中国石膏矿产资源开发利用情况报告 精品.docx
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中国石膏矿产资源开发利用情况报告
XX联合会
第一章石膏矿资源概述
石膏是非金属硫酸盐类中的硫酸钙矿物,其应用领域广泛,主要用于建筑材料方面,可作水泥缓凝剂、建筑用石膏制品及胶结材料等;在农业中用作土壤改良剂、肥料及农药;还可应用于造纸、油漆、橡胶、陶瓷、塑料、纺织、食品、工艺美术、文教及医药等方面;在缺乏其他硫资源时,也可作为制造硫酸、硫酸氨的原料。
一、矿石矿物原料特点
一般所称石膏可泛指石膏和硬石膏两种矿物。
石膏为二水硫酸钙(Ca[SO4]·2H2O),又称二水石膏、水石膏或软石膏,理论成分CaO32.6%,SO346.5%,H2O+20.9%,单斜晶系,晶体为板状,通常呈致密块状或纤维状,白色或灰、红、褐色,玻璃或丝绢光泽,硬度为2,解理平行{010}完全,密度2.3g/cm3;硬石膏为无水硫酸钙(Ca[SO4]),理论成分CaO41.2%,SO358.8%,斜方晶系,晶体为板状,通常呈致密块状或粒状,白、灰白色,玻璃光泽,硬度为3~3.5,解理平行{010}完全,密度2.8~3.0g/cm3。
两种石膏常伴生产出,在一定的地质作用下又可互相转化。
中国石膏矿石类型的划分,按石膏与硬石膏矿物的含量分为石膏和硬石膏两大类,矿石中石膏矿物含量大于等于硬石膏矿物含量的称为石膏类矿石,否则称为硬石膏类矿石。
在石膏类矿石中,当石膏与石膏加硬石膏之和的比例大于或等于75%,称为石膏矿石,小于75%至大于或等于50%时,称为硬石膏-石膏矿石;在硬石膏类矿石中,当上述比例小于50%至大于或等于25%时,称为石膏-硬石膏矿石,小于25%时称为硬石膏矿石。
按石膏的结晶形态、结构及物质成分又分为:
纤维石膏、巨-伟晶石膏、石膏、泥质(粘土质)石膏、碳酸盐质石膏、硬石膏-石膏、泥质(粘土质)硬石膏-石膏、碳酸盐质硬石膏-石膏、石膏-硬石膏、泥质(粘土质)石膏-硬石膏、碳酸盐质石膏-硬石膏、硬石膏、泥质(粘土质)硬石膏及碳酸盐质硬石膏共14个亚类。
纤维石膏矿石质纯,呈乳白、蜡黄色,具纤维状结构,常呈脉状、网状、透镜状或薄夹层与石膏、硬石膏层一起产出;巨-伟晶石膏矿石呈蓝灰色,主要由晶簇状和粒状石膏及粘土矿物组成;石膏(或称普通石膏)矿石,呈白、灰白、淡青、浅黄色,块状构造为主,粒状结构,主要矿物为二水石膏,少量硬石膏,二者之和大于85%,含少量白云石、方解石及粘土矿物,质纯的普通石膏无色透明的称透明石膏(透石膏),重结晶呈细粒状集合体的称雪花石膏(结晶石膏);泥质(粘土质)石膏矿石呈灰、蓝灰、灰黑色,主要矿物为石膏,少量硬石膏、蒙脱石、水云母、白云石、方解石及石英、有机质、沥青,具板状、纤维状、粒状变晶结构,土状、块状、纹层状、星点状构造。
夹泥质、粉砂质微细条带;碳酸盐质石膏矿石呈灰、深灰色,粒状、角砾状构造,主要矿物为石膏,含白云石、方解石、硬石膏;硬石膏矿石呈白、灰、浅蓝色,致密坚硬,局部半透明,主要矿物为硬石膏,少量石膏,二者之和大于85%,少量蒙脱石、水云母、白云石、方解石及天青石,具粒状、鳞片状、柱状、纤维状变晶结构,团块状、纹层状、斑状、角砾状构造。
除纤维石膏化学成分较稳定外,各类石膏矿石的化学成分因产地而异,某些产地不同类型石膏矿石的化学成分见表4.18.1。
表4.18.1某些产地不同类型石膏矿石的化学成分
二、用途与技术经济指标
石膏在中国现代工业中,年产量的93%用作水泥缓凝剂。
水泥中加入石膏,可使其凝结时间合理,避免快凝现象,并可提高强度和抗冻性,降低干缩率,但其掺入量一般不超过3.5%。
用石膏制作的板材、墙体构件等建筑制品,具有质轻、抗震、隔音、隔热、阻燃、装饰性能好,便于高效机械化生产,提高施工速度等诸多优点,已成为一种发展迅速的新型建筑材料,需求量日益增长。
用石膏作建筑胶结材料,用于建筑砂浆和隔热混凝土,制作屋面、瓦及天花板等。
