礦山地質(zhì)勘探中礦物性質(zhì)研究及評(píng)價(jià)的意義

趙中堂

（甘肅煤田地質(zhì)研究所，甘肅 蘭州 730000）

礦產(chǎn)資源對(duì)于工業(yè)發(fā)展極其重要，尤其在化工生產(chǎn)方面是一種難以替代的原材料。隨著我國發(fā)展的持續(xù)加快，我國能源結(jié)構(gòu)的多樣化，我國對(duì)能源的需求已經(jīng)由粗放型轉(zhuǎn)向了精細(xì)型，對(duì)于礦物性質(zhì)的要求越來越高。但是在礦山地質(zhì)勘探中，多年來對(duì)于礦物性質(zhì)的研究和評(píng)價(jià)都不是很重視，也造成了礦產(chǎn)資源的利用率不高，對(duì)于礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用非常不利。

1 地質(zhì)礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)簡(jiǎn)介

1.1 地質(zhì)礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)的概念

礦山地質(zhì)勘探中，主要是對(duì)礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量、可開采情況、開采價(jià)值以及利用情況等進(jìn)行勘測(cè)，而礦產(chǎn)資源的性質(zhì)、質(zhì)量以及成分等對(duì)于以上勘測(cè)內(nèi)容有直觀的幫助。其主要包括礦物中的硫含量、灰分、有害元素、微量元素以及礦物的熱量的指標(biāo)，這些指標(biāo)直綜合決定了開采出地質(zhì)礦物的性質(zhì)，對(duì)以上指標(biāo)的的研究就是礦物性質(zhì)的質(zhì)量報(bào)告。地質(zhì)評(píng)價(jià)是地質(zhì)礦物性質(zhì)研究的核心內(nèi)容，主要是根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)地質(zhì)礦物的質(zhì)量整體進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括礦物特征、環(huán)境以及可利用方向等內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。

1.2 礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)的目的

礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)可以對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)、生產(chǎn)以及利用提供指導(dǎo)和根據(jù)，有助于提高能源的利用率，促進(jìn)礦產(chǎn)資源開采行業(yè)的發(fā)展。礦物性質(zhì)研究與評(píng)價(jià)含有多方面的內(nèi)容，包括對(duì)礦石變化規(guī)律的研究與評(píng)價(jià)、對(duì)地質(zhì)礦物特征的研究與評(píng)價(jià)、對(duì)地質(zhì)礦物生成環(huán)境的研究與評(píng)價(jià)、對(duì)地質(zhì)礦物可選性的研究與評(píng)價(jià)、對(duì)礦物加工利用的適應(yīng)性的研究與評(píng)價(jià)以及對(duì)開采關(guān)設(shè)備的適應(yīng)性的研究與評(píng)價(jià)等等[1]。

2 我國礦山地質(zhì)勘探中礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀分析

礦產(chǎn)資源在我國的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著主要的位置，我國的能源儲(chǔ)量豐富，多年來礦產(chǎn)資源為我國的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了源源不斷的動(dòng)力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及我國能源結(jié)構(gòu)逐漸改變優(yōu)化，我國對(duì)礦產(chǎn)資源的需求由粗放型逐漸向精細(xì)型開始轉(zhuǎn)變，對(duì)礦物性質(zhì)的要求越來越高。但是礦產(chǎn)資源作為我國主要能源的來源，是難以改變的。多年來，我國在礦山地質(zhì)勘探中多注重礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于礦物性質(zhì)的研究和評(píng)價(jià)并不重視，一定程度上導(dǎo)致了我國的礦產(chǎn)資源利用率比較低，這主要是受限于時(shí)代的發(fā)展。我國的地質(zhì)礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)目前在大部分情況下仍停留于數(shù)據(jù)層面，而對(duì)于其背后蘊(yùn)藏的意義和價(jià)值利用并不高，對(duì)于其可以提供的指導(dǎo)價(jià)值和依據(jù)價(jià)值并不重視。

