王 焯 任小瑞 趙明磊 孫 通
遼寧省有色勘查總院有限責任公司,遼寧沈陽 110000
勘查目標與勘查方法是目前非金屬礦產(chǎn)資源勘查應當著重解決的問題?,F(xiàn)階段,提高非金屬礦產(chǎn)資源的利用水平和利用效率非常關鍵,在研究和勘查過程中,必須考慮到以下方面:滿足國家發(fā)展需求與市場需求;盡可能提高非金屬礦床的采礦效益;重點關注稀缺礦床資源。除了要考慮這些因素外,非金屬礦產(chǎn)開采還要積極利用新技術、新手段,提高開采水平和開采質量,對礦產(chǎn)資源的綜合勘查與綜合評價進行重點關注,推動國內采礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。文章主要探討當前非金屬礦床研究和勘查的若干問題及實踐思考。
現(xiàn)在已經(jīng)查明的可利用非金屬礦產(chǎn)有200種以上,其中在各個行業(yè)中的常用礦產(chǎn)約五六十種。因此,在非金屬礦產(chǎn)資源勘查中,勘察人員需要對不同礦種的地質條件、勘查方法、用途和市場需求等進行了解和熟悉。以石棉、金剛石和水泥灰?guī)r為例,這些非金屬礦種在成因、分布規(guī)律、地質條件、加工方法和市場需求等方面就存在較大差異,使用同一模式對其進行研究和勘查是不合適的。隨著科學技術的發(fā)展,非金屬礦種在使用途徑上出現(xiàn)了許多新的變化。例如,在60~80年代,人工制品逐漸代替了壓電石英、白云母和藍石棉等材料,目前這些材料已經(jīng)不在非金屬礦產(chǎn)的勘查范圍內。同樣,一些曾被認為沒有用處的非金屬礦石,在新技術的影響下發(fā)揮出新的作用,這些礦石有輝綠巖、玄武巖等,鑄石工藝的發(fā)展使得這些礦石成為重要原材料,并受到人們的廣泛關注。從80年代開始,國內研究和勘查的新型非金屬礦種越來越多,包括硅灰石、海泡石、透輝石、凹凸棒石、粉石英等,這些礦種有些是國外最早開發(fā)利用的,有些是國內最先開發(fā)利用的。非金屬礦種數(shù)量的增加在很大程度上推動了我國工業(yè)的發(fā)展。從這個層面上也可以得知,非金屬礦產(chǎn)的研究與勘查必須同工業(yè)發(fā)展有機結合起來,積極研發(fā)先進的技術手段,使非金屬礦產(chǎn)的優(yōu)勢性能得到充分發(fā)揮。除了要加強對新礦種的勘查,相關人員必須認真研究非金屬礦石的應用技術,切實提高勘查工作的實效性與經(jīng)濟性[2]。
金屬礦石的利用主要是通過冶煉得到金屬元素,并將其應用到生產(chǎn)過程中。但是,非金屬礦石在利用上則存在一定的特殊性,物理特性是非金屬礦產(chǎn)的主要利用點,包括石墨、滑石和石棉等。此外也有一些礦石需要經(jīng)過加工處理,之后再對其物理特性進行利用,這些礦石包括膨脹粘土和珍珠巖等。除此之外,非金屬礦石的用途比較廣泛,不同礦種之間可以靈活替代。高嶺土就可以應用到多個領域中,包括制藥、石油、陶瓷、造紙和橡膠行業(yè)等,但是,不同領域所要求的礦石質量也存在一定差異,在利用過程中需要注意這點。再比如,在造紙行業(yè),高嶺土可由多種材料代替,包括硅灰石、滑石等。在科技進步的影響下,一些礦石的新用途也被開發(fā)出來,比如:原本高嶺土是石油冶煉的催化劑,現(xiàn)在其他粘土也可用作此類用途;石棉是重要的摩擦材料,近年來也逐漸代替為其他非金屬礦種。因此,在勘查非金屬礦床時,應當對這方面內容加以了解,否則會對礦床技術經(jīng)濟評價、勘查決策的準確性造成影響。
成礦地質條件復雜是非金屬礦產(chǎn)的特征之一,其主要體現(xiàn)為:第一,非金屬礦產(chǎn)通常為一般巖石或者造巖礦物在特殊地質條件下出現(xiàn)的變種,這種特殊條件涉及多方面因素,難以進行有效判別。比如,作為造巖礦物來說,云母的分布比較普遍,但是大面積白云母不僅產(chǎn)出幾率小,而且要求嚴格的地質條件;第二,對于同一礦種來說,其成礦原因也可能各不相同,不同成因形成的礦產(chǎn),其礦石用途、質量等存在較大差異。在這種情況下,勘查非金屬礦床需要考慮到成礦的整體構造環(huán)境,對各種成礦原因、條件以及發(fā)生發(fā)展過程進行深入把握。運用礦石工藝學以及礦石礦物學等相關知識,仔細分析礦化作用的結果,并結合相應的工業(yè)利用技術,準確找出工業(yè)生產(chǎn)所需礦床,并對其進行正確評價[3]。
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,國內環(huán)境污染現(xiàn)象越來越嚴重,不僅影響人們的日常生活,而且限制了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在這種情況下,非金屬材料的研究與勘查應當向著環(huán)保方向發(fā)展??偟膩碚f,非金屬礦產(chǎn)資源具有價格低、易獲取、總量多、性能好、污染少的特點,例如,石灰?guī)r、硅藻土、膨潤土、麥飯石、沸石、珍珠巖以及凹凸棒石等,這些礦石具備過濾、吸附功能,可以將生產(chǎn)生活污水、污染氣體中有害物質消除干凈,因此具有廣闊的市場前景,需要提前做好相關儲備。
