俄羅斯錳礦資源現(xiàn)狀與利用情況

臧忠江，隋延輝

(1. 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),湖北 武漢 430074； 2. 新疆廣匯錳業(yè)有限公司,新疆 烏恰 845450；3. 吉林大學(xué) 地球探測(cè)與信息技術(shù)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130021)

0 前 言

俄羅斯地下礦產(chǎn)資源豐富及其多樣性是俄羅斯經(jīng)濟(jì)的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一。這一優(yōu)勢(shì)決定著俄羅斯在國際舞臺(tái)上的地位和作用。由此來看，發(fā)展俄羅斯礦物原料綜合體是其最重要的任務(wù)，解決這一問題將確保礦物原料安全并鞏固俄羅斯作為世界礦物原料市場(chǎng)主要參與者之一的地位。

俄羅斯礦物原料基地(即礦產(chǎn)資源勘探儲(chǔ)量、評(píng)價(jià)儲(chǔ)量和被定位的預(yù)測(cè)資源量總和)是俄羅斯的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。實(shí)際上，世界上所有已知的礦產(chǎn)資源，在俄羅斯地下深處以不同的數(shù)量被發(fā)現(xiàn)。在石油、天然氣、煤炭、鐵礦石、鎳、鉑族元素、黃金、磷酸鹽和許多其它礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量、開采量和出口量方面，俄羅斯是世界上的領(lǐng)先國之一。

錳是黑色冶金工業(yè)最重要的金屬。全球錳礦資源豐富，但分布極其不均勻。錳礦資源在全球56個(gè)國家均有發(fā)現(xiàn)，經(jīng)理論計(jì)算評(píng)價(jià)為213億t[1]。其中超過95%的世界錳礦石總資源量分布在13個(gè)國家：南非、烏克蘭、哈薩克斯坦、加蓬、巴西、中國、澳大利亞、玻利維亞、格魯吉亞、墨西哥、保加利亞、俄羅斯和印度[1]。世界上有26個(gè)國家開采錳礦石，2018年錳礦石開采總量(錳金屬量)達(dá)到1 800萬t，其中超過100萬t的南非、澳大利亞、加蓬、中國和巴西5國約占開采總量的77%[2]。盡管中國的錳礦自然礦石質(zhì)量相對(duì)較低，但被認(rèn)為是全球出口電解金屬錳的領(lǐng)導(dǎo)者。

前蘇聯(lián)作為當(dāng)時(shí)世界上最大的錳礦資源國和生產(chǎn)國。特別是20世紀(jì)80～90年代初，當(dāng)時(shí)烏克蘭加盟共和國占有超過75%的世界總儲(chǔ)量和超過86%的世界錳礦石開采量[3]；相應(yīng)地，格魯吉亞加盟共和國為7%和11.2%；哈薩克斯坦加盟共和國為13%和2.7%[3]。1991年12月蘇聯(lián)解體后，對(duì)俄羅斯來講，錳屬于特別稀缺的金屬。根據(jù)最新的國家報(bào)告，俄羅斯錳礦石儲(chǔ)量超過2.3億t[4]，僅從數(shù)量上看，是可以滿足俄國內(nèi)黑色冶金工業(yè)需求。但俄羅斯錳礦石類型以碳酸錳為主，錳礦石平均品位不超過20%，絕大多數(shù)屬于貧礦，而且開采難度較大。為解決錳礦石完全依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，俄羅斯需要研發(fā)新的采礦、選礦與冶煉工藝，加強(qiáng)在俄鋼鐵生產(chǎn)基地周邊勘查富錳礦床和中等質(zhì)量錳礦床。

《俄羅斯聯(lián)邦礦物原料資源現(xiàn)狀和利用情況國家報(bào)告》(以下簡(jiǎn)稱：俄國家報(bào)告)是了解俄羅斯礦物原料資源總體狀況的最重要窗口,包含了俄羅斯礦物原料基地現(xiàn)狀和利用情況的最新資料，以及說明國家礦物原料綜合體運(yùn)營狀況的分析資料。俄國家報(bào)告是俄羅斯自然資源與生態(tài)部的正式文件，可以作為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和國家政權(quán)機(jī)關(guān)，在俄羅斯礦物原料安全保障方面，作出戰(zhàn)略和經(jīng)營管理決策的事實(shí)依據(jù)。該報(bào)告也可作為外界了解俄羅斯礦物原料資源的重要資料。

