中国“表里山河”的宁武铝土矿.doc

中国“表里山河”的宁武铝土矿 【摘要】作为华夏文明发祥地之一的山西省，依吕梁山和黄河而美其名“表里山河”。山西省不仅拥有繁多名胜古迹和众多历史名人，且铝土矿资源“枝流叶布”于整个山西省。本文阐述笔者通过对当地宁武县宽草坪矿区铝土矿的勘探情况，详细介绍此矿床地质的特征、勘探遇到的问题并对资源现状提出勘探的建议。 【关键词】铝土矿特征；勘探问题；勘探建议 引言 近几十年我国铝工业伴随社会进步而加快步伐追国际发展轨道。资料显示，一方面，2011年，我国原铝产量为1755.5万吨（中国有色金属工业协会预计2015年我国原铝产量将达到4000万吨）。在世界主要铝业大国中，2011年，美国原铝产量仅为198.6万吨；加拿大原铝产量仅为298.4万吨；另一方面，我国铝土矿资源相对匮乏，每年都需大量进口海外铝土矿，2006年铝土矿进口量约970万吨，到2011年已猛增至4000余万吨。造成企业所需原料受制于人。山西作为拥有铝土矿的资源大量大省。加强地质勘探工作尤为重要，抓住机遇，利用资源优势转化为产业优势，带动地方经济发展。2002年由山西省国土资源厅和有色金属总公司出资对宁武县宽草坪矿区铝土矿进行地质勘探工作。 一、宁武宽草坪矿区铝土矿资源分布及开采现状 1.资源分布情况 地理座标东径11229′15″～11232′45″，北纬3902′45″～3904′45″，矿区面积为13.6平方千米，储量3180余万吨。矿区位于宁武县城30方向，直距21km处，归属薛家洼乡来管辖。地构位置吕梁-太行断块上的宁武-静乐块拗，东邻五台山块隆，西接吕梁山块隆。自然地理矿区地处云中山北段，地貌上属断块剥蚀中山区。区内沟谷纵横，地面切割比较强烈，地势总体北高南低，高度分别为2038m和1682m。 2.开采现状 山西宁武宽草坪矿区铝土矿资源十分丰富，矿区实有两大矿种分别为煤、铝土矿。其中煤灰分含量多，且硫含量大，大多属小型开采，通常被当地居民使用，因分布矿床局部已采空从而停采；铝通常在当地多作铝矾土使用，1999年宁武县铝矾土开发公司对北矿区东部办理采矿登记手续，面积为0.56平方千米。矿石品位高符合铝矾土条件。其余部分分布在长城的小型民采地，常为硐采，其特点为规模小生产能力较低，并未对矿体的连续性和完整性有太大影响。 二、矿床地质特征及环境地质 1.地层 宽草坪矿区处于盘道梁向斜的东北端核部，出露地层有奥陶系中统，石炭系中、上统及第四系。现由老到新分述为奥陶系中统上马家沟组、石炭系中统本溪组、石炭系太原组、第四系。 2.环境地质 经调查矿区临近地震活动带-灵丘忻州地震，记载此地历经9次地震，近年，山西的大同、灵丘和忻州分别发生3次四级以上地震，矿区有微小震颤。据中国（山西）地震裂度区划图矿区为7度区域，所以矿山建设需加强注意。矿区位宁武静乐块坳北端的剥蚀中山区，地势险峻，地形切割深，并有明显的风化剥蚀，因此当地有较为严重的水土流失和植被绝育，因不良工程的采矿使当地常见滑坡和崩塌现象，其多数规模小。现矿区内无河流、沟谷多，遇暴雨易形成泥石流。区内多有小煤矿、民采铝硐，并伴有有乱挖采现象。 三、宁武宽草坪矿区资源存在的主要问题 1.可利用的储量不足及勘查浅问题 铝土矿的基础储量达可供足开采和生产需求指标，才可开发利用。