浅谈石灰石资源的研究现状及发展前景

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浅谈石灰石资源的研究现状及发展前景

石灰石是一种广泛分布且储量丰富的宝贵矿产资源,主要成分为碳酸钙、钙镁碳酸盐或碳酸钙和碳酸镁的混合物。石灰石在现代工业中具有重要的作用,是制造水泥、石灰、电石和冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩。此外,优质石灰石经过超细粉磨后广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。

石灰石是一种沉积源形成的岩石,通常呈层状产出,量多面广。我国是世界上石灰石矿资源丰富的国家之一,除上海、香港、澳门外,在各省、直辖市、自治区均有分布。全国石灰岩分布面积达43.8万km2,约占国土面积的1/20,其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4~1/3.然而,由于水泥需求量不断增加,石灰石矿消耗巨大,因此本文主要介绍了石灰石矿产资源的研究现状和发展前景。

目前,我国的国民经济飞速发展,水泥的市场需求量也不断增加。2001年全国水泥实际产量为6.2亿吨,2002年为7.41亿吨,2003年达8.63亿吨,2004年9.43亿吨,2005年10.64亿吨,比上年年增长9.40%。2006年水泥产量达到12.35亿吨,其中产量在1000万吨以上的水泥集团有9家,产量在300万吨以上的水泥集团有43家,产量在120~300万吨的中型企业集团有88家,年产量在20万吨以上的大中型企业有1267家。2007年水泥产量达到13.50亿吨,2008年为13.88亿吨,产量大省山东、浙江、广东和河北均在其中。近年来,新兴的大型水泥矿山向西南的重庆、西北的青海等省市扩展。

石灰岩是一种分布广泛、储量大、多用途的廉价矿石,但其销售半径有限。作为生产水泥的主要原料,矿石价格根据开采方式和规模的不同略有差别。

自2003年以来,全国水泥出厂价格总体上涨,虽有回落,但32.5#基本保持在280-330元/吨,42.5#在320-350元/吨。2007年,全国水泥价格有较大幅度的上涨,比2006年的价格上涨约60元/吨。然而,2008年全国水泥价格在8月份以后大幅下滑,跌入谷底,只有西部地区的水泥价格依然维持在较高位置,大部分地区价格在220-300元/吨之间。随着国家扩大内需政策的实施及加大基础建设的投资,2009年水泥价格稳中有升。从8月底开始,华东的上海、浙江、江苏南部等地水泥价格率先上涨了10元,接着是江西、武汉市场的跟进,价格均上调10元左右,然后波及华北、华南地区,水泥价格在淡季即将结束之前已呈全面上涨之势。

中国水泥石灰岩年开采量很大,一般的水泥矿山年生产规模都在100万吨以上,有的高达800万吨。大中型水泥厂70多家绝大多数自备矿山,因此矿山开采规模往往取决于水泥厂的生产规模。水泥石灰岩原料的质量要求严格,石灰岩二级品需与一级品搭配使用,对开采部门提出低品位矿石利用的要求,各水泥石灰岩矿山采用了许多措施,如大型预均化堆场、横向多台段开采、用计算机编制中长期配矿计划贫富兼采等扩大低品位矿石的应用。

目前很多水泥厂都非常重视矿山的生产勘探和分析,根据质量的好坏,分段、分块进行搭配开采和使用。然而,钻孔取样分析不能反映一个矿段的质量全貌。近几年矿山设计采用矿块模型软件系统,基本上解决了这一问题。据介绍,XXX开发的第二代矿山设计软件,将CQMS系列软件用于矿山地质数据分析处理及开采设计,可实现在某水平分层平面图上进行矿石的开采搭配,在保证矿石的质量和稳定、充分合理地利用石灰石资源的前提下,确定最佳开采方案,从而创造出最佳的企业效益和社会效益。虽然该软件系统在生产实践中还存在一些不足,如断层或溶洞难以全部准确模拟进入软件,但随着计算机软件技术的不断进步,这些问题将会迎刃而解。