1 錳礦分類

礦床分類反映了人類對(duì)礦床成因和成礦過程的認(rèn)識(shí)程度，也是人類對(duì)礦床研究成果的高度概括和總結(jié)。分類研究對(duì)于系統(tǒng)了解礦床成礦作用，研究礦床形成條件，分析成礦規(guī)律，以及指導(dǎo)找礦勘查和礦床評(píng)價(jià)均有重要意義，還可作為礦床類比評(píng)價(jià)的依據(jù)。目前，錳礦分類研究的內(nèi)容主要包括：錳礦床成因分類、錳礦床礦石儲(chǔ)量規(guī)模分類和錳礦石工業(yè)類型分類。

1.1 錳礦床成因類型

錳礦床成因類型(即地質(zhì)—工業(yè)類型)通常按照錳的成礦作用、錳質(zhì)來源及成礦條件等主要?jiǎng)澐譃椋汉Ｏ喑练e型錳礦床、火山(熱液)—沉積型錳礦床、變質(zhì)型錳礦床和表生型錳礦床，以及海洋底部的鐵錳結(jié)核等5種類型；另外，還有矽卡巖型錳礦床和熱液型錳礦床[5]。俄羅斯及前蘇聯(lián)學(xué)者所研究的礦床地質(zhì)—工業(yè)類型，是在錳礦床成因分類基礎(chǔ)上，根據(jù)錳礦工業(yè)意義和在世界經(jīng)濟(jì)中所起主要作用的錳礦類型來劃分的。

對(duì)錳礦床的古地理展布研究表明，全球具有重要工業(yè)價(jià)值的錳礦床均形成于海相環(huán)境中，海相沉積型錳礦床最具有工業(yè)意義，世界十大巨型錳礦床中沉積型錳礦床就有5個(gè)，其形成環(huán)境均屬于海相：例如烏克蘭的尼科波爾和大托克馬克錳礦床、格魯吉亞的恰圖拉錳礦床、澳大利亞的格魯特錳礦床和保加利亞的瓦爾納錳礦床[6]。在俄羅斯斯維爾德洛夫斯克州北烏拉爾礦床群的錳礦床如馬爾夏特、騰因、別廖佐夫斯科耶等屬于該類錳礦床。

陸相沉積型錳礦床是錳的氫氧化物結(jié)核體在湖泊和沼澤的聚集。其含錳建造為陸相碎屑巖(砂泥粘土質(zhì))。該類錳礦床的工業(yè)價(jià)值通常很低。盡管如此，在美國密歇根湖格林灣湖底有可觀的結(jié)核礦石組成的礦體。錳礦層面積為460～510 km2。砂巖層內(nèi)錳礦體的厚度30 cm，含錳4～6萬t/km2[7]，錳礦資源潛在價(jià)值巨大。

火山(熱液)—沉積型錳礦床，以加蓬的莫安達(dá)錳礦床最為典型。在獨(dú)聯(lián)體國家具有最重要的工業(yè)意義。該類錳礦床受區(qū)域變質(zhì)作用影響，礦石成分有不同程度的改變，礦物成分復(fù)雜，主要礦石礦物有錳的氧化物(黑錳礦和褐錳礦)，一些錳礦床中還存在錳的硅酸鹽礦物(薔薇輝石、錳硅灰石和錳鋁榴石)。錳礦石常常與其他金屬礦石相組合：與鐵礦石組合的俄羅斯南烏拉爾馬格尼托戈?duì)査箍髓F礦床群；與鐵和多金屬組合的哈薩克斯坦阿塔蘇礦床群。

變質(zhì)的錳礦床，該類錳礦床與含錳的硅酸鹽巖石(石英錳榴巖和鐵英巖)有關(guān)。該類型錳礦在南非、印度和巴西最為重要。俄羅斯與石英錳榴巖建造有關(guān)的是圖瓦共和國薩彥嶺烏特胡姆錳礦點(diǎn)。

