黔北铝土矿资源禀赋要素与开发利用战略探讨

陈兴龙;龚和强

【摘 要】运用由西方著名经济学家B.Ohlin所创立的\"资源禀赋论\"的概念和原理,对黔北铝土矿的资源禀赋要素分析,探讨该区铝土矿的勘查方式与手段,提出黔北铝土矿勘查的初步模式. 【期刊名称】《贵州地质》 【年(卷),期】2010(027)002 【总页数】5页(P106-110)

【关键词】黔北;铝土矿;禀赋要素;开发利用 【作 者】陈兴龙;龚和强

【作者单位】贵州省有色金属和核工业地质勘查局,贵州贵阳,550005;贵州省国土资源厅,贵州贵阳,550004 【正文语种】中 文

【中图分类】P618.45;F407.1

黔北地区铝土矿,是指分布于遵义市北部务川县、道真县、正安县三县相邻成片的铝土矿成矿带,是我省近几年来发现的、保存完好的又一个新的铝土矿重要勘查区,随着勘查工作的深入与开发的跟进,有望形成我省的黔北铝工业基地。而如何根据本区的资源禀赋要素,在尊重客观地质规律的基础上,提出一个尽可能实现黔北铝土矿可持续发展战略,在新的矿产地发生一哄而上、乱挖乱采乱冶、无序竞争、资源浪费、污染环境的现象,是本文探讨的主要内容。

“现代经济学之父”亚当·斯密把一个国家(或地区)所具有的经济优势分为两类,一类是自然的优势,例如自然地理环境、水资源、矿产资源等;另一类是获得性优势,例如当地的国土开发程度、生产某种产品的已有技术水平等。在其基础上,B.Ohlin提出了资源禀赋理论,其理论模型为H-O模型,即现实生产中投入的生产要素是多种,在生产同一种产品的技术水平相同的情况下,两地生产同一产品的价格差别来自于产品的成本差别,这种成本差别来自于生产过程中所使用的生产要素的价格差别,这种生产要素的价格差别则取决于各地各种生产要素的相对丰裕程度,即相对禀赋差异。一般而言,我们所说的矿床或矿产资源的“禀赋”,是指矿床 (或矿产)在开发前就已具备,并影响其开发的经济效益和社会效益的某些条件或因素,而所谓的禀赋要素就是指影响禀赋优劣的因素或条件。根据其形成要素来源的不同,矿产资源禀赋要素可分为两类,即来自大自然的地质作用形成的纯自然性禀赋要素与来自于前人的劳动积累所形成的获得性禀赋要素。现将黔北地区铝土矿资源禀赋要素浅析如下: 1.1.1 矿床的分布 务正道地区位于遵义市北面,与重庆直辖市接壤,包括贵州省道真县、正安县东北部、务川县西北部,地理坐标为:东经 107°00′～108°00′,北纬 28°20′——省界 ,面积约4 500 km2。铝资源分布于凤岗北北东向构造变形区内的各大向斜中,大致呈北北东向展布,经前阶段勘查初步发现有矿床 (点)26处 (大型矿床(区)3处;中型矿床 (区)6～7处;其余为小型矿床、矿点),在务川县有 2处,道真有 18处,正安有6处。按赋矿构造单元及矿床集中度,将其初步划为濯水、中观、洛龙、云峰四个区块。

1.1.2 矿产 (矿床)的储量 全区远景资源总量约 2.5亿 t,目前经详查提交的资源量为 8 898.8万 t,全部为保有资源量。濯水为全地区资源集中程度最高,矿床规模最大的一个区块,该区包含瓦厂坪业、大竹园两个大型矿床和桃园老鸦塘一个小型矿床。 1.1.3 品位的高低 矿石为一水硬铝土型,一水硬铝石含量 50%～90%不等,矿石主要化学成分含Al2O350%～78%,SiO24%～15%,Fe2O35%～15%,TiO22%～4%,烧

失量 12%～15%,铝硅比 4～6,部分可达 8以上。铝土矿从东到西,即从正安晏溪红光坝—道真新民大塘,晏溪红光坝矿床品位 Al2O3含量从 54%～58%,铝硅比 3～6,而道真新民矿床品位 Al2O3含量从 69%～70%,铝硅比 6.45～9.8,西边矿床可作烧结法冶炼,东部矿床满足拜尔法冶炼要求。

