加拿大（325万 t）、俄罗斯（217万 t）、白俄罗斯（187万 t）、以色列（88万t）、约旦（68万t）、老挝（20万t）[83]。

6.2　“三稀”金属矿产

 6.2.1　稀土

2020年全球稀土矿产量（稀土氧化物，下同）24万t，其中中国产量 14万 t，占 58%。其他产量较大的国家还有美国3.9万t、缅甸3.1万t、澳大利亚2.1万t。以上四国占全球产量的 96%。 2021年全球储量 1.2亿t，其中中国 4 400万 t、越南 2 200万 t、俄罗斯和巴西各 2 100万 t，以上四国合计占全球的 90%。其他储量较多的国家地区还有印度 690万 t、澳大利亚 400万t、美国180万t、格陵兰150万t[74]。

自20世纪 90年代末以来，中国平均提供了全球90%以上的稀土供应。“中国的稀土材料、器件以及节能灯、微特电机、镍氢电池等终端产品，满足了世界各国特别是发达国家高技术产业发展的需求”（中华人民共和国国务院新闻办公室，中国的稀土状况与政策，2012年 6月）。中国稀土资源经过多年高强度开发，储量减少，尤其是中重稀土储量减少，中国稀土资源优势逐渐减弱。近年来世界各国对稀土矿产勘查开发逐渐重视。据不完全统计，有 37个国家的 261家公司开发了共计 429个稀土项目, 新启动了 8～10万t稀土矿山产能[84]。2021年，美国加州芒廷帕斯的氟碳铈矿和美国东南部的独居石矿都被开采。中国也不再是全球稀土冶炼分离产品唯一来源。澳大利亚莱纳斯公司是中国以外最大的稀土冶炼分离产品供应商，产量约占全球 10%。澳大利亚莱纳斯公司与

美国蓝线公司计划合资在美国建立稀土分离生产线，由 莱 纳 斯 公 司 每 年 提供 1 200 t原 料 。 美 国 MP Materials 公司位于德克萨斯州沃斯堡的首个稀土金属、

合金和磁体制造工厂已经开工建设，建成后拥有每年生产约 1 000 t钕铁硼磁体的能力以及规模扩展空间。美国国防部已授予 MP Materials 资金用于在加州芒廷帕斯稀土材料生产厂精炼和分离重稀土元素。澳大利亚 Peak Resources Limited 计划在英国蒂斯谷（Tees Valley）建设稀土分离厂，加工坦桑尼亚 Ngualla 项目生产的稀土矿。据美联社 2022年 8月 23日报道，总部设在加拿大多伦多的稀土加工企业新性能材料公司购买了在格陵兰岛的采矿权，计划开采格陵兰岛西南部的萨尔法托克矿，并将矿石运往该公司位于爱沙尼亚的工厂。

2008−2018年，中国稀土矿进口额增长了 20倍，永磁类产品出口额增长了 1倍，稀土金属、混合稀土及钛合金类出口在 2011年前后大幅增长后逐渐趋于稳定。上游产品稀土矿的进口主要源自澳大利亚、智利、缅甸、伊朗等国，而面向日本、韩国、丹麦及美国出口。中游产品稀土金属及合成物的进口主要源自马来西亚，美国、日本既是进口来源国也是主要出口市场。下游稀土永磁产品的进口主要源自日本和菲律宾，出口则较为分散，面向美、欧、日及“一带一路” 沿线国家[85]。中国虽进口部分稀土原矿，但稀土金属及合成物、稀土永磁等产品大量出口，属于稀土净出口国，出口比例约为 40%。当前，中国并非在稀土领域占据绝对优势。尽管是第一大稀土产品出口国，但高端材料（高性能钕铁硼永磁材料、高纯稀土金属等）及其应用技术与日、美等发达国家仍有差距。中国目前仍然只是稀土产业大国而非稀土产业强国。不断提高中国稀土生产开发的技术水平，才能真正保持并强化中国的稀土优势地位。

6.2.2　锂

2020年，全球生产锂矿产品（锂含量）8.25万 t，澳大利亚（3.97万 t）、智利（2.15万 t）、中国（1.33万 t）三国产量占 90%。阿根廷（0.59万 t）和巴西（0.14万 t）也是重要的锂矿生产国。2021年全球锂矿储量 2 200万t， 智利 （920万 t）、 澳大利亚 （570万 t）、 阿根廷（220万 t）、 中国 （150万 t）四国储量占 84%。美国（75万t）和津巴布韦（22万t）也是重要的锂矿资源国[74]。

锂矿常以两种形式产出，一种是矿物形式产于花岗伟晶岩、花岗岩、云英岩及沉积岩等的硬岩型锂矿，一种是以离子形式产于盐湖、地下卤水及油气田水等的卤水型型锂矿。世界主要锂矿集中区包括：加拿大魁北克省魁北克及其北部杰姆斯湾伟晶岩型锂矿和沃巴赤伟晶岩型锂矿，美国北卡罗来纳州克利夫兰金斯山伟晶岩型锂矿、内华达州金斯谷沉积型锂矿和银峰盐湖型锂矿；玻利维亚波托西省乌尤尼盐湖型锂矿，智利安托法加斯塔省阿塔卡玛盐湖型锂矿、力拓奥盐湖型锂矿和 Nx−Uno盐湖型锂矿，阿根廷萨尔塔省翁布雷穆埃尔托盐湖型锂矿、Jujuy省高查理−奥拉罗斯盐湖型锂矿、卡塔马卡省维达盐湖型锂矿。津巴布韦维多利亚堡比基塔伟晶岩型锂矿、卡马蒂维伟晶岩型锂矿，刚果（金）加丹加省马诺诺−基托托洛伟晶岩型锂矿；澳大利亚耶尔岗地区格林布什伟晶岩型锂矿和芒特麦里翁伟晶岩型锂矿、帕冈谷瑞伟晶岩型锂矿；塞尔维亚贝尔格莱德雅达沉积型锂矿，捷克波西米亚高原锡诺维克伟晶岩型锂矿，奥地利沃尔夫斯贝格伟晶岩型锂矿；阿富汗乌鲁兹甘省塔格豪罗伟晶岩型锂矿，中国青海察尔汗盐湖型锂矿、川西甲基卡伟晶岩型锂矿[86]。

中国、日本、韩国是全球锂资源主要消费国，中国更是第一大进口国。2017年以来，中国锂辉石精矿和锂盐产品进口均呈现增长态势，对外依存度超过70%。2020年中国锂辉石精矿进口量约为 145万 t，澳大利亚是主要进口来源国。2020年中国碳酸锂进口量5.01万 t，智利和阿根廷是主要进口来源（占比达到99.74%）；出口量 7 488 t，90%出口至韩国和日本。全球90%的氢氧化锂产能集中在中国，中国氢氧化锂以出口为主，2020年出口量 5.7万 t，95% 出口至日韩。 2020 年韩国碳酸锂进口总量 3.12 万 t，87%来自智利、 11%来自中国；进口氢氧化锂3.62万t，79% 来自中国、 15%来自智利、5%来自俄罗斯。2020年日本进口碳酸锂 1.77 万 t，75%来自智利、13%来自中国、11%来自阿根廷；进口氢氧化锂 3.25万 t， 80% 来自中国， 16%来自美国[87]。作为当前全球最大的电动汽车生产商，特斯拉正在加大对上游原材料的掌控力度。2022年3月份，澳大利亚锂矿商 Core Lithium 宣布与特斯拉达成供应协议，从 2023年开始将在 4年内向特斯拉供应 11万 t的锂辉石精矿。此前特斯拉则与另一家澳大利亚锂生产商 Liontown Resource签署了一项 5年供货协议，特斯拉将从 2024年开始向其采购锂辉石精矿合计约 70万 t。此外，特斯拉还与澳洲锂矿企业Kidman和 Piedmont Lithium 签署了锂精矿供货协议，并与中国企业赣锋锂业签署了一份为期 3年的电