風(fēng)化型錳礦床(即表生富集型)，該類型錳礦床就其礦床儲(chǔ)量規(guī)?？?，西非、南美和印度最著名。在俄羅斯境內(nèi)，其實(shí)沒有表生型錳礦床，而表生富集帶的錳礦石在所有錳礦床內(nèi)均有顯現(xiàn)，主要與中新生代的風(fēng)化殼有關(guān)，例如烏辛斯克、帕爾諾克、杜爾諾夫、尼古拉耶夫、馬祖爾等，波羅任斯克錳礦床已經(jīng)確定出工業(yè)價(jià)值。

世界海洋底部鐵錳結(jié)核與鈷錳外殼，歸屬于俄羅斯波羅的海芬蘭灣底部的鐵錳結(jié)核是一種新型的礦物資源，使用該原料可以解決俄羅斯含錳礦石嚴(yán)重短缺的問題。俄羅斯1999年開始對(duì)該類型錳礦資源進(jìn)行有針對(duì)性的研究。

1.2 錳礦床按照儲(chǔ)量規(guī)模分類

同其他礦床一樣，錳礦床也按照儲(chǔ)量規(guī)模進(jìn)行分類，世界各國和地區(qū)對(duì)于錳礦床按照錳礦石儲(chǔ)量規(guī)模分類尚未有建立統(tǒng)一的方案。俄羅斯及前蘇聯(lián)在不同時(shí)期對(duì)錳礦石儲(chǔ)量規(guī)模分類方案也是不同的。

前蘇聯(lián)時(shí)期將錳礦床儲(chǔ)量超過1.5億t的列入超大型錳礦床；介于0.75 t～1.5億t之間的歸入大型錳礦床；介于2 500～7 500萬t之間的歸入中型錳礦床；低于2 500萬t的認(rèn)為是小型錳礦床[8]。

另外，前蘇聯(lián)時(shí)期高等學(xué)校教科書中指出的錳礦床儲(chǔ)量規(guī)模分類：1 000萬t以下的為小型錳礦床；介于1 000～3 000萬t之間的為中型錳礦床；超過3 000萬t的屬于大型錳礦床[9]。

前蘇聯(lián)解體后，俄羅斯仍沿用以上錳礦床儲(chǔ)量規(guī)模分類(過渡型標(biāo)準(zhǔn))。俄羅斯現(xiàn)行的錳礦床按照錳礦石儲(chǔ)量進(jìn)行分類，是根據(jù)俄羅斯自然資源與生態(tài)部1997年3月31日第50號(hào)令和俄羅斯聯(lián)邦政府2007年1月22日第37號(hào)令來制定的，具體如下：

錳礦石儲(chǔ)量低于300萬t的為小型錳礦床；介于300～3 000萬t的為中型錳礦床；超過3 000萬t的為大型錳礦床[10]。應(yīng)當(dāng)指出，2003年俄羅斯曾經(jīng)將大型錳礦床界定為0.3 t～2.5億t；超過2.5億t的被定義為罕見的、獨(dú)一無二的巨型錳礦床[11]。

獨(dú)聯(lián)體國家有幾個(gè)巨型錳礦床，按照錳礦石儲(chǔ)量對(duì)錳礦床進(jìn)行的分類如下：小型錳礦床，其錳礦石儲(chǔ)量低于1 000萬t；中型錳礦床，其錳礦石儲(chǔ)量介于1 000～5 000萬t；大型錳礦床，其錳礦石儲(chǔ)量介于0.5 t～1億t；特大型錳礦床，其錳礦石儲(chǔ)量則超過1億t[12]。

目前中國錳礦床儲(chǔ)量(按照錳的礦石量)分類：特大型錳礦(超過1億t)、大型錳礦(0.2 t～1億t)、中型錳礦(200～2 000萬t)、小型錳礦(小于200萬t)[13]。

