第一节 全球铁及铁合金金属矿
铁及铁合金金属矿包括铁、锰、铬、镍、钴、钨、钼、钒等矿,它们是钢铁工业的主要原料和辅料,在现代工业中具有广泛的用途。其中铁矿石用量最大、用途最广,约占钢铁工业原料的 80%。其次是锰矿,它是冶金工业的重要辅助原料,95%锰矿用于黑色和有色冶金工业,其余 5%为化工用锰。铬主要用于生产不锈钢和非铁合金,其次在电镀、颜料和染料等工业中也有广泛应用。镍主要用于制造不锈钢,合金钢和非铁合金,三者占镍消费量的 70%以上,其次用于催化剂、电池及碳化物的硬面材料等。钴是超级合金、磁性合金和合金纲的重要添加剂,是航空、电器和化学工业等不可缺少的材料。钨以碳化钨、钨金属、钨合金及化合物的形式广泛应用于冶金、化工等部门,在电器、电子染料、石油加工等均应用钨及其化合物。钼是与钢铁工业关系密切的一种金属,大量用于生产不锈钢、工具钢和铸铁。钒主要用途是作为炼钢和铸铁中的合金添加剂,用于生产高强度低合金钢、不锈钢和永久磁铁,其次在化学工业中用于催化剂、颜料、陶瓷着色剂等。总之,铁及铁合金金属矿在国民经济中地位重要,应用广泛,无论是轻、重工业还是人民生活都离不开。在上述 8种金属矿中,用途最广、用量最大的是铁矿,其次是锰矿。
一、资源及其特征
1.储量丰富,保证程度高据英国矿业局 1985年的统计资料,世界铁及铁合金金属矿资源丰富,储量大,保证程度高。目前全世界铁矿查明资源量 8128亿吨,现将 8种矿的储量、储量基础及主要矿产国列表 15—1。从表中可以看出折合金属铁 1814亿吨,储量 1534亿吨,折合金属 653亿吨,仅占查明资源量的 20%。若按美国预测 1983—2000年世界累计需求量近 90亿吨(金属铁)计算,仅需动用储量的 1/7。此外,还有更大的资源量可上升为储量,供开发利用。
世界锰矿资源十分丰富,仅陆地上锰矿储量就有 9亿吨(金属量,下同)。据美国矿业局预测,若世界锰的需求量按 1983年水平以 1.4%的速度增长,到 2000年世界锰年需求量为 807—1379万吨,现有储量足够使用 50年以上。而储量基础为储量的 4倍,海底锰矿蕴藏量更加丰富、仅太平洋底就有 4000 亿吨,而且还以每年形成 1000—1500万吨锰结核的速度不断增加。
世界铬铁矿储量 105689万吨(商品矿石),1983年世界原生铬需求量 249万吨,按年平均增长速度 4.9%计算 2000年需求量为 566万吨,从目前算起至少可用 150年以上,有人估计可采年限为 346年。
世界镍储量 5262万吨,1983年世界镍消费量 68万吨,按年平均增长率
3.1%计算,2000年需求量为 130万吨,现有储量可继续用 53年以上,有人估计世界镍的静态储量可采年限为 76年。
表15 —1 世界铁及铁合金储量、储量基础及主要矿产国单位储量储量基础主要矿产国及储量铁矿亿吨 653.2 889.1 原苏联( 599.4),美国( 160.5),巴西( 158.5),澳大利亚( 152.4),加拿大( 118.9),印度( 72.1),南非( 40.6)瑞典( 30.5),法国( 22.4),委内瑞拉( 20.3),利比利亚( 9.1),中国( 170)锰矿万吨(金属矿) 90720 362880南非( 36923),原苏联( 33113),加蓬( 9979),澳大利亚( 6804),巴西( 1896),印度( 1814),中国( 39700)铬铁矿万吨(商品矿石) 105689 680400 南非(阿扎尼亚, 82827),原苏联( 12882),津巴布韦( 1724),芬兰( 1724),印度( 1361),菲律宾( 1361),巴西( 816),马达加斯加( 726),土耳其( 454),古巴( 272),中国( 1000)镍矿万吨(金属量) 5262 10070 古巴( 1814)加拿大( 726)原苏联( 662)印尼( 063),南非( 254)希腊( 236),澳大利亚( 209),菲律宾( 181),巴西( 82)中国( 782)钴矿万吨(金属量) 362.9 834.6 扎伊尔( 136),古巴( 104.3),赞比亚( 36.3)新喀里多尼亚( 22.7)印尼( 18.1),原苏联( 13.6)菲律宾( 13.6)加拿大( 4.5)芬兰( 2.27),美国钨矿万吨(金属量) 280 350 中国( 120)加拿大( 48),原苏联( 28),美国( 15),澳大利亚( 13),朝鲜( 8),英国( 7),土耳其( 6.5)韩国( 5.8),玻利维亚( 4.5)钼矿万吨(金属量) 544.3 1134美国( 272.2),智利( 113.4),中国( 45.4)加拿大( 45.4),原苏联( 45.4),秘鲁( 13.6),墨西哥( 9.1),伊朗( 6.8)钒矿万吨(金属量) 435.4 1659.8 原苏联( 263),南非( 86.2),中国( 60.8),美国( 16.8),澳大利亚( 3.2),芬兰( 3.2)智利( 1.36),委内瑞拉( 0.91),印度( 0.91)