1.1.4 矿体或矿床的埋藏深浅 矿体上覆层为中二叠统栖霞—茅口组巨厚的碳酸盐岩,此层常形成高山悬崖,矿体埋深均大于 100 m,大部分矿体的埋深在 300 m以上。由于矿体盖层厚,几乎无露采储量,坑采资源储量占 95%以上。

1.1.5 矿体形态的复杂程度 矿体形态简单,为层状、似层状、透镜状,矿体呈大透镜状产出,为单层矿体。一般仅有一层矿体,同一矿区中含矿部位稳定,连续性较好,沿倾斜延伸往往较大,多数矿体内部结构属简单类型。

1.1.6 矿体的厚薄 为单一矿体,一般矿体厚 1～2 m,最厚大于 4 m,厚度比较稳定,厚度变化系数多数在 0.4～0.6之间变化,延深较远。

1.1.7 矿体的倾角大小 黔北地区铝土矿的产状,即有倾角大于 45°陡倾斜的矿床或矿段,亦有倾角小于 45°比较平缓的矿床或矿段。分布于不同控矿向斜之矿床 (如瓦厂坪铝土矿倾角在 25°左右,老鸦塘铝土矿大都大于 55°),或分布于同一控矿向斜的不同部位 (如分布于道真向斜中的麦李树铝土矿倾角小于 20°,而其同向斜同翼南部的三清庙铝土矿倾角大于 60°),或分布于同一矿床的不同矿段 (如新民铝土矿北段倾角大于50°,而其南段倾角小于 20°),其产状变化较大。

1.1.8 矿床水文地质条件 乌江水系一级支流的芙蓉江及洪渡河为主要河流。各矿区含矿层P1l及其下伏 S地层岩性主要为粘土岩与碎屑岩类,富水性弱。上覆 P2q-m地层均为灰岩,含岩溶裂隙溶洞水,富水性强。有工业开采价值的矿体基本都在当地侵蚀基准面之上在,地表无大的水体,地下水主要由大气降水补给。因此,矿坑积(涌)水十分有限,且由于其地下及地表水排泄条件较好,矿区水文地质条件简单。 1.1.9 矿石及围岩的物理机械性质 矿区间接顶板为 C2h(或 S)、P2q的碳酸盐岩,岩

石较坚硬,力学强度高,抗风化能力强。含矿层与直接顶、底板均为 P1l厚 0.30～5.07 m碎屑状粘土质岩与碎屑岩类,属较硬质岩组,力学强度中等,抗风化能力一般。矿体的顶、底板稳定性一般。

1.1.10 地质构造的复杂程度 瓦厂坪、大竹园等矿床构造简单,断裂不甚发育,受构造破坏的程度极小;新民铝土矿南段、三清庙等铝土矿较复杂,断裂较发育,矿体受断裂影响产状变陡或支离破碎。

1.1.11 工程地质条件的好坏 区内含矿向斜为典型的台地地形,台地面积宽广,铝土矿含矿岩系沿台地边缘环绕分布,是平坑施工和开采的有利地形条件。矿体顶、底板岩石大部分为下二叠统梁山组的致密状铝土岩、铝铁岩、粘土岩,为结构较完整的半坚硬岩石,其工程地质条件中等。

1.1.12 矿石的选冶加工性能的好坏 根据国土资源部矿产综合利用研究所等多家对瓦厂坪、大竹园、新木晏溪、新民等矿区所作的矿石初步可溶性实验,矿石为一水硬铝土型,矿石伴生有丰富可供回收素镓,尚有千分之几的 Li2O。瓦厂坪、大竹园矿区矿石平均含量为 A12O363.05%～64.35%,A/S 7.48～9.98,A12O3的平均浸出率为 86%,赤泥沉降性能良好,属生产氧化铝、炼铝的优质原料,此类矿床铝土矿石可用拜尔法制取氧化铝。新木—晏溪铝土矿试样矿石含Al2O358.16%、TiO23.23%、A/S5.31,低于目前拜尔法生产氧化铝的一般要求,属较低品位铝土矿,用烧结法试验得到三氧化铝的标准溶出率为96.46%,溶出效果比较理想,运用烧结法生产可行,用高压拜尔法试验,溶出率较低 (61.18～81.60%),不经济。

1.1.13 当地矿产资源的配套情况 区内铝土矿上覆的中二叠统茅口组和下三叠统夜郎组中部的石灰岩符合铝土矿配套熔剂灰岩工业指标要求,可就地取材利用,其数量和质量均可满足生产氧化铝所需配套熔剂灰岩的需求。

