單曉剛等
【摘 要】鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的糧食,是發(fā)展鋼鐵工業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國鐵礦資源豐富,查明鐵礦資源儲量列世界第五位。研究我國鐵礦資源分布情況,并提出合理的技術(shù)對策,是確保中國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。為保障鐵礦石供給的安全系數(shù),使中國鋼鐵工業(yè)得以可持續(xù)發(fā)展,建議必須加強(qiáng)鐵礦地質(zhì)勘查工作和有關(guān)研究工作,并制定有關(guān)技術(shù)對策。
【關(guān)鍵詞】鐵礦;資源;技術(shù);對策
鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的糧食,是發(fā)展鋼鐵工業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究我國鐵礦資源分布情況,并提出合理的技術(shù)對策,是確保中國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
1.資源分布情況
我國鐵礦資源豐富,查明資源儲量僅次于巴西、澳大利亞、烏克蘭、俄羅斯,列世界第五位。截止2009年底,全國累計查明鐵礦石資源儲量約720億噸;保有鐵礦石資源儲量620億噸,其中保有鐵礦石基礎(chǔ)儲量206億噸(李厚民、陳毓川、李立興、王登紅等,2012)。已探明的鐵礦儲量主要集中在鞍山—本溪、西昌—滇中、冀東-密云、五臺—呂梁、長江中下游、鄂西—湘西北、包頭白云鄂博、霍邱和邯鄲—邢臺等10個地區(qū)。中國鐵礦的特點(diǎn)是貧礦多、富礦少,礦石伴(共)生組分(如:Ti 、V、Co 、Cu 、Zn 、P 等)多,大部分礦石要經(jīng)過選礦才能入爐冶煉。
鐵礦石類型可分為磁鐵礦礦石、赤鐵礦礦石、菱鐵礦礦石、褐鐵礦礦石和上述兩種或三種礦石共(伴)生的混合鐵礦石。其中的磁鐵礦礦石最重要,赤鐵礦、菱鐵礦礦石次之。鐵礦床成因類型可分為8種(程裕淇等,1994):巖漿型(又稱釩鈦磁鐵礦礦床)、夕卡巖型(又稱接觸交代型鐵礦)、火山巖型、熱液型鐵礦床、沉積變質(zhì)型鐵礦床(又稱鞍山式鐵礦)、沉積型鐵礦床、風(fēng)化淋濾型鐵礦床、成因不明的鐵礦床。各成因類型鐵礦床儲量所占的比例分別為11.6%、10.4%、5.2%、3.3%、57.5%、6.9%、1.2% 和3.7%。
2. 鐵礦資源的保證程度
90年代以來,中國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展,但國內(nèi)鐵礦石的生產(chǎn)能力卻增長緩慢,2003年我國從國外進(jìn)口富鐵礦石達(dá)1.5億噸,進(jìn)口數(shù)量首次超過了日本,成為世界第一大鐵礦石進(jìn)口國,消耗外匯51億美元,且海外鐵礦石和海運(yùn)的價格還在大幅上漲。2004年我國進(jìn)口富鐵礦石1.9億噸,消耗外匯123.5億美元(張欽,2004;吳文,2004;王欣,2004)。我國進(jìn)口的鐵礦石主要來自澳大利亞、巴西和印度。2011年我國累計進(jìn)口鐵礦石6.86億噸,其中從澳大利亞進(jìn)口2.97億噸,從巴西進(jìn)口1.43億噸,從這兩個國家進(jìn)口的數(shù)量占我國鐵礦石進(jìn)口總量的三分之二左右。最近幾年,從澳大利亞進(jìn)口鐵礦石數(shù)量所占比重呈逐年遞增趨勢,而從巴西進(jìn)口數(shù)量則出現(xiàn)了小幅回落。印度作為我國鐵礦石第三大進(jìn)口國,其出口數(shù)量也呈現(xiàn)持續(xù)下滑態(tài)勢。2012年我國進(jìn)口鐵礦石7.4億噸,增加8.4%,預(yù)計今后十年中國鋼鐵產(chǎn)量還會繼續(xù)高速增長。從戰(zhàn)略的角度看,鐵礦石的供應(yīng)不能主要依靠進(jìn)口,為此,必須制定相應(yīng)的技術(shù)政策。