山西省铝土矿的基础储量只占总资源储量的11.82，达不到国均水平的1/2。多数为资源量并且储量级别低，因此资源不能直接利用而限制其凸显铝土矿资源优势。铝土矿、冶镁菱镁矿地质勘查规范明确规定矿床勘查垂直深度≤200～300m。在实际勘探工作中铝土矿勘查深度多数在100m内。 2.共伴生矿种利用率低和采富弃贫现象频发 铝土矿资源中存有稀有稀土金属。其中，REE和Nb是达同类风化壳型矿床边界品位以上的共生元素，Sc、Ga和Li是达综合利用要求的伴生元素，Rb和V在目前还达不到综合利用的标准，但在铝的氧化过程中可累积富集而成为可回收利用的伴生元素。除此之外还有TiO2在赤泥中的富集含量高约5～7，回收利用价值非常高。因此山西省铝土矿伴生矿产的利用前景广阔。但在实际生产中只有少数企业Ga得以回收，其它并未被综合利用回收。铝土矿地质勘查规范规定，一水硬铝石型沉积型矿床的铝硅比的边界品位为1.8～2.6。但因氧化铝生产工艺原因，企业生产仅需高铝硅比的铝土矿，在矿床的储量评估中，大多数是按照2.6的铝硅比作为边界品位进行储量核算。 3.煤炭勘查项目的综合勘查铝土矿不合理 据有关地质资料，山西省大多煤炭资源下部存在铝土矿资源，穿过煤层勘查铝土矿资源是必经之路。在做煤炭项目综合勘查铝土矿工作时，首先，勘查煤层资源后需继续加深钻探工作，这样会增加工作量、提高项目成本并伴有风险。其次，因煤炭资源和铝土矿资源的勘查技术不同，即便提前做深部铝土矿勘查工作，但也达不到应有的勘查成果。这就是多数煤炭勘查项目的综合勘查铝土矿效果不好的原因。 四、宁武宽草坪矿区铝土矿资源的勘查工作的建议 为把山西省铝土矿资源优势转化为铝工业产业优势，使当地铝工业强大。笔者针对矿区实际问题提出以下几点勘查建议。首先，为提升铝土矿资源勘查程度，需把当地铝土矿资源优势发挥淋漓尽致，重视预查和普查的矿床，做好详细的勘探工作，提高铝土矿资源储量级别和地质质量，有效降低采矿成本和风险，为后期铝土矿资源的开采做好高级储量准备。其次，深化铝土矿资源勘查项目的勘查深度，强化其对共伴生矿种综合利用的产业化研究，山西省是铝土矿资源的“潜力股”，但因多数铝土矿埋藏较深，200米-300米的垂直勘查深度已不符合实际的地质特征。应具体问题具体分析，如想找寻铝土矿资源的所在，必须向地下更深层挖掘。除此之外，找寻的共伴生矿种需采取综合回收利用的措施，一方面可减少废渣堆放，另一方面减少资源浪费，使资源的综合利用效率有所提高。最后，据实际情况有效降低铝硅比的边界品位，山西省铝土矿多数为中低品位。据有关资料显示，如以1.8的铝硅比为边界品位圈定矿体，将比2.6的铝硅比的资源储量增加一倍。说明低品位的铝土矿资源量大。因为可采取适当降低铝硅比的边界品位，也会增加山西省铝土矿资源量的保障度。与此同时，需适当增加投入支持低品位铝土矿资源的应用研究，据实制定煤下铝资源的勘查规章制度，做到高效、科学、合理利用铝土矿资源。 参考文献 [1]赵运发，亓小卫，王智勇，柴东浩.山西铝土矿稀有稀土元素综合利用评价[J].世界有色金属，2004（6） [2]于永波，王克勤，王皓，陈津.山西铝厂赤泥性质的研究[J].太原理工大学学报，2009（1） [3]布申斯基.铝土矿地质学[M].北京地质出版社，1984 作者简介 蔡彦峰，男，68年12月，大学本科，山西原平，工程师，从事矿山综合管理。