1.1.14 当地的自然地理环境 本区遵义市处于云贵高原向上四川盆地过渡的斜坡地带,是大娄山脉的组成部分,总体地势西北高东南低,地貌为黔北山原中山峡谷、间有

山间丘陵盆地,坡陡谷深,岩溶地貌发育。气候属中亚热带高原湿润季风区内,四季分明,雨热同季,无霜期长,多云寡照。

1.2.1 交通运输条件 研究区位于遵义市一沿河 326国道和遵义市一道真县省道之间,205省道纵贯全区,各县至各乡镇均通硬油公路,各乡镇至村均通砂石简易公路,绥阳 -道真二级公路已通车。区内虽无高速公路和铁路、巷口,但其西有川黔铁路和渝黔高等级公路南接广西北海,其北有斜贯湘渝的渝怀铁路、湘渝高速公路和长江码头连接长三角,矿区有公路分别与上述运输传导系统相连。

1.2.2 能源供应条件 区内水能资源丰富,是以水电为主的能源工业,同时有煤炭资源分布,区内水能理论蕴藏量为 75.22×104K W,可开发量51.46×104K W,已形成装机 10.4×104K W的电源点。贵州电网到 2010年可实现全省电网装机容量 3 196×104K W,贵州电力平均售电价比周边省区要便宜 0.15元 /K Wh左右。 1.2.3 水源供应条件 三县水资源总量为51.238亿 m3,其中务川、道真、正安、务川径流深超过 600 mm,最大为正安县 688.4 mm。区内水质良好,基本未受污染,绝大多数属于矿化度不大的中硬水,主要河流水质为Ⅱ类。

1.2.4 原材料或辅助原料的供应条件 贵州水城钢铁集团是国内知名钢材企业、贵阳钢铁厂是生产钎钢等特种钢的企业,矿山建设的钢材可就地解决,由于邻近重庆钢铁厂,可作用补充;贵州石灰岩丰富,拥有大型生产企业水泥生产企业多家,遵义地区的水泥产能即可满足新的铝工业基地的建设需要;目前贵州拥有生产炸药及火工产品的久联集团、贵州化工厂、盘江化工厂、涟江化工厂等企业,产量大,品种齐全,产品行销省内外。

1.2.5 科技发展水平 贵阳铝镁设计院是国家大型甲级设计院,贵州铝厂是国有大型铝工业企业,贵州省地矿局、有色地勘局在贵州铝土矿在成熟的勘查经验和技术,积累了大量的地勘资料和矿床资料,贵州铝工业的科研水平、技术与装备水平、施工和生产管理技术,均达到了国际先进水平,保持与国际铝工业技术同步发展。

1.2.6 当地劳动力供应条件 务 -正 -道地区人口 117万人,随着国家普九教育的推进,当地普通劳动力的文化素质普遍提高,由于铝土矿资源产地地处偏远少数民族贫困山区,工资水平不高,本地发展铝工业的专业技术人才严重不足,但贵州省有全国著名的现代化铝工业基地一贵州铝厂,拥有与培养了大量的生产管理、技术人才。 1.2.7 其它条件:本区有“黔北粮仓”之称,适合发展草地畜牧业。且城乡集贸市场、商业网点发育,市场繁荣,商品供应充裕。普九教育已基本完成,农村电网、广播电视网、有线与移动通讯网已覆盖到村,渴望工程、人畜饮水工程、烟水工程和农田基本水利建设使水资源的利用得到极大改善。

本文归纳为铝土矿资源分布、储量与配套矿产禀赋要素,矿床 (体)禀赋诸要素,矿床开采技术条件禀赋诸要素,矿床选冶性能禀赋要素四个方面进行其优劣分析。 2.1.1 铝土矿资源分布、储量与配套矿产禀赋要素 本区铝土矿资源分布面积较广,但其中存在相对集中的区,铝土矿资源总量达数亿吨,配套的熔剂灰岩在区内可就地取材利用,其数量和质量均可满足生产氧化铝所需配套熔剂灰岩的要求,资源禀赋优势高。从铝资源的分布状况及资源总量衡量,可支撑在该片区建成相对独立的铝工业体系,成为我省另一新的铝工业基地。

2.1.2 矿床 (体)禀赋诸要素 本区铝土矿以中等品位 (A/S 4～6)矿石为主,单个矿床或矿体有富有贫,且具有东富西贫的特点;矿体形态简单,呈层状、似层状产出,以单层矿为主,矿体较薄,一般 2m左右,矿床产状陡缓均有,主要矿床断裂不甚发育,矿体较完整,部分矿床受断裂破坏较大。总矿床 (体)体可供工业开发利用,但有一定的开发难度,矿床 (诸)禀赋要素有优有劣,总体较为复杂。