池级氢氧化锂采购合同。

 6.2.3　铍

2020年全球铍矿产量 250 t，美国（165 t）和中国（70 t）两国占 94%。全球铍矿储量数据目前不可获得，资源量估计大于10万t，60%分布在美国[74]。

目前可利用的含铍矿物主要是羟硅铍石和绿柱石两种。美国分布有世界上最丰富的羟硅铍石型铍矿。巴西和印度盛产花岗伟晶岩绿柱石型铍矿。俄

罗斯铍矿多为花岗伟晶岩型或绿柱石−云母交代型。

美国不仅是铍资源大国，而且是全球铍资源利用历史最悠久的国家，对世界铍矿产业具有重大影响。美国拉什·威尔曼公司生产的铍足以满足西方国家的需要。美国既是铍产品的主要出口国，也是铍原料的进口国。发展中国家的铍资源（绿柱石）流向美国，美国向世界发达国家提供铍的半成品和精加工产品。美国只向特定国家出口纯金属铍。

中国仅有的两家铍矿生产厂家主要掌握的是绿柱石型铍矿选矿和冶炼技术，对羟硅铍石型铍矿选矿和冶炼技术掌握较少。因而中国新疆白杨河铍矿暂时未能开发利用。目前中国铍矿产品年需求量在150 t上下，进口比例大于 50%。中国主要进口来源国有哈

萨克斯坦、马达加斯加、埃塞俄比亚、美国、挪威等。当前非洲的供应基地还未成熟，中国企业也未与国际大型铍矿山企业签订长期供货合同，铍矿物原料供应稳定性没有保障[88]。

 6.2.4　铌、钽

2020年全球铌矿产量6.77万t，其中巴西5.98万t，

加拿大 0.65万 t，其他国家 0.14万 t。2021年全球铌矿储量大于 1 700万 t，其中巴西 1 600万 t，加拿大 160万t， 美国 17万 t。 2020年全球钽矿产量 （金属量 ） 2 100 t，其中刚果（金）780 t，巴西 470 t，尼日利亚 260 t，卢旺达 254 t，四国合计占 84%。中国生产了 74 t。全球钽矿资源丰富，澳大利亚钽矿储量达 9.4万 t，巴西4万 t。美国 5.5万 t的资源储量在 2021年被认为不经济[74]。

碳酸岩型烧绿石矿是铌矿最主要类型，巴西和加拿大均以此类矿床为主。碱性伟晶岩是另一类与铌成矿有关的岩石，同时伴生重稀土矿。全球钽资源主要产自与过铝质花岗岩和花岗伟晶岩有关的矿床。烧绿石型碳酸岩风化后可进一步富集形成品位高的大型甚至超大型铌矿，如巴西的 Morro dos Seis Lagos以及刚果（金）的 Lueshe。非洲的钽矿也以花岗伟晶岩风化后次生成矿为主（钽矿物主要是钽铁矿、细晶石等）。中国花岗伟晶岩型铌钽矿床以新疆可可托海、福建南平为代表，但它们均处于闭坑状态。近几年陆续发现的湖南仁里、四川甲基卡、新疆大红柳滩等锂− 铯−钽型伟晶岩提供了新的重要铌钽（特别是钽）资源来源。中国白云鄂博铁-铌-稀土矿床伴生铌预计可达660万 t（以 Nb2O5计），是中国最应该重视的铌资源 [89]。

中国每年生产铌钽精矿仅数百吨，远远不能满足需求。在 2006年以后铌对外依存度高达 99%，进口主要来源于巴西（87%）、加拿大（3%）和尼日利亚等非洲国家（9%）。中国钽矿在 2017年对外依存度上升到84%，主要从非洲直接开采或进口钽铌精矿到国内再进行加工，主要进口来源国是尼日利亚、卢旺达和刚果（金）。目前中国铌钽矿还未形成持续稳定的供货渠道，由于下游消费电子技术不足，中国目前生产的钽金属多数直接出口发达国家特别是美国，美国进口的钽金属占到全世界钽生产的 30%以上，其中大约1/4来自中国[90]。

6.2.5　锶

2020年全球锶产量（锶含量）估计为 35万 t，产自西班牙（15万 t）、伊朗（9万 t）、中国（8万 t）、墨西哥（3.35万 t）以及阿根廷（700 t）。全球锶资源估计超过10亿t，但大部分国家锶储量数据不可获得[74]。

全球范围内锶矿资源短缺或枯竭的可能性很低。但优质资源（天青石原矿品位在 80% 以上，且伴生的钡、钙等含量相对较低）集中分布在墨西哥、西班牙、伊朗、土耳其等少数几个国家。美国广泛分布锶矿产地，但自 1959年起就停止了锶矿开采，2006年起更是停止了碳酸锶的国内生产。美国主要从墨西哥和德国进口天青石矿和锶化合物满足其需求。中国锶资源品位低、杂质含量高。由于国内天青石禀赋较差，中国是天青石的主要进口国之一，2008 年前主要从西班牙进口，2011 年起主要从伊朗进口。同时，中国是碳酸锶净出口国，主要出口到日本、伊朗、越南、俄罗斯等国[91]。2020年，中国锶矿产品产量占全球 23%，进出口基本平衡。鉴于锶铁氧体在汽车、家电、计算机等领域的应用越来越广，且在吸波材料领域的应用越来越重要，锶矿资源保障需提早谋划。

 6.2.6　铷、铯

锂云母和铯榴石是两种主要含铷矿物，分别含3.5% 和1.5%的氧化铷。铯榴石是铯的主要矿石矿物，大部分铯榴石含 5%～32%的氧化铯。2021年铷、铯产量全球没有公开报道，但是认为主要在中国生产。纳米比亚、加拿大、津巴布韦、澳大利亚等国在过去20年里陆续停止了铷、铯生产。近期报道显示，按照当前位于德国的全球主要铷化合物加工厂的加工速

度，中国之外全世界铷矿石存量将于 2022年耗尽。按照当前位于德国的唯一中间精炼厂加工速度，中国之外全世界铯矿石存量也将在几年内耗尽[74]。

纳米比亚卡里比布花岗伟晶岩带估算了 890万 t资源量（矿石量），含 0.23%的铷和 303×10−6的铯；估算了672万 t储量（矿石量），含 2.26%的铷和 320×10−6的铯。卡里比布工程开发 2021年在继续推进，主要产品将是锂，铯、钾、铷是潜在的副产品[74]。

