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摘 要:磷矿是一种具有耗竭性的,功能独特的稀缺战略资源。加强磷矿资源的有效应用,是缓解我国磷资源危机,加强社会建设的必然要求,也是推进“资源节约型、环境友好型”社会建设的重要战略要求。本文通过对我国磷资源现状,尤其是新疆地区磷矿资源的调查分析,总结磷矿资源开发利用面临的主要问题,分析开发潜力。
关键词:磷矿;类型;潜力
磷矿在我国是一种稀缺性战略矿产资源,具有耗竭性。据统计,世界磷储备量将在五十至一百年内耗尽。我国国土资源部2002年将磷矿列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20个矿种之一。根据2013年的数据统计,我国查明磷矿储量为201.3亿吨,其中基础储量32.64亿吨,平均品位17%。而根据国家统计局对“工业主要产品产量及增长速度”的统计显示:磷矿石产量以平均13%的增幅逐年加大。因此,研究磷资源节约,与综合利用工程开展,对了解我国磷资源潜力,为未来缓解资源开发压力做出规划有重大意义,需要不断的勘探与研究。
一、我国磷矿的成矿特性
以新疆天山成矿带磷矿矿床为例,天山成矿带是中亚古生代造山带的重要组成,地属哈萨克斯坦和塔里木两大板块,矿床在长期的地质历史演化进程中形成,古板块的边部经复杂裂变,在海洋中不断延伸,拼合而成。新疆天山磷矿主要岩性有橄榄岩、辉石岩、辉长岩、橄榄苏长岩等。部分超基性杂岩体矿物组合上具有磷灰石、磁铁矿、透辉石、黑云母等矿物共生组合特点,是内生磷灰石成矿有利的杂岩体,具有形成岩浆岩型铁磷矿床的良好地质条件。矿石构造以浸染状构造为主,团块状构造次之。矿石化学组成为矿石中主要有用组分为 Fe、P、Ti呈独立矿物磁铁矿,磷灰石和钛磁铁矿赋存在矿石中。
其中,超基性-碳酸岩型稀土-磷灰石矿床,矿石类型主要为碳酸岩型含稀土磷灰石矿石。矿石呈块状、浸染状构造,矿石矿物主要为磷灰石,次为氟碳铈矿、烧绿石、脉石矿物主要为白云石、方解石。矿石结构构造主要为全晶质自形半自形粒状结构,海绵陨铁结构以浸染状构造为主。
基性-超基性岩型钒钛磁铁矿-磷灰石矿床,矿石矿物成分主要矿石矿物有磷灰石,钛磁铁矿,磁铁矿主要脉石矿物有普通辉石,斜长石、黑云母、绿泥石等。磷矿体主要赋存在斜长辉石岩、黑云母辉长岩中、矿体呈不规则透镜状团块状产出,厚度变化较大。
二、我国磷矿工业开发现状
1.磷矿资源分布不均勘探有难度
资源运输和利用不便主要是由于磷矿的分布,我国磷矿资源按分布地区不同可分为五大主要产区:云南、贵州、河北、湖北、四川,新疆的磷矿资源正在一步步的深入发掘。我国磷矿资源从开发到使用情况上来看,南磷北运、西磷东调的局面将进一步深入,而总体来看我国的磷矿资源的利用与开发不均衡,资源使用存在难度。
2.中低品位胶磷矿比重大
倾斜缓倾斜,薄至中厚矿层产出多,采选难度大。我国磷矿约有70%以上的矿层呈倾斜至缓倾斜产出,为薄至中厚层。往往造成采矿损失率高,贫化率高和资源回收率低等问题,资源浪费严重。
3.磷矿石综合利用率低
据统计,我国有1/3以上的磷矿伴生和共生有铀、碘、氟、铁、镁、钦、稀土、锢、锗、石墨等多种高价有用元素。磷矿石伴生的氟占世界氟蕴藏量的90%以上。在磷矿共伴生有价元素的综合利用力方面,根据学者的研究成果看,国内实际工业化应用较少,综合利用率低。
4.磷矿采掘装备水平仍需提高
采掘工作机械化、信息化、智能化程度低。随着我国采掘业的不断发展和进步,众多现代化采掘机械在国内大型磷矿企业得到应用,先进的设备促进了我国磷矿开采技术、管理水平的不断提高,但与国外发达国家相比对先进设备的信息化、自动化性能利用不足,采掘工作机械化、信息化、智能化尚有巨大潜力可挖。
