铬矿主要用于冶炼铬铁,然后生产不锈钢,其消耗量约占铬矿总消耗量的80%。其次,用于化学工业和耐火材料工业。
我国铬矿资源贫乏,储量仅占世界储量的0.15%,分布分散,矿床规模小,矿石品位差。据有关统计,1952年至1994年,中国共进口铬矿868万吨,年均进口20.7万吨。供需矛盾十分突出。为了利用国外资源,我们需要了解国外的铬矿。
一、国外铬矿的种类和储量
铬矿产于镁铁质-超镁铁质层状分异岩体和蛇纹石中幔源超镁铁质岩石中。根据矿床的形成机制和赋存形态,前者呈层状,后者呈块状(豆荚状)。
世界铬矿储量约14亿吨,矿石储量基数约44亿吨。其中81%的储量和93%的储量基础是层状的,被南非的Bushveld岩体和津巴布韦的巨石中的铬矿所占据。层状矿床包括美国蒙大拿州的Stilwater、巴西伊亚的Campomosso、印度奥里萨邦的Kutak、芬兰的Kemi等。属于块状类型,如哈萨克斯坦的东斯克矿床群。根据东斯克矿近日公布的数据,该矿已确认矿石量3亿吨t( Cr2O343%~44% ~ 44%),数据量约10亿吨。目前,该矿由哈萨克斯坦国有的东斯克采矿和选矿公司生产。1992年,它宣称自己是世界上最大的铬生产矿。
根据日本1995年铁矿年鉴,1994年世界铬矿总产量为933.22万t。表1列出了主要铬矿生产国的近期产量。
表1 1990-1994年世界铬矿产量(万吨)
(A)南乌拉尔地质调查局
乌拉尔造山带约400 km ~ 450 km,是早侏罗世东欧板块和哈萨克斯坦板块挤压碰撞形成的。在这个造山带的两个板块之间,有各种地质体,它们具有不同的地质特征,如洋壳、地幔、岛弧、边缘海和古乌拉尔海的微小地块。东欧板块与稳定地台的关系在于,早泥盆世,古乌拉尔海洋壳已向东欧板块凸出,特别是中石炭世至早二叠世两大板块碰撞后,形成向西的异地推覆,东欧板块形成蛇绿岩套。
乌拉尔南部的这个推覆体中有许多特征地质体。其中最大的Sakmala岩体由志留系和泥盆系组成,由覆盖层和各种岩相的超镁铁质岩和其他蛇纹岩骨架组成。其中有大型超镁铁质岩体,如肯皮赛、哈巴雷、哈利洛夫等。铬铁在肯皮赛超镁铁质岩体中发现。
(2)埃尔米特地区的地质和铬矿
肯赛超镁铁质岩体主要由蛇纹石纯橄榄岩和钠长石橄榄岩组成。被橄榄岩和橄榄岩-角闪石包围,规模南北长70 km ~ 75 km,东西宽32km,面积1200km2。岩体厚度北部2.5公里,南部16公里以上。
肯赛超镁铁质岩体的成因被认为是由超镁铁质岩浆在现址侵入形成的。同一岩体经过区域变质作用后,上部为角闪岩相,下部为麻粒岩相。橄榄石-斜方辉石地热温标和橄榄石-尖晶石地热温标显示,达到再平衡时的温度约为700℃。因此,这与Zonenshain等人(1984)的认识是一致的,即地幔深部的超镁铁质岩石是逆冲碰撞产生的蛇绿岩套的捕虏体。
铬矿分布在肯皮赛超镁铁质岩体的北部和东南部,已知约160处。北部巴丹申斯克隆起发现的所有小型矿床,一般都是低Cr含量[Cr/(Cr+Al)];此外,沿南部穹隆分布的所有高品位大型富矿都称为东斯克矿床群。在这个穹窿带的西侧,分布着“青年”等10多处矿床,西侧的矿床以160° ~ 750°的角度倾斜。中国东部有11个矿床,倾角为O0°~ 500°。
所有矿床均产于纯橄榄岩中,以基岩、鞘状和芋头状产出。
总的来说,大多数矿床都产在某一层位。“青年”矿床是该区最大的矿体,规模为1500米×400米,厚140米。已确认的矿石量为6500万吨,Cr2O3含量为44.8%。连同待开发的“中央”矿床,它位于地表以下约1300米处,估计矿石量为2亿吨。
总的来说,矿床与纯橄榄岩母岩之间的界线是清楚的。该矿床90%以上(体积%)为铬铁矿,其余< 10%为硅酸盐矿物,如蛇纹石、水镁石和滑石。矿石具有浸染状、不规则球状(结节状)、块状、鞘状(扁豆状)等构造。铬铁矿的粒度为1 mm ~ 15 mm,一般为矿体中心的粗粒。铬铁矿中Cr/(Cr+Al) = 0.80-0.83,显示相对均匀性;反之,Mg/(Mg+Fe2+)变化(0.55 ~ 0.79),Ti含量低(< 0.3%wt)。巴木申空旗地区铬铁矿床和橄榄石母岩中的铬酸盐成分与高山铬铁矿相似。有角闪石、橄榄石、斜方辉石、金云母钠、贱金属硫化物、铂族矿物:硫钉锇石、硫锇石、OS-LR-Ni-Cu-Fe-LR-OS硫化物、Ru-LR-OS硫化物成为包裹体。
关于该区铬矿的成因,克拉夫琴科(1986)认为超镁铁质岩浆的侵入是由铬铁矿熔体的连续侵入引起的,因为透镜状铬铁矿的纯橄榄岩中有铬铁矿的分支和贯穿铬铁矿的脉状纯橄榄岩的存在。
(3)东斯克煤矿生产现状
这个矿床群是由前苏联地质学家大卫·达洛格于1936年发现的。露天开采始于1938年。1973年,修建了选矿场,修建了东斯克矿。1981年,“青年矿”开始坑内开采,1992年产量360万吨,超过南非的336万吨。现在年产能400万吨,由“哈萨克斯坦40周年”矿和“青年”矿生产。前者为露天开采,生产能力约200万吨。未来要生产的主力矿是“青年矿”,年产能约200万吨。按满负荷计算,它将有30年的寿命。采用无底柱分段崩落采矿法,生产成本很低。矿石分为Cr2O3≥45%的高品位矿石和Cr2O3 < 45%的中低品位矿石(低于38%为低品位矿石,需选矿)。粉矿(0~10mm)和块矿(10mm~60mm)的产量比为4∶6。为了提高粉矿的附加值,正在与美国AIOC公司联合建设一座拥有球团设备的工厂。
该矿石除供应哈萨克斯坦和俄罗斯铁合金厂外,1992年还出口到中国、日本和欧洲国家,共计82万吨。1994年计划生产260万吨。生产能力的减少是由于1994年独联体需求的减少和哈萨克斯坦矿石价格的上涨,使得用户从印度进口低价矿石。
三。未来生产前景
南非Bushveld岩体中铬矿的预计储量为9.6亿t,为层状矿床,最大厚度为2m(正负)。
邓斯克矿床群是一个大型块状矿床。虽然面临深度开发的技术难题,但目前的浅层开发成本低于南非。未来最大的问题是矿石运输。无论是出口欧共体还是远东,铁路运输都要经过俄罗斯,所以自由度较少。但在未来,东斯克矿作为铬矿的供应源仍将占据重要地位。
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