含铷的矿物资源全球存在，重要的含铷花岗伟晶岩已经在阿富汗、澳大利亚、加拿大、中国、丹麦、德国、日本、哈萨克斯坦、纳米比亚、秘鲁、俄罗斯、英国、美国和赞比亚发现。在智利北部、中国的卤水中以及在美国（新墨西哥州和犹他州）、法国和德国的蒸发盐中也发现了少量的铷。全球范围内铯与含锂的伟晶岩伴生，已经在澳大利亚、加拿大、美国、津巴布韦发现。在美国，铯榴石产于阿拉斯加、迈阿密、南达科他州。较低品位的铯出现在智利和中国的卤水以及德国、印度和中国的地热系统。中国被认为产出富铯的硅华、锂云母和铯榴石矿床，品位最高者在江西省宜春市[74]。

全球铷、铯消费量较小。近十年来美国平均每年仅消费 2 t铷、数吨铯化学品。德国、日本、加拿大、中国也是重要消费国，消费量每年也只有数吨水平。

 6.2.7　锆、铪

锆的主要来源是锆石，铪是锆石（和斜锆石）加工的副产品。锆石中锆和铪的质量比值约为 36∶1。 2020年全球锆矿及其精矿产量（实物量）120万 t，主要产自澳大利亚（40万 t）、南非（28万 t）、中国（14万 t）和莫桑比克（11万 t），四国合计占 77%。美国生产了3万 t。2021年全球锆矿储量（ZrO2当量）7 000万 t，其中澳大利亚 5 000万 t、南非 590万 t、莫桑比克 180万t，三国合计占全球的 82%。美国和中国储量各为50万t[74]。

美国约 1 400万 t锆石资源与重矿物砂矿中的钛资源共生，磷酸盐岩和砂砾石矿床作为副产品潜在产出巨量锆石。俄罗斯科拉半岛的 Kovdor斜锆石矿是较著名的碳酸岩型锆矿床。全球极少有内生火成岩型锆矿可供经济开采，太平洋、大西洋和印度洋海岸带分布的一系列滨海锆砂矿是目前最经济的锆资源，目前集中产自澳大利亚东海岸与西南海岸的 Murray、 Perth和Eucla三大盆地以及南非东西海岸的Kwazulu-Natal等省。碱性花岗岩型锆铪矿床是重要的锆铪资源类型，内蒙古巴尔哲碱性花岗岩是中国最典型的铌-锆-稀土成矿花岗岩，锆石是主要的锆铪赋存矿物。中

国伟晶岩型锆铪矿床规模小，主要分布于江西和新疆。碱性伟晶岩中锆资源值得重视。目前中国可供开采的锆铪资源主要来源于外生矿床，分为滨海沉积型、河流冲积型和风化壳与残坡积型三类，其中滨海沉积型锆铪资源占绝对优势[89]。

全球锆的消费主要集中在中国、美国、日本和欧盟等地，中国是第一锆资源消费国。据海关信息网数据，2021年中国锆矿砂及其精矿净进口 127万 t，锆的氯氧化物及氢氧基氯化物净出口 5.6万 t，硅酸锆净出口2.1万 t，未锻压锆及粉末净出口 65 t，锻压锆及锆制品净进口 190 t。以锆矿砂及其精矿计算，进口比例为90%。主要进口来源包括澳大利亚（55%）、南非（15%）、莫桑比克（6%）、塞拉利昂（4%）。

6.2.8　镓

2020年全球原生镓产量327 t，其中中国生产317 t，占97%；俄罗斯、日本、韩国产量分别为 5 t、3 t、2 t。中国、日本、斯洛伐克和美国是已知的高纯精炼镓的

主要生产者。匈牙利和乌克兰被认为分别于 2015年和2019年停止了原生镓生产。英国于 2018年停止了高纯精炼镓生产。德国原预计于 2021年底重启原生镓生产。加拿大、中国、德国、日本、斯洛伐克和美国从锌废料中回收镓[74]。

铝土矿中平均镓含量为 50×10−6。全球铝土矿中的镓含量估计超过 100万 t。另有大量镓可能赋存于锌资源，但潜在可回收的镓不到 10%。目前全球 90%的镓源自炼铝副产品。中国是氧化铝生产大国，也是镓生产大国。据美国地质调查局数据（2011−2022年Mineral Commodity Summaries），2010−2021年美国进口砷化镓晶圆、金属镓总计折合金属镓 3 880 t，接近同期全球原生镓产量总和（4 125 t）。可以看出，中国原生镓出口比例接近100%。

6.2.9　锗

2020年全球精炼锗产量 140 t，其中中国 95 t，占67%；俄罗斯生产 5 t，其他国家生产 40 t。2021年，美国阿拉斯加生产含锗的锌精矿，然后出口到加拿大的精炼厂加工和回收锗[74]。

可用的锗资源与某些锌矿石和铅锌铜硫化物矿石共生。全球范围为，锌精矿赋存的锗至少 3%得到回收。另外，大量的锗赋存在某些类型燃煤发电产生的煤灰中。2021年中国是最大锗出口国，1−9月出口未锻造锗、锗粉和新旧锗废料27.8 t，同比增长24%。

几乎全部产品出口到俄罗斯、德国、比利时、日本和美国。根据美国地质调查局数据（2011−2022年Mineral Commodity Summaries），2010−2021年全球生产锗矿产品折合锗金属 1 638 t，中国生产了其中的 1 090 t，占66%；同期美国进口锗矿产品 333 t，占全球产量的20%。按 2021年中国生产锗矿产品 95 t，锗金属出口37 t（按前 9个月出口量推算），出口比例为 39%。如考虑氧化锗出口，则出口比例更高。

 6.2.10　铟

铟最通常是从硫化锌矿石矿物闪锌矿中回收，这些锌矿床回收铟的含量从不足 10−6到 10−4。2020年全球精炼铟产量 960 t，其中中国产量 540 t，占 56%；韩国产量210 t，占21%[74]。

全球铟消费的 80%为氧化铟锡靶材，10% 为半导体化合物，10%为焊料及合金、光伏薄膜及其他领域。日本是全球最大的铟消费国，其消费量约占全球的50%。韩国近年来氧化铟锡靶材生产发展迅猛，凭借其价格优势不断与日本争夺市场，成为继日本之后的第二大铟消费国。美国铟消费量位居全球第三。中国是铟生产大国，但不是消费大国。2010−2021年，中国平均年生产精炼铟约 380 t，年消费约 150 t，出口比例约60%。

 6.2.11　铼

铼主要从铜矿伴生辉钼矿中回收。2020年全球矿山铼产量 59.3 t，其中智利产量 30 t，占 50.5%。其他重要生产国包括波兰（9.5 t）、美国（8.83 t）、乌兹别克斯坦（4.9 t）、韩国（2.8 t）、中国（2.5 t）。大部分铼在斑

岩铜矿中与钼共生。亚美尼亚、哈萨克斯坦、波兰、俄罗斯、乌兹别克斯坦的沉积矿床中，铼与铜矿物共生。全球铼储量很大，2021年智利铼储量 1 300 t，美国400 t，俄罗斯310 t，哈萨克斯坦190 t，亚美尼亚95 t[74]。

