賀令邦，楊紹祥

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局405 隊(duì)，湖南 吉首 416007）

鉀、鎂、釩礦是賦存于三種不同沉積巖中的沉積礦產(chǎn)，在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的湘西地區(qū)分布有巨大資源量。這三種礦產(chǎn)在工農(nóng)方面應(yīng)用廣闊，需求量巨大，尤其是鉀，每年進(jìn)口量很大。由于地處較為偏僻的湘西，提取鉀、鎂、釩的工藝流程，有的十分落后而影響環(huán)境保護(hù)，或者還沒有成熟的提取鉀、鎂、釩的工藝流程，使至今日，仍沒有開發(fā)利用。為了振興湘西經(jīng)濟(jì)，本文主要是從市場(chǎng)前景、鉀鎂釩礦類型、資源量分布三方面進(jìn)行分析，并提出了開發(fā)利用建議。

1 鉀、鎂、釩礦開發(fā)利用前景十分廣闊

1.1 鉀、鎂、釩供需現(xiàn)狀

1.1.1 鉀礦供需現(xiàn)狀

2019 年6 月氯化鉀價(jià)格行情價(jià)格動(dòng)態(tài)：氯化鉀：進(jìn)口鉀2300-2350 元/ t 左右。邊貿(mào)市場(chǎng)成交較冷清，市場(chǎng)供應(yīng)量較為緊俏，價(jià)格堅(jiān)挺。國(guó)產(chǎn)鉀價(jià)格維穩(wěn)，價(jià)格2200-2250 元/ t 左右。進(jìn)口鉀肥，250-265 美元/短t。硫酸鉀：市場(chǎng)挺價(jià)企穩(wěn)，出廠價(jià)2800-3100元/t左右。鉀礦：廣西出廠價(jià)195元/t。

1.1.2 鎂礦供需現(xiàn)狀

最近十年，全球鎂消費(fèi)呈快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。相信隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，預(yù)計(jì)未來十年全球?qū)︽V礦的需求將越來越大。截至目前，鎂質(zhì)原料的市場(chǎng)緊缺情況尚未得到緩解，濮耐股份的鎂質(zhì)原料庫(kù)存量不能保證全部客戶未來2 個(gè)月的產(chǎn)品供應(yīng)，持續(xù)向下游客戶轉(zhuǎn)嫁成本上升的壓力勢(shì)在必行。

礦道網(wǎng)公布的今年9 月30 至11 月5 日鎂錠價(jià)格為15000 ～ 15900 元/ t，鎂礦石價(jià)格300 元/ t。

1.1.3 釩礦供需現(xiàn)狀

20 世紀(jì)以來，新型清潔電池釩氧化還原液流電池的研發(fā)越來越成熟。釩電池是現(xiàn)在市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭較強(qiáng)的綠色環(huán)保蓄電池之一，有著非常多的應(yīng)用領(lǐng)域。如可作為高層建筑、機(jī)場(chǎng)等備用電源，可作為太陽(yáng)能等發(fā)電系統(tǒng)的配套儲(chǔ)能裝置，為航運(yùn)提供電力等。與其他化學(xué)電池相比，釩電池安全性高，工作時(shí)間更長(zhǎng)、更穩(wěn)定，連續(xù)充放電次數(shù)可達(dá)數(shù)千次。因受資源限制，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家釩電池的應(yīng)用并未在本國(guó)掀起熱潮?！笆濉币詠?，我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，新興產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，企業(yè)的研發(fā)能力也明顯越來越高。我國(guó)四川攀枝花釩電池的研發(fā)已進(jìn)入應(yīng)用階段，且我國(guó)釩資源儲(chǔ)量豐富，釩電池的發(fā)展是大勢(shì)所趨，未來需求也會(huì)大幅上漲。因此面對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)緊張，未來大量需求的釩資源，我國(guó)應(yīng)合理開采，擴(kuò)大進(jìn)口，保證資源的有效供應(yīng)。

1.2 鉀、鎂、釩礦的類型

鉀礦有兩大類型：鉀鹽礦和鉀巖礦。鉀鹽礦屬于可溶性鉀礦，在我國(guó)主要分布于青海省，可溶性鉀鹽礦資源保有儲(chǔ)量不足2.5 億t，目前在我國(guó)屬于極缺泛礦種。但不溶性的鉀巖礦資源卻很豐富，主要包括：海相硫酸鹽巖沉積型雜鹵石礦床、偉晶巖型、鉀長(zhǎng)花崗巖型、含鉀頁(yè)巖型等。在湘西地區(qū)含鉀頁(yè)巖礦為湖南省鉀礦資源之最。湘西地區(qū)的含鉀頁(yè)巖礦層位穩(wěn)定，儲(chǔ)量巨大，易于勘探和開采。

