湖南鎢礦資源開發(fā)利用水平分析

吳孔逸，曾小波，何雪梅，魏友華

（1.自然資源部信息中心，北京 100830； 2.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川成都 610041；3.數(shù)學(xué)地質(zhì)四川省重點實驗室（成都理工大學(xué)），四川 成都 610059）

鎢作為一種不可再生的稀缺資源，普遍用于電力電子、石油化工、國防軍事等諸多領(lǐng)域。由于獨特的性能和稀有的儲藏量，鎢礦成為極為重要的戰(zhàn)略資源[1]。由于世界鎢礦資源的稀缺，許多國家，特別是以美國、日本、加拿大為代表的發(fā)達國家，紛紛將鎢列入重要戰(zhàn)略資源儲備清單，以保障本國鎢礦資源供給。世界上鎢礦資源在地理上分布廣泛，但不均勻，主要集中在阿爾卑斯-喜馬拉雅山脈、環(huán)太平洋地質(zhì)帶以及地中海與歐洲瀕大西洋地區(qū)。我國由于地處前兩帶之間，鎢礦資源稟賦優(yōu)勢顯著。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局 (United States Geological Survey，USGS)統(tǒng)計，2018年全球鎢礦儲量為330萬t（金屬量），我國資源儲量190萬t，占比57.58%，位居世界第一，全球十大鎢礦山我國就占七座。同時，我國還是世界上最大的鎢礦生產(chǎn)國[2]，2018年我國鎢礦產(chǎn)量占世界鎢礦總產(chǎn)量的80%多。我國鎢礦資源廣泛分布于全國24個省區(qū)市，華南地區(qū)是世界著名的鎢成礦區(qū)，其中以湖南、江西最為突出[3]。

我國鎢礦資源具有以下特點：一是資源豐富、大型礦床多、集中度高。查明資源儲量達30萬t（金屬量）的有湖南、江西、安徽、甘肅、云南和廣西六省，其中，湖南和江西兩省的查明資源儲量達全國的一半以上。二是礦床類型多樣。主要鎢礦類型有矽卡巖型、石英脈型、斑巖型、層狀浸染性及破碎蝕變巖型。三是優(yōu)質(zhì)黑鎢資源消耗快，白鎢礦開發(fā)利用潛力大。黑鎢礦具有品位高、易采、易選等特點，由于多年的強化開采，黑鎢礦儲量消耗很快，目前，已形成了以白鎢礦開發(fā)利用為主的局面。四是礦產(chǎn)綜合利用價值大。我國的鎢礦床多伴生有鉬、鉍、錫、金、銀、銅等元素，綜合利用價值大。

但是，長期以來的高速開采以及人為造成的破壞，導(dǎo)致我國鎢礦資源消耗過快。近年來，國家高度重視礦產(chǎn)資源節(jié)約與高效利用，一再強調(diào)提升我國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平，實現(xiàn)資源可持續(xù)開發(fā)利用，促進生態(tài)文明建設(shè)。由于沒有開展全國性的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平調(diào)查工作，我國鎢礦開發(fā)利用水平現(xiàn)狀不是很清楚，這直接影響了我國鎢礦資源綜合利用等后續(xù)工作開展。因此，選擇具有典型代表性的湖南省進行鎢礦資源開發(fā)利用水平現(xiàn)狀分析，對于總結(jié)經(jīng)驗、提高資源利用效率，加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[4-9]。

1 礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平指數(shù)計算模型

本文針對鎢礦山企業(yè)利用了一種新的開發(fā)利用水平指數(shù)計算方法，從礦山生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)架礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平指標體系，主要考慮礦山設(shè)計和生產(chǎn)兩個環(huán)節(jié)，建立開采回采率設(shè)計水平、選礦回收率設(shè)計水平、開采回采率生產(chǎn)水平和選礦回收率生產(chǎn)水平四個指標。該方法綜合考慮了礦山企業(yè)設(shè)計標準和實際生產(chǎn)情況的綜合效果，避免了原有計算方法中權(quán)重值設(shè)計的人為主觀性因素[10]。

（1）開采回采率設(shè)計水平指礦山在設(shè)計階段的開采回采率指標上的先進程度，其計算公式為：

（2）選礦回收率設(shè)計水平指礦山在設(shè)計階段的選礦回收率指標上的先進程度，其計算公式為：

（3）開采回采率生產(chǎn)水平指礦山在生產(chǎn)階段的開采回采率指標上的先進程度，其計算公式為：

（4）選礦回收率生產(chǎn)水平指礦山在生產(chǎn)階段

的選礦回收率指標上的先進程度，其計算公式為：

為主礦種開發(fā)利用水平指數(shù)，正常情況下取值在100左右。主礦種開發(fā)利用水平指數(shù)計算公式為：

根據(jù)設(shè)計開采回采率、設(shè)計選礦回收率、實際開采回采率、實際選礦回收率數(shù)據(jù)計算礦山開采回采率設(shè)計水平、礦山選礦回收率設(shè)計水平、礦山開采回采率生產(chǎn)水平、礦山選礦回收率生產(chǎn)水平對應(yīng)權(quán)重，計算公式為：