美国是世界最大的铼消费国，消费量约占世界的70%～75%；西欧和中国各占8%～10%；俄罗斯占5%～6%；日本占 2%～3%；其他地区不足 2%。近年来，中国的铼消费量每年约 8 t，其中催化剂消费约 5 t，高温合金消费约 1 t，其他消费约 2 t。中国需要从国外进口铼金属、铼化合物或含铼钼精矿，估算进口比例在50%以上[92]。预期中国未来航空业会迅速发展，对铼的需求将随之增长。中国的一些斑岩铜（钼）矿中辉钼矿可能含有数百吨铼资源，是国内的保障基础。另一方面，也要积极寻找海外长期稳定的合作伙伴，打破美国对铼市场的垄断。

6.2.12　碲

2020年全球精炼碲产量估计为 562 t，其中中国产量330 t，占比58%。其他重要生产国有俄罗斯（71 t）、日本（70 t）、加拿大（44 t）、瑞典（42 t）。2021年全球碲储量 3.1万 t，其中中国 6 600 t、美国 3 500 t，两国合计约占 1/3。超过 90%的碲从电解铜厂的阳极泥中生产，其余从铅精炼厂产生的浮渣和铋、铜、铅锌矿石冶炼产生的烟尘和气体中提取。潜在的碲资源包括铋碲矿和金碲矿矿石[74]。

2021年，加拿大的一家公司宣布为其新的超纯碲生产线追加投资。该生产线预期可生产高达 7N纯度的碲，用于数字和固态辐射探测器以及其他应用。固态辐射探测器产生高精度成像，应用于医疗健康、安全和军用系统[74]。

据美国地质调查局数据（2017−2022年 Mineral Commodity Summaries），2016−2021年，全球（不包括美国）生产碲矿产品折合碲金属 2 952 t，中国生产1 810 t，占 61%；同期美国净进口 502 t，占全球产量17%。假定美国占全球碲进口量的 1/3，中国碲出口比例约为 30%。值得注意的是，美国碲进口量在 2018年达到192 t高值后，2019−2021年大幅下降为59 t、12 t、 22 t。

6.3　关键黑色有色贵金属矿产

6.3.1　铬

2020年全球铬矿产量（金属量）3 700万 t，其中南非1 320万 t，土耳其 800万 t，哈萨克斯坦 700万 t，印度250万 t，芬兰 229万 t，其他国家 398万 t。2021年全球铬矿储量 5.7亿 t，其中哈萨克斯坦 2.3亿 t，南非2亿 t，印度 1亿 t，土耳其 2 600万 t，芬兰 1 300万 t。全球铬资源超过 120亿 t，95%集中在哈萨克斯坦和南非[74]。

南非是最大的铬矿生产国。中国是最大的铁铬合金和不锈钢生产国，也是最大铬消费国。中国铬矿资源匮乏，铬矿产品严重依赖进口。自 1999 年后进口依存度在 95%以上，2017年起进口量维持在 1 000万t以上[93]。主要进口来源地为南非、哈萨克斯坦和印度等，其中南非占一半以上。

6.3.2　钒

2020年全球钒矿产量 10.5万 t，其中中国 7万 t，俄罗斯 1.95万 t，南非 0.86万 t，巴西 0.66万 t。 2021年，全球钒矿储量 2 400万 t，其中中国 950万 t，澳大利亚600万t，俄罗斯500万t，南非350万t[74]。钒产于磷酸盐岩、钛磁铁矿、含铀（粉）砂岩等矿床，这些母岩中包含不到 2%的钒。大量的钒也出现在铝土矿和煤、原油、油页岩、油砂等含碳物质中。中国以钒钛磁铁矿为原料的主要产区在四川和河北，以石煤为原料的主要产区在陕西、河南、甘肃、湖北和湖南等地。国外大约有 20 余家钒制品生产企业，除利用钒钛磁铁矿为原料外，也利用废催化剂、石油残渣等含钒废物为原料，或者利用氧化钒生产钒铁[94]。中国和美国是全球前两大钒消费国家。由于螺纹钢新标的应用和钢筋产量进一步提升，2020年中国钒在钢中消费强度首次超过全球平均值。2018年中国生产钒矿产品（折 V2O5）8.86万 t，消费及库存 4.69万 t，出口比例约 47%。2020年，中国钒表观消费量（折金属钒）约为 76 200 t，进出口量在数千吨。从年度数据看，基本属于供需平衡。

 6.3.3　钛

2020年全球海绵钛产量 23万 t，其中中国 12.3万t，日本 4.9万 t，俄罗斯 3.1万 t，哈萨克斯坦 1.5万 t。 2020年全球钛矿产量（TiO2当量）为钛铁矿 800万 t （其中中国 280万 t、南非 102万 t、莫桑比克 96万 t、加拿大 59万 t、澳大利亚 48万 t、乌克兰 46万 t、挪威44万 t）、金红石 60万 t（其中澳大利亚 19万 t、塞拉利昂 11万 t、乌克兰 9万 t、南非 8万 t、肯尼亚 7万t）。2021年全球钛矿储量为钛铁矿 7亿 t（其中中国2.3亿 t、澳大利亚 1.6亿 t、印度 8 500万 t、巴西4 300万 t、挪威 3 700万 t、加拿大 3 100万 t、南非3 000万t）、金红石4 900万t（其中澳大利亚3 100万t、印度740万t、南非650万t、乌克兰250万t）[74]。

世界钛矿消费 90%为钛铁矿。中国是世界最大

的钛精矿生产国和消费国。根据海关信息网数据，

2021年中国国内钛矿产量（TiO2当量）300万 t，钛铁矿及其精矿净进口 376万 t，钛的氧化物和钛白粉净出口 119万 t，海绵钛净进口 1.3万 t，其他钛材净出口0.9万 t。按照钛精矿含 TiO2 47.5%折算，估算 2021年中国钛矿进口比例约为 17%。2021年中国钛矿主要

进口国为莫桑比克、澳大利亚、越南和肯尼亚等国，钛白粉主要出口国家为印度、巴西、韩国、土耳其、越南、印度尼西亚、阿联酋、马来西亚、法国和泰国等。值得注意的是，中国高端航空级金属钛的原料 90%依

赖于从澳大利亚、越南等国进口。

 6.3.4　镁

2020年全球镁矿产量（MgO当量）2 700万 t，其中中国 1 900万 t，占 70%；其他较重要的生产国包括巴西 180万 t，土耳其 147万 t，俄罗斯 100万 t。2020年镁金属冶炼产量 100万 t，其中中国 88万 t。可大量提取镁化合物的资源全球广泛分布。镁金属可以从海水、天然卤水、白云石、蛇纹石及其他矿物中提取。

已探明菱镁矿资源和水镁石资源分别为 130亿 t和数百万 t。白云石、镁橄榄石和含镁的蒸发岩矿物以及含氧化镁的卤水资源估计共有数十亿吨。海水中可提取氢氧化镁。蛇纹石储量巨大，可作为提取氧化镁的来源。2021年全球镁矿储量（MgO当量）72亿 t，其中俄罗斯23亿t，中国10亿t，其他国家26亿t[74]。

