论述我国金属矿产资源加工的技术现状

论述我国金属矿产资源加工的技术现状我国金属矿产资源的开发利用最早源于公元前五千纪在黄河流域成长起来的仰韶文化和黄河下游成长起来的大汶口文化,即青铜器的使用,大概要比西方要晚1000到2000年.兴盛于商周时期,主要用于祭祀,器皿,武器等。发展到今日，铜铁铝等常见金属，已经广泛地应用于各行各业，各种稀有金属的加工工艺不断完善，金属已成为人类不可或缺的一部分。一、我国金属矿产资源现状根据我国矿产储量统计分类，将金属矿产分为：黑色金属矿产、有色金属矿产、贵重金属矿产、稀有金属矿产、稀土金属矿产，以及分散元素金属矿产。黑色金属矿产包括：铁矿、锰矿、铬矿、钒矿、钛矿；有色金属矿产包括：铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镍矿、钨矿、镁矿、钴矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿和锑矿；贵重金属矿产包括：金矿、银矿和铂族金属(铂、钯、铱、铑、钌、锇)；稀有金属矿产包括：铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿和铯矿；稀土金属矿产包括：钪矿、轻稀土矿(镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕)、重稀土矿(钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇)；分散元素金属矿产包括：锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、硒矿和碲矿。需要说明的是，金属矿产除了上面提到的几类外，尚有放射性金属矿产，包括铀、钍等放射性元素储量：中国金属矿产资源品种齐全，储量丰富，分布广泛。已探明储量的矿产有54种。即；铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属(铂矿、钯矿、铱矿、铑矿、锇矿、钌矿)、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿、铯矿、稀土元素(钇矿、钆矿、铽矿、镝矿、铈矿、镧矿、镨矿、钕矿、钐矿、铕矿)、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、钪矿、硒矿、碲矿。各种矿产的地质工作程度不一，其资源丰度也不尽相同。有的资源比较丰富，如钨、钼、锡、锑、汞、钒、铁、稀土、铅、锌、铜、铁等；有的则明显不足，如铬矿。我国探明的矿产资源总量虽然位居世界第三，但人均矿产资源拥有量仅为世界人均量的1/3，位居世界第58位。资源配置也存在很大缺陷。我国小金属品种钨、锡、锑、稀土等有较大的资源优势，但占有色金属产量94%的铜、铝、铅、锌等大宗矿产储量严重不足。中小型矿床多，矿石品位低，易采易选的富矿少，如我国富铁矿（TFe50%）探明储量仅为12.6亿t，占全国总探明储量的2.8%。我国矿产资源的利用有很多问题，如大矿小开，一矿多开；采富弃贫，开采回收率低；粗放经营，污染环境。据统计，我国每年矿石采掘量50多亿t，矿业固体废弃物已积存65亿t，每年净增6亿t，加工产生废水160亿～200亿t。而且后备资源紧缺，供需矛盾不断加剧。我国若干重要的大宗矿产对国际市场的依赖性越来越强，目前铜矿石接近60%，铁矿石60%，锰矿石25%，铬铁矿77.5%，氧化铝50%，钾盐60%以上靠进口。初步预测，我国矿产品需求量在今后5～20年将达到高峰。如果矿产地质研究与勘查没有大的突破，到2010年主要矿产（45种）的半数将不能满足需求。战略性金属矿产资源短缺严重制约着国民经济的发展。矿产分布：黑色金属矿产：我国钛钒储藏量居世界第一,占全世界70％左右.中国钛矿分布于10多个省区。钛矿主要为钒钛磁铁矿中的钛矿、金红石矿和钛铁矿砂矿等。中国钛钒矿资源主要分布在四川、云南、广西等西部地区，以攀枝花为主要储藏地.攀枝花的二氧化钛保有储量8.98亿吨，其中表内储量5.978亿吨，约占全国储量的93%，世界储量的59%.钒矿总保有储量V2O52596万吨，占全国储量的58%，世界的34.7%.最近,在我国泌阳----南阳桐柏之间又发现了世界最大的金红石矿,有巨大的开采价值.使我国钛钒矿资源又有了新的增长.我国锰矿资源较大，目前已探明的锰矿区有213处，保有储量达5.6亿吨。占世界第二位.全国已探明的锰矿区主要有：辽宁瓦房子锰矿；福建连城锰矿；湖南湘潭、民乐、玛瑙山、响涛园等锰矿；广东有小带、新椿等锰矿；广西八一、下雷、荔浦等锰矿；四川高燕和轿顶山锰矿；贵州遵义锰矿。广西是全国锰矿最多的地方，大新县下雷锰矿是全国最大的锰矿床。重庆秀山位于渝、湘、黔'中国锰业金三角'的最佳位置，是目前世界最大的锰矿石和电解锰生产基地，人称'世界第一锰都'。