1.3 錳礦石工業(yè)類型

目前對(duì)錳礦石的分類有許多種方案：按照礦床成因類型分為沉積型、變質(zhì)型和風(fēng)化型錳礦石；按照礦石中的鐵和錳的含量分為錳礦石和鐵錳礦石；按其工業(yè)用途分為冶金用錳礦石和化工用錳礦石；按照錳礦石工藝特性分為：碳酸錳礦石、氧化錳礦石、共生多金屬錳礦石、硫錳礦石和錳結(jié)核；按礦物的自然類型和所含伴生元素分為碳酸錳礦石、氧化錳礦石、混合型礦石及多金屬錳礦石等等。

需要指出，錳礦石按其形成條件劃分為原生錳礦石和次生錳礦石。沉積礦床中由不同礦石建造所組成的礦石，以及在區(qū)域變質(zhì)作用中產(chǎn)生的礦石均屬于原生錳礦石；而不同成因類型錳礦床表生富集帶內(nèi)形成的、由錳的氧化物和氫氧化物所組成的礦石則屬于次生錳礦石。

俄羅斯現(xiàn)行的錳礦石分類是將錳礦石按照礦物成分劃分，為氧化型錳礦石、碳酸鹽型錳礦石和混合型錳礦石3大類[14]。

氧化型錳礦石最具工業(yè)意義，錳的氧化物和氫氧化物(軟錳礦、硬錳礦、黒鎂鐵錳礦、水錳礦、褐錳礦和黑錳礦)是礦石中主要金屬礦物。氧化型錳礦石包括氧化錳礦石(原生的軟錳礦、硬錳礦、水錳礦、褐錳礦和黒鎂鐵錳礦等)和主要為碳酸錳礦石風(fēng)化殼內(nèi)的氧化錳礦石—次生錳礦石(軟錳礦、硬錳礦、偏錳酸礦、鋇鎂錳礦和錳鉀礦)。國外大型錳礦床中氧化錳礦石的特點(diǎn)是(過氧化物—軟錳礦—六方錳礦即恩蘇塔礦)錳的品位高(Mn 50%±8%)、低磷(P 0.04%～0.08%)，通常不用選礦直接可以使用。在俄羅斯缺少大型和中型的氧化型錳礦床，而小型的氧化型錳礦床，其礦石質(zhì)量貧錳和中等(含錳15%～37%)，礦石較脆，礦石破碎時(shí)傾向于過度研磨，結(jié)果導(dǎo)致?lián)p失最有價(jià)值的礦泥礦物。

在氧化型錳礦石中劃分出主要由軟錳礦礦物成分所組成的過氧化物錳礦石。錳礦石是否屬于過氧化物錳礦石，利用過氧化物系數(shù)——二氧化錳對(duì)全錳的比值(K=МnO2/Mn)作為判定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)V石中二氧化錳的品位≥41.8%，過氧化物系數(shù)K≥1.3時(shí)，該礦石就屬于過氧化物錳礦石。格魯吉亞恰圖拉錳礦床過氧化物錳礦石的特點(diǎn)是貧錳(錳的品位26%)，也是獨(dú)聯(lián)體國家中僅有的。該類型錳礦石通過選礦可以得到高質(zhì)量的軟錳礦精礦[15]。

在俄羅斯，烏辛斯克錳礦床、波羅任斯克錳礦床、尼古拉耶夫、帕爾諾克和杜爾諾夫等錳礦床，其風(fēng)化殼中的被氧化礦石—錳礦石和鐵錳礦石從低磷(P≤0.1%)到高磷(P>0.3%)具有重要工業(yè)意義。

世界海洋底下的鐵錳結(jié)核和鈷錳殼氧化礦石是獨(dú)立的一類，該類錳礦石是天然的合金，可以廣泛用于黑色冶金行業(yè)。

碳酸錳礦石主要由錳的碳酸鹽礦物(菱錳礦、錳方解石和含錳的方解石、錳白云石和錳菱鐵礦)所組成的。該類礦石錳的品位相對(duì)較低(不超過20%～25%)、磷的含量常常較高、生產(chǎn)的精礦成本較高，目前該類礦石工業(yè)利用上受到限制。然而，隨著氧化型錳礦石儲(chǔ)量的減少和尋找到先進(jìn)的礦石加工技術(shù)，碳酸鹽型錳礦石在錳礦生產(chǎn)中的份額將會(huì)不斷地增加。