2.1.3 矿床开采技术条件禀赋要素 矿区开后水文地质条件简单,无富水性强的含水层直接影响矿体的开采,具有优势;矿体顶、底板岩石主要为节理、裂隙不发育、结构较完整的半坚硬岩石,其工程地质条件中等;矿体埋藏较深,只能井下开采,有成本高、回采率低、矿石贫化率高等不利因素,开采方式无优势;绝大部分地区自然地理环境

冬无严寒、夏无酷暑,地形陡峻,于矿产的开发有利有憋。区内除局部崩塌外,区域构造稳定,地质灾害不甚发育,优势较大。矿床除地形陡峭、井下开采造成回采率较低、成本较高外,总体禀赋较优。

2.1.4 矿石的选冶加工性能禀赋要素 瓦厂坪、大竹园、新民等矿区矿石溶出性能良好,赤泥沉降性能良好,用普通拜尔法即可制取氧化铝。红光坝、新木 -晏溪等矿区矿石属较低品位铝土矿,用烧结法溶出效果比较理想,但烧结法造成污染较大,对环境不利,用高压拜尔法虽方法可行,但生产成本较高,不经济。矿石的选冶加工性能禀赋有优有劣。

分为经济地理禀赋要素、科技水平与劳动力素质禀赋要素,原 (辅)材料与政策等禀赋要素。

2.2.1 经济地理禀赋要素 黔北铝土矿分布区虽无交通主干线通过,但区内公路网基本建成,且与周边运输传导系统相连,基本满足矿山建设与物资运输的需求;随着道真芙蓉江和务川洪渡河水源的引用,区内可提供数量足够、水质良好的可靠水源,满足铝工业基地建设的工业与民用需求;区内水能资源丰富,贵州为南方能源大省,且具有低价位的竞争优势;本区粮食与蔬菜副食品可就地解决,城乡集贸市场、商业网点发育,商品供应充裕,职工生活方便。本区经济地理环境总体良好,这种环境必定会有助于提高矿床开发的经济效益,禀赋优势明显。

2.2.2 科技水平与劳动力素质禀赋要素 贵州省内有对黔北铝土矿成熟的勘查技术和队伍,有国际先进水平的铝土矿设计、选冶科研力量,有完整的铝土矿坑采技术和工业生产经验,具有建设成套铝工业基地的科技水平;本区普通劳动力丰富,偏远少数民族贫困山区的工资水平不高,但发展铝工业的专业技术人才严重不足,需省内调剂。从全省范围看,黔北铝工业发展的科技水平与劳动力素质均可省内满足,禀赋优势明显。

2.2.3 原 (辅)材料与政策等禀赋要素 作为铝工业基地建设主要原 (辅)材料的水泥、

钢材、炸材,均可在省内或邻近地区解决,获得成本低,禀赋优势大。

综合分析黔北铝土矿资源禀赋要素的优劣,黔北地区有成为贵州省新的铝工业基地之铝资源集中度及资源总量,有支撑在该片区建成相对独立的铝工业体系的基本经济地理条件,有地方政府的政策支持和就近低成本的原 (辅)材料优势,具备了发展铝工业的禀赋。但是也存在各矿床(体)矿石品位贫富不均、矿体产状陡缓不一的差异,坑采且开拓方案较复杂,矿床之间选冶难度不同等问题。

铝是国民经济发展不可或缺的大宗重要矿产资源,贵州省铝土矿资源勘探滞后,后备资源保障程度下降,加之黔北铝土矿具备了发展铝工业的禀赋要素,开发利用黔北铝土矿战略已成为贵州省政府与市县政府共识。由于本区铝土矿以中等品位矿石为主,矿床 (体)较复杂,开采选冶条件较差,铝土矿资源禀赋要素优劣并存的现实,政府应通过政策调控、资源配置、制定标准、推动战略性矿产勘查和科学研究等,进一步做优获得性禀赋要素;搞好资源的高低配置,系列化和高附加值利用资源技术,使更多的的呆矿、贫矿、难选 (冶)矿和伴生矿得到充分合理利用,提高纯自然性禀赋要素的利用优势,把黔北铝土矿建设成为有较长产业链条、可持续发展的生态型铝工业基地,按“整装勘查、集约开发、生态环保”的发展模式,进行统一部署。

