中國鈮礦的工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展

中國鈮礦的工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展

1中國鈮礦山的生產中國鋁礦的建設始于20世紀50年代。最早的建設是栗木錫礦，它可以用作海上礦、阿勒泰礦和泰美迪德爾。70年代又建成了宜春鉭鈮礦,它在完成第一期工程后就成了我國最重要的鉭鈮礦山。在30余年的建設、調整和改造過程中,中國建成了10余家鉭鈮礦山,其中10家骨干企業(yè)具有的年生產總能力為:鉭精礦(折Ta2O5)90t至100t,鈮精礦(折Nb2O5)130t至140t。中國歷年來靠這些礦山供應鉭、鈮原料,保持著原料供應與需求的平衡。近年來中國鉭產品的冶煉加工發(fā)展速度加快,鉭需求超過了國內鉭原料的供給量,使中國鉭工業(yè)開始積極進口鉭原料。中國的鉭鈮礦山也在加速自己的擴建和改造。將來中國國內生產的鉭原料可能仍然是平衡中國鉭的供需關系的主要因素,但中國鉭市場將不會再是一個自給自足的市場,而將是一個既有進口又有出口的開放型市場。2我國鈮礦床成礦利用主礦種截至1988年,中國查明的鉭的資源的總儲量(按Ta2O5計)約6.07萬噸,據(jù)1992年統(tǒng)計的數(shù)據(jù)表明,中國鉭資源的工業(yè)儲量(按Ta2O5計)為3.98萬噸。1992年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)還表明,中國鈮資源的工業(yè)儲量(按Nb2O5計)為11.6萬噸。中國的鉭鈮礦點較多,分布在江西、新疆、湖南、廣西、福建、廣東、四川、內蒙古等20來個省區(qū)。其中,江西省的鉭資源最為豐富,已有地質資料記載的礦點就有近20處,其氧化鉭總儲量為2.27萬噸,占全國總儲量的40%。宜春鉭鈮礦是中國儲量最大的礦點,其氧化鉭工業(yè)儲量達1.8萬噸,氧化鈮工業(yè)儲量為1.49萬噸。中國的鈮資源,除與鉭礦伴生的礦之外,也有多處鈮資源集中的礦點。內蒙白云鄂博鐵礦的鈮資源最豐富,占全國工業(yè)儲量的百分之四十以上。中國鉭鈮礦床按其成因可分為3種類型:花崗偉晶巖型礦床、花崗巖型礦床和高溫熱液型礦床,詳見表2?；◢弬ゾr型鉭鈮礦床廣泛分布于全國各地,是最常見的鉭鈮礦床類型。新疆、福建、江西、湖南、廣東、廣西、四川都分布有這種礦床,其中新疆可可托海鉭鈮礦是這種礦床的典型代表。在可可托海礦床中,鉭鈮礦物的嵌布粒度較粗,有價金屬的分布不均勻,富含鋰輝石?；◢弾r型鉭鈮礦床主要分布在江西、湖南、廣東、廣西四省區(qū),江西宜春鉭鈮礦是花崗巖型礦床的典型代表。宜春鉭鈮礦系鈉長石化-鋰云母化大型花崗巖型礦床,富含鉭、鈮、鋰、銣、銫等多種稀有金屬。主礦體的礦石有3種自然類型:殘坡積表土礦,風化、半風化礦和原生礦。礦石的變化按礦體自上往下鈉化程度逐漸下降,有用礦物的嵌布粒度逐漸變粗,礦石的硬度逐漸增大,共生礦物更趨復雜,鉭鈮的分散率隨之增高。高溫熱液型鉭鈮礦床不多,比較重要的礦床見于內蒙、湖南兩省區(qū),其中內蒙的白云鄂博鐵礦是這類礦床的代表,含有豐富的鈮和稀土,但是礦物成份復雜,選別十分困難。2中國鋯原料生產由于中國各鉭鈮礦的礦床類型不同,鉭鈮礦山的采選工藝亦不盡相同。本文以宜春鉭鈮礦為重點,概述中國現(xiàn)行鉭鈮采選工藝的一些主要特點。