錳質(zhì)石灰?guī)r(系指含錳Mn 5%～10%、氧化鈣CaO 46%～52%的灰?guī)r)對(duì)于黑色冶金工業(yè)具有巨大潛力，可以作為助溶劑和脫氧劑來使用。試驗(yàn)分析表明，在俄羅斯巴什基爾共和國烏魯捷利亞克錳礦床(錳質(zhì)石灰?guī)rMn 8%～10%)和克麥羅沃州烏辛斯克錳礦床，100萬t加入錳助溶劑的石灰?guī)r可以節(jié)省大約2萬t的錳合金[14]。

按照錳礦石的礦物成分，錳礦石類型中還應(yīng)劃分出硅酸鹽型錳礦石。硅酸鹽型錳礦石主要礦物組成包括：薔薇輝石、錳硅灰石和錳鋁榴石。由于礦石中二氧化硅含量高，在冶金工業(yè)中使用硅酸鹽型錳礦石的可能(性)很難[16]。目前，在俄羅斯并未把硅酸鹽型錳礦石作為錳礦石主要工業(yè)類型。

混合型錳礦石是氧化型錳礦石與碳酸錳礦石之間的過度類型，其化學(xué)成分取決于錳的氧化物(水錳礦、軟錳礦和硬錳礦)和錳的碳酸鹽(錳方解石和菱錳礦)數(shù)量比。根據(jù)該比值將混合型錳礦石劃分為：鐵錳礦石、碳酸鹽—硅酸鹽錳礦石、氧化物—硅酸鹽錳礦石和氧化物—硅酸鹽—碳酸鹽錳礦石等。這在烏克蘭大托克馬克錳礦床中表現(xiàn)得最顯明。在俄羅斯，猶太自治州南興安斯克錳礦床中混合型錳礦石最為重要。

錳礦石的特點(diǎn)是成分不穩(wěn)定，特別是在錳與鐵的含量方面。由于全球所開采的錳礦石95%的量用于冶金工業(yè)，因此，還可以按照錳的品位和鐵合金類型對(duì)礦石進(jìn)行分類。例如： 錳超過35%的錳礦石，適合生產(chǎn)不同品級(jí)的鐵錳合金；含錳10%～35%的鐵錳礦石或鏡鐵礦石，適用于生產(chǎn)鏡鐵礦；含錳5%～10%的錳鐵礦石，主要用于生產(chǎn)錳鑄鐵。

應(yīng)當(dāng)指出，錳礦石中除了含鐵外，還常常含有鎢、鎳、鈷、金、銀、鋅、鉛、鉈、鋇、硼和磷等伴生元素。磷是有害混合物，磷的含量在錳精礦中有嚴(yán)格的要求。金呈細(xì)粒和微粒金產(chǎn)出，處于自由狀態(tài)，可以用機(jī)械方式來分離。地質(zhì)資料分析表明，在俄羅斯和獨(dú)聯(lián)體所有錳礦床被氧化的錳礦石中含有相當(dāng)數(shù)量的黃金(有的高達(dá)300 mg/t)；在所回收的黃金品位超過80 mg/t的情況下，這一過程經(jīng)濟(jì)上是有收益的[14]。

2 俄羅斯聯(lián)邦境內(nèi)錳礦資源量與儲(chǔ)量

俄羅斯錳礦原料基地的規(guī)模相當(dāng)大,國家礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量平衡表中統(tǒng)計(jì)的29個(gè)錳礦床(其中12個(gè)被列入到配給資源)，A+B+C1+C2級(jí)儲(chǔ)量為23 020萬t，其中A+B+C1級(jí)儲(chǔ)量占13 780萬t(見表1)[4]。俄羅斯錳礦相對(duì)有效的儲(chǔ)量超過了澳大利亞的工業(yè)儲(chǔ)量。

