河南省鋁土礦資源十分豐富,鋁土礦、氧化鋁、電解鋁產量穩居全國第一,以鋁為主的有色金屬工業是河南省的支柱產業之一。長期以來.河南省政府把鋁工業作為“中原崛起”的重要支柱產業來大力培育和發展,明確提出:建設全國重要的有色工業基地,進一步壯大以鋁為主的有色工業,集約發展氧化鋁,建設鄭州、焦作、豫西三大氧化鋁基地。但長期大規模開發使河南省鋁土礦資源優勢正在削弱和喪失,淺部露頭礦多已開采殆盡,從上世紀80年代中期以來即轉入坑采為主。據預測,河南省2010年氧化鋁產能將達850萬噸/年,年需鋁土礦l700萬噸,同時外省每年在河南采購150萬噸,耐火材料等其它非鋁行業每年消耗鋁土礦150萬噸,總需求量達2000萬噸/年,按儲量消耗系數l.65計算,年消耗鋁土礦儲量3300萬噸。目前河南鋁土礦保有資源儲量4.59億噸,減去暫時難以利用的l.44億噸后,只能保證開采9.5年。產能、年消費量與年保有量嚴重失凋,鋁工業持續發展面臨著鋁土礦資源保障程度不足的嚴峻挑戰;鋁土礦資源保障能力不足,已成為鋁工業持續發展的約束和瓶頸。因此,總結鋁土礦的勘查現狀,指出鋁土礦資源勘查存在的問題,分析和研究我省鋁土礦資源找礦前景,加強地質勘查、提高鋁土礦資源保證程度,對保證河南鋁工業的可持續健康發展具有重大意義。
一、河南省鋁土礦資源概況
河南省鋁土礦屬于華北地臺石炭紀沉積型鋁(粘)土礦,經過幾十年的地質工作,全省發現鋁土礦床(點)120多個,共勘查鋁土礦區90多個。主要集中分布在黃河以南、京廣鐵路以西和隴海鐵路兩側的似三角形的地區內,包括鄭州、洛陽、三門峽、焦作、平頂山等地.面積約3萬km2,集中分布于陜縣一澠池一新安、偃師一鞏義一滎陽一登封一密縣及寶豐一臨汝一禹州地區。
截止2005年底,已上儲量平衡表的礦床54個,上儲量平衡表的累計探明鋁土礦資源儲量4.59億噸,其中基礎儲量約l.82億噸,資源量2.77億噸。
二、河南省鋁土礦資源勘查現狀
河南省鋁土礦大規模的系統地質勘查工作始于1953年,河南省有色地勘單位、地礦系統等,對河南省鋁土礦分布區內的地層、巖石、構造、礦產進行了較系統的勘查研究。大致可分六個時期。
(1)開創期:1953年一1960年,以貧鋁為特色;勘查工作主要集中于鞏義一帶,工作程度均為勘探。此后,豫西鋁土礦開始聞名全國。該時期共探明鋁土礦產地7處(大型2處中型3處,小型2處),探獲資源儲量9570.8萬噸,各礦床A/S在3.5—5.l之間,大多屬“貧礦”之列。
(2)發展期:1961年一l977年,以經濟意義重大的優質富鋁為特色;勘查工作主要在新安一澠池一陜縣一帶,這是我省第一個優質富鋁礦基地,也是鄭州鋁廠高品位礦石的主要來源基地,工作程度均為勘探。共勘探鋁土礦礦床6個(大、中、小型各2處),各礦床A/S除新安石寺為5.4之外,其余均大于6.7,其中新安張窯院鋁土礦床A/S高達9.4,是我省唯一的特富鋁土礦床;因此,“優質富礦”是這一時期的突出特色。
(3)復興期:1978年一1983年,以經濟意義較大的普通鋁礦為特色;勘查工作主要集中于禹州市、偃師市及魯山、寶豐等地,共探明鋁土礦礦床9個(勘探4處,詳查2處,普查3處;其中中型6處、小型3處);各礦床A/S多屬5.0—6.0之間的“普通鋁礦”。