(1)创新黔北铝土矿勘查机制,以整装勘查为手段,通过“政府主导、统一规划、整体勘查、多方联动,分类实施,梯次跟进”的思路,实现黔北铝土矿的。在省政府国土资源管理部门的领导下,以渝南 -黔中铝土矿成矿带黔北铝土矿成矿集中区为单元,按照科学规划、整体部署、统一技术标准的原则,集中人力、物力、财力等诸要素,探索建立以政府规划为主导、国有地勘单位为技术支撑、企业为矿业开发主体的“三位一体”的联动机制,公益性、商业性勘查和地勘基金有机衔接,政府领导、国有地勘单位编制整装勘查方案并组织实施、利用国家项目基金及企业的资本加强勘查工作力度,各方结成战略伙伴,实现优势互补。按照整装勘查方案,预查、普查、详查与科研一条龙设计,各类项目各有侧重,方法配套,衔接有序,避免重复。国土资源大调查

项目开展成矿集中区之先导性的铝土矿预查,地勘基金进行各控矿向斜的整体普查和找矿难点研究,各探矿权法人严格按整装方案和设计的统一部署和标准,自行投入或协议整合,完成权属范围内的进一步普查、详查工作,及时进行勘查阶段的梯次升级,基本查清该地区的资源前景和重点地段的资源量,力争实现找矿重大突破、发现和评价一批具有重大影响的大型和特大型矿产地。

(2)推行采、选、冶一体化,合理配置资源,规模开采,集约开发。为保证资源的有效开发与矿石原料的充分供给,在对铝土矿资源进行开发前的详查勘探时,应将是否具有符合资质、高水平开发利用能力的企业作为准入门槛条件,鼓励有较强技术水平、资金实力的铝生产企业或电力集团投资铝资源的勘查,并按照矿体的形状、品位的贫富综合考虑探矿权和采矿权的设置,尽量将同一地区不同矿区的铝土矿资源,按照贫富均衡的原则配置给一个铝生产企业,为其自我兴办矿山或与地方联合办矿形成有利的开发条件,努力将资源勘查开发、矿山建设与铝工业生产进行有机联合,以提高技术水平,实施规模化开采、集约化开发,实现优化的采、选、冶一体化的铝工业发展之路。

(3)实行生态型矿业发展模式,走一条“既满足当代人的需要,又不损害后代人满足需要的能力”的可持续发展之路。铝土矿资源为国家短缺大宗型矿产,对其开发利用必须要有统一的规划,依法开采,坚持按资源定规划、按规划定项目、按资源量定项目,在上游资源与下游产业形成链条的基础上,严格按照资源供给保障能力设计产能,避免形成产能过剩形成浪费;为了发挥企业的最大效益,应组建矿产、电力、氧化铝和电解铝为一体的大型股份制集团公司,加快发展铝精深加工业,形成产业链或产业群,把资源优势转化为产业优势和经济优势,以确保最终产品的市场竞争力;通过科技进步和技术创新,提高铝土矿采矿回收率和与铝土矿共伴生的钛、镓、铌、钽资源综合利用率,鼓励对赤泥废渣等固体废弃物开展资源化和再利用的技术研究,控制和减少铝土矿开采和铝生产等过程中各类废弃物的排放,降低原材料和能源消耗;严格

按照矿山生态环境保护与治理规划,积极推进和完善矿山生态环境恢复治理保证金制度,推行边开采、边恢复模式,把对环境的破坏程度限制在可控制的程度内,按“精深加工、生态环保”的思路促进黔北铝工业的可持续发展。

【相关文献】

[1] 亚当·斯密 (Smith,A.).国富论 [M].北京:北京出版社,2007. [2] 伯特尔·俄林 .区际贸易与国际贸易[M].北京:华夏出版社,2008.

[3] 陈希廉,袁怀雨 .矿产资源禀赋论及其在矿山挖潜和西部大开发中的应用[A].中国矿山地质找矿与矿产经济研讨会论文集[C].2000.32-45.

[4] 赵震海 .关于贵州矿业循环经济发展模式的探讨[A].第五届贵州省地质矿产发展研讨会论文集[C].贵阳:2008.

[5] 施申轶 .创新勘查机制加快科学发展 -泥河铁矿项目案例分析[J].安徽地质,2009,19(3):164-167. [6] 贵州省国土资源厅 .贵州务正道地区铝土矿资源勘查开发专项规划 (2008～2020年)[R].2008.