5.磷矿选矿工艺技术多样
直接浮选工艺,正选、反选或反正浮选工艺,反浮选工艺,擦洗脱泥工艺,重介质选矿工艺等。选矿成本高回收率差距较大,高耗、低效问题严重。中低品位的胶磷矿占据磷矿资源主体地位,实现其高效、低耗浮选是未来磷矿选矿领域的关键。
6.磷矿化工工业目前问题
我国磷矿石消费结构中约70%左右用于农业,其余的用于提取黄磷,磷酸及制造其它磷酸盐系列产品。从磷矿资源利用角度来看,由于我国磷矿价格相对较低,等级档次不明显,磷化工存在富矿优矿劣用、高质低用的现象,造成有限的优质磷矿资源浪费。磷化工产品结构不合理,高附加值磷化工产品,有机磷产品比重偏少,低附加值无机磷化工产品比例大。近年来,中国已成为世界第一磷化工产品生产大国,但增长主要集中于基础和通用产品,高端精细专用磷化工产品发展不足,进口依赖度高,且大都是资源消耗大、能耗大、技术含量低、附加值低的产品共、伴生资源综合利用技术取得一定进展,产业化尚处起步阶段。产业化综合利用对实现磷矿资源综合利用,发展循环经济,保护相应稀缺战略资源具有重要意义。
三、磷矿资源综合利用的主要策略
1.完善开采的法律法规建设
磷矿资源开发利用在兼顾国内资源平衡和经济收益问题的同时,应重视磷矿资源紧缺的问题,目前,国内严峻的磷矿资源现状和集约度偏低,浪费严重,成本较高。加强磷矿资源节约与综合利用要以保障磷矿资源的持续、均衡采供,保证工、农业可持续发展为目标,落实政策健全法律法规,以及建设施工制度的落实。由于缺乏严格、完善的法制管理体系和严格的法律、法规,政策措施和标准,我国磷资源,开发利用行业高耗低效问题仍十分严重。
2.注重经济效益
企业在经济效益驱使下主动做到贫富兼采,磷矿资源合理梯级利用,共伴生资源综合回收利用,实现由目前的被动引导和鼓励形式转变为企业经济效益的驱动力。控制磷矿石出口,鼓励高附加值产品出口,使磷产品貿易获得较高经济收益的同时,最大限度保护我国磷矿资源。制定磷矿资源节约与综合利用相关技术标准,规范资源节约与综合利用技术流程与指标,以利于磷矿资源节约与综合利用监管及技术推广。
3.建设磷矿资源节约与综合利用评价体系
矿产资源节约与综合利用工作已全面展开,而相关评价体系的研究制定则有所滞后,该评价体系应包括磷矿资源节约与综合利用潜力评价及其效能评价。磷矿资源节约与综合利用效能评价要提高技术指标和评价指标的科学性,在综合分析评价目标基础上,明确评价目的,理清技术指标。
4.开发磷矿资源综合利用链条
磷矿资源节约与综合利用是一项系统工程,应本着磷资源系统开发,合理梯级利用,基础磷化工产品注重发挥规模效益,精细磷化工产品注重多样化的原则,发展磷矿采选与化工产业,合理开发利用与保护优质磷矿资源的同时,做到低消耗,少污染,可回收,再利用。
我国磷矿资源分布不均,资源运输和利用不便,中低品位胶磷矿比重大。倾斜缓倾斜薄至中厚矿层产出多,采选难度大。共伴生资源丰富,综合利用率低,磷化工产品结构不合理,磷渣磷石膏总体利用率不足。必须落实节约优先战略,加强磷矿资源节约与综合利用。以保障磷矿资源的合理。以精细磷化工产品注重多样化,系列化的原则,发展磷矿采选与化工产业,加大磷矿资源节约与综合利用关键技术研发,各项措施相辅相成,共同推进我国磷矿矿产资源节约工作进行。
参考文献
[1] 唐尧,熊先孝,陈春琳,高鹏.硼资源开发利用现状及我国硼资源发展战略浅析[J].化工矿物与加工,2014(01).
[2] 王联军,孙贵尚.矿产勘查投资的经济和社会效益预评估方法初探——以贵州省省级整装勘查区为例[J].矿产勘查,2015(02).
