劉 旭 闞小波 杜芳應(yīng) 陳 沖

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局106地質(zhì)大隊(duì))

英坪礦段是甕福磷礦高坪礦區(qū)中露采條件良好的主要礦段之一，于2001年正式載入《中國(guó)礦床發(fā)現(xiàn)史：綜合卷》[1]。1975年3月—1980年5月，貴州省地質(zhì)局115地質(zhì)大隊(duì)對(duì)英坪礦段進(jìn)行了詳細(xì)地質(zhì)勘探(以B礦層為詳勘對(duì)象)。2007年7月，貴州省地礦局106隊(duì)對(duì)英坪礦段A礦層進(jìn)行了詳查工作，探獲A礦層磷礦石各級(jí)資源量2 161.17 kt，從而擴(kuò)大了包括B礦層在內(nèi)的英坪礦段的遠(yuǎn)景規(guī)模，延長(zhǎng)了礦山服務(wù)年限。本研究結(jié)合該礦段已有的地質(zhì)勘查成果，對(duì)礦床地質(zhì)特征進(jìn)行分析，并對(duì)該礦段的礦床開(kāi)采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行討論。

1 礦床地質(zhì)特征

1.1 礦體特征

英坪礦段A礦層分布于高坪背斜東翼南段向東傾斜的單斜構(gòu)造中，形成于晚震旦世陡山沱期[2-4]，根據(jù)成礦地質(zhì)特征和礦層就位機(jī)制，可將礦床成因類(lèi)型歸屬為淺海相生物化學(xué)沉積型磷塊巖礦床[5]。該礦段礦石工業(yè)類(lèi)型為鈣(鎂)硅質(zhì)磷塊巖，磷礦石資源總量為2 161.17 kt，具有小型礦床規(guī)模，其中，332礦石資源量為475.61 kt，333資源量為1 685.56 kt。礦床由5個(gè)工業(yè)礦體組成，其中1#礦體規(guī)模最大，礦石資源量為1 555.74 kt，約占全礦段A礦層礦石資源總量的72%；2#礦體礦石資源量為268.42 kt；3#礦體礦石資源量為228.92 kt；4#礦體規(guī)模最小，礦石資源量為18.37 kt，僅約占全礦段礦石資源總量的0.009%；5#礦體礦石資源量為89.72 kt。

英坪礦段A礦層礦體賦存于上震旦統(tǒng)陡山沱組第二段(Z2d2)，與上覆陡山沱組第四段(Z2d4)主礦層(B礦層)相距約25 m，下距下震旦統(tǒng)南沱組(Z1n)冰磧礫巖古侵蝕面0～3.63 m。礦床由大小不等、疏密不均的5個(gè)礦體構(gòu)成。其中，以分布于礦段北部的1#礦體為主礦體，其次為位于礦段中部的2#礦體。1#礦體形態(tài)呈似層狀產(chǎn)出，在采礦權(quán)范圍內(nèi)，礦體沿走向長(zhǎng)700 m，沿傾向?qū)?00 m，厚度0.50～9.40 m，平均2.57 m，厚度變化系數(shù)為62.32%；礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾石，呈單層礦產(chǎn)出；礦體產(chǎn)狀與頂?shù)装鍑鷰r一致，傾向SEE，傾角22°～42°，平均31°。2#礦體沿走向長(zhǎng)500 m，沿傾向?qū)?80 m，厚度0.77～3.69 m，平均1.96 m，厚度變化系數(shù)為50.97%；礦體呈似層狀產(chǎn)出，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾石；礦體產(chǎn)狀與上下圍巖一致，傾向NEE，傾角18°～41°，平均29°。

1.2 礦石特征

(1)礦石礦物成分。A礦層磷塊巖礦石由12種礦物組成。其中，含磷礦物以膠磷礦為主，含量約占含磷礦物總量的95%以上，其次為隱晶質(zhì)和結(jié)晶狀磷灰石，含量小于5%；脈石礦物以白云石為主，其次為石英、黏土礦物及少量鐵質(zhì)礦物，白云石在礫屑狀磷塊巖中的含量為20%～40%，在致密條帶狀磷塊巖中的含量約20%，石英在礦石中的含量為0～20%，水云母在礦石中含量?jī)H為0～1%，鐵質(zhì)礦物主要為褐鐵礦，由黃鐵礦氧化而成，在礦石中含量為1%～10%；礦石中偶見(jiàn)重晶石，含量小于1%，海綠石含量小于1%，方解石含量為0～3%，有機(jī)質(zhì)含量小于1%。

(2)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)有礫屑狀、致密狀、砂狀結(jié)構(gòu)3種；礦石構(gòu)造以條帶狀構(gòu)造為主，其次為塊狀構(gòu)造，再次為疊層石構(gòu)造。

(3)礦石化學(xué)成分。A礦層礦體厚度為0.50～9.40 m，平均1.51 m。礦石中w(P2O5)為10.16%～37.08%，平均26.35%，其中w(P2O5)≥30%者，占42.47%，品位變化系數(shù)為31%，屬均勻—較均勻變化；w(CaO)為27.50%～49.42%；w(SiO2)為7.42%～37.69%；w(CO2)為2.21%～5.48%；w(MgO)為0.33%～2.21%；w(Al2O3)為1.30%～3.98%；w(Fe2O3)為0.49%～3.34%；微量元素w(F)為1.84%～3.46%，w(C1)為0.01%，w(Cd)為0.000 1%～0.001 1%，w(As)為0.002%～0.012%，w(I)為0.003%～0.013%。

