漳浦县玻璃用砂资源及开发利用

漳浦县玻璃用砂资源及开发利用

1矿业经济发展现状福建省位于中国东部，靠近福建省西部。因其地理位置独特,地质构造复杂,成矿条件优越,形成了较为丰富的矿产资源,其中贮存于东南沿海新生代第四纪海积层中玻璃砂,资源量尤其丰富,以质优量大而闻名全国。近年来随着社会的发展,玻璃用砂需求量也逐年增加,漳浦、东山两县已是玻璃用砂矿生产基地,境内也相应地建有台玻、旗滨两大玻璃生产厂家,推动了当地矿业经济的发展。玻璃用砂矿是福建省主要优势矿产之一,至2010年底,已累计探明资源储量197929kt,保有资源储量185398kt1,资源储量位于全国前列。福建省玻璃用砂主要集中分布于闽江口—诏安沿海一带,长300多km,在东山、漳浦、晋江、平潭等县(市)沿海地带,多以大型矿床规模产出,沿海自北向南,矿砂质量逐渐上升,品级由4级品为主上升到2级品为主。而目前能够开采的仅有漳浦和东山两县,且已形成玻璃硅质原料基地,漳浦县查明和保有资源量分别占全省的47%和48%;东山县现已查明和保有资源量分别为68417kt、58656kt,占全省的35%和32%。漳浦县目前已形成以六鳌镇为中心的砂矿经济区,主要由赤湖、杏仔、六鳌、下蔡、北坂、沙荒、山门等七个天然石英砂矿区和台玻玻璃厂组成,开采矿种以玻璃用砂为主,兼顾铸型用砂和水泥标准砂,综合利用过滤砂、农用砂等。该区2010年开采矿石约80万t,采选矿业产值约6500万元。3采矿对原矿砂和矿砂基的影响浮法玻璃是目前采用最为广泛的玻璃生产工艺,对玻璃用砂化学成分的要求主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3。SiO2是硅酸盐玻璃中玻璃结构的骨架,贮予玻璃高强度、良好的化学稳定性、耐热性和低膨胀性,但会使玻璃的熔融温度增高,粘度增大。Al2O3能减小玻璃析晶倾向和增强化学稳定性,提高强度,增大玻璃粘度。铁质成分是玻璃砂中主要的有害杂质,包括FeO、Fe2O3、Cr2O3、TiO2,使玻璃呈现颜色,因此对铁的要求较高。漳浦县玻璃用砂原矿中铁含量总体较低,各主要矿区矿砂主要成分含量SiO296.5%～98.2%,平均97.2%。Al2O30.7%～1.5%,平均1.14%。Fe2O30.21%～0.32%,平均0.24。TiO20.13%～0.21%,平均0.19%(表2)。根据浮法玻璃生产厂家标准,对硅砂的要求为SiO296.5%～97.5%、Al2O31.1%～1.4%、Fe2O30.08%～0.1%。在漳浦县的砂矿中,原矿中的SiO2、Al2O3基本可以达到要求,Fe2O3需要通过选矿才能达到要求,目前一般采取筛分、脱泥→分级、擦洗→溜槽常规选矿流程,除去粗颗粒、粘土、铁质矿物,来提高SiO2含量、降低Al2O3和Fe2O3含量,不同矿山铁矿物视原矿砂铁含量的高低和矿物贮存状态而在选矿流程进行一定的调整。山门矿区铁的主要载体矿物为钛铁矿,其它含铁矿物有绿帘石、电气石、黄铁矿、角闪石、褐铁矿、板钛矿等,但含量均较微少,对铁的总量影响甚微;其次,矿砂中对铁含量有较大影响的是石英颗粒存在有不同程度的铁质薄膜和含铁物质包体,特别是呈黄色石英颗粒表面的铁质薄膜和裂隙中充填有铁质,使精矿中铁含量偏高,需要增加高强度磁选流程。六鳌矿区,原矿砂入选品位SiO297.66%、Al2O30.74%、Fe2O30.25%、TiO20.13%,经选矿后精矿可以达到SiO298.1%～99.0%、Al2O30.5%～0.9%、Fe2O30.06%～0.09%,尾矿重砂经进一步处理可回收钛铁矿含量80%、锆石含量18%的产品,说明矿砂中铁矿物主要是钛铁矿、锆石。钛铁矿(FeTiO3)中Fe占36.8%、Ti占31.6%,由于密度较石英砂大,可以通过重选去除,同时由于钛铁矿具有弱磁性,可以采用强磁选进一步去除,包括含较多铁质包体的石英颗粒,以进一步降低铁含量。4矿砂结构及产出漳浦县各主要矿区玻璃用砂矿体大致呈近水平层状产出,略向海倾,矿体裸露,分布连续,规模较大,长3～5km、宽0.5～2.5km、厚6～10m,矿砂以2,3级品为主,各品级互层产出,形成多层结构。规模均为大型以上。矿体底板一般为东山组海积粘土层。