我國(guó)是世界上鎂礦資源最為豐富的國(guó)家之一，總儲(chǔ)量占世界的22.5%，居世界第一。鎂礦主要類型有：菱鎂礦、含鎂白云巖、鹽湖區(qū)鎂鹽以及海水等。我國(guó)已探明菱鎂礦儲(chǔ)量34 億t，居世界之首：含鎂白云巖資源儲(chǔ)量達(dá)40 億t 以上。湘西地區(qū)的含鎂白云巖礦層位穩(wěn)定，儲(chǔ)量巨大，易于勘探和露天開采。

釩礦主要類型為：釩鈦磁鐵礦和含釩石煤之中，含釩石煤是中國(guó)特有的釩資源，石煤中含V2O5達(dá)0.8%以上。湘西地區(qū)的含釩石煤礦層位穩(wěn)定，儲(chǔ)量巨大，易于勘探和開采。

因此，開發(fā)利用湘西鉀、鎂、釩礦，對(duì)壯大湘西自治州的礦產(chǎn)業(yè)、振興農(nóng)業(yè)、變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 湘西鉀、鎂、釩礦資源十分豐富

這三種沉積礦產(chǎn)的資源量，比較起來，以含鎂白云巖礦最大，可以說是取之不盡，用之不竭；其次為含鉀頁(yè)巖礦；釩礦資源量占第三位。

2.1 含鉀頁(yè)巖礦資源概況

（1）含鉀頁(yè)巖礦分布：含鉀頁(yè)巖礦點(diǎn)目前已達(dá)33 處，主要分布于鳳凰、吉首、保靖、花垣，在龍山、永順一帶也有分布。在鳳凰竿子坪、三拱橋、吉首己略、寨陽(yáng)、社塘坡、雙塘、保靖復(fù)興、水銀、水田、花垣麻栗場(chǎng)、排碧開展過地質(zhì)調(diào)查工作，雙塘、社塘坡地質(zhì)調(diào)查程度稍高，其中已開展初步普查工作的大型礦床有2 處，中型規(guī)模的1 處，其他均為踏勘檢查。

（2）含鉀頁(yè)巖礦層呈穩(wěn)定層狀，賦存于寒武系中統(tǒng)敖溪組下段，巖性主要為黑色頁(yè)巖。敖溪組在湘西分布廣泛，賦存其中的含鉀頁(yè)巖礦露頭線呈北東方向貫穿整個(gè)湘西地區(qū)。

（3）含鉀頁(yè)巖礦厚度較穩(wěn)定，鉀礦層的厚度一般變化在5 ～ 20 m 之間。最厚可達(dá)27 m。K2O含量在7.70% ～ 8.87%之間，最高可達(dá)9.46%。

（4）礦石的礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造：含鉀頁(yè)巖的礦物組分主要由炭泥質(zhì)粘土礦物組成，其含量60% ～ 85%之間，白云石30% ～ 5%，其次為隱晶質(zhì)及粉石英，占5% ～ 7%，黃鐵礦與褶鐵礦＜1%，有機(jī)質(zhì)＜1%，白云母＜1%，絹云母＜1%。粘土礦物為水云母，具顯微鱗片結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。鱗片一般在0.01 mm，具光性定向，垂向上相間偏集，加之氧化鐵質(zhì)不均勻分布，使巖石構(gòu)成顯微層狀構(gòu)造。少量褐鐵礦沿微層面呈線狀分布。

（5）含鉀頁(yè)巖儲(chǔ)量：經(jīng)2 份普查報(bào)告、13 份踏勘簡(jiǎn)報(bào)對(duì)鉀礦儲(chǔ)量概算，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為8.15 億t。

（6）工業(yè)評(píng)價(jià)：含鉀頁(yè)巖層厚度及品位穩(wěn)定，礦石結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量巨大，礦層露頭線長(zhǎng)達(dá)數(shù)百公里，易于井下和露天開采，如能開發(fā)利用，將是湘西地區(qū)最有發(fā)展前途的礦種之一。

