技术文摘

中国石膏矿产资源现状

2018-12-12 来源:研发中心

石膏为硫酸钙矿物,其化学式为CaSO4,白色固体,熔点1450°C,相对密度 2.96,难溶于水。自然界存在的硫酸钙矿物育两种:①硬石膏矿的组分是CaSO4。②石膏矿的组分是CaSO4·2H20和生石膏,它加热至128℃,失去大部分结晶水转变为熟石膏 CaSO4·2H20。加热到163℃以上失去全部结晶水,变成无水硫酸钙 。
石膏在建筑工业、农业、造纸、医疗和食用、艺术品等方面起着重要的作用。中国石膏矿产资源包括两个部分一是天然石膏矿资源,二是工业副产品石膏资源。

1、天然石膏矿资源现状
天然石膏是自然界中蕴藏的石膏矿产,主要为二水石膏和硬石膏。我国石膏矿产资源储量丰富,已探明的各类石膏保有储量约为704.3亿吨,居世界首位,分布于23个省、市、自治区。其中硬石膏占总量的60%以上,作为优质资源的特级及一级石膏,仅占总量的8%,其中纤维石膏仅占总量的1.8%。我国现有石膏矿山生产企业660多家,大型矿山约27家,中型矿山126家,其产量占总产量的40%,乡镇小型矿山产量约占总产量的60%。按生产方式分露天开采约占30%,地下开采约占70%。在地下开采的石膏矿山 中因种种原因使平均回采率低于30%,得到优先开采的优质资源并未得到合理开发和有效利用,资源浪费较为严重。
天然石膏在地区分布上,以山东石膏矿最多,占全国储量的65%;内蒙古、青海、湖南次之。湖北应城、吉林浑江、江苏南京、广西钦州、山西太原、宁夏中卫石膏矿等。石膏矿以沉积型矿床为主,储量占全国90%以上,后生型及热液交代型石膏矿极少。
我国近年来在石膏矿上主要的情况就是在石膏富集区域,石膏新矿床基本上每年都能发现,而在那些石膏资源只是能够勉强的供需平衡的省份,主要工作就是在现有矿床的补充勘查上。而对于资源相对匮乏的地区,依然很难有所突破。

2、工业副产品石膏资源
工业副产石膏也叫合成石膏或化学石膏,是指工业生产中由化学反应生成的以硫酸钙(主要为无水和二水硫酸钙)为主要成分的副产品或废渣。包括大型燃煤设施采用石灰湿法脱硫产生的脱硫石膏、在磷素化学肥料和复合肥料、各类添加剂的生产过程中会产生磷石膏、发酵法制柠檬酸的过程中产生柠檬酸石膏、用硫酸分解萤石制氟化氢过程中产生的氟石膏、还有其他各化工生产中产生的盐石膏等均称工业副产石膏。2011年,我国工业副产石膏产生量约1.53亿吨,综合利用率仅为36%。约0.56亿吨。截至2011 年底,全国投运的燃煤脱硫机组共 2158台,总装机窑量5.78 亿千瓦,脱硫石膏产量已达5534万吨。综合利用率约56%,受地域和经济发展水平等诸多因素影响,各地脱硫石膏综合利用情况不平衡。磷石膏约7312 万吨。芒硝石膏、盐石膏、氟石膏、柠檬酸石膏等真他副产石膏约2500万吨,综合利用率约40%。目前工业副产石膏累积堆存量已 超过3亿吨,其中脱硫石膏5000万吨以上,磷石膏2亿吨以上。

3、中国石膏矿五个成矿期的分布
①早、中寒武世石膏矿主要分布在辽宁东部与吉林南部,属滨海堆积碳酸盐岩碎屑岩建造石膏、硬石膏矿床,系海湾或泻湖中的产物,矿层不厚、连续性差,品位也低,但这  一成矿期对缺膏的东北地区具有重要意义。②中奥陶世石膏矿较集中的分布于山西和河北南部,属海积碳酸盐建造石膏、硬石膏矿床,矿层厚度大,连续性较好,质量也好,是华北地区主要的开采对象。③早石炭世石膏矿在北方,主要分布于新疆、青海、甘肃、宁夏及内蒙古,为滨海堆积碳酸盐岩碎屑岩建造石膏、硬石膏矿床,含膏岩系呈带状分布,矿层厚度大,质量好,是西北地区主要开采对象;在南方早石炭世石膏矿主要分布于江西西部、湖南、贵州、广西北部及云南东部。为海积碳酸盐建造石膏、硬石膏矿床。④早、中三叠世石膏矿主要分布于江苏、安徽、湖北、湖南、贵州、四川、云南。石膏矿形成于当时华北大陆的陆缘海中,在海积碳酸盐岩建造含膏岩系中矿床多,矿层厚,质量较好,在陆缘海的边缘形成滨海堆积碳酸盐岩碎屑岩建造石膏、硬石膏矿床,其工业价值较小。从寒武纪至三叠纪,随着中国大陆的逐渐扩大与陆缘海的南移,海成石膏矿的分布位置也逐渐自北而南移,分布范围愈来愈大,成矿带的连续性也愈来愈好。⑤白垩纪-早第三纪也是重要的成矿期,分布于中国东部和西北地区。属湖积碎屑岩建造,石膏、硬石膏矿床,大部分成膏的断陷湖盆受北北东向分布的郯庐、大兴安太行雪峰、银昆3条深大断裂带的控制。郯庐断裂带西侧分布有大汶口、枣庄、定远、浏阳、邵东、衡阳等含膏盆地;大兴安太行雪峰断裂带分布有三门峡、泌阳、淅川、均县、房县、枣阳、余庆、黄平等一系列含膏盆地,银昆断裂带分布有杭锦、同心、大邑、邛崃、眉山、天全、新津、喜德、弥勤、红河等含膏盆地,白垩-早第三纪石膏矿床,矿石类型复杂,质量变化较大,矿层厚度较小,矿体埋藏浅,因而是我国中、东部地区的主要开采对象。

4、结论
(1)我国天然石膏保有资源储量769.07亿吨,可以保障国民经济未来发展的需求。合成石膏年产量1.53亿吨,但利用率为36%,约0.56亿吨。占石膏消费总量的55%左右。
(2)天然石膏矿产品供需存在地区性不平衡,山东、山西、河北、湖南、湖北、甘肃、宁夏、青海、内蒙、四川、云南等省自治区石膏生产自给有余;江苏、广西、安徽、陕西、新疆等省自治区石膏生产基本自给;广东、河南、贵州、辽宁、吉林等省石膏生产自给不足,需部分从外省运进。黑龙江、浙江、福建、江西和海南等省几乎全部依靠外省运进。
(3)从全国平均水平来看,受地域和经济发展水平等诸多因素影响,各地合成石膏综合利用情况不平衡。我国对脱硫石膏的利用未形成工业化、规模化和专业化的生产。鼓励使用脱硫石膏经济政策有待进一步深化与完善 。
(4)石膏产业发展受建筑业的发展控制。中国石膏约有71%用于水泥工业 ,石膏板制品16%,其余用于真它建材产品及其它行业为13%。未来石膏产业呈动态发展态势。
(5)高质量、高档次石膏制品及医用石膏数量和质量尚不能满足国内市场需求。每年仍需进口以满足国内需求。


(本文作者 中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队郑涛)
 

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