(4)礦石類(lèi)型。礦石自然類(lèi)型以致密條帶狀磷塊巖為主，占礦石資源總量的70.48%，在致密磷塊巖中有柱狀疊層石，成為藻磷塊巖；礫屑狀磷塊巖占礦石資源總量的12.85%；砂狀磷塊巖占礦石資源總量的16.67%。按照《磷礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0209—2002)，可將礦區(qū)磷塊巖礦石工業(yè)類(lèi)型劃分為混合型礦石，資源量占礦石資源總量的50%，硅質(zhì)和硅酸鹽型礦石資源量、碳酸鹽型礦石資源量占比均為25%。

(5)伴生碘綜合評(píng)價(jià)。A礦層磷塊巖礦石中普遍含有伴生有益組分碘(I)，含量為0.003%～0.010%，平均0.006%[6]。試驗(yàn)表明，當(dāng)?shù)V石中伴生I的含量大于0.004%時(shí)，可從廢氣中回收碘。采用鎢鎂磷肥工藝回收吸碘，以堿性液吸收碘的回收率最高達(dá)92.35%，一般為85%，從而提高了A礦層磷塊巖綜合開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

(6)礦石加工技術(shù)性能。鑒于英坪礦段A礦層與已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的B礦層的礦石類(lèi)型相同，品位相近。故其礦石加工參數(shù)可參考B礦層：當(dāng)原礦P2O5品位為26.19%時(shí)，經(jīng)鍛燒—消化—分級(jí)處理后，精礦品位P2O5為35.58%，回收率為97.10%，工藝指標(biāo)優(yōu)異，產(chǎn)品質(zhì)量較高，為加工高效復(fù)合肥料的理想原料，也可分出適當(dāng)粗粒級(jí)產(chǎn)品作為制取元素磷的原料。

2 礦床開(kāi)采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件

英坪礦段大氣降雨為地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，斷裂構(gòu)造與巖溶不發(fā)育，破碎帶含水性弱，水文地質(zhì)條件屬中等類(lèi)型，為頂板裂隙充水型礦床。A礦層頂?shù)装鍨楣栀|(zhì)巖、白云巖，抗壓強(qiáng)度高，穩(wěn)固性好，工程地質(zhì)條件中等。1#主礦體剝離比為6.59，符合露天開(kāi)采條件(露采臨界剝采比為7)，應(yīng)注意采礦邊坡的合理設(shè)計(jì)，防止滑坡；其余礦體符合坑采條件，主井巷應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，便于支護(hù)和排水。建議修建檔土墻、攔砂壩和污水處理池，加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境防治。在礦段南部1#采坑底部有S1、S2號(hào)泉，流量合計(jì)為6.81 L/s，可滿(mǎn)足礦山用水需求。礦段地貌屬構(gòu)造剝蝕低中山，北西高南東低，海拔1 089.50～1 438 m，地形條件有利于礦床開(kāi)采。

英坪礦段中心距福泉市區(qū)50 km，距馬場(chǎng)坪火車(chē)站60 km，距貴陽(yáng)市區(qū)150 km，對(duì)外交通方便，運(yùn)輸條件較好。甕福磷礦在桅桿坪小壩施工有機(jī)井，水質(zhì)和水量能夠滿(mǎn)足礦山開(kāi)采和生活供水需要。距礦段25 km處有牛場(chǎng)變電所，為礦山生產(chǎn)、生活提供了用電保障。礦段附近人口較稠密，大部分耕地已被礦山征用，部分勞動(dòng)力外出打工，存在較多的剩余勞動(dòng)力。目前，貴州省磷礦及磷化工行業(yè)發(fā)展速度較快，磷礦石消耗量大，供應(yīng)日趨緊張，迫切需要質(zhì)優(yōu)量大的磷礦資源作保障。因此，對(duì)英坪礦段A礦層進(jìn)行開(kāi)采，預(yù)測(cè)市場(chǎng)前景良好。

目前，英坪礦段內(nèi)可采資源量為967.87 kt。在開(kāi)采B礦層的同時(shí)，可附帶對(duì)A礦層進(jìn)行開(kāi)采，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為100 kt/a，礦山服務(wù)年限為10 a。A礦層開(kāi)采基建總投資為0.18億元，建設(shè)期為2 a，每年需投入資金為900萬(wàn)元。A礦層生產(chǎn)期間，需按年基建總投資的15%逐年投入資金，每年需投入135萬(wàn)元。按生產(chǎn)成本100元/t計(jì)算，A礦層年生產(chǎn)總成本為1 000萬(wàn)元，根據(jù)目前磷礦市場(chǎng)信息，磷礦售價(jià)按照260元/t計(jì)算，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案(回收率97.1%)計(jì)算，磷礦建成后的年銷(xiāo)售收入總額為2 524.6萬(wàn)元。建設(shè)資金和流動(dòng)資金貸款利率均為5.65%，各種稅、費(fèi)率合計(jì)為13.33%，企業(yè)所得稅率取25%，經(jīng)計(jì)算，投資償還期為3 a，投資收益率為73.65%，企業(yè)獲利為584.53萬(wàn)元/a，國(guó)家獲利為626.92萬(wàn)元/a。以10%為企業(yè)折現(xiàn)率(基準(zhǔn)收益率)計(jì)算，至生產(chǎn)期第10年，凈現(xiàn)值總和為7 624.75萬(wàn)元。綜上分析，英坪礦段A礦層礦山服務(wù)年限較長(zhǎng)，投資償還期較短，投資收益率高于企業(yè)基準(zhǔn)收益率10%，預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益良好。

3 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合甕福磷礦英坪礦段A礦層地質(zhì)詳查成果，詳細(xì)分析了礦體地質(zhì)特征及礦石特征，通過(guò)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，認(rèn)為該礦層投資償還期為3 a，投資收益率為73.65%，高于目前國(guó)內(nèi)參考基準(zhǔn)收益率10%的指標(biāo)，礦山未來(lái)經(jīng)濟(jì)效益良好。