2.1露采礦山露地利礦中國鉭鈮礦體多數(shù)埋藏淺或露出地表面,適于露采。除栗木水溪廟礦、阿勒泰礦、橫峰礦和橫山礦采用地下開采外,宜春鉭鈮礦、栗木老虎頭礦、可可托海礦、石城鉭鈮礦和泰美礦等均為露采礦山。例如宜春鉭鈮礦主礦體南、北、西三面出露地表,剝離量小而儲量大,采用露天多臺階開采方法、汽車-溜礦井聯(lián)合開拓方式和汽車-溜礦井-電機車聯(lián)合運輸系統(tǒng);鑒于礦體屬于塊體狀結構,內部應力狀況復雜,爆破時易產生大塊,嚴重影響采礦作業(yè)的效率,宜春鉭鈮礦與國內一些科研單位密切合作,進行了多年的技術攻關,采取了一系列行之有效的技術措施,不斷降低了露采的大塊率,從而大大提高了生產效率。2.2分段破碎鈮礦中國的鉭鈮礦山多采用兩段或三段碎礦流程。例如,可可托海礦和栗木錫礦等礦山采用二段開路碎礦,栗木錫礦還設置兩段棒條篩作為預先篩分。宜春鉭鈮礦的原礦塊度和總破碎比較大,由顎式破碎機、標準圓錐破碎機和短頭圓錐破碎機組成三段開路碎礦。該礦在選礦廠粗碎技術改造工程中,還研制應用了ZGSJ振動給礦篩洗機并和篩分與水力分級設備組成多層次原礦洗礦工藝流程。2.3英礦點采用球磨機關磨機關鈮礦山長礦充填工藝鑒于鉭鈮礦物性脆易被粉碎和多屬粗細不均勻嵌布以及礦石重力選礦指數(shù)較大等特點,中國鉭鈮礦山一般都采用階段磨礦,階段選別工藝,而且一段磨礦大多采用弧形篩或直線振動篩與棒磨機閉路,二段磨礦多為球磨機開路磨礦。磨礦后的物料用篩分和水力分級設備分成2個或3個粒級進行選別,以提高選礦效果。2.4鈮粗選指標由于鉭鈮礦物與脈石礦物的比重差較大,礦石的重力選礦指數(shù)大于2,故粗選都采用重力選礦方法且已推廣應用了螺旋溜槽或旋轉螺旋溜槽粗選和搖床復選工藝回收鉭鈮粗精礦。粗精礦的精選工藝,除宜春鉭鈮礦現(xiàn)行采用搖床精選之外,其他礦山一般使用3種不同的聯(lián)合精選流程,即重選-磁選-重選流程或重選-磁選-電選流程或重選-磁選-水冶工藝。2.5基性礦泥的脫細由原礦洗出的原生礦泥與碎礦、磨礦過程中產生的次生礦泥在粒度組成和鉭鈮礦物含量等方面均不相同,故分別采用不同的工藝與設備進行處理。同時,加強礦泥集中,注意脫查、脫水和脫除微細粒級,穩(wěn)定給礦濃度和給礦量。例如,宜春鉭鈮礦4次洗礦洗出的原生礦泥經脫渣脫水脫細后用旋轉螺旋溜槽粗選、掃選和搖床精選、復選而獲得高品位鉭鈮精礦,采用多種水力分級設備集中匯聚的次生礦泥,經脫渣脫水脫細后用旋轉螺旋溜槽粗選和搖床精選而回收鉭鈮精礦。還曾經試用重選-浮選-重選聯(lián)合工藝處理次生礦泥,獲得了較好的選礦指標。中國鉭鈮礦各選礦廠的選礦工藝流程由于處理礦石的性質不同而不同,主要選礦指標也有差異,但都在不斷改進工藝和加強管理,提高精礦品位和選礦實收率。表3列出幾個代表性選礦廠的選礦的指標。2.6礦山資源的綜合利用中國各鉭鈮礦床均含有多種有用礦物,礦物綜合回收的價值較高。對此,各選礦廠都開展了礦山資源的綜合利用工作。例如,宜春鉭鈮礦在重力選礦回收鉭鈮精礦之后,采用浮選和重選方法依次綜合回收鋰云母精礦和長石粉,為鋰鹽生產和玻璃陶瓷工業(yè)提供原料。其它各礦回收有用礦物的社會效益和經濟效益也都十分可觀。2.7注意產品中國各鉭鈮礦山對產品質量一貫比較重視,各礦生產的鉭鈮精礦都執(zhí)行國家行業(yè)標準(見表4),質量都能滿足市場需要,而且比較穩(wěn)定。