中国原镁的大规模生产是通过“硅热还原”白云石煅烧氧化镁实现，在美国则使用电解水合氯化镁而得到。中国是全球最大的氧化镁和菱镁矿生产国、消费国和产品出口国，是美国和许多其他国家氧化镁的主要进口来源国。2020年，中国各类镁金属出口29万 t，以镁金属估计出口比例为 48%。2021年出口达到47万t，出口比例超过50%。

6.3.5　镍

2020年全球镍矿产量 251万 t，其中印度尼西亚77万 t，菲律宾 33万 t，俄罗斯 28万 t，新喀里多尼亚20万 t，澳大利亚 17万 t，加拿大 16万 t，中国 12万 t。已探明的平均含镍大约 0.5% 或更高的陆基资源至少3亿 t镍，60% 为红土矿，40%为硫化矿。广泛分布的镍资源也在海底锰结壳和结核中发现。2021年，全球镍矿储量超过 9 500万 t，其中澳大利亚和印度尼西亚各2 100万 t，巴西 1 600万 t，俄罗斯 750万 t，菲律宾480万t，中国280万t，加拿大200万t[74]。

2005年，中国镍消费量超过日本和美国，成为全球第一大消费国。2019年中国镍消费 130万 t，生产12万 t，如不考虑废钢中含镍，进口比例 90%，主要从印度尼西亚和菲律宾进口。2021年中国镍消费量达154万 t，生产 12万 t，如不考虑废钢中含镍，进口比例92%。由于 2020年印尼出台镍矿石不出口政策，2021年中国镍矿超过九成从菲律宾进口。

值得注意的是，2022年 1月，特斯拉与美国矿商Talon Metals签署一份供货合同，将在未来 6年内向Talon Metals位于明尼苏达州的 Tamarack矿山至少采购7.5万 t镍精矿。除此之外，特斯拉还与法属新喀里多尼亚矿业公司普罗尼资源、澳大利亚矿业巨头必和必拓、巴西淡水河谷、加拿大矿业公司 Giga Metals等多家矿产公司签署了多份镍精矿供货协议。

6.3.6　钴

2020年全球矿产钴产量 14.2万 t，其中刚果（金） 9.8万t，俄罗斯9 000 t，澳大利亚5 600 t，菲律宾4 500 t，古巴 3 800 t，加拿大 3 700 t，巴布亚新几内亚 2 900 t，摩洛哥 2 300 t，中国 2 200 t，印度尼西亚 1 100 t，马达加斯加 850 t，美国 600 t，其他国家 7 600 t。刚果占全球产量的 69%。美国已探明钴资源大约 100万 t，分布在明尼苏达等 10余州，均为伴生矿。全球已探明陆地钴资源大约 2 500万 t，绝大部分产于刚果（金）和赞比亚的沉积岩容矿的层状矿床，澳大利亚及附近岛屿国家和古巴的红土镍矿，澳大利亚、加拿大、俄罗斯和美国的基性−超基性岩浆铜镍硫化物矿床。超过1.2亿 t钴资源产于太平洋、印度洋和大西洋海底多金属结核和结壳中。2021年全球钴矿储量 7 600万 t，其中刚果（金）3 500万 t，澳大利亚 1 400万 t，印度尼西亚600万 t，古巴 500万 t，菲律宾 260万 t，俄罗斯 250万t，加拿大220万t，马达加斯加100万t[74]。

刚果（金）是世界最大的矿产钴来源。中国是世界最大的精炼钴生产国，绝大多数进口自刚果（金）的不完全精炼钴生产。澳大利亚、加拿大也是重要的进口来源国。中国是全球最大钴消费国，超过 80%用于可充电电池产业。预计 2021年中国钴消费量 9.4万 t，国内矿产量2 200 t，进口比例为97%。

 6.3.7　钨

2020年全球钨矿产量 7.84万 t，其中中国 6.6万 t，占84%；越南 4 500 t，俄罗斯 2 400 t，玻利维亚 1 350 t，其他国家均不到 100 t。世界钨资源分布广泛。中国钨资源和储量世界第一，并有一些大矿分布。加拿大、哈萨克斯坦、俄罗斯和美国也有大量钨资源。2021年全球钨矿储量 370万 t，其中中国 190万 t，俄罗斯40万 t，越南 10万 t，西班牙 5.2万 t，朝鲜 2.9万 t，澳大利亚1万t[74]。

中国是世界最大钨生产国、消费国、出口国。世界钨供应主要由中国生产，从中国出口。出口钨产品约90%销往日本、美国、荷兰、德国等发达国家。据美国地质调查局数据（1996−2020年 Mineral Commodity Summaries），1994−2018年中国累计生产钨矿产品约125万 t，同期累计净出口约 38万 t，出口比例 30%。值得注意的是，近年来钨矿产品出口数量呈增长趋势， 2018年出口比例超过 50%。因新冠疫情影响 2019、 2020年出口比例才下降。2016−2020年，中国生产钨矿产品分别为 7.2万 t、6.7万 t、6.5万 t、6.9万 t、6.6万t，出口比例分别为34%、48%、53%、40%、27%[95]。

 6.3.8　锡

2020年全球生产锡矿 26.4万 t，其中中国 8.4万 t，印度尼西亚5.3万t，缅甸2.9万t，秘鲁2万t，刚果（金）和巴西各 1.7万 t，玻利维亚 1.4万 t。2021年全球锡矿储量 490万 t，其中中国 110万 t，印度尼西亚 80万 t，缅甸 70万 t，澳大利亚 56万 t，巴西 42万 t，玻利维亚40万 t，俄罗斯 20万 t，秘鲁 15万 t，刚果（金）13万 t[74]。

中国是全球最大锡矿生产国和消费国，也是最大贸易国。中国精炼锡的消费领域包括锡焊料、镀锡板（马口铁）、锡化学品、锡合金，近年来锡在太阳能光伏焊带、铅酸电池等的应用得到迅速发展。锡焊料占总消费量的一半以上，主要是电子焊锡。由于需求大， 2007年开始中国从锡矿净出口国变成净进口国。全球锡矿贸易格局中，中国占据重要地位。2020年中国生产精炼锡 20.3万 t，进口锡精矿 15.8万 t（按 40%品位折算，合金属约 6.3万 t），进口比例 31%。八成以上自缅甸进口，其他从澳大利亚、刚果（金）、老挝、越南等国进口。

6.3.9　锑

2020年全球锑矿产量 11.1万 t，其中中国 6.1万 t，俄罗斯 2.5万 t，塔吉克斯坦 1.3万 t。2021年全球锑矿储量大于 200万 t，其中中国 48万 t，俄罗斯 35万 t，玻利维亚 31万 t，吉尔吉斯斯坦 26万 t，缅甸 14万 t，澳大利亚和土耳其各10万t[74]。

中国是锑金属第一生产大国、消费大国和出口大国。美国是中国第一大出口目标国，其次是日本、韩国、比利时等。据美国地质调查局数据（2016−2022年Mineral Commodity Summaries），2015−2021年，中国锑矿产品产量（折金属量）626 600 t，同期美国从中国进口锑矿产品（折金属量）103 356t。2014−2018年，中国生产锑矿产品 53万 t，消费 30万 t，出口比例约43%。