石膏在造纸、油漆、橡胶、化工、塑料、纺织工业中用作填料。
缺硫地区可用以制硫酸,但不经济。
在农业上用石膏做钙、硫养料,可提高农作物产量。
此外,石膏还广泛应用于医药、食品、制作模型及艺术品等诸多方面。
不同用途对石膏的种类、含量有不同的要求,石膏的分级和用途见表4.18.2。
不同用途对石膏矿石中的杂质也有不同的限制,如纸面石膏板对K、Na、Cl含量;医用及食品用石膏对As、S、Se、Cr、F、Cl、MgCl2的含量;建筑、医用及食品对石膏中的放射性元素的含量均有限制,可在具体指标中确定。
表4.18.2石膏的分级和用途
三、矿业简史
中国是世界上较早利用石膏的国家之一。
古籍《神农本草经》就有关于石膏的发现与利用的记载。
唐代(公元618~907年)以后,湖北房县与应城、山西汾阳与灵石、甘肃敦煌、山东蒙阴、江苏徐州及陕西汉中等地,相继发现并开采石膏,用作药物和制豆腐的凝固剂等。
20世纪初以来,随着中国近代工业的兴起,石膏在工农业生产中的利用日益广泛,湖北应城占资源与地利优势,先发展起来,1917年产量曾达14万t,当时湖南湘潭与浏阳,山西平陆、介休、大同等地石膏年产量共计近1万t,安徽贵池与休宁,云南楚雄等地也有少量产出。
1937年后,日本侵略者曾在山西太原与灵石等地掠夺开采石膏,当时抗战后方有四川达县等矿进行开采。
抗日战争胜利后,因中国经济不景气,大多数石膏矿井关闭,至1949年只剩湖北应城、四川达县、山西太原和晋城等几家石膏生产矿山,全国石膏年产量仅1.6万t。
中国石膏矿床地质工作开展较早。
1925年谢家荣、刘季辰发表《湖北应城膏盐矿床报告》,1937年王曰伦发表《中国石膏矿》,1943年何春荪发表《中国石膏矿资料撮要》,1949年刘国昌发表《中国之主要石膏矿》,上述著作对20多处石膏矿床均已记述,对中国石膏矿的成因也有所研究。
但是,1949年前开采矿山均未进行过正规的地质勘探工作,矿产资源不清。
1949年中华人民共和国成立后,国家对石膏矿投入大量地质勘查工作。
建材和地矿等系统的地质队,在50年代即对湖北应城、四川达县、山西太原等石膏矿进行勘查,以满足老矿恢复与扩建的需要;60年代勘探了山西灵石、山东大汶口、四川大为等矿,为新建石膏矿山建设提供资料;70年代不仅勘探了河北邢台、安徽定远和邳县、宁夏中卫等矿,并且勘探了江苏南京,湖南邵东、江西永新等硬石膏矿,开辟了水泥与农用石膏的新途径;80~90年代勘探了河北隆尧、山东枣庄和平邑、湖北荆门与当阳、湖南澧县、四川渠县、云南红河和武定、陕西西乡等众多矿床,极大的丰富了中国的石膏矿资源。
同时,在石膏找矿中也有重大突破,新发现一大批矿产地,尤其是在缺膏地区发现并探明了广东三水和四会、辽宁辽阳、吉林通化等矿,为扭转石膏资源分布不平衡,满足水泥工业发达地区就近解决石膏供应而做出了贡献。
经过40多年的努力,已经掌握了中国石膏资源的分布和成矿规律,所探明的丰富储量,为中国石膏XX高速持续发展提供了保证。
中国的石膏矿山开采,在1949年前全靠手工操作,生产水平低下,直至中华人民共和国成立后才迅速发展起来。
国家投资首先恢复建设湖北应城、四川渠县、山西太原和晋平等矿,逐步实现半机械化至机械化生产,加上几处私营小矿生产,1952年全国石膏产量12万t,改变了以往长期依赖进口石膏的局面。
随着水泥工业发展,石膏需要量的增加,通过老矿扩大生产,并新建山西灵石、青海西宁、甘肃天祝等石膏矿,满足了当时的需求。
1958年由于片面追求产量,采掘失调,加上小矿遍地开花,至1959年全国产量曾增至380万t,造成产品严重积压。
经过1962年调整,由100多家生产企业压缩成19家,集中于湖北,山西、甘肃3省,重点建设应城、太原、灵石和天祝4个骨干矿山,1965年全国产量为68万t。
1966年后产量下降,1968年全国产量50万t。
1970年后,新建江苏南京、山东大汶口,安徽定远、内蒙古杭锦、云南红河等矿相继投产,1976年全国产量185万t,产地布局基本趋于合理。
