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浅析我国地质找矿与矿产资源的综合利用

发布日期:2020-09-11  来源:中国资源综合利用  作者:王智纲  浏览次数:209
        1 地质找矿主要技术方法

1.1 地质填图法

地质填图法就是以地质学理论为基础,全面开展地质矿产资源的普查工作,从而基本掌握不同地质区域的岩层结构特点和矿产资源分布情况,并要对各地质区域的成矿规律进行总结分析 [1]。地质填图是找矿中较传统、最直接的手段。

1.2 重砂法

矿体存在部分裸露时会受到风化作用的影响而形成矿粒,这些矿粒会随着水流或者在重力作用下不断散布移动。在进行地质找矿时,可以将重砂作为找矿的重要依据,通过分析重砂的来源来达到找矿目的。

1.3 地磁测量法

地磁测量法是指通过对地球磁场在不同时空条件下的变化进行勘测来达到找矿目的。随着勘测技术的不断发展和完善,目前在应用地磁测量法进行地质找矿时可以将监测站设置在陆地、卫星以及海洋上。近年来,海上勘查技术取得明显的进步,其应用范围越来越广。勘查人员可以在船上设置监测站和相关勘测仪器,然后根据既定航线来进行勘查测量,从而准确掌握海底的地质矿藏数据,为绘制海底磁力图和发现海底矿产资源提供可靠依据 [2]。

1.4 采用遥感技术找矿

在地质找矿中,遥感技术是近年来广泛应用的一种技术手段,特别是红外遥感和多光遥感等方法的应用极大地提高了地质找矿的效率和质量,其在植被覆盖较少、基岩裸露较高的地区(西藏、内蒙古、新疆等地)可以准确地解译出线性构造和环状构造,针对特定蚀变进行信息提取,高效地解决找矿选区问题同时,可以将遥感技术与其他找矿技术相结合,通过多种技术方法的综合运用来提升我国地质找矿水平。

1.5 采用瞬变电磁法找矿

瞬变电磁技术主要是通过电磁线圈将电磁脉冲向地下发射,如果地下有属矿藏存在,就会产生感应作用和涡流,而交流电磁场则会在涡流作用下形成。设置在地面的接收设备能够接收电磁场发出的电磁波,实现对介质电阻率的探测 [3]。瞬变电磁法具有探测深度大、灵敏度高、分辨率强、适用性广、成本低且携带方便特点,是目前地球物理探测的主流,可以借助波形变化规律来了解地下金属矿藏的三维结构和分布特点。

1.6 其他新型找矿技术

随着地质找矿技术的发展,勘查人员要在不断总结实践经验的基础上积极应用先进的低频电磁技术和X 荧光技术等勘查方法,这些信息勘查技术的适应范围更广,对地质元素成本的探测更加准确灵敏,能有效地提高找矿效率。此外,地质找矿要加强 GPS技术、三场异常约束技术、遥感技术等多种信息技术的综合运用,并将其与传统的地质填图技术、重砂找矿技术和综合物探等相结合,全面提高找矿工作的有效性和矿产量预测的精确性。综上,采用多种方法的综合找矿是目前的主流,其关键在于以优化的工作手段达到验证隐伏矿体的目的,最大限度地发现可利用价值的工业矿体,提高矿床经济价值。在矿山开发过程中,人们要合理规划采矿工程和选矿流程,这是实现资源综合利用的基础。

2 找矿规律与矿石性能研究

在充分研究各工作方法的基础上,人们要选择适用于某项目的工作手段,在具体勘查过程中,加强对区域大地构造环境的研究、对成矿地质条件的分析,确定矿床工业类型,进而总结找矿规律,综合预测找矿靶区,指导具体的勘查工作。找矿规律总结是在充分研究各工作手段出现的异常基础上,结合找矿地质模型、地球物理与地球化学模型,总结其成矿元素在平面上和剖面上的分带性规律。例如,对于位于火山岛弧上的浅成低温热液型金矿来说,其下部可能存在斑岩型矿或矿,热液脉型萤石矿的下部可能存在热液脉状多金属矿。因此,通过成矿规律总结,人们可以了解成矿元素的分带性规律和共伴生规律,发现除主矿种以外的其他可利用组分。在研究成矿分带性的基础上,要进行矿石特征的总结研究,了解矿石的结构构造特征、伴生的有益或有害组分、矿石选冶性能等,合理划分不同地段的矿石类型,针对不同类型的矿石应分别进行选矿试验设计,提高选矿的回收率。

