論當(dāng)前非金屬礦床研究和勘查的若干問題實(shí)踐思考

王 焯 任小瑞 趙明磊 孫 通

遼寧省有色勘查總院有限責(zé)任公司，遼寧沈陽 110000

勘查目標(biāo)與勘查方法是目前非金屬礦產(chǎn)資源勘查應(yīng)當(dāng)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(guān)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(diǎn)關(guān)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(shù)、新手段，提高開采水平和開采質(zhì)量，對礦產(chǎn)資源的綜合勘查與綜合評價(jià)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，推動國內(nèi)采礦行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。文章主要探討當(dāng)前非金屬礦床研究和勘查的若干問題及實(shí)踐思考。

1 非金屬礦床的勘查特點(diǎn)

1.1 礦種多，需求變化快

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(gè)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(zhì)條件、勘查方法、用途和市場需求等進(jìn)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(zhì)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(jìn)行研究和勘查是不合適的。隨著科學(xué)技術(shù)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(lán)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(nèi)。同樣，一些曾被認(rèn)為沒有用處的非金屬礦石，在新技術(shù)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(guān)注。從80年代開始，國內(nèi)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(nèi)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(gè)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(jī)結(jié)合起來，積極研發(fā)先進(jìn)的技術(shù)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(qiáng)對新礦種的勘查，相關(guān)人員必須認(rèn)真研究非金屬礦石的應(yīng)用技術(shù)，切實(shí)提高勘查工作的實(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性[2]。

1.2 礦石利用具有特殊性

金屬礦石的利用主要是通過冶煉得到金屬元素，并將其應(yīng)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(diǎn)，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(jìn)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(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域中，包括制藥、石油、陶瓷、造紙和橡膠行業(yè)等，但是，不同領(lǐng)域所要求的礦石質(zhì)量也存在一定差異，在利用過程中需要注意這點(diǎn)。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(jìn)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(shí)，應(yīng)當(dāng)對這方面內(nèi)容加以了解，否則會對礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)、勘查決策的準(zhǔn)確性造成影響。

1.3 成礦地質(zhì)條件復(fù)雜

成礦地質(zhì)條件復(fù)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(zhì)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(jìn)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(yán)格的地質(zhì)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(zhì)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(gòu)造環(huán)境，對各種成礦原因、條件以及發(fā)生發(fā)展過程進(jìn)行深入把握。運(yùn)用礦石工藝學(xué)以及礦石礦物學(xué)等相關(guān)知識，仔細(xì)分析礦化作用的結(jié)果，并結(jié)合相應(yīng)的工業(yè)利用技術(shù)，準(zhǔn)確找出工業(yè)生產(chǎn)所需礦床，并對其進(jìn)行正確評價(jià)[3]。

2 非金屬礦床勘查的主要方向

2.1 環(huán)境保護(hù)方向

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，國內(nèi)環(huán)境污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，不僅影響人們的日常生活，而且限制了國民經(jīng)濟(jì)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(yīng)當(dāng)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(jià)格低、易獲取、總量多、性能好、污染少的特點(diǎn)，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(zhì)消除干凈，因此具有廣闊的市場前景，需要提前做好相關(guān)儲備。

2.2 能源工業(yè)方向

我國能源資源總量豐富，但是人均占有量少。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國內(nèi)呈現(xiàn)出越來越嚴(yán)重的能源緊缺局面。要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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?qū)崿F(xiàn)水泥產(chǎn)量的有效增加，同時(shí)不影響水泥質(zhì)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(shí)間，節(jié)約能源消耗[4]。

2.3 現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)方向

進(jìn)行土壤改良、保護(hù)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(yīng)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(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收。但是目前國內(nèi)在這方面做的還不夠好，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)努力推廣。

2.4 集料與填料方向

工程建設(shè)行業(yè)需要使用到大量集料，砂、石是集料的主要構(gòu)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(yùn)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(dá)國家在這方面做得很好，其相關(guān)專家也比較多。但是，國內(nèi)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(dá)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(yīng)用非金屬礦石作為工程建設(shè)集料，能夠有效減少生態(tài)破壞，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(lǐng)域?qū)μ盍腺|(zhì)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(dá)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。

2.5 出口創(chuàng)匯方向

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(diào)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(nèi)第4位，僅次于石油、化工和機(jī)械這3個(gè)行業(yè)。我國非金屬礦產(chǎn)資源儲量豐富，出口創(chuàng)匯應(yīng)當(dāng)作為其研究和勘查的方向之一?，F(xiàn)階段，能夠取得經(jīng)濟(jì)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(zhì)滑石等。

3 結(jié)語

綜上所述，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了國內(nèi)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(shù)的不斷進(jìn)步，許多新型礦種逐漸被發(fā)現(xiàn)。但是，目前國內(nèi)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(guān)行業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對非金屬礦產(chǎn)的研究與勘查，認(rèn)真分析非金屬礦床的勘查特點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷其發(fā)展應(yīng)用方向。與此同時(shí)，還要加快非金屬礦產(chǎn)資源利用技術(shù)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(jì)健康、穩(wěn)定發(fā)展。