2.2 含鎂白云巖礦資源概況

2.2.1 含鎂白云巖礦分布

含鎂白云巖礦主要分布于花垣、保靖、龍山、永順、吉首、鳳凰等地。能作為礦產(chǎn)的含鎂白云巖賦存層位有寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群、寒武系上統(tǒng)追屯組，中統(tǒng)敖溪組上段和下統(tǒng)清虛洞組上段。這些含鎂白云巖礦地層在湘西分布廣泛，賦存于中統(tǒng)敖溪組上段和下統(tǒng)清虛洞組上段含鎂白云巖露頭線呈北東方向貫穿整個(gè)湘西地區(qū)，比較適合地開開采；賦存于中上統(tǒng)婁山關(guān)群、寒武系上統(tǒng)追屯組的含鎂白云巖礦厚度超過一千米，而且大面積出露地表，適合露天開采。

經(jīng)工作的礦產(chǎn)地共18 處，都是具有一定遠(yuǎn)景地質(zhì)儲(chǔ)量的大中型礦床。其中已開展普查評(píng)價(jià)4處，即朱砂硐含鎂白云巖礦、上巖盤含鎂白云巖礦，小排吾含鎂白云巖礦、保靖麻園洞含鎂白云巖礦。

2.2.2 各礦床產(chǎn)出的共同特點(diǎn)

（1）礦層呈層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定。

（2）礦層均出露地表，埋藏淺，適合露天開采，且剝采比很小。

（3）厚度巨大，礦石有用組分穩(wěn)定，資源量十分豐富。

（4）礦床成因均屬淺海沉積成因。

2.2.3 礦床實(shí)例

上巖盤含鎂白云巖礦床：礦區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，出露地層有寒武系中統(tǒng)花橋組、敖溪組。其巖性為一套碳酸鹽巖沉積。

礦層呈層狀，賦存于寒武系中統(tǒng)敖溪組上段上亞段，巖性為灰色厚層粉細(xì)晶云巖。總厚94.59 m。沿走向長(zhǎng)大于1000 m，礦層傾向北西，傾角10 ～20°，局部可達(dá)44°，為穩(wěn)定的沉積層狀礦床。

礦石礦物成分主要為白云石，含量90% ～100%，石英(硅質(zhì)小球)1%，黃鐵礦＜1%，泥質(zhì)加有機(jī)質(zhì)為1%，極少量水鎂石。礦石為細(xì)粉晶結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。充填物為巖石后期的白云石脈。白云石為半自形-他形晶，由于粒級(jí)差異，外觀巖石具紋層構(gòu)造。

在礦石中，MgO 最高含量23.26%，最低含量為20.75%，平均22.11%，SiO23.65%，F(xiàn)e2O30.31%，CaO 29.11%，Al2O30.99%。

該礦床已控制333+334 資源約2 千萬(wàn)t，可達(dá)中型礦床規(guī)模。

2.3 釩礦資源概況

2.3.1 釩礦分布

目前釩礦共有39 處，大型釩礦2 處，中型釩礦7 處，小型釩礦3 處，礦點(diǎn)27 處。地質(zhì)勘查程度：詳查5 處；普查11 處，礦點(diǎn)檢查8 處，踏勘15 處。

2.3.2 釩礦地質(zhì)特征

（1）釩礦床(點(diǎn))為沉積成因，其分布主要受巖相古地理控制，褶皺、斷裂構(gòu)造與成礦作用無(wú)關(guān)。

（2）釩礦床的賦存層位主要為寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組下部，少數(shù)釩礦賦存于震旦系燈影坡組頂部。賦存釩礦的牛蹄塘組、震旦系燈影坡組在湘西分布廣泛。

（3）釩礦床的礦體形態(tài)主要呈層狀產(chǎn)出，少數(shù)呈透鏡狀產(chǎn)出。礦體產(chǎn)狀與其頂、底板巖層一致。區(qū)域上存在三個(gè)礦層。以第二礦層的厚度較大，品位較高，二者均較穩(wěn)定。

（4）釩礦床的礦層厚度最大可達(dá)11.15 m，最小為0.71 m，一般為2 m 左右。V2O5含量最高為1.78%，最低為0.51%，一般為0.7% ～ 1%。礦層厚度及品位在橫向上較穩(wěn)定，變化較小。