3 综合利用矿产资源

3.1 目前矿产资源利用中存在的主要问题

随着我国对矿产资源开发利用的深入,目前未开发的浅表矿产资源已经很少,客观上增加找矿难度,大型矿产资源越来越难以被找到。这不仅要求找矿技术必须向地下深层和海域探测等方向发展,也增加了找矿成本。与此同时,开发利用矿产资源的技术难度加大,而矿产资源的供给量无法满足我国工业生产需求的问题愈加突出,因此必须对矿产资源进行综合开发利用。虽然整体开采规模可观,但是我国的传统矿产资源开发依然存在,集约化程度较高的大规模矿山企业较少,矿产开采利用的技术设备陈旧落后,生产效率较低,造成大量资源浪费。同时,矿产资源开发利用对环境造成严重污染,地质灾害风险增加,这些问题都亟待解决。

3.2 通过综合利用模式开发矿产资源

3.2.1 加强对共生矿和贫矿的开发利用

我国很多矿产资源属于共生矿,同时有多种矿藏存在,因此在开采过程中应注意对各种矿藏的综合利用,充分发挥共生矿的利用价值。例如,内蒙古白云鄂博多金属矿,除了铁资源外,还伴生有稀土、、氟、、钾和等资源,目前铁与稀土已形成较大的产业规模 [4]。此外我国还存在一部分贫矿,矿产资源品位较低,但是为了缓解我国生产需求与矿产资源供应之间的矛盾,要加大技术研发力度,以实现对贫矿的有效利用。例如,低品位土矿资源可以采用洗矿、磁选、浮选、焙烧等多方法,结合除硅、除铁、除硫措施,再通过拜尔法和烧结法相结合的联合法生产氧化铝 [5],最终实现对贫矿的有效利用。

3.2.2 回收利用矿产废弃物

矿产资源开发利用期间往往会产生废弃物,但这部分废弃物同样存在一定的利用价值。矿产废弃物主要包含采矿废石及围岩、选矿尾矿、采矿与选矿废水、矸石、粉煤灰和炉渣 [6]。这些废弃物的资源化不仅对于环境保护意义重大,而且能够实现资源重复利用。例如,在煤矿开发中,洗煤处理阶段会产生洗中煤,洗选期间会排放矸石等废弃物。洗中煤和矸石的有效成分含量较低,因此无法满足大型工厂的生产加工需要。不过,经过技术处理后,煤矸石等可以用于农肥生产、水泥生产和混凝土加工,服务建筑工程和道路工程。

另外,日常工业生产中也会产生大量废弃金属,人们需要采取有效的回收利用措施,补充工业生产对矿产资源的需求,减少金属废弃物排放对环境的污染。目前,我国已经出台一系列鼓励回收废金属的政策,促进了金属回收产业的发展,有效地提高了废弃金属资源的回收利用率。

3.2.3 科学规划矿产资源开发

矿山建设要按照综合利用思想进行规划,既要对矿产资源进行充分利用,又要尽可能减少矿产开发对环境的污染,减少资源浪费,降低生产能耗。因此,矿山企业应积极应用节能型、信息化的先进技术和设备,在保证质量和产量的基础上提高节能减排效果。例如,薄煤层开采可采用数字化无人工作面采煤技术,既能提高回收率,又能有效解决瓦斯问题,保证安全生产。人们要对矿区构造应力场进行遥感分析,反演最大主应力的大小和方向,为矿井设计和主巷道方向

布置提供科学依据。

3.2.4 加强矿产资源开发中的灾害治理

在传统的矿产资源开发利用过程中,资源开采不仅会严重影响周边自然环境,破坏生态平衡,还容易引发地质灾害,给周边群众的生命财产安全带来严重的隐患。因此,必须采取综合治理措施,积极利用信息技术,对矿产资源开发过程中地质水文条件的变化情况进行动态检测,建立完善的预警和灾害治理体系,保证矿山生产安全。

4 结语

矿产资源是保证我国现代工业实现可持续发展的重要基础。地质找矿人员要提高地质勘查能力,充分了解不同成矿单元的大地结构环境、成矿地质条件以及可能形成的矿床工业类型,并积极学习和掌握各种先进的找矿方法,总结找矿实践经验,研究矿石性能,加强技术创新和改进,全面提高我国地质找矿工作的质量和效率。此外,还应建立科学有效的综合性矿产资源开发利用体系,提高矿产资源的利用率,减少资源浪费,加强环境保护,落实地质灾害监控和防治,从而为我国的经济建设提供丰富的矿产资源。

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