2 湖南省鎢礦開發(fā)利用水平指數(shù)計算與結(jié)果分析

我國的鎢資源主要分布在湖南、江西、河南等地，其中湖南占比最大。湖南有以下幾個著名的大鎢礦，一是郴州柿竹園鎢多金屬礦，其中鎢礦儲量即達70.5萬t，是世界上最大的超大型鎢礦。二是郴州市新田嶺鎢礦，探明的儲量為30萬t，是國內(nèi)30萬t級的四個特大型鎢礦之一。三是衡南楊林鎢礦，儲量達16萬t。四是安化渣滓溪鎢礦，儲量9萬t。五是汝城縣磚頭坳鎢礦，儲量6.5萬t。此外還有很有遠景的大鎢礦多處，如新邵縣曹家壩鎢礦，遠景超過7萬t?？傊?，湖南的鎢礦在有色金屬礦產(chǎn)中潛力很大。

本文所研究的湖南省鎢礦資源開發(fā)利用并未涉及到共伴生礦產(chǎn)資源開發(fā)利用，因此對湖南省鎢礦資源開發(fā)利用水平指數(shù)的計算只涉及到主礦種（鎢礦）的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平指數(shù)計算。按照礦山開采回采率設(shè)計水平、礦山選礦回收率設(shè)計水平、礦山開采回采率生產(chǎn)水平、礦山選礦回收率生產(chǎn)水平的計算公式，分別計算各評價指標值見表1。

表1 湖南省鎢礦開發(fā)利用水平單指標值Table 1 Single index value of tungsten mine development and utilization level in Hunan province

按照權(quán)重計算公式分別計算各開發(fā)利用水平指標的權(quán)重值，將計算得到的權(quán)重值和開發(fā)利用水平單指標值代入礦山礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平指數(shù)計算模型并排序得到表2。

表2 湖南省鎢礦開發(fā)利用水平指標Table 2 Development and utilization level index of tungsten mine in Hunan province

由表2結(jié)果可知，按照本文的計算模型9座礦山的開發(fā)利用水平指數(shù)均超過了100。其中9號礦山排在第一位，其設(shè)計開采回收率和實際開采回采率分別為85%和95%，其設(shè)計選礦回收率和實際選礦回收率分別為80%和85%，說明該礦山不僅實際開采回采率和實際選礦回收率高，且均大幅超過了設(shè)計值。其中2號礦山排在最后，其設(shè)計開采回收率和實際開采回采率分別為85%和85%，其設(shè)計選礦回收率和實際選礦回收率分別為84%和82.81%，雖然該礦山實際開采回采率和實際選礦回收率高，但其實際開采回采率剛達到設(shè)計值，實際選礦回收率未達到設(shè)計值，因此，該礦山的開發(fā)利用水平指數(shù)最低。將9座礦山的開發(fā)利用水平指數(shù)和生產(chǎn)規(guī)模加權(quán)平均，湖南省鎢礦企業(yè)的整體開發(fā)利用水平值為104.88，說明該省鎢礦資源開發(fā)利用整體水平較高。

3 結(jié) 論

（1）本文以鎢礦種為例，設(shè)計了一種新的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平指數(shù)計算方法，該方法采用數(shù)學(xué)建模的方式設(shè)計權(quán)重，避免了人為賦權(quán)重值的弊端，具有一定的合理性。

（2）以湖南省的鎢礦山為例，采用該方法計算結(jié)果表明，按照本文的計算模型9座礦山的開發(fā)利用水平指數(shù)均超過了100，且加權(quán)平均高達104.88，說明該省鎢礦資源開發(fā)利用整體水平較高。

（3）本方法權(quán)重值的合理性與礦山數(shù)量值呈正相關(guān)，建議在全國范圍內(nèi)選擇一批具有代表性且經(jīng)過數(shù)據(jù)核實的礦山企業(yè)進行對應(yīng)礦種的指標權(quán)重值計算。

（4）建議逐步建立廢石利用、尾礦利用和回水循環(huán)利用相關(guān)技術(shù)標準[11-12]，適時引入生態(tài)環(huán)境指標，豐富礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平指標體系，促進生態(tài)文明建設(shè)[13]。