（5）含礦巖系：黑色含炭質(zhì)頁(yè)巖、黑色含炭質(zhì)頁(yè)巖夾黑色薄層硅質(zhì)巖或互層。釩礦底板、礦層至頂板巖性呈漸變過渡，三者無(wú)明顯界線。

（6）在礦層及底板中，銀礦化較為普遍，含銀量尤以米塔和筒臺(tái)為高，可達(dá)9.3 ～ 34.5 g/t。銀礦化厚度可達(dá)1.3l ～ 4.71 m。

（7）關(guān)于釩的賦存狀態(tài)，巖礦鑒定測(cè)試資料認(rèn)為含釩水云母是主要含釩礦物，經(jīng)X 光衍射及差熱分析等項(xiàng)測(cè)試，此種礦物含V2O5達(dá)5.11%。僅有為數(shù)不多的釩為炭質(zhì)及有機(jī)質(zhì)吸附。

（8）釩礦床礦層層位穩(wěn)定，礦體和圍巖整合產(chǎn)出，巖礦類型具明顯的同生沉積的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，如頁(yè)理、微細(xì)層理、磷結(jié)核等。因此，釩礦床屬于頁(yè)巖型同生沉積礦床。

2.3.3 礦床實(shí)例

紅坪釩礦床：礦區(qū)內(nèi)出露有第四系、寒武系下統(tǒng)石牌組、牛蹄塘組、震旦系上統(tǒng)燈影組、下統(tǒng)陡山沱組及南華系上統(tǒng)南沱組。其巖性主要為一套淺一半深海相碎屑巖沉積及海相冰水沉積。該礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，褶皺變形構(gòu)造次之，且規(guī)模小，幅寬一般小于100 m。地層傾角一般3 ～ 5°，局部10 ～ 22°。釩礦層波狀起伏，傾向變化大，且傾角較緩。礦區(qū)已查明斷層8 條，規(guī)模大小不一。斷層走向北東，傾角60-86°。斷距較小，多顯張性正斷層特征。

釩礦分三層賦存于寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組底部。礦層中含大量磷結(jié)核和泥質(zhì)云巖透鏡體。礦層與圍巖呈漸變過渡，二者之間無(wú)明顯的界線。

礦體形態(tài)及其厚度和品位的變化：

I 礦層：位于牛蹄塘組底界以上1 ～ 4 m，礦體形態(tài)為層狀，礦層產(chǎn)狀與圍巖一致，傾角5 ～ 20°。礦層厚度和品位比較穩(wěn)定。礦層最大厚度2.75 m，最小0.78 m，平均1.66 m。礦石品位V2O5最高1.50%，最低0.80%，平均1.07%。

II礦層：距牛蹄塘組底界以上1.23 m至9.60 m，距I 礦層間隔0.23 ～ 7.20 m，平均2.71 m。礦體形態(tài)呈透鏡狀。本礦區(qū)共有四個(gè)透鏡體。透鏡體中心最大厚度1.95 m，一般1.04 m。該礦層品位為0.80 ～1.03%，平均0.90%。

III礦層：與Ⅱ礦層間隔0.92-5.58 m，平均2.51 m。礦層形態(tài)呈層狀，礦層產(chǎn)狀與圍巖一致，傾角5 ～10°。該礦層總的特征是：厚度較大，厚度變化也大。III礦層厚0.82% ～ 7.07 m，平均2.11 m，品位0.83% ～1.14%，平均品位1.02%。

礦石特征：根據(jù)野外觀察和巖石鑒定資料，該礦區(qū)礦石為粉砂質(zhì)頁(yè)巖、含炭質(zhì)頁(yè)巖，以微層狀構(gòu)造為主，具呈微鱗片狀結(jié)構(gòu)。巖石由粘土礦物和粉砂石英組成，其次見少量的泥狀石英、有機(jī)質(zhì)、炭質(zhì)和云母片。粘土礦物主要是水云母(含釩)，含量占60%，直徑一般小于0.05 mm。這些水云母順層呈微波狀起伏的絲狀、線狀密集排列。陸源石英粉砂含量約30% ～ 35%，顆粒大小一般在小于0.3 m。這些石英砂粒和部分泥狀石英順層不均勻地散布在粘土礦物的集合體空隙之間。在粘土礦物分布稍稀處，石英粉砂則呈細(xì)長(zhǎng)的透鏡狀富集。上述粘土礦物被有機(jī)質(zhì)渲染，少量炭質(zhì)呈稀疏的粒狀富集。粉砂質(zhì)頁(yè)巖和含炭質(zhì)頁(yè)巖含V2O5最高可達(dá)2.54% ～ 2.66%。