3原料的供需平衡縱觀中國鉭原料供需的平衡情況,大體上可以劃分為三個階段:1987年以前為第一階段。在這一時期的特點是中國鉭行業(yè)處于自給自足狀況,鉭原料的供需大體平衡。部分年份供略大于求,鉭初級原料(鉭精石)的生產量略大于冶煉廠家的需要量,鉭冶煉廠家的生產量略大于其市場的消費量,偶爾也有鉭原料進口和鉭冶煉產品出口,但為數(shù)甚少。1987年～1993年為第二階段。在這一時期內,中國每年都有一定數(shù)量的鉭冶煉產品出口,但以出口氟鉭酸鉀為主。冶煉廠家使用國產鉭精礦為主,回收一定量的廢鉭資源,同時每年進口一定數(shù)量的鉭原料。1994年至現(xiàn)在為第三階段。這一時期的特點是,中國擴大了鉭冶煉產品的出口,以出口鉭粉和鉭絲為主,且比例和數(shù)額逐年增加;氟鉭酸鉀的出口大體呈增長的勢頭,但出口的氟鉭酸鉀主要是用國外原料,以來料加工的形式生產的。歷年來中國國產鉭原料的供應量是基本上能滿足國內鉭冶煉廠家對原料的需求的,只是在最近一兩年內才出現(xiàn)冶煉廠家的鉭產品銷售量超過鉭原料供給量的現(xiàn)象。綜合表5、表6和表7的數(shù)據(jù),將不難看出90年代以來中國鉭原料供需平衡的具體情況。如果把中國歷年出口氟鉭酸鉀的情況(表7)與表5、表6統(tǒng)計的情況一起來考慮,可能比較容易對中國鉭原料供求情況得出一個比較接近實際的印象。正如我們在上文中指出的,中國近年來出口的氟鉭酸鉀主要是用進口原料生產的。基于以上的數(shù)據(jù),我們有理由估計,中國鉭工業(yè)在今后數(shù)年內還會保持強勁的發(fā)展勢頭。國內消費量仍然會穩(wěn)中有升,氟鉭酸鉀的出口量可能逐年有所增加,而且將主要使用進口的鉭原料生產,鉭粉鉭絲等鉭產品的銷售量在國內國際兩個市場上都將有較大幅度的增長,而且在國際市場上的銷售量仍會大于國內銷售量,中國對國外鉭原料的需求,仍會保持旺盛的態(tài)勢。作者預測,到2000年,中國鉭的總銷售量將會達到230t,約需600t氟鉭酸鉀。折合鉭原料(按純Ta2O5計)370t。由于需求的刺激,中國正在擴大鉭原料的采選能力,依目前的發(fā)展速度,我們預計到2000年,我國各礦山可達年產340tTa2O5的總能力,加上回收利用的再生鉭原料,在中國鉭的原料的供需平衡中,最重的砝碼可能還是中國國產的鉭原料。中國鉭工業(yè)不會回到自給自足的狀態(tài)去,2000年的中國將是一個重要的鉭的出口國,出口的產品將包括各種鉭冶煉產品,如鉭粉、鉭絲、碳化鉭和鉭的其它加工產品,氟鉭酸鉀仍然會是一個重要的出口產品,中國還會出口鉭原料。同時,中國也將是一個重要的鉭的消費市場,鉭原料(包括鉭精礦、低品位鉭礦和再生鉭資源)的進口仍然會占首位,鉭的冶煉產品和加工產品的進口,也將逐漸占有一定的份額,其市場潛力將隨著鉭工業(yè)的發(fā)展和中國國民經濟的發(fā)展而不斷得到開發(fā)。2000年的中國對國際鉭行業(yè)來說將是一個開放的,多樣化的市場。4發(fā)展中國工業(yè)需要重點重視的4項工作中國是鉭資源比較豐富的國家,同時又是經濟上的發(fā)展中國家,鉭工業(yè)的發(fā)展中國家。中國加快鉭工業(yè)的發(fā)展速度是必要的,我們有許多有利條件,我們有良好的前景。我們應該好好抓住當前的機遇中國鉭工業(yè)的發(fā)展,不僅是追求數(shù)量上的增加,質量上的提高,而且