3.主要技術(shù)對策和建議
為保障鐵礦石供給的安全系數(shù),使中國鋼鐵工業(yè)得以可持續(xù)發(fā)展,建議必須加強(qiáng)鐵礦地質(zhì)勘查工作和有關(guān)研究工作,并制定有關(guān)技術(shù)對策。
3.1 加強(qiáng)鐵礦地質(zhì)勘查工作及科研工作
自從70 年代鐵礦會戰(zhàn)以后,鐵礦地質(zhì)勘查和科研工作被大幅度削減,極大多數(shù)地礦局的鐵礦勘查工作幾乎完全處于停頓狀態(tài)。目前應(yīng)對鐵礦地質(zhì)工作在人力、資金和地調(diào)勘查項(xiàng)目等方面加大投入。
3.2 充分挖掘貧磁鐵礦的資源潛力, 走“人造富礦”之路
作為世界鋼鐵產(chǎn)量第一大國,鐵礦石的供應(yīng)要首先立足國內(nèi),挖掘國內(nèi)貧鐵礦潛力,搞“人造富礦”,其次才是從國外進(jìn)口一定數(shù)量的富鐵礦石。美國和前蘇聯(lián)主要都是走充分利用國內(nèi)貧鐵礦之路的。筆者認(rèn)為,現(xiàn)有中國鐵礦資源也完全有可能走這條道路。
研究表明,中國貧磁鐵礦,特別是鞍山式沉積變質(zhì)鐵礦,已探明儲量豐富,而且尚有較大的找礦潛力。
沉積變質(zhì)型鐵礦床是中國最重要的鐵礦類型,含鐵建造主要分布于華北地臺結(jié)晶基底的隆起區(qū),礦石含鐵品位(TFe)一般為25%~36% (程裕淇等,1994)。由于鐵礦石大多數(shù)具強(qiáng)磁性,硫、磷等雜質(zhì)很少,便于磁選富集成鐵精礦,成本較低,且對環(huán)境基本無污染。近年來,隨著鐵礦石市場價格的上漲,一些未上儲量平衡表的中、小型低品位磁鐵礦石(TFe18%~25%)已被廣泛民采利用。此外,上述地區(qū)的鞍山式鐵礦床,以往的勘探深度大多數(shù)不超過500m,深部或外圍遠(yuǎn)景區(qū)的鐵礦資源量未作更多的勘查工作。不少較好的航磁異常也有待進(jìn)一步研究、篩選和查證。
值得一提的是,安徽霍邱地區(qū)十幾億噸已探明的鞍山式鐵礦,山東的一些大型鞍山式鐵礦(如韓旺、蒼澤和汶上—東平),總儲量大于9億噸均尚未被開發(fā)利用。在當(dāng)前鐵礦資源嚴(yán)重短缺和礦石市場價格大幅度上揚(yáng)的情況下,可考慮進(jìn)一步論證,是否有可能開發(fā)利用。
以上說明該類型鐵床的開發(fā)利用和資源潛力十分巨大,因此,需要加強(qiáng)調(diào)研,提出有關(guān)評價意見,這對緩解我國,特別是北方一些主要鋼鐵企業(yè)的鐵礦石供給的緊張局面具有重大意義。
3.3 加強(qiáng)對含磷赤鐵礦和假像赤鐵礦的開發(fā)利用研究
中國的赤鐵礦礦床主要屬于淺海相沉積型,其中以產(chǎn)于中上泥盆統(tǒng)的寧鄉(xiāng)式鐵礦最為重要,其探明儲量達(dá)37.4億噸,廣泛分布于鄂、湘、贛、黔、云、貴、川、甘諸省,尤以鄂西、湘西北地區(qū)最集中,達(dá)20 余億噸。礦石品位中等,TFe 平均41.6%,但由于礦石含磷較高(0.5%~1.2%),選冶問題未解決,因此,目前大部分礦床未被開發(fā)利用。
應(yīng)該指出,在歐洲中部的法、英、德和盧森堡等國家,廣泛分布有侏羅紀(jì)沉積赤鐵礦礦床,儲量巨大。礦石含磷量(0.5%~1.8%)比中國的赤鐵礦還要高。但這類鐵礦在20 世紀(jì)為整個歐洲鋼鐵企業(yè)提供了大約15% 的鐵礦石,說明其利用早已不成問題(沈承衍等,1995;趙一鳴等,2000)。因此,我們應(yīng)該在深入對這類鐵礦床進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上,組織科研和生產(chǎn)部門進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),并引進(jìn)國外有關(guān)選冶高磷赤鐵礦的高新技術(shù),結(jié)合中國寧鄉(xiāng)式赤鐵礦的具體情況,加以利用,加速開發(fā)利用這30 多億噸鐵礦資源。