俄羅斯聯(lián)邦錳礦預(yù)測(cè)資源量很大(P1+P2+P3級(jí)總和為9.85億t)，其中僅最可靠的P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量就超過了儲(chǔ)量，被評(píng)價(jià)為2.32億t[4]。但其質(zhì)量也很差，而且大部分(超過60%的量)局限在已知錳礦床的深部和在礦區(qū)范圍內(nèi)已查明。另外，俄羅斯的錳質(zhì)石灰?guī)r資源量達(dá)到5.2億t。俄羅斯在世界錳礦資源量和儲(chǔ)量中的份額分別為4.5%和4%[4]。

俄羅斯錳礦石原料基地在聯(lián)邦版圖區(qū)域內(nèi)的分布是不均勻的(見圖1)。截至2017年1月1日，按照聯(lián)邦管區(qū)，俄羅斯的錳礦石資源量和儲(chǔ)量主要集中于西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)阿爾泰—薩彥成礦省范圍內(nèi)(見圖2)，在此，有占俄聯(lián)邦近3/4的錳礦石儲(chǔ)量(17 050萬t)被勘探，大約80%的P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量(18 450萬t)被定位。目前俄羅斯兩個(gè)較大的錳礦床：烏辛斯克超大型錳礦床和波羅任斯克大型錳礦床均位于西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)(見圖1)。

圖1 俄羅斯主要錳礦床與含錳的聯(lián)邦主體表內(nèi)儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)資源量分布

圖2 俄羅斯錳礦石預(yù)測(cè)資源量和儲(chǔ)量按照

烏辛斯克超大型錳礦床位于克麥羅沃州，錳礦體賦存于早寒武紀(jì)的火山—沉積巖中。含有俄羅斯錳礦A+B+C1+C2級(jí)儲(chǔ)量的55.5%(約12 770萬t)和P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量的6%(1 440 000 t)。該錳礦床實(shí)際上完全由碳酸錳礦石所組成，氧化礦石的數(shù)量明顯居于次要地位。礦石中錳的平均品位為20.2%?？他溋_沃州高可靠性的鐵錳礦石具有可觀的預(yù)測(cè)資源量，在凱加達(dá)特錳礦點(diǎn)評(píng)價(jià)為5 200萬t(約占俄羅斯錳礦總的資源量22%)，但礦石中錳的平均品位僅為8.6%。

西伯利亞聯(lián)邦管區(qū)內(nèi)重要的錳礦石還集中在阿爾泰共和國，其最高級(jí)別的P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量為2 000萬t；P2級(jí)預(yù)測(cè)資源量為6 600萬t，這一數(shù)量幾乎占了俄羅斯錳礦總的預(yù)測(cè)資源量的50%。

在烏拉爾聯(lián)邦管區(qū)同名成礦省范圍內(nèi)集中了俄羅斯錳礦石總儲(chǔ)量的大約19%，即4 470萬t。在斯維爾德洛夫斯克州，北烏拉爾礦床群9個(gè)沉積型錳礦床(總儲(chǔ)量4 170萬t)的主要部分已完成勘探。該礦床群錳礦石類型主要是碳酸錳礦石，錳的平均品位為20%～22%。在烏拉爾聯(lián)邦管區(qū)算出的錳礦石P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量為2 220萬t。實(shí)際上，這些P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量以相同的數(shù)量(均分)被定位在斯維爾德洛夫斯克州和車?yán)镅刨e斯克州。

遠(yuǎn)東聯(lián)邦管區(qū)錳礦石儲(chǔ)量為890萬t(約占俄羅斯錳礦儲(chǔ)量的4%)，全部集中于猶太自治州南興安斯克錳礦床，該礦床賦存于早元古宙變質(zhì)巖石中，礦石類型屬于鐵錳混合型，礦石中錳的品位為20.8%。南興安斯克礦田錳礦石P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量為2 500萬t。