(4)旺盛期:1984年一1991年,以普通鋁礦和淺層覆蓋區勘查為特色;勘查工作主要集中在登封、新密、陜縣一澠池一新安等地,工作區域進一步拓寬。共探明鋁土礦礦床11個(勘探7處,詳查4處;其中大型2處.中型8處、小型1處),各礦床A/S多屬5.0—7.0之間的“普通鋁礦”;因出露地表的淺、大、富鋁土礦多已勘查殆盡,找礦難度顯著加大,淺層覆蓋區富鋁礦勘查工作取得了較好的效果。
(5)滑坡期:1992年一2002年,以勘查投入大幅度減少為其突出特征;這一時期的鋁土礦勘查工作基本處于停滯不前的狀態,地質工作程度也很低。僅探明鋁土礦礦床4個(詳查2處,普查2處;中型1處,小型3處),其中由河南有色地質六隊勘查的水泉洼礦床的A/S達到8.9,接近于特富鋁礦。
(6)回升期:2003年至今,鋁土礦勘查工作回升階段;隨著國家與地方財政資金對鋁土礦資源勘查力度的加大,以及鋁工業企業加強對后備資源的勘查儲備,我省鋁土礦找礦工作取得較大進展,涌現出一批優質的鋁土礦勘查成果。2004年省兩權價款項目實施以來,實施12個鋁土礦勘查項目,其中9個估算了資源儲量,共獲(332)+(333)+(334)?鋁土礦資源儲量6335.21萬噸,達大型規模1處,中型4處,小型4處,見表1。
表1 近期鋁土礦床勘查成果統計表
序號
|
項目名稱
|
資源儲量(萬噸)
|
規模
|
1
|
陜縣柿樹溝鋁土礦普查
|
2021.1
|
大型
|
2
|
澠池縣水泉洼鋁土礦普查
|
1162.3
|
中型
|
3
|
沁陽市簸箕掌礦區鋁(粘)土礦普查
|
703.7
|
中型
|
4
|
寶豐縣老郭家—蠻子營鋁土礦普查
|
244.35
|
小型
|
5
|
沁陽市和灣礦區鋁(粘)土礦普查
|
134.4
|
小型
|
6
|
陜縣東馬嶺鋁土礦普查
|
74.22
|
小型
|
7
|
汝陽縣石門溝鋁土礦普查
|
45.19
|
小型
|
8
|
寶豐縣大營礦區鋁土礦普查
|
756.66
|
中型
|
9
|
偃師市府店礦區鋁土礦普查
|
1193.29
|
中型
|
迄今為止.全省已發現鋁土礦床(點)128處,工作程度達到普查及以上的鋁土礦床有77處,各地區工作程度達到普查及以上的鋁土礦床(點)的數量見表2。
三、鋁土礦勘查工作面臨的主要問題
當前.我省鋁工業正繼續快速發展,但鋁土礦勘查卻面臨一些突出的問題,如不加以解決,將會制約我省鋁工業的進一步健康穩定發展。
表2 河南省鋁土礦床(點)分布勘查程度統計表
工作程度 地區
|
勘探
|
詳查
|
普查
|
合計
|
三門峽
|
8
|
3
|
7
|
18
|
洛陽
|
6
|
3
|
5
|
14
|
鄭州
|
11
|
6
|
6
|
23
|
許昌
|
1
|
1
|
3
|
5
|
平頂山
|
2
|
1
|
9
|
12
|
焦作
|
1
|
|
4
|
5
|
全省
|
29
|
14
|
34
|
77
|
資料來源:河南省有色金屬地質礦產局,2003年,《河南省鋁土礦資源潛力評價》。本表數據已更新(增添了2003年以后的成果)
1、現已查明的鋁土礦資源儲量中,還有相當一部分為資源量,勘查程度還較低,可信度不高,有待于盡快提高勘查工作程度。