[3] 刘晓玮,杨孟,包从法,普志坤,丁星妤.整装勘查区矿业权设置合理性分析:以云南鹤庆北衙金多金属矿整装勘查区为例[J].中国矿业,2015(02).
关键词:磷矿;类型;潜力
磷矿在我国是一种稀缺性战略矿产资源,具有耗竭性。据统计,世界磷储备量将在五十至一百年内耗尽。我国国土资源部2002年将磷矿列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20个矿种之一。根据2013年的数据统计,我国查明磷矿储量为201.3亿吨,其中基础储量32.64亿吨,平均品位17%。而根据国家统计局对“工业主要产品产量及增长速度”的统计显示:磷矿石产量以平均13%的增幅逐年加大。因此,研究磷资源节约,与综合利用工程开展,对了解我国磷资源潜力,为未来缓解资源开发压力做出规划有重大意义,需要不断的勘探与研究。
一、我国磷矿的成矿特性
以新疆天山成矿带磷矿矿床为例,天山成矿带是中亚古生代造山带的重要组成,地属哈萨克斯坦和塔里木两大板块,矿床在长期的地质历史演化进程中形成,古板块的边部经复杂裂变,在海洋中不断延伸,拼合而成。新疆天山磷矿主要岩性有橄榄岩、辉石岩、辉长岩、橄榄苏长岩等。部分超基性杂岩体矿物组合上具有磷灰石、磁铁矿、透辉石、黑云母等矿物共生组合特点,是内生磷灰石成矿有利的杂岩体,具有形成岩浆岩型铁磷矿床的良好地质条件。矿石构造以浸染状构造为主,团块状构造次之。矿石化学组成为矿石中主要有用组分为 Fe、P、Ti呈独立矿物磁铁矿,磷灰石和钛磁铁矿赋存在矿石中。
其中,超基性-碳酸岩型稀土-磷灰石矿床,矿石类型主要为碳酸岩型含稀土磷灰石矿石。矿石呈块状、浸染状构造,矿石矿物主要为磷灰石,次为氟碳铈矿、烧绿石、脉石矿物主要为白云石、方解石。矿石结构构造主要为全晶质自形半自形粒状结构,海绵陨铁结构以浸染状构造为主。
基性-超基性岩型钒钛磁铁矿-磷灰石矿床,矿石矿物成分主要矿石矿物有磷灰石,钛磁铁矿,磁铁矿主要脉石矿物有普通辉石,斜长石、黑云母、绿泥石等。磷矿体主要赋存在斜长辉石岩、黑云母辉长岩中、矿体呈不规则透镜状团块状产出,厚度变化较大。
二、我国磷矿工业开发现状
1.磷矿资源分布不均勘探有难度
资源运输和利用不便主要是由于磷矿的分布,我国磷矿资源按分布地区不同可分为五大主要产区:云南、贵州、河北、湖北、四川,新疆的磷矿资源正在一步步的深入发掘。我国磷矿资源从开发到使用情况上来看,南磷北运、西磷东调的局面将进一步深入,而总体来看我国的磷矿资源的利用与开发不均衡,资源使用存在难度。
2.中低品位胶磷矿比重大
倾斜缓倾斜,薄至中厚矿层产出多,采选难度大。我国磷矿约有70%以上的矿层呈倾斜至缓倾斜产出,为薄至中厚层。往往造成采矿损失率高,贫化率高和资源回收率低等问题,资源浪费严重。
3.磷矿石综合利用率低
据统计,我国有1/3以上的磷矿伴生和共生有铀、碘、氟、铁、镁、钦、稀土、锢、锗、石墨等多种高价有用元素。磷矿石伴生的氟占世界氟蕴藏量的90%以上。在磷矿共伴生有价元素的综合利用力方面,根据学者的研究成果看,国内实际工业化应用较少,综合利用率低。
4.磷矿采掘装备水平仍需提高
采掘工作机械化、信息化、智能化程度低。随着我国采掘业的不断发展和进步,众多现代化采掘机械在国内大型磷矿企业得到应用,先进的设备促进了我国磷矿开采技术、管理水平的不断提高,但与国外发达国家相比对先进设备的信息化、自动化性能利用不足,采掘工作机械化、信息化、智能化尚有巨大潜力可挖。
5.磷矿选矿工艺技术多样