俄羅斯錳礦石除上述主要儲(chǔ)量外，其剩余的錳礦石儲(chǔ)量(約占總儲(chǔ)量的2.6%)則分?jǐn)偟蕉砹_斯大陸架(波羅的海大陸架鐵錳結(jié)核220萬t)、西北聯(lián)邦管區(qū)(科米共和國200萬t)和伏爾加沿岸聯(lián)邦管區(qū)(巴什科爾托斯坦共和國180萬t)。應(yīng)當(dāng)指出，在這些區(qū)域內(nèi)錳礦石P1級(jí)預(yù)測(cè)資源量沒有被定位。

3 錳礦資源現(xiàn)狀

前已述及，俄羅斯錳礦石的預(yù)測(cè)資源(P1+P2+P3)為9.85億t，比探明的表內(nèi)儲(chǔ)量(A+B+C1+C2)2.30億t多了4倍以上。僅僅從量的角度看，是可以完全滿足俄國內(nèi)黑色冶金工業(yè)需求的。但是，俄羅斯已探明的錳礦儲(chǔ)量中錳的平均品位不超過20%。明顯低于烏克蘭、格魯吉亞和哈薩克斯坦的錳礦石平均品位。俄羅斯錳礦資源表內(nèi)儲(chǔ)量中90%的屬于貧礦。

另外，俄羅斯境內(nèi)的錳礦石類型有3種：氧化礦石、碳酸鹽型和次生氧化的錳礦石。其中碳酸型錳礦石占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。碳酸錳礦石的表內(nèi)儲(chǔ)量占俄羅斯錳礦總儲(chǔ)量的91.4%。碳酸錳礦石中錳的平均品位從18%到22%不等，而氧化錳礦石中錳的平均品位從21%到27%不等，次生氧化的錳礦石中錳的平均錳品位為27%[17]。在俄羅斯，高質(zhì)量的氧化錳礦石沒有足夠的儲(chǔ)備，由于選礦工藝研發(fā)程度差和生產(chǎn)上的低收益率，那么開采難選的碳酸鹽型錳礦石就不能進(jìn)行。

俄羅斯的近鄰——獨(dú)聯(lián)體國家(烏克蘭、哈薩克斯坦和格魯吉亞)擁有非常大的錳礦原料儲(chǔ)量，其錳礦石的特點(diǎn)也主要是貧錳的難選的碳酸鹽型錳礦石。因所有碳酸鹽型錳礦石中磷的含量超過0.2%(P/Mn比值大于0.006)，使得無助熔劑工藝無法在全球范圍內(nèi)得到廣泛推廣[16]。

目前，俄羅斯錳礦原料基地主要缺點(diǎn)是工業(yè)上開發(fā)難選的碳酸鹽型錳礦石明顯不足。難選的碳酸鹽型錳礦石需要更為復(fù)雜的選礦方法。碳酸鹽型錳礦石以原料的形式在普通鑄鐵冶煉時(shí)用于添加爐料來使用[18]。中國的錳礦資源中碳酸錳礦石約占總儲(chǔ)量的73%[19]，但是中國在低品位碳酸錳礦石的采礦、選礦和冶煉等開發(fā)利用方面已取得突出成就[20]。

關(guān)于錳礦石生產(chǎn)，近年來俄羅斯國內(nèi)錳礦石斷續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)量甚低(見圖3)[4]。俄羅斯本國礦物原料基地?zé)o法保障黑色冶金工業(yè)國內(nèi)需求，目前俄羅斯需求的錳礦石基本上是全部依賴進(jìn)口，被迫向國外按照國際價(jià)格大量購買錳礦產(chǎn)品。

圖3 2008-2017年俄羅斯商品級(jí)錳礦石生產(chǎn)和進(jìn)口動(dòng)態(tài)

關(guān)于錳在俄羅斯的戰(zhàn)略地位，目前錳礦石在俄羅斯屬于特別稀缺的礦產(chǎn)資源，特別是富錳礦石。根據(jù)俄羅斯聯(lián)邦2035年礦物原料基地發(fā)展戰(zhàn)略[21]，俄羅斯將所有戰(zhàn)略礦物原料和最重要的礦產(chǎn)資源(種類)劃分為3大類，錳被列入第3類。第3類屬于稀缺的礦產(chǎn)資源、其國內(nèi)需求在很大程度上需要由進(jìn)口和庫存持有量來保障，具體包括鈾、錳、鉻、鈦、鋁土礦、鋯、鈹、鋰、錸、釔族稀土、螢石、鑄造用膨潤土、長(zhǎng)石原料、高嶺石、大片白云母、碘、溴和光學(xué)原料等。