2、一方面,作為支撐我省鋁工業的鋁土礦資源及鋁土礦勘查基地緊缺,另一方面,一些煤礦的采礦權設置與鋁土礦重疊(上煤下鋁),大面積煤下隱伏鋁土礦因相關政策、企業協調等諸多因素而不能得到有效勘查。
3、鋁土礦資源整合工作沒完全到位.存在的主要問題:一是部分取得鋁土礦資源的氧化鋁企業目前主要在當地收購民采礦石,對勘查投入的積極性不高;二是礦權過戶尚未完成,礦區各種責任不清,管理秩序混亂、亂采濫挖、占而不探等問題嚴重影響了勘查投入和礦產資源的有效利用。
4、國有地勘單位擁有的省內鋁土礦勘查基地已全部整合給省指定的鋁工業企業,新登記鋁土礦探礦權的資格已被取消。沒有了探礦權,也就沒有了申報政府地質基金項目及開展地質勘查工作的基地和前提,在一定程度上制約了國有地勘單位對鋁土礦勘查工作的開展。
四、河南省鋁土礦找礦前景分析
我省處于有利的鋁土礦成礦區帶,通過以往工作,取得了顯著的找礦成果,但勘查深度多在150m以淺,只是近年來少量礦區的勘查深度才逐步達到300m左右。從現有勘查成果分析,進一步找礦前景較好。主要體現在:
1、淺掩埋區段及已知礦床深部具找礦潛力
隨著出露地表的淺、大、富鋁土礦的勘查殆盡,找礦難度的顯著加大及對鋁土礦資源需求的增加,淺層覆蓋區鋁土礦勘查越顯重要。據河南省有色金屬地質勘查總院資料,在澠池縣坻塢鋁土礦區東部屬淺層覆蓋區的雷溝地區鋁土礦的勘查取得較好的成果,所施工的數個鉆孔全部見礦。另外,中國鋁業股份有限河南分公司在陜縣支建煤礦深部發現仍有鋁土礦存在;在義馬及河南東部的永城地區,地表以下300m也有鋁土礦存在。以上事實表明河南省鋁土礦在掩埋區及一些已知大型鋁土礦區深部、周邊和一些煤礦深部等,仍有較大的找礦潛力。通過進一步加強地質工作,將找礦深度加深到500m以淺,鋁土礦找礦勘查將會取得一批重要成果,支建煤礦、曹窯煤礦等的深部找礦成功經驗證明了這一點。
2、已開展的鋁土礦資源潛力預測結果表明找礦前景良好
據河南省有色金屬地質礦產局的研究成果,按照區域成礦地質條件、鋁土礦床分布和勘查工作程度、礦體特征等因素,劃分了三類67個成礦預測區。在預測區內,應用地質剖面法圈繪鋁土礦埋深300m等值線圖,采用面含礦系數法計算了鋁士礦預測資源儲量。全省67個鋁土礦預測區共預測300m以淺鋁土礦資源量99277萬噸(表3)。
表3 鋁土礦預測資源量在各市的分布
地區
|
預測區個數
|
預測資源量(萬噸)
|
鄭州市
|
29
|
30191
|
許昌市
|
5
|
4802
|
平頂山市
|
11
|
13609
|
三門峽市
|
10
|
36800
|
洛陽市
|
4
|
10125
|
焦作市
|
8
|
3751
|
合計
|
67
|
99277
|
資料來源:河南省有色金屬地質礦產局,2003年,《河南省鋁土礦資源潛力評價》
3、近年來的勘查成果表明找礦前景較好
2004年以來,省兩權價款項目對鋁土礦的勘查及科研結果表明找礦前景較好,較為顯著的有河南省陜縣柿樹溝鋁土礦普查(2005年)提交鋁土礦資源量2021.l萬噸、河南省澠池縣水泉洼鋁土礦普查(2005年)提交鋁土礦資源量1162.3萬噸、河南省新安縣辛莊郁山鋁土礦普查(2006年)提交鋁土礦資源量5409萬噸;國家礦產資源補償費項目河南省陜縣王古洞鋁土礦普查(2005年)提交鋁土礦資源量2025.53萬噸;此外,中國鋁業、東方希望、開曼等我省重點鋁工業企業通過加大資金投入,也勘查提交了一批后備資源基地,如中鋁公司上街鋁廠在支建煤礦深部開展煤下鋁找礦勘查工作,提交鋁土礦資源量3000萬噸,義翔公司也在曹窯煤礦深部勘查提交鋁土礦資源量2000萬噸等。
