水泥用灰?guī)r礦工業(yè)指標等若干問題探討

張貴文

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山西總隊，山西 太原 030031）

礦產(chǎn)工業(yè)指標，是圈定礦體和評價礦體的依據(jù)。工業(yè)指標的內(nèi)容，對于絕大多數(shù)固體礦產(chǎn)資源來說，主要包括兩部分：一是礦石質(zhì)量指標，另一是礦床開采技術(shù)條件指標。

對于從事地質(zhì)勘查工作的技術(shù)人員，準確理解、掌握和熟練運用礦產(chǎn)工業(yè)指標，是圈定礦體和評價礦體的基礎(chǔ)，對指導(dǎo)采礦具有重要的意義。

1 質(zhì)量指標運用須注意的一些問題

(1)2003年3月1日中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準DZ/T2013-2002《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》中對水泥用石灰質(zhì)原料礦石化學(xué)成分一般要求，見表1。

表1 DZ/T2013-2002水泥用石灰質(zhì)原料礦石化學(xué)成分一般要求

當(dāng)采用預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯時，要求水泥石灰質(zhì)原料中氯質(zhì)量分數(shù)≤0.015%。

(2)傳統(tǒng)作法，質(zhì)量指標用于單工程、塊段、以及礦床，具體包括：邊界品位、最低工業(yè)品位、礦床平均品位。邊界品位，是以工業(yè)生產(chǎn)對單樣中有用組分的最低要求作為衡量標準，是區(qū)分礦與非礦的重要指標；最低工業(yè)品位，是據(jù)單工程或塊段中，實際控制單個礦體的厚度內(nèi)(含未被扣除的夾石)，各單樣品位的加權(quán)平均值；礦床平均品位，是20世紀80年代為保障金礦開采的經(jīng)濟效益而確定的一項指標。

水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)勘查規(guī)范中，質(zhì)量指標是用單一指標—最低工業(yè)品位。在實際運用中，基本分析項目為CaO、MgO，常會對低于Ⅰ級品或Ⅱ級品的樣品產(chǎn)生糾結(jié)，進行多次反復(fù)測算，以達到其相應(yīng)品位級別的要求。常遇到的情形是：對于圈定Ⅰ級品礦石，由于大多數(shù)樣品化學(xué)成分質(zhì)量分數(shù)較高，常會將CaO≤45%的樣品圈入；對于圈定Ⅱ級品礦石，常會將CaO含量更低的樣品圈入。同理，對于MgO也會出現(xiàn)這樣的問題。由于標準中未對CaO、MgO的邊界品位進行統(tǒng)一的規(guī)定，對低于CaO、MgO工業(yè)品位的樣品，出現(xiàn)了不同的地質(zhì)技術(shù)人員所圈出的礦體結(jié)果不盡相同的結(jié)果。建議增加CaO、MgO的邊界品位質(zhì)量要求，見表2。

(3)隨著我國國民經(jīng)濟和現(xiàn)代化建設(shè)的高速發(fā)展，我國水泥工業(yè)也取得了很大成就。在國際市場中已由單純水泥產(chǎn)品發(fā)展成生產(chǎn)技術(shù)輸出。但在對水泥用灰?guī)r的地質(zhì)勘查工作中，積累了一定的經(jīng)驗和教訓(xùn)。如在非州西南部—安格拉首都羅安達的水泥灰?guī)r礦產(chǎn)勘查項目，對“磷”的問題未引起足夠的重視。為此，建議地質(zhì)規(guī)范中，增加對P2O5、F-、Cl-的化學(xué)成分要求。建議值：P2O5＜0.2%，F(xiàn)-＜0.2%，Cl-＜0.025%(目前水泥工藝已能通過旁路放風(fēng)解決)，并提議相關(guān)部門研究確定具體數(shù)值。

表2 建議水泥用石灰質(zhì)原料礦石化學(xué)成分一般要求

為避免因礦石中的微量元素對水泥產(chǎn)品的影響，建議在對所選取的水泥用石灰質(zhì)原料礦產(chǎn)地(區(qū))進行地質(zhì)勘查工作的預(yù)查階段，按巖(礦)石類型采集一定數(shù)量的樣品進行多元素分析測試，以全面了解礦石中的化學(xué)成分含量。

(4)根據(jù)相關(guān)實驗及資料表明，對石灰?guī)r中所含的石英粒徑＜0.088mm并呈星散狀均勻分布時，只要含量≤7.4%，便不會對粉磨作業(yè)產(chǎn)生明顯的不利影響。在進行地質(zhì)勘查工作時，沒有必要對每個基本分析樣品增加fSiO2(游離硅)分析并將fSiO2作為圈礦指標，應(yīng)作為礦床地質(zhì)研究的重要內(nèi)容。通常的作法是，在高級資源量分布地段選擇有代表性的勘探線，在組合樣中分析fSiO2，提供數(shù)據(jù)，并通過巖礦鑒定和野外觀察研究，查明礦層中石英的粒度、含量和分布規(guī)律。

2 礦床開采技術(shù)條件指標運用須注意的一些問題

礦床開采技術(shù)條件指標，是依據(jù)礦床的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件，以有利于安全開發(fā)并獲得經(jīng)濟效益為出發(fā)點。一般包括最小可采厚度、夾石剔除厚度等。

