第一节 矿产资源简述
在我国有色金属产量表达上,现已规范化地表达10种常用有色金属和10类稀有金属。10种常用有色金属是指铜、铝、铅、锌、镍、锡、锑、汞、镁、钛。10类稀有金属规范化的表达方式是在1990年全国有色金属工业工作会议上确定的,其种类包括钨精矿、钼精矿、海绵钛、稀土金属及各种化合物、半导体材料钽、铌锂、铍、锆。
金属矿产是国民经济、国民日常生活及国防工业、尖端技术和高科技产业必不可缺少的重要战略物资。钢铁和有色金属的产量往往被认为是一个国家国力的体现。
第二节 我国金属矿产资源情况
一、我国金属矿资源特点
1.大宗矿产数量相对不足,用量小的稀有、稀土金属矿产资源丰富
我国铁矿如按金属量计算,保有储量只有152.95亿t,其中A+B+C级为73.29亿t,位于俄罗斯、澳大利亚、加拿大、巴西之后。锰矿保有金属储量1.19亿t,其中A+B+C级0.48亿t,以金属储量看在世界上占第6位。铝土矿保有储量22.73亿t,其中A+B+C级仅占1/3,为7.05亿t,居世界第7位。铜矿保有金属储量6243.6万t,其中A+B+C级2671.2万t,位居世界第7位。铬铁矿更少,其储量与世界上铬铁矿资源丰富的国家相比要差二个数量级。我国稀有、稀土金属资源丰富,在世界上是闻名的,钨矿保有储量为529.08万t(W03),是国外钨矿总储量的3倍,锑矿保有储量达278.16万t,占世界锑矿储量的40%以上。稀土金属资源更是丰富,稀土氧化物储量达8715万t,仅内蒙古白云鄂博一个矿床的储量就相当于国外稀土总储量的4倍。
2.金属矿产富矿少,贫矿多
我国铁矿石保有储量中,贫铁矿石占了97.5%,而含铁平均品位在55%左右,能直接入炉的富铁矿储量只占2.5%,而形成一定开采规模、能单独开采的富铁矿就更少了。锰矿储量中,富锰矿(氧化锰矿含锰大于30%,碳酸锰矿含锰大于25%)储量只占6.4%,而贫锰矿占到了93.6%。中国铜矿平均品位只有0.87%,品位大于1%的铜储量约占全国铜矿储量的35.9%,在大型铜矿中,品位大于1%的铜储量仅占13.2%。我国铝土矿的质量也比较差,加工困难、耗能大的一水硬铝石型矿石占全国总储量的98%以上。全国钼矿石平均含钼量大于0.2%的仅占总储量的3%。金矿据1996年统计,全国岩金出矿品位4.14g/t,砂金出矿品位0.169g/3,岩金6g/t以下的中低品位矿床占83%以上,砂金矿床小于0.15g/m3的占38%,0.15-0.25g/m3的占26%,大于0.25g/m3的占34%。
3.综合矿多,单一矿少
我国独特的地质环境导致形成大量多组分的综合性矿床。例如,我国具有共生有益组分的铁矿石储量,约占全国储量的1/3,伴共生有益组分有:钒、钛、铜、铅、锌、锡、钨、钼、钴、镍、锑、金、银、镉、镓、铀、钍、硼、锗、硫、铬、稀土、铌、萤石、石膏、石灰石和煤等30余种。我国铅锌矿床大多数普遍共伴生有铜、铁、硫、银、金、锡、锑、钼、钨、汞、钴、镉、铟、镓、锗、硒、铜、钪等元素,尤其是银,许多矿床成了铅锌银矿或银铅锌矿,其储量占全国银储量的60%以上。我国900多个铜矿床中,单一矿仅占27.1%,综合矿却占了72.9%。我国金矿总储量中,伴生金储量占了27.9%。钛资源94.28%来自综合性的钒钛磁铁矿矿床,而来自钛铁矿砂矿、金红石砂矿和岩矿的只占5.72%。钒储量92%以上赋存于共生矿和伴生矿中,其产量几乎全部来自于钒钛磁铁矿和石煤伴生钒。钼作为单一矿产的矿床,其储量只占全国总储量的14%,作为主矿产还伴生有其他有用组分的矿床,其储量占全国总储量的64%,与铜、钨、锡等金属共伴生的钼储量占全国总储量的22%。铂族金属和钴的产量绝大部分来自金川铜镍矿。