五、開展鋁土礦勘查的對策及建議
l、抓緊進行全省保有資源量升級為工業儲量的地質工作。已獲(333)或(334)類資源量的控制程度低,不能為礦山開采設計所使用。因而加密工程間距、提高級別,使之成為基礎儲量勢在必行。應要求氧化鋁企業對已獲取的礦權地加大勘查投入力度,進而提高資源量的可靠程度。對長期占而不探者,原擁有礦權的地勘單位或政府有權加大勘查投入力度,提交最終勘查成果后,在省國土廳主持下,通過“招拍掛”方式,向全省重點氧化鋁企業進行競爭性轉讓,以達到更為合理有效的資源整合。
2、優先向省內國有地勘單位出讓鋁土礦探礦權。保證地質工作正常開展和后續鋁土礦勘查成果的提交。對提交成果后的礦權地,仍按上述方式在省國土廳主導下競爭性轉讓礦權。
3、政府應出臺相關政策.引導省內國有地勘單位和氧化鋁重點企業,按照就近結合的原則,與煤礦簽署合作協議,采用多元投入的形式,對已閉坑和正在生產的煤礦,依法申請“煤下鋁”探礦權或進行合作勘查開發,提高鋁土礦資源保障程度。
4、對正在實施的各類煤礦勘查項目,可要求進行煤、鋁綜合勘查工作,了解鋁土礦的深部找礦遠景,為今后在深部開展鋁土礦勘查工作提供資料積累和技術支持。
5、為了更好地開展深部鋁土礦勘查工作,首先要由擁有大量資料、經驗豐富的地勘單位,對已有鋁土礦區(山)開展綜合研究工作,預測深部的找礦前景;其次,要總結并推廣應用現有煤下鋁的勘查成果和經驗;第三,要以地質和科研工作為基礎,不斷加大新設備、新技術方法的引進和推廣應用;第四,在資金上扶持地勘單位購買先進設備,如深孔鉆探設備、煤礦坑道鉆機、物探儀器等,從而能在有利的成礦區帶開展探邊摸底、攻深找盲工作,有效擴大鋁土礦的資源儲量。
6、組織專家研究鋁土礦井采技術及高硫、高鐵、低品位鋁土礦的科學利用工藝技術。從上世紀50年代起,國內就有中南大學、國土資源部鄭州綜合利用研究所、中鋁公司等有關單位對中低品位鋁土礦石開展了選礦脫硅試驗,取得了很大的進展。主要選礦工藝有化學選礦脫硅工藝、物理選礦脫硅工藝、聯合流程脫硅工藝及生物選礦脫硅工藝等。近年。中鋁中州分公司完成的“鋁土礦浮選精礦雙流法溶出新工藝工業試驗”也已通過了專家鑒定,目前其30萬噸選礦拜爾法新工藝產業化示范工程已順利建成,為河南省中低品位鋁土礦的使用帶來了光明的前景。同時,還有必要進一步加強中低品位鋁土礦的選礦工藝研究,在正浮選技術、磨礦分級技術和生物工程技術脫硅方面取得突破.降低生產成本,提高產品的競爭力。
作者簡介 朱東暉,男,河南滎陽人,高級經濟師,法學博士,現任河南省有色金屬地質礦產局黨組書記、局長,中國地質大學(北京)在讀博士研究生,資源經濟學專業。
本文簡要介紹了河南省鋁土礦資源概況,總結了鋁土礦資源勘查、開發現狀,重點研究了河南省鋁土礦找礦前景,指出了鋁土礦資源勘查、開發中存在的一些重要問題,提出了今后加強河南省鋁土礦資源勘查、提高鋁土礦資源保證程度的對策和建議。