(1)最小可采厚度，水泥用石灰質(zhì)原料地質(zhì)標準，大、中型礦一般8m，小型礦4m。圈定礦體時應(yīng)注意，單工程中礦體圈定中，圈入礦體的單層厚度必須≥8m(大、中型礦)、≥4m(小型礦)，且單層礦體厚度內(nèi)任意4m(小型礦)或8m(大、中型礦)段內(nèi)加權(quán)平均滿足相應(yīng)品位級別要求。

(2)夾石剔除厚度，是指圈定礦體和開采時能夠剔除的低于邊界品位地段或夾石的最小厚度。水泥用石灰質(zhì)原料地質(zhì)標準中要求，巖石狀礦一般2m，松軟狀礦一般1m。圈定礦體時，圈入的夾石在允許的指標范圍內(nèi)，則不會影響到礦山的生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。一般情況下，凡大于夾石剔除厚度者(符合國儲(1991)164號“穿靴帶帽”原則的除外)都應(yīng)剔除，小于此值者一并圈入礦體計算平均品位和資源量。但圈入后工程或塊段平均品位不能低于最低工業(yè)品位。

(3)剝采比(或剝離系數(shù))，這是露天礦一項重要指標。指平均每采1m3(或噸)礦石需剝離多少立方米表土及巖石量(圍巖、夾石)。水泥用石灰質(zhì)原料地質(zhì)標準中要求，剝采比(覆蓋層、脈巖、夾層、邊坡圍巖的剝離總量之比)一般不大于0.5∶1(m3/m3)。這里需強調(diào)的是，在對水泥用灰?guī)r礦進行地質(zhì)勘查時，對在礦界(或采區(qū))范圍內(nèi)的浮土、蓋層、夾石(或夾層)應(yīng)進行綜合評價，以分別確定其可達到水泥配料使用的粘土質(zhì)、硅質(zhì)原料的質(zhì)量要求并計算資源量。需要指出的是，對建設(shè)方或甲方、設(shè)計院特別提出的剝采比要求的，需在地質(zhì)報告中附相關(guān)文件或要求書面材料。

3 礦體圈定中的“穿靴帶帽”問題

關(guān)于圈定礦體時的“穿靴帶帽”問題。這一問題是老生常談的話題，這里提出來再強調(diào)一下，應(yīng)加強執(zhí)行。

國家礦產(chǎn)儲量管理局文件國儲(1991)164號關(guān)于將“一九八九年第二期《儲委工作簡報》”改為暫行規(guī)定的通知中指出，儲量計算時，圈定礦體中的“穿靴帶帽”問題：所謂“穿靴帶帽”是指用工業(yè)指標，在工程中圈連礦體時，礦體中部品位較高，從而將上、下部的表外礦(單樣來衡量)帶入表內(nèi)的現(xiàn)象。在圈定表內(nèi)礦時，單工程中，若遇連續(xù)有多個大于邊界品位而低于最低工業(yè)品位的樣品時，一般允許帶入相當(dāng)于“夾石厚度”以內(nèi)的樣品，其余的可單獨圈出作為表外礦處理，不得將連續(xù)超過“夾石厚度”的樣品帶入。總的原則是，在圈連礦體時，對于厚大且又能連片的表外礦應(yīng)單獨圈出，對夾在表內(nèi)礦中厚度不大且分布零星難以分采的表外礦，無須單獨圈出。

4 關(guān)于泥灰?guī)r——天然的水泥原料的利用問題

關(guān)于泥灰?guī)r(一種寶貴的水泥原料)問題，在1995-2-27實施的由全國礦產(chǎn)儲量委員會發(fā)布的《水泥原料礦地質(zhì)勘探規(guī)范》GF95-01中的工業(yè)指標說明中表述為“對符合水泥原料化學(xué)成分要求的泥灰?guī)r，是一種寶貴的水泥原料，地質(zhì)普查時應(yīng)給以重視，其一般要求為：CaO 40%～45%，MgO≤3%，SiO211%～13%，K2O+Na2O≤0.9%，Cl-＜0.015%”。

筆者在2011年赴馬達加斯加馬哈贊加水泥灰?guī)r礦(區(qū))進行詳查地質(zhì)工作時，由于我國現(xiàn)行的DZ/T 2013-2002《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》，對天然的水泥原料——泥灰?guī)r沒有相關(guān)的要求，故采用GF95-01《水泥原料礦地質(zhì)勘探規(guī)范》中的相關(guān)表述要求。但在地質(zhì)報告提交并經(jīng)設(shè)計院閱后，對其如何利用卻沒有一套可行的方案。為此筆者建議，對這類礦產(chǎn)應(yīng)引起重視，在水泥原料地質(zhì)規(guī)范中增加相關(guān)質(zhì)量要求，并加強對其利用的相關(guān)研究，以便使這類礦產(chǎn)早日開發(fā)利用。

[1]中華人民共和國國土資源部儲量司.礦產(chǎn)資源儲量計算方法實用手冊[M].北京：地質(zhì)出版社，2010.

[2]張貴文，常天印.安哥拉羅安達市Bom Jesus水泥灰?guī)r礦詳查地質(zhì)報告[R].2009.

[3]張貴文，曙斌.馬達加斯加馬哈贊加水泥灰?guī)r礦詳查地質(zhì)報告[R].2012.