6.3.10　铋

2020年全球精炼铋产量1.9万t，其中中国1.6万t，老挝 1 000 t，韩国 970 t，日本 570 t，哈萨克斯坦 230 t。铋常作为铅矿石加工的副产品生产。在中国和越南，铋是钨矿和其他金属矿加工的副产品。玻利维亚的塔斯那矿和中国的一座矿山是仅有的可以作为主产品的铋矿，塔斯那矿自1996年已停产[74]。

中国是全球最大的铋生产国、消费国和出口国， 2004−2014年，中国铋年产量从 10 420 t快速增加到15 300 t，年消费量从 4 515 t增加到 7 534 t，年出口量从3 076 t增加到 8 082 t，2014年净出口 7 789 t[96]，出口比例为 51%。据美国地质调查局数据（2016−2022年Mineral Commodity Summaries）， 2015−2021年，中国生产精炼铋 95 000 t，出口美国 11 318 t，按照美国占中国出口市场 22%（2014年占比）估计，中国铋矿产品出口比例为60%。

6.3.11　铂族

2020年全球铂钯矿产量382.19 t，其中南非185.5 t，俄罗斯 116 t，津巴布韦 27.9 t，加拿大 27 t，美国 18.8 t，其他国家 6.99 t。全球铂族资源估计超过 10万 t。大部分铂族储量赋存于南非布什维尔德杂岩体。2021年全球铂族矿储量 7万 t，其中南非 6.3万 t，俄罗斯4 500 t，津巴布韦1 200 t，美国900 t，加拿大310 t[74]。

中国目前铂消费以首饰为主，钯、铑等消费以催化剂为主（铑是唯一能减少汽车尾气中氮氧化物排放量的铂族金属）。鉴于质子交换膜电解水制氢是面向可再生能源生产“绿氢”的首选方法，铂族金属作为质子交换膜电解水制氢反应的催化剂，未来需求大，其供应安全对碳中和进程具有重要影响。中国目前仅有两座矿山生产少量铂族矿产品，二次资源利用回收产量也有限。2016−2020年，中国铂年供应量从4 t增加到 8 t、钯年供应量从 12 t增加到 16 t。2020年中国进口铂87.15 t，进口钯41.88 t。从2020年数据看，中国铂进口比例达到 90%，钯和铑分别达到 70% 和80%[97]。

 6.3.12　金

2020年全球矿产金产量 3 030 t，其中中国 365 t，澳大利亚 328 t，俄罗斯 305 t，美国 193 t，加拿大 170 t，加纳 125 t，墨西哥 102 t，乌兹别克斯坦 101 t。2021年全球金矿储量 5.4万 t，其中澳大利亚 1.1万 t，俄罗斯6 800 t，南非 5 000 t，美国 3 000 t，印度尼西亚 2 600 t，巴西 2 400 t，加拿大 2 200 t，中国和秘鲁各 2 000 t，乌兹别克斯坦 1 800 t，阿根廷 1 600 t，墨西哥 1 400 t，巴布亚新几内亚 1 100 t，加纳和哈萨克斯坦各 1 000 t[74]。

中国是全球第一大黄金生产国、消费国和进口国。据中国黄金协会统计，2021年中国共生产黄金 443.6 t，其中利用国内原料生产黄金 329 t，利用进口原料生产黄金 114.6 t。2021年中国黄金消费量 1 121 t，其中黄金首饰消费量 711.3 t，金条及金币消费量 312.9 t，工业及其他领域消费量 96.8 t。根据国内产量和消费量计算，进口比例 70%。主要进口来源包括瑞士、澳大利

亚、加拿大等。

 6.4　战略非金属矿产

 6.4.1　高纯石英

2020年全球硅材料产量（硅铁、金属硅，硅含量） 812万 t，其中中国 560万 t，俄罗斯 57.6万 t，巴西 40.4万t，挪威 34.5万 t，美国 27.7万 t，法国 11.2万 t，马来西亚 10.9万 t，冰岛 10.3万 t。大约 70% 是硅铁，主要生产国是中国、俄罗斯和挪威。金属硅的主要生产国是中国、巴西和挪威 [74]。

全球生产 SiO2含量≥99.9%高纯石英砂的国家主要有美国、中国、挪威、加拿大、俄罗斯、巴西等国。 2019 年美国产量 65.52万 t，占全球产量的 53% 中国产量 23.7万 t，占 19%。2019 年全球生产 SiO2含量≥ 99.99% 高纯石英 42.58万 t，其中美国产量 36.24万 t，占全球 85%；挪威产量 3.79万 t，占 19.17%；中国产量1.36万 t，占 3.2%。2019 年全球消费高纯石英 121.44万t，其中用于电光源领域消费占 3.90%，半导体领域消费占 65.30%，光伏领域消费占 11.93%，光通信领域消费占 14.80%，其他领域消费占 4.04%。中国是高纯石英消费大国，中国光伏产业为全球市场供应超过70%的组件。全球主要高纯石英进口国包括中国、日本等；主要出口国包括德国、韩国和美国等，其拥有资源或先进的高纯石英加工技术，出口和高附加值的高纯石英精加工制品。2019年 ， 中国进口高纯石英14.45万 t，其中从德国进口 5.27万 t，占 36.47%，其他进口量分别为韩国 4.89万 t、马来西亚 2.13万 t、美国0.59万 t、日本 0.46万 t[98]。中国主要进口 SiO2含量≥ 99.99%高纯石英，按照 2019年数据计算，这一等级高纯石英进口比例达到 91%。此外，用于芯片制造的SiO2含量≥99.998%的高纯石英唯有美国科维亚（原尤尼明）公司可以提供，进口比例100%。

6.4.2　石墨

2020年全球石墨矿产量 96.6万 t，其中中国 76.2万t，巴西 6.36万 t，莫桑比克 2.8万 t，俄罗斯 2.5万 t，马达加斯加 2.1万 t， 乌克兰 1.6万 t， 挪威 1.2万 t。 2021年全球石墨储量 3.2亿 t，其中土耳其 9 000万 t，中国 7 300万 t，巴西 7 000万 t，马达加斯加 2 600万 t，莫桑比克2 500万t，坦桑利亚1 800万t[74]。

中国石墨大约 76% 为鳞片石墨、24% 为隐晶质石墨。大多数球化石墨也在中国生产。美国一家正在建设的锂离子动力电池工厂生产电芯、电池组、驱动单元和储能装置，全部投产后预计每年需要35 200 t球化石墨用于电池负极。位于路易斯安那州的一家澳大利亚工厂一直在生产纯化包覆球化石墨，以挑战中国对全球纯化包覆球化石墨生产的控制。新的提纯技术使得石墨在碳-石墨复合材料、电子、薄箔、摩擦材料、专门润滑材料中应用成为可能。柔性石墨生产线似乎是增长最快的市场。正在开发的大规模燃料电池应用未来可能消费所有其他领域同样多的石墨[74]。

