吳 昊，王自國，路 萌

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

我國是全球第一大錳礦資源消費國，近年來錳礦的對外依存度逐年提高，2019年的對外依存度達90%，進口來源主要包括南非、澳大利亞、加納、加蓬等少數(shù)國家(圖1)。為了保障我國錳礦資源戰(zhàn)略安全，國務院《找礦突破戰(zhàn)略行動綱要(2011—2020年)》把錳礦列為重點礦種之一，提出了三年、五年、八年至十年的勘查目標任務。近幾年，我國錳礦資源勘查有重大進展，新增資源總量12 億t，其中貴州省實現(xiàn)錳礦找礦重大突破，查明了亞洲最大的錳礦資源。依托中國工程院重大咨詢項目“國家關(guān)鍵礦產(chǎn)及其材料產(chǎn)業(yè)供應鏈高質(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26個重要成礦區(qū)帶中的上揚子東緣成礦帶、上揚子西緣成礦帶和南盤江-右江成礦帶。截至2017年底，全省已發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)137種，占全國172種的79.65%，查明有資源儲量的礦產(chǎn)89種，占全國162種的54.94%；煤、磷、鋁、錳、金、汞、銻、重晶石等23種礦產(chǎn)位居全國前列。貴州省地礦局對全省已發(fā)現(xiàn)的所有礦種均進行了不同程度的勘查，累計發(fā)現(xiàn)礦床、礦點2 904處，累計探明世界級超大型礦產(chǎn)地18處、大中型礦產(chǎn)地605處，潛在經(jīng)濟價值超過30萬億元。

錳礦是貴州省的優(yōu)勢礦種之一，截至2019年底，貴州省錳礦資源產(chǎn)地59個，保有錳礦資源(儲量)83 528.2 萬t(圖2)，比2018年的75 658.1 萬t增長了10.4%，位居全國第一。貴州省的錳礦主要形成于二疊紀和南華紀。二疊紀錳礦分布在遵義、水城等地區(qū)，由省地礦局102地質(zhì)隊負責找礦工作[1]；南華紀錳礦分布在松桃、萬山等地區(qū)，由103地質(zhì)隊負責找礦工作。貴州省二疊紀和南華紀的代表性錳礦床特征見表1。

1.1 貴州二疊紀錳礦

貴州遵義地區(qū)的二疊紀錳礦是我國重要的錳礦資源基地之一，近些年在貴州遵義錳礦國家整裝勘查區(qū)找礦預測等項目的支持下，貴州省地礦局進行了針對性的找礦對比研究，進一步明確了遵義-水城地區(qū)二疊紀錳礦的找礦方向及其巨大的找礦潛力，對我國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。徐家寨錳礦位于水城Ⅱ級裂谷盆地內(nèi)，屬于水城-格學錳礦成礦帶，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。

1.2 貴州南華紀錳礦

1958年在貴州省松桃縣大塘坡村鐵礦坪首次發(fā)現(xiàn)了南華紀錳礦，經(jīng)過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“大塘坡式”錳礦資源基地，有“錳三角”之稱。

具有代表性的南華紀錳礦有普覺、高地、道坨和桃子坪4個超大型錳礦，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。

劉志臣等[7]認為貴州省的二疊紀錳礦床主要成礦特征與南華紀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，導致流體藏沿斷裂發(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，貴州省二疊紀錳礦與南華紀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、高地、道坨、桃子坪4個超大型錳礦是國務院《找礦突破戰(zhàn)略行動綱要(2011—2020年)》以及貴州錳礦國家整裝勘查區(qū)找礦預測項目的重要找礦成果和突破。

過去的錳礦找礦方法是沿用前蘇聯(lián)科學家在20世紀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)隊找礦團隊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]。這一理論不同于國外的盆地邊緣或海邊成礦理論，認為錳礦成礦是在一些裂谷盆地中心地方成礦，物質(zhì)來源于地幔，并且跟古天然氣、烴類氣體融合。

依據(jù)這一新理論，貴州先后發(fā)現(xiàn)了亞洲最大的普覺(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世界級隱伏超大型錳礦床，其中高地超大型錳礦床中的富錳礦資源量達到特大型規(guī)模，從而成為我國第一個特大型富錳礦床[15]。現(xiàn)已查明普覺超大型錳礦儲量1.92 億t[16]、高地超大型錳礦儲量1.61 億t(其中富錳礦儲量7 166.84 萬t)[17]、道坨超大型錳礦儲量1.42 億t[18]、桃子坪超大型錳礦儲量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量達到7.08 億t，新增錳礦資源量6.6 億t，富錳礦超過1 億t，成為全球另一個世界級錳礦資源富集區(qū)，且錳礦資源潛力巨大[20]。這一成果實現(xiàn)了我國錳礦地質(zhì)找礦有史以來的最大突破，改變了我國錳礦勘查的開發(fā)利用格局，保障了我國錳礦資源的戰(zhàn)略安全。

3 貴州省錳礦開發(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)濟狀況方面，截至2019年底，貴州省錳礦山產(chǎn)量166.71萬t，實際采礦量175.3萬t，超出約8.6 萬t；比2018年的84.9萬t增長了約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10 176.95萬元，比2018年下降了27.8%。2019年貴州錳礦產(chǎn)品的銷售收入為78 335.9萬元，是2018年收入的2.6倍；但是4 984.99萬元的利潤總額比2018年的8 779.34萬元下降了43.4%。詳見表3。

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

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)濟效益極差。經(jīng)過多年的實踐和探索，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，采用磁選的方法進行恢復地質(zhì)品位的簡單選礦，該方法能夠有效地控制成本，優(yōu)化錳礦資源的開發(fā)利用[21]。

由于貴州省碳酸錳礦石無法利用選礦達到火法冶金的技術(shù)指標要求，因此不適合在鐵合金方向開發(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，比較符合生產(chǎn)電解金屬錳的技術(shù)指標的要求，并且能有效地控制成本。所以目前采用濕法冶金的開發(fā)利用方式，即先對礦石進行酸浸除雜處理，然后對固液分離后的溶液進行電解來生產(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發(fā)與利用，形成“勘查、科研、開發(fā)、成品”的產(chǎn)業(yè)鏈；此外，應在全國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，為國家的找礦基地開發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈條形成做出貢獻。

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

3)上游行業(yè)應完善資源開采和礦山企業(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)應不斷加強和提高加工利用能力和效率，調(diào)整發(fā)展思路，形成優(yōu)勢互補、高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)布局；下游行業(yè)應整合市場資源，重視和提高對資源的合理利用，尤其是對尾礦的利用水平。