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吉林硅藻土矿产资源分布特征及开发现状

2022-03-08程绍恒庞仙笛

中国非金属矿工业导刊 2022年1期
关键词:白山市储量矿床

王 健,程绍恒,庞仙笛

(中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队,吉林 长春 130033)

硅藻土是一种以硅藻遗骸组成的岩石,矿物成分以蛋白石为主。硅藻土色白、灰白、灰绿、浅黄、褐色,常呈薄层状,风化后呈书页状、土状块体,多孔,质轻而软,易研成粉末,有极强吸附能力,对声、热、电传导能力较低[1],具隔热、吸音、化学性质稳定等特点,能吸收比自身重1.5~4倍的水,除氢氟酸外不溶于其它酸类,易溶于碱,被广泛应用于环保、建材、沥青改性、复合材料、食品及医药等领域,成为一种与现代节能、食品安全、生物制药、健康环保等相关的功能矿物材料与重要矿产资源[2]。

硅藻土作为21世纪最具生态环保的不可再生环境新材料,被誉为“孕育生命的海底草原”。伴随全球性节能、环保要求的提高,以及我国的工业发展、人民生活水平提高和硅藻土产业自身的技术进步,将为我国硅藻土产业带来良好的发展机会,对硅藻土的需求将会越来越大,应用领域越来越宽[3]。

本文归纳总结了硅藻土在吉林省地理分布、资源储量和成矿时代特征;分析了开发利用现状,为开发吉林省硅藻土向节能环保和新材料领域发展提出了建议,为硅藻土产业的发展提供参考。

1 资源特征

1.1 地理分布特征

目前我国发现有硅藻土矿的省份达10多个[4],但主要分布在吉林、云南和四川,其中吉林省硅藻土储量居全国之首,占全国总量的55.06%[5]。

吉林省探明的硅藻土矿床49处(图1),其中超大型矿床1处,大型矿床5处,中型矿床25处,小型矿床18处,矿床规模以大中型为主,占63.3%;主要分布于白山市、延边朝鲜族自治州、吉林市及通化市,集中分布于白山市(83.67%),其中临江市硅藻土矿床占全省53.06%(表1)。

表1 吉林省硅藻土地理分布特征统计表

图1 吉林省硅藻土矿产地分布图

1.2 资源储量特征

截止2020年底,吉林省硅藻土查明资源储量37 774.99×104t,保有资源储量37 184.70×104t,矿床规模以大中为主,查明资源储量占96%(表2)。硅藻土资源分布不均衡,集中度极高,白山市资源储量占64.90%。其中超大型硅藻土矿床分布于白山市长白朝鲜族自治县,占资源储量40.58%;大型硅藻土矿床分布于白山市及延边朝鲜族自治州,占资源储量23.03%;中型硅藻土矿床分布于白山市及延边朝鲜族自治州,占资源储量32.40%;小型硅藻土矿床占资源储量3.98%。

表2 吉林省硅藻土资源储量统计表[6]

1.3 成矿时代特征

我国硅藻土矿床均形成于新近纪至第四纪[7],吉林省硅藻土矿成矿时代为新生代第四纪、新近纪上新世和中新世,主要成矿时代集中在新近纪中新世,约占新生代87.7%(表3),矿石质量较好;上新世仅见小型矿床和矿点,且质量不好。矿床分布受新生代断陷盆地控制。

表3 吉林省硅藻土成矿时代特征统计表

2 开发利用现状

2.1 勘查工作程度

中华人民共和国成立前,1931年日本人在珲春市土门子新近纪地层中发现硅藻土,1944年日本人对敦化市高松树硅藻土矿进行小规模开采,1945年使用人工钻机,孔深3~6m,查明矿体2处,估算资源储量40×104t[8]。

中华人民共和国成立后,先后多家地勘单位对吉林省内硅藻土进行勘查工作,截止2020年底,吉林省共发现硅藻土矿产地49处,勘探15处,详查33处,普查1处(表4)。“十一五”、“十二五”期间,吉林省非金属矿产勘查新发现矿产地40多处,其中硅藻土新发现矿产地13处,主要集中在白山地区—临江市、长白县,是我国唯一优质硅藻土产地[9]。

表4 吉林省硅藻土矿勘查情况一览表

2.2 开采情况

截止2020年底,吉林省共有硅藻土矿山40处,其中开采规模大型1处,中型3处,小型36处;开采24处,未开采14处,停采2处(表5)。

表5 吉林省硅藻土矿开发利用一览表

2.3 开发利用情况

1931年,珲春市土门子硅藻土在工业上已用于隔热、研磨、吸收、过滤、充填等方面,用于触媒剂担体尚属新辟用途。

20世纪50~80年代,吉林省开采的硅藻土矿山有敦化市高松树硅藻土矿等4座矿山,主要生产保温材料。到80年代后期,保温材料销路不畅,除长白县马鞍山硅藻土矿品质优,应用途径广阔,出售原土或土粉、小规模生产助滤剂,其它地区大部分矿山停采。1990年长白县马鞍山硅藻土矿主要生产助滤剂。20世纪90年代后及21世纪以来,吉林省硅藻土的开发利用集中在量大质优的临江市、长白朝鲜族自治县,全部平硐开采。自2014年始,吉林省硅藻土产量呈逐年降低的趋势。主要开采Ⅰ级土、少量Ⅱ级土。主要产品为助滤剂,其次功能填料,近年着力开发Ⅱ、Ⅲ级品硅藻土向节能环保和新材料领域发展,如硅钙板、地板、纸箱、多孔环保陶瓷制品等,为硅藻土产业的发展提供了更加广阔的前景[10]。

近年来,我国硅藻土的应用及研究更加深入。实现综合利用高、中、低品位硅藻土资源,不断提高硅藻土资源综合利用率。建立现代化选矿厂,改进选矿方式,淘汰磨矿方式的选矿,避免对硅藻结构的破坏,出品硅藻土精矿,加强硅藻土尾砂资源利用,实现无尾矿目标,减轻生态破坏和环境污染[11]。

3 结论和建议

(1)吉林省境内非金属矿产资源非常丰富,硅藻土等矿种可列国内前茅[12]。吉林省探明的硅藻土矿床49处,主要分布于白山市、延边朝鲜族自治州、吉林市及通化市。成矿时代为新生代第四纪、新近纪上新世和中新世。查明资源储量37 774.99×104t,保有资源储量37 184.70×104t,矿床规模以大中为主,查明资源储量占96%。

(2)从开发利用现状看,以开采Ⅰ级品硅藻土为主,主要生产助滤剂,其次功能填料,近年着力开发Ⅱ、Ⅲ级品硅藻土向节能环保和新材料领域发展,如硅钙板、地板、纸箱、多孔环保陶瓷制品等。

(3)硅藻土是一种储量有限且不可再生、对人类社会可持续发展不可或缺的重要矿产资源,因此,在加工利用中必须珍惜这种宝贵资源[13]。我国硅藻土在许多领域没有得到充分应用。因此,根据我国硅藻土的特点,借鉴国外的先进技术,开发硅藻土的新用途将给硅藻土行业带来新的机遇[14]。

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