当前，全球石墨消费主要集中在中国、日本、韩国、印度、加拿大、巴西、美国等国家，主要出口国为中国、巴西、印度、莫桑比克、朝鲜、加拿大、马达加斯加等国家，主要进口国为中国、日本、美国、德国、韩国、荷兰等国家。2019 年，中国石墨产量 125万 t，进口量 20万 t，出口量 29万 t，消费量 116万 t。中国主要是从莫桑比克、马达加斯加等非洲国家进口鳞片石墨，出口产品以石墨原料及各种规格的石墨粉片、球化石墨产品为主，主要出口到日本、韩国、印度、美国、伊朗、德国、荷兰、土耳其等国家[99]。按 2019年数据，出口比例7%。

6.4.3　萤石

2020年全球萤石矿产量 824万 t，其中中国 540

万t，墨西哥 91.5万 t，蒙古 68.5万 t，南非 33万 t，越南22万 t，西班牙 13.1万 t，加拿大 10万 t。2021年全球萤石储量 3.2亿 t，其中墨西哥 6 800万 t，中国 4 200万t，南非4 100万t，蒙古2 200万t，西班牙1 000万t[74]。

俄罗斯、日本、美国是全球萤石进口大国，墨西哥、蒙古、中国是全球萤石出口大国。俄罗斯及亚洲国家主要进口氟化钙含量≤97%的萤石，美国及欧洲国家主要进口氟化钙含量>97%的萤石。中国在全球萤石资源中占有举足轻重的地位。中国早期生产的萤石主要用于出口，1993 年达历史高点 137万 t，之后出口量基本保持在 100万 t以上。2013−2018 年，中国萤石年出口量在40万t。2018 年中国氟化钙含量≤ 97%的萤石出口目标国家前3位为韩国、印度和日本，氟化钙含量>97% 的萤石出口目标国家前 3位为印度、日本和荷兰。2018 年中国氟化钙含量≤97%的萤石进口国家前 3位为蒙古、缅甸和墨西哥，氟化钙>97%的萤石进口国家前 3 位为墨西哥、南非和缅甸。2018年，中国萤石进口量 51.07万 t，进口量首次超过出口量的 40.4万 t，成为萤石（原矿）净进口国[100]。氢氟酸、氟硅酸、氟化铝等是中国大量出口的氟化工产品，日本大金，美国 3M、科慕、霍尼韦尔，法国阿科玛等氟化工企业都以合资或独资形式进入中国办厂，因此中国仍是萤石矿产品净出口国。值得提及的是，2019年 “多氟多”电子级氢氟酸成功进入韩国三星和 SK两大半导体公司供应链，被最终应用于3D-NAND（闪存）和DRAM（内存）存储器工艺制程。

 6.4.4　硼

2020年，土耳其生产精炼硼酸盐 200万 t，无疑是全球最大生产国。中国生产硼矿（氧化硼当量）38万t，智利、玻利维亚分别生产硼钠石 35万 t、20万 t，德国生产硼化合物 12万 t， 秘鲁生产粗硼酸盐 11万 t。 2021年土耳其硼矿储量 12亿 t， 美国和俄罗斯各4 000万 t，智利3 500万t，中国2 400万t[74]。

世界范围内，四种硼酸盐矿物（硬硼钙石、四水硼砂、粗硼砂和硼钠石）占工业开采硼酸盐矿物的 90%。硼酸盐矿床与火山活动和干旱气候有关，最大的商业可行的矿床位于美国莫哈维沙漠、欧亚大陆南缘的阿尔卑斯带和南美的安第斯带。美国矿床主要由粗硼砂、四水硼砂以及卤水中的硼酸盐构成，少量的硼钠钙石和硬硼钙石。土耳其所有矿床的 70%是硬硼钙石，主要用于制造耐热玻璃。尽管硼酸盐用于 300多个领域，但超过 3/4的世界消费用于陶瓷、洗洁剂、废料和玻璃。中国、印度、荷兰、马来西亚和墨西哥是从美国进口大量精炼硼酸盐的主要国家[74]。

土耳其和美国是世界上两个最大的硼产品生产国和出口国，其他出口较多的国家还有阿根廷、智利和马来西亚。中国是全球硼产品最大的进口国，日本对硼矿产品的需求也主要依靠进口，另外韩国以及荷兰和欧洲大部分国家也需要少量进口。1999−2017年，日本、印度、英国、德国、意大利等国的硼消费量总体保持稳定，美国硼消费量从 40.1万 t（B2O3）降至2015年的 23.7万 t， 中国硼消费量从 16.5万 t增至70.4万 t，全球硼矿消费中心从美国逐渐转移至中国。中国硼矿对外依存度也由 20% 增加到 80%。硼砂主要从美国进口，硼酸主要从美国、俄罗斯、智利进口，硼钠钙石主要从土耳其进口[101]。

6.5　特种气体矿产-氦气

氦以 α 粒子（He2+）形式积聚在天然气田中，供应商通过分馏法将其分离。2020年全球氦气产量 1.6亿m3，其中美国 8 300万 m3、卡塔尔 5 100万 m3、阿尔及利亚 1 400万 m3、俄罗斯 500万 m3、澳大利亚 400万m3。全球氦气资源（不包括美国）估计为 313亿 m3，主要分布于卡塔尔 101亿 m3、阿尔及利亚 82亿 m3、俄 罗斯 68亿 m3、 加 拿大 20亿 m3、 中国 11亿 m3。 2021年氦气储量分别为美国 85亿 m3、阿尔及利亚 18亿m3、俄罗斯17亿m3，卡塔尔储量大[74]。

2021年美国 A级氦气表观消费量 4 000万 m3，用于磁共振成像、提升气体、分析和实验室、电子和半导体制造、焊接、工程和科学，以及许多其他小的用途。美国 2021年氦气产量下降归因于几家生产厂家意外停产，包括土地管理局的粗氦浓缩装置。俄罗斯一家每年生产 6 000万 m3氦加工厂已建成，2021年秋季第一条年产 2 000万 m3的生产线已投产，另一条计划2022年2月投产[74]。

近年来中国氦气需求不断增加，主要用于核磁共振、制冷、磁悬浮列车、焊接、检漏和科研等领域。 2015−2020年，中国氦气需求量从 1 459万 m3增长到2 500 万 m3，同期进口量从 1 458.47万 m3增长到2 071.67万 m3。2020年中国主要进口来源国为卡塔尔、美国和澳大利亚。预计未来中国将提高从卡塔尔和俄罗斯等地区氦气进口份额。鉴于中国目前每年生产氦气仅数十万立方米，进口比例在98% 以上[102]。

7　讨论

7.1　中国需要制定关键矿产安全保障战略

中国进入新发展阶段，对关键矿产资源安全保障

提出了更高要求，既要满足“碳达峰、碳中和”高质量发展的需求，又要适应“以国内大循环为主、国内国际双循环相互促进”的新发展格局。无论是保证经济社会平稳运行，还是端稳粮食和制造业饭碗，都需要大宗矿产的供应基本稳定；无论是大飞机、舰船、高铁，还是核电、风电、光伏、电动汽车和燃料电池汽车，还是现代计算机、智能手机、通信卫星，这些战略性新兴产业发展均需要使用更多样化的矿产品。在当前全球关键矿产资源供应链和产业链竞争加剧的形势下，需要从总体国家安全观的视角制定中国关键矿产安全保障国家战略，提升关键矿产资源安全保障能力，巩固矿产资源在国家安全全局中的基础地位。

