貴州錳礦資源現(xiàn)狀簡(jiǎn)析及發(fā)展建議

吳 昊，王自國(guó)，路 萌

(1. 中國(guó)煤炭地質(zhì)總局勘查研究總院，北京 100039； 2. 中關(guān)村高科技產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心，北京 100142)

我國(guó)是全球第一大錳礦資源消費(fèi)國(guó)，近年來(lái)錳礦的對(duì)外依存度逐年提高，2019年的對(duì)外依存度達(dá)90%，進(jìn)口來(lái)源主要包括南非、澳大利亞、加納、加蓬等少數(shù)國(guó)家(圖1)。為了保障我國(guó)錳礦資源戰(zhàn)略安全，國(guó)務(wù)院《找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要(2011—2020年)》把錳礦列為重點(diǎn)礦種之一，提出了三年、五年、八年至十年的勘查目標(biāo)任務(wù)。近幾年，我國(guó)錳礦資源勘查有重大進(jìn)展，新增資源總量12 億t，其中貴州省實(shí)現(xiàn)錳礦找礦重大突破，查明了亞洲最大的錳礦資源。依托中國(guó)工程院重大咨詢(xún)項(xiàng)目“國(guó)家關(guān)鍵礦產(chǎn)及其材料產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略研究”，收集了貴州省錳礦資源資料數(shù)據(jù)，分析探討了該省錳礦資源現(xiàn)狀，并提出發(fā)展建議。

1 貴州省錳礦資源現(xiàn)狀

貴州省是中國(guó)的能礦資源大省之一，具有優(yōu)越的成礦地質(zhì)構(gòu)造背景。貴州的中東部、西部和南部地區(qū)分別位于全國(guó)26個(gè)重要成礦區(qū)帶中的上揚(yáng)子?xùn)|緣成礦帶、上揚(yáng)子西緣成礦帶和南盤(pán)江-右江成礦帶。截至2017年底，全省已發(fā)現(xiàn)各類(lèi)礦產(chǎn)137種，占全國(guó)172種的79.65%，查明有資源儲(chǔ)量的礦產(chǎn)89種，占全國(guó)162種的54.94%；煤、磷、鋁、錳、金、汞、銻、重晶石等23種礦產(chǎn)位居全國(guó)前列。貴州省地礦局對(duì)全省已發(fā)現(xiàn)的所有礦種均進(jìn)行了不同程度的勘查，累計(jì)發(fā)現(xiàn)礦床、礦點(diǎn)2 904處，累計(jì)探明世界級(jí)超大型礦產(chǎn)地18處、大中型礦產(chǎn)地605處，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過(guò)30萬(wàn)億元。

錳礦是貴州省的優(yōu)勢(shì)礦種之一，截至2019年底，貴州省錳礦資源產(chǎn)地59個(gè)，保有錳礦資源(儲(chǔ)量)83 528.2 萬(wàn)t(圖2)，比2018年的75 658.1 萬(wàn)t增長(zhǎng)了10.4%，位居全國(guó)第一。貴州省的錳礦主要形成于二疊紀(jì)和南華紀(jì)。二疊紀(jì)錳礦分布在遵義、水城等地區(qū)，由省地礦局102地質(zhì)隊(duì)負(fù)責(zé)找礦工作[1]；南華紀(jì)錳礦分布在松桃、萬(wàn)山等地區(qū)，由103地質(zhì)隊(duì)負(fù)責(zé)找礦工作。貴州省二疊紀(jì)和南華紀(jì)的代表性錳礦床特征見(jiàn)表1。

1.1 貴州二疊紀(jì)錳礦

貴州遵義地區(qū)的二疊紀(jì)錳礦是我國(guó)重要的錳礦資源基地之一，近些年在貴州遵義錳礦國(guó)家整裝勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)等項(xiàng)目的支持下，貴州省地礦局進(jìn)行了針對(duì)性的找礦對(duì)比研究，進(jìn)一步明確了遵義-水城地區(qū)二疊紀(jì)錳礦的找礦方向及其巨大的找礦潛力，對(duì)我國(guó)錳礦資源的安全保障具有重大意義[2-6]。

具有代表性的二疊紀(jì)錳礦有銅鑼井-深溪錳礦和徐家寨錳礦。銅鑼井-深溪錳礦位于同沉積斷層控制下的遵義Ⅱ級(jí)裂谷盆地內(nèi)，屬于深溪-八里錳礦成礦帶，礦體賦存于二疊系中統(tǒng)茅口組三段，礦石以碳酸錳礦石為主，包括菱錳礦、水褐錳礦、鈣菱錳礦、錳方解石等，礦石品位在10%～33.21%，成分具有低磷、高鐵的特點(diǎn)。徐家寨錳礦位于水城Ⅱ級(jí)裂谷盆地內(nèi)，屬于水城-格學(xué)錳礦成礦帶，礦體賦存于二疊系中統(tǒng)茅口組二段，礦石以氧化錳礦石為主，包括硬錳礦、軟錳礦等，是貴州省為數(shù)不多的氧化錳礦床之一，礦石品位在13.12%～34.64%，成分具有高磷、低鐵的特點(diǎn)。

