中国铜矿资源的现状及潜力分析

2021-11-30 02:46任彦瑛
中国金属通报 2021年1期
关键词:铜矿储量品位

任彦瑛

(河北省地矿局第四地质大队,河北 承德 067000)

铜矿资源是金属矿产资源之一,其本身具有良好的使用性能,因此有广泛地应用前景。当前世界铜矿资源主要集中在南美洲的智利、秘鲁、美国等国家,从1996年至2013年世界铜储量成递增趋势明显,铜矿山产量也较稳定地持续增长。据已有的调查资源显示,世界陆地铜资源量为16亿吨左右,目前已探明世界铜金属储量中的超大型铜矿有50多处,世界铜探明储量呈明显增长趋势,尤其是近十几年来,全球铜储量增势明显。其中,智利具有“铜矿王国”之称,其自身的铜矿储量约占世界总储量的三分之一,是至今为止发现铜矿资源最丰富的国家,也是产铜和出口铜数量最多的国家,而中国则为主要的铜矿进口国[1]。

1 中国铜矿资源现状

1.1 简析金属铜

铜是从自然界发现、提纯处理之后就可以直接使用的金属,铜本身具有良好的导热和导电性能以及较强的延展性,其可以与多种物质结合形成多种化合物,从而制成多种合金和电工器材,满足人类文明发展史上各种场合的铜资源使用需求。铜因其自身特性,可以被用来制造各种高强度、高柔韧、高导电、导热和耐腐蚀的重要零件,被广泛应用在工业、农业、军事、航空航天领域。

1.2 中国铜矿资源现状

中国铜资源储量较为丰富,其类型涵盖较广,在全国各地区均有铜探明资源储量,其中西藏的探明储量占到全国探明总储量的23%。据自然资源部统计,1998年中国矿山铜产量48.68万吨,铜矿区接近千个,铜储量约2000万吨,到2015年铜探明储量为9910.2万吨,2017年中国铜矿探明储量10607.8万吨,2018年中国铜矿产量占比在全球范围内是7.62%,同年精矿进口量同比增长13.66%,在2012-2018年间中国铜矿消费量复合增长率达到14.49%。据已有资料显示,当前云南、安徽等地是我国具有稳定铜矿生产基础的主要企业分布区,采用露天开采的矿山占比总数的55%左右,1999年露天矿山产量为2673万吨。受矿山地质复杂程度、稳定程度以及开采规模和方式的影响,使得我国铜矿资源的开采难度高、开发率低,据统计,当前只有25%左右的矿山具有一定的盈利能力。

1.3 中国铜矿资源特征

1.3.1 分布相对集中,矿床规模小

中国陆地面积960万平方千米,下辖23个省份,包括特别行政区和自治区、直辖市等在内,其中西藏、江西、云南、新疆、内蒙古、安徽、甘肃、湖北、山西以及黑龙江各地是中国铜矿资源排名较为靠前的地区,其铜矿探明储量在全国总探明储量的80%以上,尤其是江西铜基地、云南铜基地以及白银铜基地等都是国家重点建造项目之一,其辖区内拥有较为广泛的铜资源,由此可见中国铜矿资源分布相对集中。矿床是指在地壳运动中受到地质作用、岩浆富集、接触交代、热液、升华、沉积等作用而形成的含有部分矿物资源且能够被开发利用的综合地质体,当前中国已发现的铜矿资源具有矿床规模较小的特点,其中大型、中型和小型矿床占比分别为2.7%、8.9%、88.4%,超大型矿床目前为止中国境内只有两座,矿床规模的大小直接决定了该地区可探明、开采、综合利用的铜资源储量,受矿床规模较小的影响,我国铜精矿含铜金属量不高[2-4]。

1.3.2 矿床数量较多,类型较齐全

中国已探明的铜矿床虽然在规模上较小,但是其数量较多,尤其是大型以上矿床占资源储量最多,已达到全国总铜矿床数量的72%。目前世界已知的斑岩型、砂岩型、矽卡岩型、海相火山岩型等十种铜矿床类型在中国长江中下游、东天山等地均有发现,其中斑岩型铜矿、矽卡岩型铜矿、海相火山岩型铜矿的储量占比分别为41%、27%和9.24%。中国最重要、储量最大的矿床类型为斑岩型铜矿,而储量较为丰富的矽卡岩型、海相火山岩型等多是富铜矿的主要来源地。