一是制订、公布并适时更新关键矿产清单。二是基于全产业链进行系统布局，掌握一批关键核心技术。三是统筹紧缺矿产和优势矿产，提高话语权和控制力。四是加强国内资源调查、勘查和选冶等技术攻关。五是建立关键矿产储备制度。六是加强海外资源勘查开发合作。七是完善相关法律制度。其中，基于全产业链布局、统筹紧缺与优势矿产和加大调查勘查力度等尤为重要。

制订和公布关键矿产清单是目前国际普遍做法。清单是矿产资源安全战略的核心。一份公开的清单可以全方位调动政府、科学机构、企业、社会各界力量，为开展战略规划、资源调查、矿产勘查、理论创新、技术研发、产业再造、人才培养等提供引领。一份科学的、符合中国资源、产业实际和发展趋势的清单，可以引导资本、技术、智力投向正确的方向，真正为资源和产业安全保障作出各自应有的贡献。关键矿产储备方面，要分类施行储备政策，大宗矿产实施180 d储备，三稀金属矿产，特别是通过综合回收生产的三稀金属矿产，实施不限量储备。海外资源勘查开发合作宜重点依托“一带一路”建设，通过投资、贸易、外交，以及与资源产出国或原材料生产国共享技术和信息、合作培养各类人才、共同建设采−选−运基础设施、建立联合储备机制等途径，构建稳定的、可持续的供应链。关键矿产全球供应链安全是全球治理的重要内容，要通过法治途径保证中国矿产资源用于增加中国和全世界民生福祉，并发挥优势矿产资源在国际博弈中的作用。

 7.2　基于全产业链进行系统布局，掌握一批关

键核心技术

当今围绕关键矿产的国际博弈已经不是简单的矿产品供需的博弈，而是全产业链条的博弈。一种矿产从发现到进入终端消费领域，其生命周期贯穿全产业链，在不同阶段发挥不同作用，支撑不同产业，产生不同价值。从全产业链进行系统布局，在产业链的不同环节掌握一批关键核心技术，真正用好关键矿产资源，发挥其应有的技术和经济效能，是关键矿产供应安全最重要的保障。

日本、美国由于其在材料、零部件乃至最终产品制造环节掌握关键核心技术，大量利用了他国（包括中国）的关键矿产资源。作为美国重要战略性武器、精密仪器配件供应国，日本是全球最大稀土进口国，但日本不进口稀土矿石，而是采用国家战略囤积。近年来，日本为一些潜在稀土资源国提供贷款或援助，企业积极跟进在当地投资办厂；日本在中国进行稀土中初级加工端投资，合资企业在当地大量买入稀土初加工产品，运到国外进行深加工或储备，并成功规避中国出口限制[103]。美国是全球镓的最大消费国。美国AXT（American Xtal Technology）公司在中国共有10家子公司和合资企业，在中国生产砷化镓、磷化铟和锗单晶片等高性能半导体基板及其他关键原材料和零件，保证了美国航空航天、国防、高性能计算机、通信等领域的关键矿产品需求。

中国具有世界上唯一齐全的产业门类。在关键矿产领域，中国生产了全球 39%的精炼铜、56%的原铝、36%的镍、 30% 的锡、 52%的锑、 90%的镁 （金属）、52%的海绵钛、90%的稀土和钨、60% 的萤石。

但是这种产量和产能优势并不代表技术优势。电动汽车和电力电子高端铜材技术落后于人，发动机用镍基高温合金尚待突破，铝合金、镁合金等轻量化技术尚未大量应用，稀土永磁技术还主要处在中低端，新型电池技术研发不足，氢能也多使用现有旧技术。中国亟待掌握并突破一批关键核心技术尤其是终端产品的核心技术，如高端稀土功能材料、高纯稀有金属材料、高温合金、砷化镓晶圆等高端新材料技术，飞机发动机、高安全动力电池、高效驱动电机、智能制造与机器人等终端应用技术。

7.3　统筹紧缺矿产与优势矿产，提高话语权和

控制力

每个国家都会有许多矿产品既不能满足需求，也没有大量已查明矿床供开采，而主要依靠进口。一些矿产（例如锂、铍、铌、钽、钴、镍、铂族、高纯石英等）目前产量基本上仅限于一个或几个国家，供应存在风险。

中国有 11种净出口的优势矿产，对清洁能源转型等战略性新兴产业以及国防军工具有关键作用。除了众所周知的稀土，镓、锗、铟、钨、锑、萤石和石墨等也都具有极为重要的技术和军事用途。如和砷化镓半导体是智能手机射频芯片、F系战机、宙斯盾驱逐舰和国家导弹防御系统相控阵雷达（雷达的关键器件是砷化镓发送/接收组件）等的关键材料，锗是光导纤维、红外探测和夜视装备等的关键材料。中国镓产量占全球镓产量的 95% 以上，而美国以砷化镓晶圆

以及金属镓的形式进口了几乎全球所有镓矿产品。中国可以统筹紧缺和优势矿产，在全球供应链中充分发挥优势矿产的作用，提高话语权和控制力，间接缓解紧缺矿产的约束，必要时还可用于维护国家利益。

7.4　加强国内关键矿产资源调查、勘查和选冶

等技术攻关

关键矿产中，铷、铯、铪、镓、锗、铟、铼、碲等稀有稀散金属矿产多是共、伴生矿产，在开采主矿产时被综合回收。共、伴生矿产的生产受到主矿产生产动向影响，一些矿产（如锌、钼等）虽没有列入清单但因共、伴生矿产而被关联上。随着矿产资源应用领域的变化，关键矿产的清单也会不断更新，例如光伏发电很可能成为金属银的一个重要应用领域，1亿千瓦光伏发电装置需消耗约 8 500 t银，也许不久银就成了关键矿产。

作为关键矿产安全保障最基础的工作，调查、勘查和利用技术攻关至关重要。一是关键矿产资源现状与潜力动态评价。建设贯穿关键矿产全生命周期、覆盖全球和全产业链的基本数据库，并适时进行动态更新。二是关键矿产资源专项调查。既有针对一种或几种矿产的全国性摸家底调查，也有针对一种或几种矿产重要远景区的找矿调查。三是关键矿产资源重点勘查。既有新发现大型矿产地的集中勘查，也有重要在产矿山的接替资源勘查。四是关键矿产资源勘查、开采乃至加工技术的攻关。既包括航空物探、卫星遥感等数据获取技术，大数据智能预测等数据处理技术以及地球深部探测技术等，也包括绿色采矿技术，金属、矿物分离提纯以及深加工技术等。这些工作都是支撑国家关键矿产资源安全所必需的基础研究工作，需由国家财政长期稳定支持。

致谢　翟裕生院士、叶天竺教授级高工、严光生研究员审阅了初稿，为本文内容完善提供了建议性意见；王保良、严铁雄、王安建、王高尚、邵厥年、王京彬、林元华、陈仁义、王登红、马飞宙、张作衡、邢树文、琚宜太、唐靖炎、袁继明、张安文、李建武、陈其慎、王全明、于晓飞、刘长淼、王平户、易继宁、郭佳、张之武等专家对清单拟定提供了很好的意见。在此一并致谢！

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