1.2 貴州南華紀(jì)錳礦

1958年在貴州省松桃縣大塘坡村鐵礦坪首次發(fā)現(xiàn)了南華紀(jì)錳礦，經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，貴州松桃、湖南花垣和重慶秀山逐漸形成了著名的黔湘渝地區(qū)南華紀(jì)“大塘坡式”錳礦資源基地，有“錳三角”之稱(chēng)。

具有代表性的南華紀(jì)錳礦有普覺(jué)、高地、道坨和桃子坪4個(gè)超大型錳礦，其中高地超大型錳礦中發(fā)現(xiàn)了特大型富錳礦。4個(gè)超大型錳礦均位于南華裂谷盆地內(nèi)，屬于武陵巨型錳礦成礦帶，礦石以碳酸錳礦石為主，包括菱錳礦、鈣菱錳礦、錳方解石等，礦石品位在10%～29.21%，其中富錳礦平均品位25.75%，成分具有高磷、低鐵的特點(diǎn)。

劉志臣等[7]認(rèn)為貴州省的二疊紀(jì)錳礦床主要成礦特征與南華紀(jì)錳礦床主要成礦特征有異曲同工之妙，二者均屬于“內(nèi)生外成”模式，即來(lái)自地幔的錳質(zhì)主體沿深斷裂上涌后，積聚形成了高溫高壓的含硫富錳流體藏，之后同沉積斷層在地幔柱的影響下發(fā)生垂向發(fā)育，導(dǎo)致流體藏沿?cái)嗔寻l(fā)生大規(guī)模滲漏噴溢，最終在盆地中心形成錳礦床。據(jù)此理論，貴州省二疊紀(jì)錳礦與南華紀(jì)錳礦具有良好的成礦背景，且今后的找礦潛力巨大。

2 貴州省錳礦找礦大突破

普覺(jué)、高地、道坨、桃子坪4個(gè)超大型錳礦是國(guó)務(wù)院《找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要(2011—2020年)》以及貴州錳礦國(guó)家整裝勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)項(xiàng)目的重要找礦成果和突破。

過(guò)去的錳礦找礦方法是沿用前蘇聯(lián)科學(xué)家在20世紀(jì)40年代提出的沉積型錳礦找礦理論，2005年起，省地礦局以周琦為首的103地質(zhì)隊(duì)找礦團(tuán)隊(duì)立足貴州錳礦成礦條件，在大量野外考察、勘查的基礎(chǔ)上提出“古天然氣滲漏沉積成錳”成礦理論[8-10]。這一理論不同于國(guó)外的盆地邊緣或海邊成礦理論，認(rèn)為錳礦成礦是在一些裂谷盆地中心地方成礦，物質(zhì)來(lái)源于地幔，并且跟古天然氣、烴類(lèi)氣體融合。

依據(jù)這一新理論，貴州先后發(fā)現(xiàn)了亞洲最大的普覺(jué)(西溪堡)[11-12]、亞洲第二的高地、亞洲第三的道坨[13-14]和亞洲第五的桃子坪等四個(gè)世界級(jí)隱伏超大型錳礦床，其中高地超大型錳礦床中的富錳礦資源量達(dá)到特大型規(guī)模，從而成為我國(guó)第一個(gè)特大型富錳礦床[15]?，F(xiàn)已查明普覺(jué)超大型錳礦儲(chǔ)量1.92 億t[16]、高地超大型錳礦儲(chǔ)量1.61 億t(其中富錳礦儲(chǔ)量7 166.84 萬(wàn)t)[17]、道坨超大型錳礦儲(chǔ)量1.42 億t[18]、桃子坪超大型錳礦儲(chǔ)量1.06 億t[19]。目前，貴州銅仁地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的超大型錳礦床數(shù)量占全球超大型錳礦床總數(shù)的約三分之一，已探明錳礦石資源儲(chǔ)量達(dá)到7.08 億t，新增錳礦資源量6.6 億t，富錳礦超過(guò)1 億t，成為全球另一個(gè)世界級(jí)錳礦資源富集區(qū)，且錳礦資源潛力巨大[20]。這一成果實(shí)現(xiàn)了我國(guó)錳礦地質(zhì)找礦有史以來(lái)的最大突破，改變了我國(guó)錳礦勘查的開(kāi)發(fā)利用格局，保障了我國(guó)錳礦資源的戰(zhàn)略安全。