3 地質(zhì)礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)的內(nèi)容和意義

長(zhǎng)期以來，我國的礦產(chǎn)資源的利用主要是作為一次性能源用和煉焦用，能源的可利用率低。礦產(chǎn)資源作為一種不可再生資源，提高其利用率可以有效節(jié)約能源，我國的能源利用并不精細(xì)，造成了大量的資源浪費(fèi)，也對(duì)環(huán)境造成了污染。而礦物性質(zhì)的研究和評(píng)價(jià)可以充分顯示礦物的組成成分，根據(jù)不同的成分可以進(jìn)行綜合、科學(xué)、合理的利用，提高礦產(chǎn)資源的利用率，也提高能源開采工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低環(huán)境污染。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對(duì)于多項(xiàng)原料的需求日益增長(zhǎng)，地質(zhì)礦物中含有大量的其他化工原料，礦山地質(zhì)勘探時(shí)對(duì)礦物性質(zhì)進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)有助于多項(xiàng)原料的利用，緩解我國對(duì)于原材料需求緊張的局面。

3.1 地質(zhì)礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容

3.1.1 對(duì)地質(zhì)礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)

主要是對(duì)礦產(chǎn)資源的成分和性質(zhì)進(jìn)行研究評(píng)價(jià)。包括：硫含量、灰分以及發(fā)熱量等指標(biāo)。以上指標(biāo)的決定了地質(zhì)礦物的質(zhì)量，根據(jù)“揮發(fā)分產(chǎn)率的分級(jí)”（MT/T849—2000），礦物的揮發(fā)分等級(jí)可以分為特高、高、中高、中等、低、特低六個(gè)等級(jí)；以“礦物軟化的溫度分級(jí)”（MT/T853.1—2000）為依據(jù)，將礦物的ST分為高、較高、中等、較低和低五個(gè)等級(jí)。以上評(píng)價(jià)主要是對(duì)礦產(chǎn)資源能量釋放能力的評(píng)價(jià)，與地質(zhì)礦物本身的特性呈正相關(guān)關(guān)系。

圖1 揮發(fā)分產(chǎn)率與焦油回收率的關(guān)系

圖2 出爐數(shù)與焦油回收率的關(guān)系

3.1.2 對(duì)稀有元素和微量元素的評(píng)價(jià)和研究

地質(zhì)礦物中混有大量的稀有元素和微量元素，對(duì)其進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)是提高資源利用率的重要手段之一。研究和評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要分為種類和數(shù)量。通常情況下礦物中含有的稀有元素和微量元素主要為釩、鈾、鎵、鍺等元素，對(duì)其含有的種類和數(shù)量進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)有助于礦產(chǎn)資源工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)于這些元素的開發(fā)和利用，避免造成了造成。此外，地質(zhì)礦物中還存在很多有害元素，對(duì)于有害元素進(jìn)行研究評(píng)價(jià)，有助于礦產(chǎn)資源使用過程中提前進(jìn)行去除和處理，避免造成環(huán)境污染和影響人體的健康。

3.1.3 對(duì)地層特征進(jìn)行研究評(píng)價(jià)

地質(zhì)礦物性質(zhì)的研究和評(píng)價(jià)還有一個(gè)重要的內(nèi)容就是地層特征，對(duì)地層特征進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)有助于了解礦物形成的環(huán)境特點(diǎn)，并且可以對(duì)礦產(chǎn)資源形成的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)一步判斷，礦物的成分、性質(zhì)、質(zhì)量等，根據(jù)以上的分析可以初步判斷礦產(chǎn)資源的使用途徑，比如對(duì)地質(zhì)礦物的反射率進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)，可以判斷開采出的礦物是混配還是單種的商品。

3.2 地質(zhì)礦物性質(zhì)研究和評(píng)價(jià)的重要意義

3.2.1 為提取礦物中的微量元素提供依據(jù)