资料来源:国外矿产资源,地矿部情报所,1988年。储量基础指的是查
明资源的一部分,它能满足现行采矿所要求的最低物理和化学标准,包括品位,质量厚度和深度所要求的标准。铬铁矿商品矿石指含 Cr 2O345%的铬铁矿石和 Cr 2O335%的高氧化铝铬铁矿石。
世界钴、钨、钼和镍的储量分别是 363万吨,280万吨,544万吨和 435 万吨,保证年限都比较长,如陆地钴储量可采年限为 105年,钨、钼为 50 年,钒 150年。
2.分布极不平衡,大部分资源集中于少数国家铁矿主要分布在原苏联、美国、巴西、澳大利亚、加拿大、印度、南非、瑞典、法国、委内瑞拉和利比利亚等国,上述国家储量占世界储量的 90%,原苏联、美国、巴西、澳大利亚和加拿大等 5国的储量占 75%。
锰矿主要分布在南非、原苏联、加蓬、澳大利亚、巴西和印度,占世界储量的 99%,80%集中在南非和原苏联两国。铬铁矿主要分布在南非、原苏联、津巴布韦、芬兰、印度和菲律宾等国,占世界储量的 96%;其中南非和原苏联一起,占世界储量的 91%。镍矿主要分布在古巴、加拿大、原苏联、印度尼西亚、南非、希腊和澳大利亚等国,这些国家的储量占世界储量的 82%。
此外,钴、钨、钼、钒储量也集中分布在少数几个国家,按储量大小排在前五位的国家分别占世界总储量的 90%80%、96%、99%;储量位次居前三位的国家分别占世界总储量的 76%、70%、96%和 94%(表 15—1)。
就铁及铁合金金属矿中有 3种以上储量居世界前 10位的有:原苏联、澳大利亚、南非、加拿大、巴西、印度、中国和美国等八个资源大国;其中原苏联 10种,澳大利亚 6种,南非 5种,加拿大 5种,印度 4种,巴西 4种,中国 3种,美国 3种。
3.有一批储量大、品位高、开采条件优越的巨大型矿区和超大型矿床世界上有一批大型或特大型铁矿和铁合金金属矿。超大型铁矿有俄罗斯的库尔斯克磁异常区、查明储量 426亿吨,乌克兰的克里沃罗格铁矿盆地保有储量 201亿吨,澳大利亚哈默斯利铁矿区储量 320亿吨,巴西米纳斯—— 吉斯拉“铁四边形”地区,有 100个铁矿床,储量 220亿吨,巴西卡拉贾斯铁矿区,仅富铁矿石查明储量就有 177亿吨,加拿大拉布多铁矿区,铁矿石储量 206亿吨。其中俄罗斯的库尔斯克磁异常区含铁石英岩含铁 32—36%,富矿含铁 54—62%,富矿石探明及预测储量估计有 820亿吨,600米深度以内的资源量估计有 2900亿吨,1970年资料已查明铁矿石储量 426亿吨,其中富矿储量为 261亿吨。澳大利亚哈默斯利铁矿区赤铁矿、赤铁矿——针铁矿矿石含铁 54—62%,褐铁矿矿石含铁 50—54%,储量共计 320亿吨,品位 54—64%的有 249亿吨,另有含铁大于 30%的碧玉铁质岩资源 6.4万亿吨,可露天开采。
10亿吨以上的超大型锰矿有南非库鲁曼地区卡拉哈里矿床,属受变质矿床,乌克兰第聂伯河沿岸尼科波尔——大托克马克矿床,属沉积型矿床。
巨大型的铬铁矿区主要有南非布什维尔德杂岩体中的铬铁矿矿床,津巴布韦大岩墙中的铬铁矿矿床,俄罗斯南乌拉尔肯皮尔赛铬铁矿矿床。
其它铁合金金属巨型矿区(床)有新喀里多尼亚红土型镍矿床,加拿大萨德伯里硫化铜镍矿区,俄罗斯诺里尔斯克硫化铜镍矿区,澳大利亚卡姆巴尔达硫化铜镍矿床,扎伊尔的卡莫托——木索诺铜钴矿床,哈萨克斯坦的准噶尔——巴尔喀什地区南部的钨矿区,高加索的特尔内—敖兹钨—钼矿床,加拿大马克通钨矿床,美国科罗拉多州克莱梅克斯钼矿床,加拿大恩达科钼矿床,南非布什维尔德杂岩上带的钒钛磁铁矿层,俄罗斯乌拉尔东坡卡奇卡纳尔和古谢沃戈尔钒钛磁铁矿矿床等。
4.有许多经济价值高的综合性矿床世界上有许多多种元素共生、伴生的铁矿和铁合金金属元素矿,著名的钒钛磁铁矿矿床有:俄罗斯中乌拉尔的卡奇卡纳尔—古谢沃戈尔矿床、南乌拉尔西坡的库萨矿床组,南非的布什维尔德矿床,加拿大的马格皮耶矿床等。这类矿床绝大部分含铁属中低品位,但常伴生有钛、钒及少量的铜、钴、铬和铂族金属。世界著名的镍矿床中有许多是硫化铜镍矿床,如加拿大的萨德柏里硫化铜镍矿区,俄罗斯的诺里尔斯克硫化铜镍矿区,除镍外伴生有铜、钴、金、银和铂族元素,规模较大的摩洛哥布阿泽尔、加拿大的科巴尔特以及原苏联图瓦的霍伍阿克塞等,都是含钴多金属矿床,如阿泽尔约有 50个矿床矿石中除钴外,还含金、银、铀、镍、铜、锰或其它伴生物。美用克莱梅克斯斑岩钼矿床,除钼外还伴生钨、锡、独居石。