對(duì)于包括錳在內(nèi)的第3類礦產(chǎn)資源，《發(fā)展戰(zhàn)略》中規(guī)定其指標(biāo)目標(biāo)值在75%的水平上，而其極限允許值在50%的水平上。在運(yùn)用完善的預(yù)測(cè)—普查綜合方法基礎(chǔ)上，對(duì)劣質(zhì)的錳礦原料研發(fā)出經(jīng)濟(jì)上有效的選礦和精煉工藝，以及通過發(fā)現(xiàn)含優(yōu)質(zhì)礦石的礦床，以保障這些指標(biāo)達(dá)到[21-22]。

然而，由于俄羅斯錳礦石的質(zhì)量很低，使用傳統(tǒng)的礦石加工方法不可能獲得有競(jìng)爭(zhēng)力的錳礦產(chǎn)品。確保生產(chǎn)生態(tài)安全的復(fù)雜性(困難)也阻礙了俄羅斯黑色冶金工業(yè)的發(fā)展。高效與經(jīng)濟(jì)合理利用貧錳礦資源是解決優(yōu)質(zhì)錳資源短缺的重要途徑。

目前，在俄羅斯還沒有大型開采的錳礦床。冶金工業(yè)和化學(xué)工業(yè)對(duì)錳礦產(chǎn)品的需求主要依靠進(jìn)口商品級(jí)錳礦石來滿足。因此，可以依靠研發(fā)更先進(jìn)的碳酸鹽型錳礦石選礦技術(shù)，以及通過普查與勘探新的錳礦床(包括非傳統(tǒng)類型)，來解決建立本國的錳礦基地問題。

為了解決俄羅斯錳礦幾乎完全依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，需要大力開發(fā)新的采礦、選礦和貧礦加工處理工藝，確保烏辛斯克大型錳礦床和波羅任斯克大型錳礦床的高效工業(yè)開采。鑒于俄羅斯至今仍未發(fā)現(xiàn)大型富錳礦床，因此，對(duì)俄境內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)基地附近的中小型錳礦床(富錳和中等質(zhì)量)的勘探與開發(fā)具有特別重要的意義。

4 結(jié) 語

俄羅斯錳礦資源儲(chǔ)量較大，但錳礦石質(zhì)量較差。深入研究并開采錳礦石對(duì)于俄羅斯來講是非常重要的。

自2013年起，逐步增加俄羅斯聯(lián)邦國家原料基地，是在俄羅斯聯(lián)邦“自然資源再生產(chǎn)和利用”國家規(guī)劃(2013-2020)第1號(hào)子項(xiàng)目——“礦物原料基地再生產(chǎn)再現(xiàn)與地下礦產(chǎn)資源地質(zhì)調(diào)查研究”的范圍內(nèi)來開展的。俄羅斯聯(lián)邦政府2018年3月30日第373號(hào)令通過的國家規(guī)劃新版本規(guī)定，應(yīng)以累計(jì)的方式完成計(jì)劃指標(biāo)，以便能夠?qū)φ麄€(gè)地質(zhì)勘探工作進(jìn)行核算。

相信隨著俄羅斯國家規(guī)劃(2013-2020)第1號(hào)子項(xiàng)目的實(shí)施，查明具有遠(yuǎn)景的錳礦新項(xiàng)目，將會(huì)以超前的速度增加。同時(shí)，俄羅斯將積極研發(fā)與引進(jìn)錳礦石開采、選礦與冶煉的先進(jìn)技術(shù)和新工藝，高效、合理地使用錳礦資源。

考慮到中國在低品位碳酸錳礦石的開發(fā)利用方面已經(jīng)形成了“中國經(jīng)驗(yàn)”。對(duì)此，俄羅斯可以借鑒成功的中國方案，以實(shí)現(xiàn)俄羅斯錳礦資源戰(zhàn)略計(jì)劃。