1.3.3 品位多数偏低,伴生矿较多

铜矿品味是指铜矿中含有铜金属的组分比例,如果铜矿品味越高,其炼制过程中的杂质越少,冶炼铜金属的产量也就越高,该铜矿床也就越具有开采价值。当前中国发现的铜矿床中,其品位多数偏低,伴生矿较多,当前品位数0.4%以上的铜矿床已被大量开发;中国铜矿资源的组分复杂,大多为伴生矿,同时含有金、银、铁、铅等多种成分,但多数属易选矿石,最终的综合利用率较高,不同类型铜矿含有不同的伴生元素,常见的有铜-镍、铜-铁、铜-铅锌等组合。据统计,与铜伴生金、银占比整个伴生金、银储量的78%和26%,全国铜矿储量平均品位为0.87%,伴生矿的品位平均值会较低,当前世界范围内已探明的铜矿资源中大部分的大型矿床都是属于中低品位。

1.3.4 生产成本较高,开发难度大

中国是世界上历史最悠久的国家之一,具有辽阔的地域范围,复杂的地质结构,随着全球地壳运动、岩浆活动和热液作用的不断发生,会形成更加符合铜矿的成矿条件,外加成矿环境复杂,也就能够形成多种类型的铜矿床,所以铜矿资源较为丰富。但当前已探明的铜矿规模大都较小,且品味偏低,其他剩余储量中品位高、规模大的矿床大都位于基础建设水平较差、施工难度高的偏远地区,在中国当前已有的采铜技术和金融背景下很难实现这些矿床的开发和利用。铜矿中的伴生元素较多,需要选择适当的工艺来对其进行综合回收,当前中国斑岩型铜矿的探明储量占比全国总储量的41%,但是其需要采用铜提纯率较高的浸出-萃取-电积工艺对其进行加工,具有原材料消耗少、环境污染较轻等优点,但是其基础建设投资较大,用电量消耗过高,且对操作技术要求严格、一旦人员操作不规范将影响铜提纯率等缺点,并且也很难进一步降低生产成本。

2 中国铜矿潜力分析

2.1 中国铜矿预测资源量定量统计

通过对中国整个铜矿资源量和潜力按照最小预测区为基本单位开展深度预测,据调查结果显示,在整个中国地区的铜矿预测数量有明显增加,尤其是在长江中下游、湖北大冶以及甘肃白银厂等地分布较多,这充分表明中国铜矿资源具有进一步开发和探索的潜力。中国矿产资源将由东部向西部迁移,当前随着铜矿开采技术的不断优化,以及国家对矿产资源勘探力度的加大,东部大部分铜矿区已被开采,虽然东部地区仍有较大的找矿潜力,但是多数矿山都处在深部或者外围,存在矿山经营困难,很难拿出大笔资金来支持找矿工作的顺利进行,且大多矿山保有储量呈负增长,新增储量和采出矿量不能达到基本平衡。而随着中国西部地区铜矿资源开采技术和勘探程度的不断增加,未来中国铜矿开发基地的重点将在西部和西南部等地区,其具有较大的铜矿资源开发潜力。

2.2 中国主要铜矿预测资源量统计

西南地区的岩浆活动具有期次多、活动强烈以及环境和类型多样的特点,其具有较好的成矿条件,斑岩型铜矿的储量能达到全国铜矿储量的一半,也是中国最重要的铜矿类型,且矿床大都有伴生元素,规模较大,但品味一般在0.5%左右。受西部岩浆活动和板块运动影响,西藏、云南和四川交汇的三江地段具有丰富的铜矿资源,当前西藏地区具有良好的成矿条件,抛开至今为止已探明的铜矿,在周边外围地区和内部更深处仍有较大的资源潜力;云南地区现有已探明铜矿资源类型大多是斑岩型、砂岩型,其铜资源储量达到大型及以上的矿床有十个左右,经过合理、科学地预测,最终得出结论云南地区也有较大的资源潜力;江西、新疆、青海以及福建省部分地区也具有较大的铜资源发展潜力。

