貴州甕福磷礦英坪礦段A礦層開采技術經濟條件

劉 旭 闞小波 杜芳應 陳 沖

(貴州省地質礦產勘查開發(fā)局106地質大隊)

英坪礦段是甕福磷礦高坪礦區(qū)中露采條件良好的主要礦段之一，于2001年正式載入《中國礦床發(fā)現(xiàn)史：綜合卷》[1]。1975年3月—1980年5月，貴州省地質局115地質大隊對英坪礦段進行了詳細地質勘探(以B礦層為詳勘對象)。2007年7月，貴州省地礦局106隊對英坪礦段A礦層進行了詳查工作，探獲A礦層磷礦石各級資源量2 161.17 kt，從而擴大了包括B礦層在內的英坪礦段的遠景規(guī)模，延長了礦山服務年限。本研究結合該礦段已有的地質勘查成果，對礦床地質特征進行分析，并對該礦段的礦床開采技術經濟條件進行討論。

1 礦床地質特征

1.1 礦體特征

英坪礦段A礦層分布于高坪背斜東翼南段向東傾斜的單斜構造中，形成于晚震旦世陡山沱期[2-4]，根據成礦地質特征和礦層就位機制，可將礦床成因類型歸屬為淺海相生物化學沉積型磷塊巖礦床[5]。該礦段礦石工業(yè)類型為鈣(鎂)硅質磷塊巖，磷礦石資源總量為2 161.17 kt，具有小型礦床規(guī)模，其中，332礦石資源量為475.61 kt，333資源量為1 685.56 kt。礦床由5個工業(yè)礦體組成，其中1#礦體規(guī)模最大，礦石資源量為1 555.74 kt，約占全礦段A礦層礦石資源總量的72%；2#礦體礦石資源量為268.42 kt；3#礦體礦石資源量為228.92 kt；4#礦體規(guī)模最小，礦石資源量為18.37 kt，僅約占全礦段礦石資源總量的0.009%；5#礦體礦石資源量為89.72 kt。

英坪礦段A礦層礦體賦存于上震旦統(tǒng)陡山沱組第二段(Z2d2)，與上覆陡山沱組第四段(Z2d4)主礦層(B礦層)相距約25 m，下距下震旦統(tǒng)南沱組(Z1n)冰磧礫巖古侵蝕面0～3.63 m。礦床由大小不等、疏密不均的5個礦體構成。其中，以分布于礦段北部的1#礦體為主礦體，其次為位于礦段中部的2#礦體。1#礦體形態(tài)呈似層狀產出，在采礦權范圍內，礦體沿走向長700 m，沿傾向寬400 m，厚度0.50～9.40 m，平均2.57 m，厚度變化系數(shù)為62.32%；礦體內部結構簡單，無夾石，呈單層礦產出；礦體產狀與頂?shù)装鍑鷰r一致，傾向SEE，傾角22°～42°，平均31°。2#礦體沿走向長500 m，沿傾向寬180 m，厚度0.77～3.69 m，平均1.96 m，厚度變化系數(shù)為50.97%；礦體呈似層狀產出，內部結構簡單，無夾石；礦體產狀與上下圍巖一致，傾向NEE，傾角18°～41°，平均29°。

1.2 礦石特征

(1)礦石礦物成分。A礦層磷塊巖礦石由12種礦物組成。其中，含磷礦物以膠磷礦為主，含量約占含磷礦物總量的95%以上，其次為隱晶質和結晶狀磷灰石，含量小于5%；脈石礦物以白云石為主，其次為石英、黏土礦物及少量鐵質礦物，白云石在礫屑狀磷塊巖中的含量為20%～40%，在致密條帶狀磷塊巖中的含量約20%，石英在礦石中的含量為0～20%，水云母在礦石中含量僅為0～1%，鐵質礦物主要為褐鐵礦，由黃鐵礦氧化而成，在礦石中含量為1%～10%；礦石中偶見重晶石，含量小于1%，海綠石含量小于1%，方解石含量為0～3%，有機質含量小于1%。

(2)礦石結構構造。礦石結構有礫屑狀、致密狀、砂狀結構3種；礦石構造以條帶狀構造為主，其次為塊狀構造，再次為疊層石構造。

(3)礦石化學成分。A礦層礦體厚度為0.50～9.40 m，平均1.51 m。礦石中w(P2O5)為10.16%～37.08%，平均26.35%，其中w(P2O5)≥30%者，占42.47%，品位變化系數(shù)為31%，屬均勻—較均勻變化；w(CaO)為27.50%～49.42%；w(SiO2)為7.42%～37.69%；w(CO2)為2.21%～5.48%；w(MgO)為0.33%～2.21%；w(Al2O3)為1.30%～3.98%；w(Fe2O3)為0.49%～3.34%；微量元素w(F)為1.84%～3.46%，w(C1)為0.01%，w(Cd)為0.000 1%～0.001 1%，w(As)為0.002%～0.012%，w(I)為0.003%～0.013%。