在粉砂質(zhì)頁(yè)巖和含炭質(zhì)頁(yè)巖中夾有含有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)巖，具隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。主要有隱晶石英(90%)組成。含少量有機(jī)質(zhì)(2% ～ 3%)，炭質(zhì)(＜1%)，泥質(zhì)(＜l%)，膠磷礦(3%)，云母(偶見)，硅質(zhì)骨針(3%)。隱晶石英多呈細(xì)小似球狀集合體緊密堆積而成，粒徑大小在0.1 mm 左右，這些隱晶石英被暗褐色的有機(jī)質(zhì)所渲染。含有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)巖含V2O50.13% ～ 0.22%。

紅坪礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層和礦層產(chǎn)狀平緩，釩礦層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。經(jīng)過普查工作，探明該礦區(qū)釩礦333+334資源量(V2O5)17萬(wàn)t，為一個(gè)中型釩礦床。

3 湘西鉀、鎂、釩礦開發(fā)利用現(xiàn)狀

3.1 湘西含鉀頁(yè)巖礦

鉀礦是發(fā)展農(nóng)業(yè)必需的戰(zhàn)略資源。我國(guó)可溶性鉀鹽資源匱乏，生產(chǎn)能力不足，難以滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)對(duì)鉀肥的需求，開發(fā)不溶性鉀礦具有重要的戰(zhàn)略意義。前已述及，湘西含鉀頁(yè)巖礦資源量巨大。但對(duì)其開發(fā)利用，目前仍處于停止?fàn)顟B(tài)。

本世紀(jì)初，湘西某股份有限公司曾委托某大學(xué)試圖對(duì)含鉀頁(yè)巖礦進(jìn)行開發(fā)利用生產(chǎn)工藝的研究，結(jié)果沒有取得成功。筆者這次研究認(rèn)為存在兩個(gè)方面的問題：一是合作單位不合適，這所大學(xué)的長(zhǎng)處是研究金屬礦產(chǎn)，而含鉀頁(yè)巖礦主要用于化工行業(yè)，應(yīng)該選擇化工研究院所；二是礦石入選品位定得太高。經(jīng)估算，每提高K2O 1%的品位，資源量就會(huì)縮小10%，地質(zhì)勘探成本也會(huì)相應(yīng)增加10%。

目前對(duì)含有鉀長(zhǎng)石的不溶性含鉀巖礦中提取鉀技術(shù)工藝已經(jīng)有：直接法、濕化學(xué)法、熱分解法和生物法四類。但對(duì)如何在含鉀頁(yè)巖礦中提取鉀技術(shù)工藝報(bào)道很少。貴州省天柱縣邦洞磷肥廠、湖北省宋滋磷肥廠、四川峨媚高橋磷肥廠等廠家,都成功地利用富鉀頁(yè)巖生產(chǎn)鈣鎂磷鉀復(fù)合肥的實(shí)驗(yàn)。尤其湖南懷化盧陽(yáng)磷肥廠利用新晃中寨富鉀頁(yè)巖生產(chǎn)的鈣鎂磷鉀復(fù)合肥其成本與生產(chǎn)鈣鎂磷肥差不多。

開發(fā)利用不溶性的含鉀頁(yè)巖礦資源，創(chuàng)新綜合開發(fā)利用生產(chǎn)工藝，用于生產(chǎn)我國(guó)稀缺的鉀肥，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槲覈?guó)高產(chǎn)農(nóng)業(yè)所需要的有效鉀資源，在我國(guó)鉀肥缺口甚大，可溶性鉀資源嚴(yán)重稀缺的前提下，對(duì)支持農(nóng)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。另外，應(yīng)積極創(chuàng)新探索新工藝，綜合利用不溶性鉀礦中的各種有價(jià)元素，利用不溶性鉀礦中所含的鉀、鋁、鐵以及硅等有價(jià)值的元素生產(chǎn)硫酸鉀、氫氧化鋁、氫氧化鐵以及二氧化硅等，或者用不溶性鉀礦制備礦物肥，均可大大提高不溶性鉀礦的綜合利用率，有效降低了各種產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，具有顯著綜合經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 湘西含鎂白云巖礦