4.大、中型矿产占有储量比例大,并有一批世界级的超大型金属矿产
我国金属矿产储量主要集中在大、中型矿床中。尤其是一些世界级的超大型矿床在我国金属矿床中占有重要的地位。例如,内蒙古白云鄂博稀土-铁-铌矿床,拥有铁矿储量9.2亿t、稀土氧化物6000多万t,还有大量的铌。四川攀枝花钒钛磁铁矿拥有铁矿27亿t,钛金属1.4亿t,还有大量的钒。甘肃金川铜镍硫化物矿床,拥有500多万t镍、350万t铜,还有大量的钴和铂族金属。湖南柿竹园钨锡钼多金属矿所含的金属总量超过100万t,其中钨(W03)70万t、铋26万t、钼9万t,还有大量的锡、铍、萤石等等。湖南锡矿山是我国闻名于中外的超大型锑矿,锑储量达80多万t。云南个旧和广西大厂两个锡矿,锡的储量就占我国锡矿总储量的40%。云南金顶铅锌矿铅锌储量达1200万t、甘肃西成铅锌矿田累计探明铅锌1300万t,其中厂坝铅锌矿和李家沟铅锌矿分别达380万和333万t。陕西金堆城钼矿,钼储量近百万吨,河南栾川钼矿田的上房沟、三道庄和南泥湖三个矿床合计储量达200多万t。这些超大型矿床都己成为我国重要的黑色和有色金属原料基地。
二、我国金属矿资源利用
1.现有资源应充分利用
新中国成立以来,我国在矿产勘查上投入了巨大的力量,探明了大量的矿产资源。但是我们应该看到,我国已查明的金属资源利用得并不充分。例如,铁矿我国已利用的储量不到总储量的40%,像鄂西就有20亿t的赤铁矿因选冶问题没有解决而无法利用;铜矿已利用的储量达到54.2%,有部分储量位于边远地区或组分复杂而未得到利用;铝土矿由于多为水硬铝石型,因此利用的比例相当低,只有16.98%。我们需要通过科技攻关,或改善外部环境,或引进国外资金、技术,充分合理地利用现已探明的矿产资源。
2.加强综合利用,提高共伴生矿地利用水平
如上所述,我国金属矿产的一个重大特点是共伴生矿多。近年来,我们在综合利用方面已取得了很大成绩。目前有色金属行业70%以上共伴生有价元素都能得到不同程度的综合利用,综合回收的共伴生元素近40种,综合回收的金属量占同期金属总产量的15%以上。特别是白云鄂博稀土-铁-铌矿、攀枝花钒钛磁铁矿和金川铜镍矿三个超大型共生矿床,最近几年在选冶技术与产品利用方面都取得了多项技术成果,创造出了巨大的经济效益和社会效益。目前白云鄂博稀土年产值已达30亿元;攀枝花钢铁公司除生产大量钢铁外,还能年产钒渣11万t,钛精矿10万t;金川铜镍矿除生产镍外,还回收铜、钴、铂族金属,及生产硫酸,“八五”期间工业总产值增长了8.2倍,共实现利税51.5亿元。但是我们也应该看到综合利用还存在许多问题。首先是开展综合利用的矿山企业比例低,据1986年对全国60个矿种的工业普查统计,34个矿种的515个矿山具有综合利用价值和条件,而完全没有开展综合利用的矿山有223个,占43.3%。其次综合利用指数低,尤其是黑色金属矿产。我国铁矿共伴生组分约有30多种,但目前只能回收利用约20余种。攀枝花钢铁公司钒和钛的回收率只分别为10%和40%,白云鄂博每年只产出稀土精矿1.7万t,回收率仅为3%,而铌一直未选出合格精矿。第三,综合利用组分的回收率低。目前我国有色金属矿的金属回收率大多在35%-50%左右,只有少数企业可达70%,株洲、沈阳等著名的大型冶炼厂,冶炼综合回收率也仅为40%-70%。由此可见,我国在矿产资源的综合利用上还是有相当大的潜力。