我國能源資源總量豐富,但是人均占有量少。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,國內呈現(xiàn)出越來越嚴重的能源緊缺局面。要想實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,必須采取有效措施節(jié)約能源資源、開發(fā)新型資源。非金屬礦種具備多種優(yōu)良性能,可用于能源工業(yè)的發(fā)展,具體包括以下幾種:第一,保溫節(jié)能材料。這些材料主要包括鑄石、石墨、礦棉、珍珠巖以及各種礦物纖維等;第二,節(jié)能增產(chǎn)材料。在水泥中加入沸石、火山灰等添加劑,能夠實現(xiàn)水泥產(chǎn)量的有效增加,同時不影響水泥質量。在陶瓷行業(yè)中加入硅灰石、透輝石或者透閃石等材料,能夠有效縮短焙燒時間,節(jié)約能源消耗[4]。
進行土壤改良、保護生產(chǎn)環(huán)境是現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的主要方向之一。非金屬礦石可用作天然肥料或者農(nóng)藥載體,這些礦石種類很多,有珍珠巖、麥飯石、硅藻土、膨潤土、沸石等,將這些非金屬礦石合理應用到土壤改良工作中,能夠有效提高牧草、農(nóng)作物以及蔬菜收成,實現(xiàn)農(nóng)民增收。但是目前國內在這方面做的還不夠好,應當繼續(xù)努力推廣。
工程建設行業(yè)需要使用到大量集料,砂、石是集料的主要構成,這些材料看起來容易獲取,但是在級配上有著一定的要求。除此之外,砂石等集料的采運還不能對耕地、植被等造成破壞,以免影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自然環(huán)境。發(fā)達國家在這方面做得很好,其相關專家也比較多。但是,國內對這方面工作還缺乏必要的重視程度。例如,北京等城市在集料的使用上達到了日均4萬t,對自然環(huán)境破壞程度是比較大的。合理應用非金屬礦石作為工程建設集料,能夠有效減少生態(tài)破壞,實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。
食品藥品、工業(yè)制品需要使用到大量填料,近年來填料使用量更是連年上升。不同領域對填料質量的要求也有一定差異,包括顏色、白度、平滑度、吸附性、潤滑性等。非金屬礦種只要能夠達到生產(chǎn)需求,都可將其用作填料,例如石灰?guī)r、大理巖、硅灰石、高嶺土以及石膏等。
與食品工業(yè)、輕工業(yè)相比,非金屬礦產(chǎn)行業(yè)不僅有著較高的出口換匯率,而且有著較高的投資積累率。調查研究表明,非金屬礦產(chǎn)行業(yè)的出口換匯率與投資積累率已經(jīng)處于國內第4位,僅次于石油、化工和機械這3個行業(yè)。我國非金屬礦產(chǎn)資源儲量豐富,出口創(chuàng)匯應當作為其研究和勘查的方向之一?,F(xiàn)階段,能夠取得經(jīng)濟效益的非金屬礦石有很多種,包括螢石、重晶石、石膏、菱鎂礦、蘭晶石、石棉、硅灰石、矽線石、、耐火牯土、紅柱石、花崗石、寶石、大理石、玉石等,高嶺土、海泡石、膨潤土以及凹凸棒石等粘土礦產(chǎn)的出口前景也十分廣闊。然而,國家需要限制部分資源有限的非金屬礦產(chǎn)的出口,包括蛭石與優(yōu)質滑石等。
綜上所述,社會經(jīng)濟的發(fā)展帶動了國內礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。作為礦產(chǎn)資源的重要組成部分,非金屬礦產(chǎn)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著采礦技術的不斷進步,許多新型礦種逐漸被發(fā)現(xiàn)。但是,目前國內非金屬礦石在利用上還存在許多不足之處,整體利用水平不高。在這種情況下,相關行業(yè)應當加強對非金屬礦產(chǎn)的研究與勘查,認真分析非金屬礦床的勘查特點,準確判斷其發(fā)展應用方向。與此同時,還要加快非金屬礦產(chǎn)資源利用技術的研究與開發(fā),充分發(fā)揮非金屬礦產(chǎn)的優(yōu)良特性和廣泛功能,推動國民經(jīng)濟健康、穩(wěn)定發(fā)展。