矿山设备向大型化、智能化、易操作方向发展。

矿山开采对环境的影响是不可避免的,但是我们可以通过环保措施和绿化复垦来尽可能地减少这种影响。一些矿山在开采过程中采用了环保技术,如喷雾降尘、垃圾分类处理、废水处理等,达到了减少污染物排放的目的。同时,也注重绿化复垦,将开采后的矿山进行绿化和修复,使其恢复原有的生态环境。例如,江苏省南通市海门市大甸岛矿山在开采后,进行了大规模的绿化和复垦,将原本的石山变成了绿色的山丘,成为了当地的旅游胜地。

另外,一些矿山也注重节约能源,采用节能技术,如采用高效节能的破碎机、挖掘机等设备,减少能源的消耗。同时,也推广使用新能源设备,如太阳能发电系统,减少对传统能源的依赖。

总之,矿山开采不仅要注重资源的开发和利用,还要注重环境保护和绿化复垦。通过环保措施和节能技术的应用,以及绿化复垦的实施,可以最大限度地减少矿山开采对环境的影响,实现可持续发展。

台湾投资企业、中外合资企业以及大型企业集团在资金投入、生产管理、采后植被绿化等方面都走在了前面。海螺池州、江西亚东、镇江嘉新京阳、都江堰拉法基、阳春海螺、XXX阳春、XXX都将这些方面纳入了工程建设计划并付诸实施。例如,XXX在环保和绿化方面采取了多种措施,包括采用液压碎石机进行大块二次破碎,避免了二次爆破给周围环境带来的噪音、粉尘及有毒有害气体的危害。此外,矿山爆破采用机械自动装药取代了人工装药,杜绝了炸药撒落在炮孔周围,从而避免了对周围水体的污染。矿山还配备了专用洒水车和完备的收尘设备和喷水装置。在工业场地、采场最终边坡、运矿道路等各裸露地带填土进行绿化植被,并从台湾引进耐干旱、耐贫瘠的草籽广为播种,目前矿场种植的各种树木已累计成活7万棵,播种草籽、树籽约1000公斤。而阳春海螺、XXX阳春、XXX等所属的水泥矿山在矿山开采之前就已编制了土地复垦方案,并纳入了公司发展财政预算。

中国水泥石灰石矿石的坚固性系数中等(f=7~10),围岩通常是土层、页岩和其他碳酸盐岩。石灰石的开采工艺主要包括穿孔、爆破、二次破碎、铲装和运输。工作面的推进方向按矿床的赋存条件和质量搭配要求有平行走向推进、垂直走向推进(又称横向开采)或斜向推进的。

石灰石可以用于生产硅酸盐水泥。一般石灰石经过破碎、磨矿后均能达到水泥原料的要求。随着对外开放和国民经济建设的加快,水泥工业发展迅速。据估计,未来20年左右仅水泥工业一项就将需要290亿吨的石灰石。

石灰石还可以用于生产高档造纸用涂布级重质碳酸钙产品。重质碳酸钙产品按粉碎细度的不同,工业上分为四种不同规格:单飞、双飞、三飞、四飞,分别用于各工业部门。单飞粉用于生产无水氯化钙,是重铬酸钠生产的辅助原料,同时也是玻璃及水泥生产的主要原料。此外,它还用于建筑材料和家禽饲料等。双飞粉是生产无水氯化钙和玻璃等的原料,橡胶和油漆的白色填料,以及建筑材料等。三飞粉用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。四飞粉用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。

最后,石灰石还可以用作塑料、涂料等生产工艺中的填料。

随着中国宏观经济的高速发展,新农村建设和城镇化建设进程的推进,石灰石市场需求旺盛。这为中国石灰石生产企业提供了良好的市场环境,有助于它们做大做强。作为石灰石生产大国,中国将在世界最大的贸易组织中获得应有的地位,为中国积极参与国际分工,拓展经济发展空间,实现由大变强的目标带来了机遇。

然而,石灰石行业存在企业规模小、工艺技术落后、管理水平差等问题,这使得中国的石灰石行业在国际竞争中面临着许多威胁。因此,中国的石灰石行业既有机遇也有挑战。我们应该抓住机遇,迎接挑战,充分利用自身的优势,利用科学技术的进步和纳米技术的不断发展,进一步拓宽石灰石的应用领域。

参考文献:

1] XXX,XXX,暴庆兰。石灰石矿资源的综合利用[J]。轻金属,2004,11:9~11. 2] XXX,XXX。石灰石矿白云石的综合开发利用[J]。矿业快报,2001,5:1~3.