(4)礦石類型。礦石自然類型以致密條帶狀磷塊巖為主，占礦石資源總量的70.48%，在致密磷塊巖中有柱狀疊層石，成為藻磷塊巖；礫屑狀磷塊巖占礦石資源總量的12.85%；砂狀磷塊巖占礦石資源總量的16.67%。按照《磷礦地質勘查規(guī)范》(DZ/T 0209—2002)，可將礦區(qū)磷塊巖礦石工業(yè)類型劃分為混合型礦石，資源量占礦石資源總量的50%，硅質和硅酸鹽型礦石資源量、碳酸鹽型礦石資源量占比均為25%。

(5)伴生碘綜合評價。A礦層磷塊巖礦石中普遍含有伴生有益組分碘(I)，含量為0.003%～0.010%，平均0.006%[6]。試驗表明，當?shù)V石中伴生I的含量大于0.004%時，可從廢氣中回收碘。采用鎢鎂磷肥工藝回收吸碘，以堿性液吸收碘的回收率最高達92.35%，一般為85%，從而提高了A礦層磷塊巖綜合開發(fā)利用的經濟價值。

(6)礦石加工技術性能。鑒于英坪礦段A礦層與已經開發(fā)利用的B礦層的礦石類型相同，品位相近。故其礦石加工參數(shù)可參考B礦層：當原礦P2O5品位為26.19%時，經鍛燒—消化—分級處理后，精礦品位P2O5為35.58%，回收率為97.10%，工藝指標優(yōu)異，產品質量較高，為加工高效復合肥料的理想原料，也可分出適當粗粒級產品作為制取元素磷的原料。

2 礦床開采技術經濟條件

英坪礦段大氣降雨為地下水的主要補給來源，斷裂構造與巖溶不發(fā)育，破碎帶含水性弱，水文地質條件屬中等類型，為頂板裂隙充水型礦床。A礦層頂?shù)装鍨楣栀|巖、白云巖，抗壓強度高，穩(wěn)固性好，工程地質條件中等。1#主礦體剝離比為6.59，符合露天開采條件(露采臨界剝采比為7)，應注意采礦邊坡的合理設計，防止滑坡；其余礦體符合坑采條件，主井巷應嚴格按設計施工，便于支護和排水。建議修建檔土墻、攔砂壩和污水處理池，加強地質環(huán)境防治。在礦段南部1#采坑底部有S1、S2號泉，流量合計為6.81 L/s，可滿足礦山用水需求。礦段地貌屬構造剝蝕低中山，北西高南東低，海拔1 089.50～1 438 m，地形條件有利于礦床開采。

英坪礦段中心距福泉市區(qū)50 km，距馬場坪火車站60 km，距貴陽市區(qū)150 km，對外交通方便，運輸條件較好。甕福磷礦在桅桿坪小壩施工有機井，水質和水量能夠滿足礦山開采和生活供水需要。距礦段25 km處有牛場變電所，為礦山生產、生活提供了用電保障。礦段附近人口較稠密，大部分耕地已被礦山征用，部分勞動力外出打工，存在較多的剩余勞動力。目前，貴州省磷礦及磷化工行業(yè)發(fā)展速度較快，磷礦石消耗量大，供應日趨緊張，迫切需要質優(yōu)量大的磷礦資源作保障。因此，對英坪礦段A礦層進行開采，預測市場前景良好。

目前，英坪礦段內可采資源量為967.87 kt。在開采B礦層的同時，可附帶對A礦層進行開采，設計生產能力為100 kt/a，礦山服務年限為10 a。A礦層開采基建總投資為0.18億元，建設期為2 a，每年需投入資金為900萬元。A礦層生產期間，需按年基建總投資的15%逐年投入資金，每年需投入135萬元。按生產成本100元/t計算，A礦層年生產總成本為1 000萬元，根據目前磷礦市場信息，磷礦售價按照260元/t計算，結合產品設計方案(回收率97.1%)計算，磷礦建成后的年銷售收入總額為2 524.6萬元。建設資金和流動資金貸款利率均為5.65%，各種稅、費率合計為13.33%，企業(yè)所得稅率取25%，經計算，投資償還期為3 a，投資收益率為73.65%，企業(yè)獲利為584.53萬元/a，國家獲利為626.92萬元/a。以10%為企業(yè)折現(xiàn)率(基準收益率)計算，至生產期第10年，凈現(xiàn)值總和為7 624.75萬元。綜上分析，英坪礦段A礦層礦山服務年限較長，投資償還期較短，投資收益率高于企業(yè)基準收益率10%，預期經濟效益良好。

3 結 語

結合甕福磷礦英坪礦段A礦層地質詳查成果，詳細分析了礦體地質特征及礦石特征，通過詳細的技術經濟分析，認為該礦層投資償還期為3 a，投資收益率為73.65%，高于目前國內參考基準收益率10%的指標，礦山未來經濟效益良好。