地質(zhì)礦物中含稀有元素和微量元素，這些元素的價(jià)值甚至高于礦物本身的價(jià)值，它們大多數(shù)都是寶貴的化工原料，在世界上儲(chǔ)量較少，價(jià)值很高比如釩、鈾、鎵、鍺等。但是我國的礦產(chǎn)資源長(zhǎng)期以來都是作為一次性能源進(jìn)行利用，對(duì)于其中含有的稀有元素和微量元素并沒有有效利用，造成了巨大的浪費(fèi)。對(duì)礦物性質(zhì)進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)有助于對(duì)稀有元素和微量元素的含量和種類進(jìn)行總結(jié)，通過積極發(fā)展該類技術(shù)，利用地質(zhì)礦物中的稀有元素和微量元素可以實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的二次利用，極大的提高可開采資源的利用率。對(duì)礦物進(jìn)行分級(jí)利用，提高其附加價(jià)值，雖然現(xiàn)階段，在地質(zhì)礦物中對(duì)稀有元素和微量元素進(jìn)行利用的技術(shù)還不成熟，但是對(duì)其進(jìn)行研究評(píng)價(jià)有助于該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，也有助于前瞻性的指導(dǎo)開發(fā)價(jià)值。

3.2.2 為規(guī)避地質(zhì)礦物中的有害元素提供依據(jù)

全球變暖已經(jīng)成為世界關(guān)注的環(huán)境問題之一，造成這一問題的主要原理是人類工業(yè)的發(fā)展對(duì)于化石燃料的燃燒和利用，釋放出大量的溫室氣體。最為主要的溫室氣體是二氧化碳和二氧化硫，對(duì)環(huán)境造成了巨大的影響。近年來，已經(jīng)多次出現(xiàn)了暖冬現(xiàn)象，南極和北極的冰川也不斷的縮小，我國的北方地區(qū)也出現(xiàn)了多次霧霾天氣，這些現(xiàn)象已經(jīng)證明了人類利用化石能源對(duì)環(huán)境造成的影響。礦物燃燒時(shí)大量的有害成分進(jìn)入到空氣中造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)我們的生活也造成了巨大的影響。炭中有害元素的危害在短期內(nèi)不一定會(huì)顯現(xiàn)，但如果超過了大自然的凈化能力，出現(xiàn)了聚集效應(yīng)，就一定會(huì)造成惡劣的后果。對(duì)地質(zhì)礦物性質(zhì)進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)可以分析出礦產(chǎn)資源中有害元素的含量和成分，在利用礦產(chǎn)資源時(shí)針對(duì)性的進(jìn)行去除處理，降低有害元素帶來的影響，達(dá)到清潔利用的目的。

3.2.3 提高礦產(chǎn)資源的利用率

能源危機(jī)是人類一直關(guān)注的話題之一，化石能源是不可再生的資源，其對(duì)于人類的發(fā)展至關(guān)重要。尤其是我國的油氣資源不足，礦物儲(chǔ)量相對(duì)豐富，也是我國能源結(jié)構(gòu)中的主要組成，占比達(dá)到70%以上。雖然近年來，不斷優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，逐步降低礦產(chǎn)資源所占的比例。但是在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，地質(zhì)礦物還是我國主要的能源來源之一，對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活至關(guān)重要。因此，礦物性質(zhì)的研究和評(píng)價(jià)有助于提高礦產(chǎn)資源的利用率，根據(jù)礦產(chǎn)資源的不同指標(biāo)和成分，通過分級(jí)使用，充分發(fā)揮其的作用，做到趨利避害、量才而用，避免不當(dāng)利用造成的資源浪費(fèi)。

4 結(jié)語

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，礦產(chǎn)資源對(duì)于我國的工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。在礦山地質(zhì)勘探中進(jìn)行礦物性質(zhì)的研究和評(píng)價(jià)有助于提高能源的利用率，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，規(guī)避有害因素，為多項(xiàng)資源的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)。尤其是隨著科技的發(fā)展，未來礦產(chǎn)資源的利用必將趨向于多樣化和綜合性，因此對(duì)其進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)意義非凡。