其境内已探明的锰矿储量高达5000万吨，预测远景资源总量达20177.35万吨。占全国总储量的1/4。黑色金属中,我国只有铁矿和铬矿相对短缺.铁矿全国已探明的铁矿区有1834处。总保有储量矿石463亿吨，居世界第5位。大型和超大型铁矿区主要有：辽宁鞍山一本溪铁矿区、冀东一北京铁矿区、河北邯郸一邢台铁矿区、山西灵丘平型关铁矿、山西五台一岚县铁矿区、内蒙古包头一白云鄂博铁稀土矿、山东鲁中铁矿区、宁芜一庐纵铁矿区、安徽霍丘铁矿、湖北鄂东铁矿区、江西新余一吉安铁矿区、福建闽南铁矿区、海南石碌铁矿、四川攀枝花一西昌钒钛磁铁矿、云南滇中铁矿区、云南大勐龙铁矿、陕西略阳鱼洞子铁矿、甘肃红山铁矿、甘肃镜铁山铁矿、新疆哈密天湖铁矿，等等。我国铬矿资源紧缺，探明储量1309.5万吨，保有储量1095.1万吨，主要分布于西藏、新疆等地。铬铁矿有56处产地，主要是新疆萨尔托海、西藏罗布莎、内蒙古贺根山、甘肃大道尔吉等铬矿。但富矿少,远不能满足需要。有色金属矿产：我国钨矿、镁矿.锡矿、铋矿.锑矿储量均居世界第一。中国是世界上锑矿资源最为丰富的国家。总保有储量锑278万吨，居世界第1位。锑矿的储量占世界的40%。有锑产地111处。分布于全国18个省(区)，主要有湖南省锡矿山、板溪；广西壮族自治区大厂；甘肃省崖湾等锑矿和陕西省旬阳汞锑矿.湖南锡矿山为超大型锑矿床.广西锑储量为最多，约占全国的41.3%。中国是世界上钨矿资源最丰富的国家。已探明矿产地有252处，分布于23个省(区)。总保有储量WO2,529万吨，居世界第1位。产量也居世界首位.中国钨矿的储量是世界其他国家储量总和的4倍。除原有湖南柿竹园等地的钨多金属超大型矿床外,张掖又初步探明有特大型的钨矿,预计开采能力可达到100万吨。钨矿探明产地主要是江西省西华山、漂塘、大吉山、盘古山、画眉坳、浒坑、下桐岭、岿美山；福建省行洛坑；湖南省柿竹园、新田岭、瑶岗仙；广东省锯板坑、莲花山；广西壮族自治区大明山、珊瑚；甘肃省塔儿沟等钨矿。中国的锡产量占了全世界的30%以上,截至1996年底，我国锡矿累计探明储量达到560.37万吨，保有储量为407.41万吨，锡矿基础储量占世界锡基础储量(770万吨)的24%.锡矿已探明产地293处，主要是广西壮族自治区大厂、珊瑚、水岩坝；云南省东川；湖南省香花岭、红旗岭、野鸡尾等锡矿。云南个旧锡超大型矿床，是世界著名的锡都；广西是铟锡矿资源最丰富的地区之一，保有储量居全国第一，南丹大厂矿区保有金属储量70余万吨，是广西最大的锡矿床。二、我国金属矿产资源特点(一)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(WO3)，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。(二)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/m3，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%。(三)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，我国具伴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、碲、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。(四)大、中型矿床占有储量比例大，并有一批世界级的超大型金属矿床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(WO3)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t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。这些超大型矿床都已成为我国重要的黑色和有色金属原料基地。三、我国金属矿产资源加工利用综合技术1.黑色金属矿产资源综合利用技术（1）推广磁铁矿精选作业的磁筛等高效利用技术。（2）推广含稀土复合矿和钒钛磁铁矿综合利用技术。（3）推广低品位、表外矿、复杂共伴生黑色金属矿产资源综合利用技术。（4）推进尾矿再选技术及生产各种建筑材料的产业化。（5）研发低品位硫铁矿选矿富集技术。（6）研发尾矿干堆技术和尾矿高效浓缩工艺及设备。2.有色金属矿产资源综合利用技术（1）无废（少废）开采技术——推广尾砂充填、废石充填、全尾砂膏体充填等充填法采矿技术。——推广原地浸出采矿技术。（2）推广采用大型低品位矿产自然崩落法技术开采。（3）推广拜耳法用于低铝硅比一水硬铝石矿的选矿。（4）推广低品位、表外矿、复杂共伴生有色金属矿产资源综合利用技术。（5）推广复杂多金属硫化矿矿浆电解处理技术及中低品位氧化锌矿选冶联合处理