3 铜矿资源开发对策

3.1 加快已探明铜矿资源的开发

喜马拉雅时期是世界铜矿产出的主要时期,但中国过去的铜矿资源勘探工作主要集中在中东部地区,忽视了西部铜矿资源的勘探程度,而中西部地区属于燕山期构造,以岩浆活动为主,因此其探明的铜矿较多,也是中国铜资源产出最多的时期。加快已探明铜矿资源的开发力度,尤其是铜资源储量排名靠前的铜矿床,加强矿山找矿工作,不断提高铜矿勘探技术和设施设备,重视培养具有专业地质经验和矿产资源研究经验的优秀人才,制定相关的找矿政策和规范,使所有人员都能够按照有关规定开展找矿工作,避免重复劳动和错误估算的出现。在保持开采已探明铜矿床的基础上,可以向其各方向延伸,或者加强深度开发,找到一批接替资源,将有色金属作为找矿重点,不断完善相应矿床的基础设施建设,尤其是要保证良好的交通运输条件,确保水资源、电力资源充足,以便为人们的进一步开发工作提供基础。如西藏雅鲁藏布江成矿带,东西延伸大约400km之后,依旧发现了十余处铜矿床,且铜品位较高,具有良好的开发潜力。

3.2 加强低品位铜矿的研究开发

中国矿产资源虽然比较丰富,但是其低品位的铜矿床比重较高,全国铜品位大于1%的储量仅达到总储量的三分之一左右,并且还有一大部分是现在的资金和开采技术难以合理利用的低品位铜矿床。当前中国待开发的低品位铜矿床大约有16处,现有查明储量大约在2000万吨,如何充分利用低品位铜矿,不断提高中国铜资源储量,是当前铜矿工作面临的重点。因此加强低品位铜矿的研究开发,投入大量的研发力度,不断创新和优化伴生矿的开采技术和工艺,提高相关人员的综合素质,最大限度分离铜资源和其他伴生资源,在获得铜资源的基础上,收获一批其他有助于工业生产的金属资源,这不仅能够提高矿产资源勘探的质量,对于提高铜资源保障程度具有重要意义,还能进一步满足新时期人们对金属资源的需求量,提高铜矿勘探、开发、利用的效益最大化[5,6]。

3.3 加大投入做好后续勘探工作

随着城乡一体化和工业化进程的不断加快,中国铜资源的使用需求量依旧较高。当前各地生产技术水平不断提高,工业化技术革命也取得一定的成就,使得中国精炼铜的缺口已达到600万吨左右,而其中60%左右的精炼铜全部依靠进口来满足中国实际精炼铜资源需求,这在一定程度上限制了中国工业技术和生产力水平的发展。按照当前中国已探明的铜资源储量可供全国使用大约80年,但是中国现有可供开采的铜资源储量却不足,其开采量也呈现有高有低的波动发展,这就需要政府和相关部门继续加大铜矿的勘探力度,做好后续勘探工作,充分挖掘中国潜在的铜矿资源和成矿潜力区,树立坚定的信念,根据中国特色社会主义发展阶段的实际国情,严格遵循找矿新机制的要求,加大地质调查投入,培养优秀的勘探人员,完善勘探专项资金的合理使用,加快完成地质勘探工作,不断将资源量转化为储备量,保证可开发储量的程度,以不断提高中国铜资源储量,减轻进口依赖,进一步提高中国的综合国力。

4 总结

中国铜矿资源在数量和品味等方面都较差,在铜矿资源勘探的协调方针指导下,由于中国人口基数和工业生产的需要,在实现全面建构现代化社会的发展过程中,人们对铜资源的需求量将依然保持稳步上升的态势。这就需要中国能够加快已探明铜矿资源的开发,加强低品位铜矿的研究开发,加大投入做好后续勘探工作,合理进行铜矿资源的预测分析,加大对西部、西南部铜矿资源的勘探,放缓对中东部深度较铜矿的勘探,通过制定相应政策引导企业开展深部和外围的找矿工作,力争实现超大型铜矿的找矿突破,以不断提升中国的铜资源储备量,实现中国铜矿储量的跨越式增长。

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