3 貴州省錳礦開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

3.1 貴州省錳礦山企業(yè)現(xiàn)狀

截至2019年底，貴州省錳礦山企業(yè)有42家，包括大型企業(yè)9家、中型企業(yè)22家、小型企業(yè)10家，相比2018年的46家企業(yè)，減少了4家中型企業(yè)；從業(yè)人員2 179人，相比2018年的1 209人增長(zhǎng)了約80%。2016—2019年貴州省錳礦山企業(yè)數(shù)量及從業(yè)人員見(jiàn)表2。

表2 2016—2019年貴州省錳礦山企業(yè)數(shù)量及從業(yè)人員

產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)狀況方面，截至2019年底，貴州省錳礦山產(chǎn)量166.71萬(wàn)t，實(shí)際采礦量175.3萬(wàn)t，超出約8.6 萬(wàn)t；比2018年的84.9萬(wàn)t增長(zhǎng)了約96.4%。2019年貴州錳礦企業(yè)的礦業(yè)總產(chǎn)值為107 174.9萬(wàn)元，是2018年總產(chǎn)值的1.93倍；2019年綜合利用產(chǎn)值10 176.95萬(wàn)元，比2018年下降了27.8%。2019年貴州錳礦產(chǎn)品的銷(xiāo)售收入為78 335.9萬(wàn)元，是2018年收入的2.6倍；但是4 984.99萬(wàn)元的利潤(rùn)總額比2018年的8 779.34萬(wàn)元下降了43.4%。詳見(jiàn)表3。

表3 2016—2019年貴州省錳礦山企業(yè)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)狀況

3.2 貴州省錳礦選冶現(xiàn)狀

貴州省錳礦礦石的73%為低品位碳酸錳礦石，其品位大量分布在15%～20%，有用組分嵌布粒度大部分在30 μm以下，在選礦上存在一定難度，而且如果利用磨礦使礦石達(dá)到重選、浮選等所需的單礦石范圍，則其流程成本較高，經(jīng)濟(jì)效益極差。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和探索，目前的選礦方法是先將礦石破碎至一定粒度(一般為0～10 mm)后，利用礦物顆粒之間的品位差異，采用磁選的方法進(jìn)行恢復(fù)地質(zhì)品位的簡(jiǎn)單選礦，該方法能夠有效地控制成本，優(yōu)化錳礦資源的開(kāi)發(fā)利用[21]。

由于貴州省碳酸錳礦石無(wú)法利用選礦達(dá)到火法冶金的技術(shù)指標(biāo)要求，因此不適合在鐵合金方向開(kāi)發(fā)利用。錳礦石雖然品位低，但具有酸溶性好且重金屬含量普遍較低的特點(diǎn)，比較符合生產(chǎn)電解金屬錳的技術(shù)指標(biāo)的要求，并且能有效地控制成本。所以目前采用濕法冶金的開(kāi)發(fā)利用方式，即先對(duì)礦石進(jìn)行酸浸除雜處理，然后對(duì)固液分離后的溶液進(jìn)行電解來(lái)生產(chǎn)電解金屬錳[21]。

4 建 議

1)貴州省錳礦找礦大突破具有革命性，且意義重大。下一步要加快貴州錳礦的開(kāi)發(fā)與利用，形成“勘查、科研、開(kāi)發(fā)、成品”的產(chǎn)業(yè)鏈；此外，應(yīng)在全國(guó)推廣貴州省在錳礦深部找礦理論與方法上的創(chuàng)新與成就，為國(guó)家的找礦基地開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈條形成做出貢獻(xiàn)。

2)針對(duì)貴州錳礦埋藏深、品位低等特點(diǎn)，下一步可以借助大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)深部隱伏富錳礦的“探采選冶”，建設(shè)大型、安全、高效、智慧的未來(lái)礦山，全面提升礦山生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、管理效益、安全效益，以實(shí)現(xiàn)深部富錳礦的高質(zhì)量開(kāi)發(fā)利用，并形成技術(shù)示范。

3)上游行業(yè)應(yīng)完善資源開(kāi)采和礦山企業(yè)的相關(guān)配套措施，培養(yǎng)一批大中型多品種的錳礦礦山企業(yè)；中游行業(yè)應(yīng)不斷加強(qiáng)和提高加工利用能力和效率，調(diào)整發(fā)展思路，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)布局；下游行業(yè)應(yīng)整合市場(chǎng)資源，重視和提高對(duì)資源的合理利用，尤其是對(duì)尾礦的利用水平。