在我國(guó)，目前主要是開發(fā)利用菱鎂礦。含鎂白云巖礦開發(fā)利用較少。在湘西，本世紀(jì)初，僅只有湘西鎂廠具有年產(chǎn)1500 t 金屬鎂生產(chǎn)能力；保靖化工三廠利用輕質(zhì)硫酸鎂、氧化鎂生產(chǎn)中排出的大量廢渣，制成年產(chǎn)3000 t 的含鎂碳酸鈣。湘西含鎂白云巖礦資源巨大，既可實(shí)行井下洞采，更可露天開采，是一種取之不竭、用之不盡的礦產(chǎn)資源。

目前對(duì)菱鎂礦中提取鎂技術(shù)工藝已經(jīng)有：國(guó)際上多采用靜電選礦法、氯化熔鹽電解法、皮江法生產(chǎn)金屬鎂。我國(guó)于1965 年進(jìn)行了菱鎂礦的浮選礦實(shí)驗(yàn)，提純可獲得MgO 含量98. 13%的超高純鎂砂。但對(duì)如何在含鎂白云巖礦中提取鎂的技術(shù)工藝報(bào)道很少。湘西鎂廠以硅鐵作為還原劑，采用橫罐外熱法（皮江法）從含鎂白云巖中提取鎂。

鎂是一種輕金屬，其性堅(jiān)韌，因此鎂合金韌性好、質(zhì)堅(jiān)，同時(shí)不生銹。這些特點(diǎn)決定了它有較多的用途。現(xiàn)今，鎂主要用于制造鎂鋁合金、制作壓鑄件和用于鋼鐵冶煉中脫硫。這三面的用量占總消耗量的77%。其中用于汽車工業(yè)占一半以上，它既可減少能耗，也能減少污染，這是新技術(shù)及環(huán)境保護(hù)方面所追求的目標(biāo)?，F(xiàn)在世界上些大型汽車生產(chǎn)公司紛紛轉(zhuǎn)向采用金屬鎂及其合金，應(yīng)用前景廣闊。

3.3 湘西頁(yè)巖型釩礦

上世紀(jì)八十、九十年代，在湘西就對(duì)紅坪、東方紅兩地頁(yè)巖型釩礦就開展過地質(zhì)普查工作，并進(jìn)行了小規(guī)模的開發(fā)利用。由于對(duì)環(huán)境造成了較大的污染因而被關(guān)閉。

本世紀(jì)初，在湘西地區(qū)對(duì)頁(yè)巖型釩礦進(jìn)行了大規(guī)模的地質(zhì)勘查工作，相繼發(fā)現(xiàn)了大、中型巖頭寨釩礦、白巖釩礦、夯沙釩礦、塘沱釩礦、火把沖釩礦、上村釩礦等。但尚未開發(fā)利用。

目前已知的提取釩的工藝主要有：(1)氯化鈉鈉化焙燒-水浸出-離子交換-沉釩流程。鈉化焙燒是以前大多數(shù)釩廠采用的流程，由于污染嚴(yán)重，該方法己被列入國(guó)家限令淘汰項(xiàng)目目錄。(2)磨礦-硫酸浸取-萃取-硫酸反萃-沉釩流程。酸浸法提釩的優(yōu)點(diǎn)是可以規(guī)模化生產(chǎn)，機(jī)械化程度高。對(duì)釩的回收率也相對(duì)較高，達(dá)70%左右。但其缺點(diǎn)很多。所有設(shè)備必需進(jìn)行防腐處理，工程造價(jià)高，維護(hù)費(fèi)用大。礦石里的所有酸溶成分包括各種有害重金屬成分也一同浸出，混入浸出液，在萃取釩之后，這些有害重金屬成分經(jīng)簡(jiǎn)單處理后隨水排放，造成水體嚴(yán)重污染。目前該工藝己基本被淘汰。(3)鈣法焙燒酸浸或堿浸。該工藝結(jié)合了平爐焙燒和酸浸工藝的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也繼承了以上兩種工藝的缺點(diǎn)。該工藝雖然減少了Cl2、HCl、SO2等有害氣體對(duì)環(huán)境的污染。但轉(zhuǎn)化率不高，操作難度大，對(duì)石煤性質(zhì)的選擇性要求高。以石灰石作為添加荊，部分解決了因氯化鈉而產(chǎn)生的污染，但工藝流程長(zhǎng)，成本高，也同樣存在大量有害重金屬?gòu)U水排放的問題。(4)復(fù)合添加劑焙燒提釩工藝過程：將煤矸石與復(fù)合添加劑混合經(jīng)立爐焙燒，將釩礦中的釩轉(zhuǎn)化為可溶性釩：然后進(jìn)入逆流循環(huán)堆浸罐用清水將可溶性釩逐步浸出并富集。最后用銨鹽將釩沉淀出來，焙燒沉淀物得V2O5。其優(yōu)點(diǎn)在于氯鹽用量比傳統(tǒng)鈉鹽法少80% ～ 85%。氣態(tài)污染物也減少80% ～ 85%，且焙燒溫度較低、焙燒時(shí)間較短、資源回收率較高：缺點(diǎn)是成本較高。