鞍山式條帶狀石英—假像赤鐵礦也是一個重要的鐵礦類型,僅山西嵐縣袁家村礦區(qū),就有儲量約9億噸,因而也應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研究加以開發(fā)利用。
上述研究若獲得突破,就能獲得50多億噸鐵礦石,盡管這些問題的解決難度較大,但應(yīng)作為國家的一項(xiàng)長遠(yuǎn)的重大技術(shù)政策。
3.4 繼續(xù)重視對富鐵礦資源潛力研究和遠(yuǎn)景評價
夕卡巖型、火山巖型和熱液型鐵礦床是中國富鐵礦主要來源,應(yīng)進(jìn)一步注意尋找。這類鐵礦分布較廣泛,有些礦區(qū)還有一部分優(yōu)質(zhì)煉鋼用富礦,如山東萊蕪、海南石錄、湖北大冶靈鄉(xiāng)、四川瀘沽和新疆式可布臺等礦床。因此,在有利的地質(zhì)條件和交通條件下,即使是中、小型富鐵礦,也應(yīng)進(jìn)行勘查評價,對找礦遠(yuǎn)景提出有關(guān)的評價意見。
3.5 加強(qiáng)中國西部及邊遠(yuǎn)地區(qū)鐵礦資源的勘查工作
中國鐵礦資源分布不均,中、東部多、西部少。西部地區(qū)現(xiàn)已探明的鐵礦儲量僅占全國鐵礦總量的4.2%。但西部各省的地質(zhì)研究程度較差,有些地區(qū)成礦地質(zhì)條件還是較好的,只要適當(dāng)投入,深入工作就可能會在富鐵礦找礦方面有較大突破(趙一鳴,1994)。例如,在青藏鐵路線沿線唐古拉山口附近的青海和西藏境內(nèi),已知分布有兩個大型富鐵礦床,即西藏境內(nèi)的安多當(dāng)曲和青海當(dāng)渠鐵礦。以往由于該區(qū)海拔高,且交通不便,因此,僅作過一些粗略普查,研究程度很低。但當(dāng)前,青藏鐵路已在此地通過,交通變得十分方便。因此,盡快查明這兩個大型富鐵礦床的成因類型、成礦條件,作出遠(yuǎn)景評價,為進(jìn)一步開發(fā)利用打好基礎(chǔ),就顯得十分迫切。
參考文獻(xiàn):
[1] 李厚民, 陳毓川, 李立興, 王登紅等. 2012. 中國鐵礦成礦規(guī)律. 北京: 地質(zhì)出版社,1~22.
[2] 程裕淇, 趙一鳴, 林文蔚. 1994. 中國鐵礦床《中國礦床》, 中冊. 見: 宋叔和, 主編. 北京: 地質(zhì)出版社, 386~479.
[3] 沈承衍, 王守倫, 陳森煌, 等. 1995. 世界黑色金屬礦產(chǎn)資源. 北京: 地質(zhì)出版社,1~168.
[4] 王欣. 2004. 全球鐵礦石市場將保持高位. 中國礦業(yè)報,1 月22 日, 第7版.
[5] 吳文. 2004. 國際鐵礦石等礦產(chǎn)品的市場需求持迅速增長態(tài)勢. 中國工業(yè)報,2 月3日.
[6] 張欽. 2004. 寶鋼簽下海外投資最大單. 北京青年報,2 月4日, A 17 版.
[7] 趙一鳴. 1994. 中國鐵礦、金礦資源分析和地質(zhì)工作重點(diǎn). 見: 趙一鳴, 主編. 中國主要礦產(chǎn)資源形勢分析與普查找礦策略. 北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社, 23~29.
[8] 趙一鳴, 畢承思. 2000. 寧鄉(xiāng)式沉積鐵礦床的時空分布和演化. 礦床地質(zhì), 19 (4): 350~362.
作者簡介:
單曉剛,男,滿族,遼寧錦州人,1969年7月出生,2012年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè),地質(zhì)高級工程師,現(xiàn)于遼寧省冶金地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究工作。