直接浮选工艺,正选、反选或反正浮选工艺,反浮选工艺,擦洗脱泥工艺,重介质选矿工艺等。选矿成本高回收率差距较大,高耗、低效问题严重。中低品位的胶磷矿占据磷矿资源主体地位,实现其高效、低耗浮选是未来磷矿选矿领域的关键。
6.磷矿化工工业目前问题
我国磷矿石消费结构中约70%左右用于农业,其余的用于提取黄磷,磷酸及制造其它磷酸盐系列产品。从磷矿资源利用角度来看,由于我国磷矿价格相对较低,等级档次不明显,磷化工存在富矿优矿劣用、高质低用的现象,造成有限的优质磷矿资源浪费。磷化工产品结构不合理,高附加值磷化工产品,有机磷产品比重偏少,低附加值无机磷化工产品比例大。近年来,中国已成为世界第一磷化工产品生产大国,但增长主要集中于基础和通用产品,高端精细专用磷化工产品发展不足,进口依赖度高,且大都是资源消耗大、能耗大、技术含量低、附加值低的产品共、伴生资源综合利用技术取得一定进展,产业化尚处起步阶段。产业化综合利用对实现磷矿资源综合利用,发展循环经济,保护相应稀缺战略资源具有重要意义。
三、磷矿资源综合利用的主要策略
1.完善开采的法律法规建设
磷矿资源开发利用在兼顾国内资源平衡和经济收益问题的同时,应重视磷矿资源紧缺的问题,目前,国内严峻的磷矿资源现状和集约度偏低,浪费严重,成本较高。加强磷矿资源节约与综合利用要以保障磷矿资源的持续、均衡采供,保证工、农业可持续发展为目标,落实政策健全法律法规,以及建设施工制度的落实。由于缺乏严格、完善的法制管理体系和严格的法律、法规,政策措施和标准,我国磷资源,开发利用行业高耗低效问题仍十分严重。
2.注重经济效益
企业在经济效益驱使下主动做到贫富兼采,磷矿资源合理梯级利用,共伴生资源综合回收利用,实现由目前的被动引导和鼓励形式转变为企业经济效益的驱动力。控制磷矿石出口,鼓励高附加值产品出口,使磷产品貿易获得较高经济收益的同时,最大限度保护我国磷矿资源。制定磷矿资源节约与综合利用相关技术标准,规范资源节约与综合利用技术流程与指标,以利于磷矿资源节约与综合利用监管及技术推广。
3.建设磷矿资源节约与综合利用评价体系
矿产资源节约与综合利用工作已全面展开,而相关评价体系的研究制定则有所滞后,该评价体系应包括磷矿资源节约与综合利用潜力评价及其效能评价。磷矿资源节约与综合利用效能评价要提高技术指标和评价指标的科学性,在综合分析评价目标基础上,明确评价目的,理清技术指标。
4.开发磷矿资源综合利用链条
磷矿资源节约与综合利用是一项系统工程,应本着磷资源系统开发,合理梯级利用,基础磷化工产品注重发挥规模效益,精细磷化工产品注重多样化的原则,发展磷矿采选与化工产业,合理开发利用与保护优质磷矿资源的同时,做到低消耗,少污染,可回收,再利用。
我国磷矿资源分布不均,资源运输和利用不便,中低品位胶磷矿比重大。倾斜缓倾斜薄至中厚矿层产出多,采选难度大。共伴生资源丰富,综合利用率低,磷化工产品结构不合理,磷渣磷石膏总体利用率不足。必须落实节约优先战略,加强磷矿资源节约与综合利用。以保障磷矿资源的合理。以精细磷化工产品注重多样化,系列化的原则,发展磷矿采选与化工产业,加大磷矿资源节约与综合利用关键技术研发,各项措施相辅相成,共同推进我国磷矿矿产资源节约工作进行。
参考文献
[1] 唐尧,熊先孝,陈春琳,高鹏.硼资源开发利用现状及我国硼资源发展战略浅析[J].化工矿物与加工,2014(01).
[2] 王联军,孙贵尚.矿产勘查投资的经济和社会效益预评估方法初探——以贵州省省级整装勘查区为例[J].矿产勘查,2015(02).
[3] 刘晓玮,杨孟,包从法,普志坤,丁星妤.整装勘查区矿业权设置合理性分析:以云南鹤庆北衙金多金属矿整装勘查区为例[J].中国矿业,2015(02).