4 破解湘西鉀、鎂、釩礦開發(fā)利用瓶頸

4.1 研究提取鉀、鎂、釩的工藝流程是開發(fā)利用的關(guān)鍵

研究提取鉀、鎂、釩的工藝流程是開發(fā)利用應(yīng)注意下幾點(diǎn)：

A）礦石入選品位的選定

在選定礦石入選品位時(shí)，既要考慮提取鉀、鎂、釩的經(jīng)濟(jì)效益，更要兼顧礦產(chǎn)資源的利用問題。經(jīng)估算，因?yàn)槊刻岣咭粋€(gè)百分點(diǎn)（釩為0.1%）的礦石入選品位，資源量就要縮減10%，地質(zhì)勘查費(fèi)用也要增加10%。如何最大限度的降低礦石入選品位，是研究提取鉀、鎂、釩的工藝流程的首要任務(wù)。

B）提取鉀、鎂、釩工藝流程的選定

鉀、鎂、釩的用途歸納起來就要兩大類：提取金屬和這些金屬的化工產(chǎn)品?？偨Y(jié)以前研究提取鉀、鎂、釩的工藝流程單位，選定有研究基礎(chǔ)的研究單位進(jìn)行工藝流程技術(shù)開發(fā)。

4.2 提取鉀、鎂、釩的工藝流程一定要將環(huán)境保護(hù)放在首位

礦山開采與提取鉀、鎂、釩金屬或其化合物的過程中，不可避免的要產(chǎn)生廢渣、廢水和廢氣（簡(jiǎn)稱“三廢”）。對(duì)于廢渣的處理要簡(jiǎn)單一些，井下開采則用于回填，露天開采則用泥土掩埋。廢水和廢氣的處理要復(fù)雜一些，但其技術(shù)難度不會(huì)比提取鉀、鎂、釩的工藝流程技術(shù)更難一些吧。從湘西鉛鋅、錳礦開發(fā)利用情況來看，前期環(huán)境保護(hù)搞得不好，主要原因是開采礦山企業(yè)小而多，環(huán)境保護(hù)監(jiān)管困難；后期進(jìn)行整合成規(guī)模開采的礦山企業(yè)后，環(huán)境保護(hù)情況要好得多。

4.3 研究提取鉀、鎂、釩的工藝流程需要國(guó)家注入引導(dǎo)資金

目前礦山開采企業(yè)主要是私人性質(zhì)的股份制，現(xiàn)在就資源勘查、礦山開采、選礦提取這三塊，需要耗費(fèi)大量的資金，根本無(wú)力投入研究提取有用礦產(chǎn)品的工藝流程和精深加工的技術(shù)研究中。因此，需要國(guó)家注入引導(dǎo)資金來研究提取有用礦產(chǎn)品的工藝流程和精深加工的技術(shù)研究。

5 結(jié) 論

（1）湘西地區(qū)鉀、鎂、釩礦資源量巨大，尤其是含鎂白云巖礦取之不盡，用之不竭。而且市場(chǎng)銷售前景廣闊。只要破除了開發(fā)利用瓶頸，既發(fā)展了當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)，也緩解了我國(guó)應(yīng)用市場(chǎng)的緊缺。

（2）目前國(guó)內(nèi)鉀、鎂、釩產(chǎn)品市場(chǎng)廣闊，湘西地區(qū)資源豐富，開發(fā)利用及產(chǎn)品研發(fā)空間巨大，值得有識(shí)之士搶占先機(jī)。政府相關(guān)機(jī)構(gòu)和有膽識(shí)的企業(yè)家，應(yīng)該聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)或高校，積極開發(fā)新方法、新技術(shù)、高附加值的應(yīng)用新產(chǎn)品，使豐富的資源得到科學(xué)有效的利用。