中国实行改革开放方针后,石膏XX又有新发展。
老矿通过扩建、挖掘潜力,扩大效益,广东四会和三水、江苏邳县、山东平邑、湖北荆门、陕西西乡等矿的建成,1985年全国产量达到583万t。
90年代初,中国水泥产量大幅度增长,促进全国石膏产量1992年达到1197万t,其中51家国有企业产量占39%,1063家乡镇企业产量占61%。
1995年全国产量达到2659万t,为1949年产量的1662倍。
预计未来,随着水泥工业的发展特别是建筑石膏制品等需要量的增加,中国石膏XX仍将会持续发展。
第二章石膏矿资源
一、资源概况
石膏矿在世界上分布广泛,遍布于五大洲60多个国家和地区,资源丰富,储量巨大,但缺乏较准确的统计数据。
世界石膏储量约为24亿t,美国和加拿大的储量占其中的49%,英、法、德诸国的储量也占重要地位,西班牙、意大利、南斯拉夫、希腊、俄罗斯等国的储量也具有一定的规模。
中国石膏矿资源非常丰富,分布广泛,已发现矿产地600多处,据国家建筑材料工业局地质研究所1986年预测,中国石膏矿E级储量资源6658亿t,F级储量资源可达76492亿t。
截止1996年底止,在23个省、自治区中,已有探明储量的矿产地共有169处,其中:
大型矿79处、中型矿34处、小型矿56处;累计探明石膏矿石储量B+C+D级579亿t,除历年消耗矿石储量近3亿t左右外,全国保有石膏矿石储量B+C+D级576亿t,居世界第1位。
储量最多的为山东省,保有石膏矿石储量375亿t,占全国石膏矿石总保有储量65%;其次为内蒙古、青海、湖南、湖北、宁夏、西藏、安徽、江苏、四川10省、自治区,保有石膏矿石储量各为35~10亿t,共计保有储量160亿t,占全国石膏矿石总保有储量的27%;河北、云南、广西、山西、陕西、河南、甘肃、广东、吉林9省、自治区保有石膏矿石储量各为10~1亿t,共计保有40亿t,占全国石膏矿石总保有储量的7%;贵州、江西、辽宁、新疆4省、自治区保有石膏矿石储量各为1~0.4亿t,共计保有3亿t,为全国石膏矿石总保有储量的1%。
在保有储量的矿产地中,有34处(大型矿22处、中型矿4处、小型矿8处)近期难以利用,共计保有石膏矿石储量407亿t,占全国石膏矿石总保有储量的71%。
主要分布于山东省与盐共生的大汶口盆地石膏矿区,与自然硫共生的泰安市朱家庄石膏矿区及平邑盆地石膏矿区,这3处规模特大的石膏矿区保有近期难以利用的石膏矿石储量360多亿t,其次分布于西藏、四川、安徽、广西、内蒙古、云南、河北等省、自治区。
这些矿产地近期难以利用的原因是由于矿体埋藏深,或矿石品位低,或矿区地质与水文地质条件复杂,或矿区交通运输条件差,或矿山采选难度大等,以致近期利用其经济效益差。
已经开采利用的矿产地有67处(大型矿27处、中型矿15处、小型矿25处),共计保有石膏矿石储量72亿t,主要分布于青海、江苏、山东、河北、陕西等省。
可供近期利用的矿产地68处(大型矿30处、中型矿15处、小型矿23处),保有储量97亿t,主要分布于内蒙古和宁夏,其次为河北、青海、安徽、河南、山西、广西、山东、湖南、云南等省、自治区。
已利用和可供近期利用的矿产地共计有135处(大型矿57处、中型矿30处、小型矿48处),共计保有石膏矿石储量169亿t,主要分布于内蒙古、青海、湖南、湖北、宁夏、山东、江苏7省、自治区,保有储量各为32~10亿t;其次为河北、陕西、河南、安徽、云南、广西、甘肃、广东、吉林、四川、贵州12省、自治区,保有储量各为8~1亿t,此外,江西、辽宁、新疆3省、自治区保有储量各为0.7~0.1亿t。
在保有储量的矿产地中,已做过勘探地质工作的占26%,做过详查地质工作的占41%,只做过普查地质工作的占33%。
已利用的矿产地中,做过勘探或详查地质工作的占82%;可供近期利用的矿产地中,已做过勘探或详查地质工作的占67%;近期难以利用的矿产地,一般只做过普查地质工作。
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