矿床成因类型属滨海相堆积,上部以风积堆积为主,下部则为滨海堆积,成矿地质条件有以下3个方面。4.1混合火山岩岩石成分漳浦县地处平潭—东山断裂构造带以东,沿海广泛分布晚中生代酸性侵入岩、火山岩,古雷半岛、六鳌半岛大面积分布混合花岗岩,岩石中石英含量占30%～50%,是石英砂的主要来源,石英砂层中的硅线石、蓝晶石、锆石、钛铁矿等共生矿物,与混合花岗岩的副矿物特征一致,说明成矿母岩来自于混合花岗岩等动力变质岩类岩石。4.2向伸海内发展趋势六鳌半岛、古雷半岛为一北东向连岛砂洲,几个大中型矿区均位于连岛砂洲的陆地一侧,半岛西南向伸入海中,形成向东开口面海的海湾。陆上基岩风化后,大量陆源泥砂流入海湾,进入海湾的碎屑物质,在风力、潮矽、岸流等外力联合作用下,碎屑物质由北向南推进,经反复淘洗和堆积,形成石英砂矿层,半岛为矿砂堆积提供了良好的地貌条件。4.3滨海玻璃砂矿的运移机制波浪和潮汐运动为石英砂矿的形成提供了良好的动力条件。波浪是滨海泥砂运移与分选的主要动力因素,是造成滨海玻璃用砂矿多分布于北北东向海湾的主要原因;潮汐返运动是石英砂分选、富集的重要动力因素。5未来年—找矿远景根据境内已勘查矿床的特点、成矿地质条件分析,结合以往地质工作进展及成果,当前漳浦县仍有找矿远景,找矿地点集中于六鳌半岛、古雷半岛及其向北延伸的近海岸地带。(1)已有大中型矿床(区)外围,90年代以来,勘查工作按规定的勘查申请登记区块展开,以最小15″区块划分,周边有一定远景。(2)已开展过地质工作,但工作程度较低,或勘查工作未全面完成而中止,如以往地质大调查时做过的前湖矿区、后蔡矿区及其外围。还有后厝矿区曾一度进行过普查,后因其它原因中止勘查,矿区仅评价一部分,可以继续评价,扩大规模。(3)以往未做过工作,但存在有相似的成矿条件的地段有找矿前景,火山地质公园以南上郑—整美间、沙荒以南至将军澳、新厝以北的院前—新社—吴仓—大店、新厝与山门间的大奥、下蔡与北坂间的下吕—湖里、古雷与后厝间的港口—西田。6矿床成因分析玻璃用砂是漳浦县优势矿种,目前保有资源储量达95984kt,主要分布在六鳌、古雷2个半岛,多以大型矿床产出,已形成以六鳌镇为中心的砂矿经济区,矿砂质量较好,矿砂中对玻璃生产有影响的主要是铁矿物,主要以钛铁矿形式存在,同时也存在于石英砂颗粒的铁质薄膜和裂隙中充填的铁质,通过选矿可以去除大部分钛铁矿等重矿物,达到浮法玻璃用砂要求,Fe2O3由0.21%～0.32%降低到0.1%以内。根据矿床成因分析,在六鳌半岛、古雷半岛及其向北延伸的近海岸地带,大中型矿床外围、以往工作程度低、以及具备相似成矿地质地貌条件的上郑、将军澳、新社、大奥、下吕、西田等地仍有找矿远景。笔者根据漳浦县境内砂矿资源分布特征、贮存状态及质量状况,通过对成矿地质条件的分析,提出找矿远景区,为今后地质工作提供勘查方向。2玻璃用砂资源量漳浦县位于福建省南部沿海,陆域面积1950km2,地势总体由西北向东南沿海倾斜,地貌自内陆向滨海由低山向丘陵、台地和平原呈阶梯状过渡,玻璃用砂分布在沿海平原近海岸地带,境内有沈海高速公路、国道G324线、古雷等港口码头,利于砂矿的开发与运输,故有其重要的经济价值。近年来,福建省闽东南地质大队在漳浦开展多处玻璃用砂矿地质详查工作,提交一批新的矿产地和资源储量,其中,后厝(原称奇厝)矿区2001年普查提交(333)类型玻璃用砂资源量972kt1。山门矿区2005年详查提交玻璃用砂(332)+(333)类型资源量9530kt2,其中(332)4534kt,共生铸型用砂7751kt、标准砂4670kt;沙荒普查提交(333)类型玻璃用砂资源量25907kt、共生铸型用砂6572kt3。2003年月示矿段(与沙荒同矿区)分立提交玻璃用砂4207kt、共生铸型用砂989kt4转入开采,2011年核实保有玻璃用砂3244kt、共生铸型用砂630kt5;沙荒矿区2009年详查提交(332)+(333)类型玻璃用砂资源量15861kt,其中(332)类型7406kt,伴生铸型用砂2776kt6。六鳌与新厝原属同一矿区,普查提交(333)类型玻璃用砂资源量15667kt、共生铸型用砂6442kt7,2003年六鳌分立玻璃用砂10807kt、共生铸型用砂3580kt8转入开采,新厝矿区2011年详查评审提交(332)+(333)类型玻璃用砂资源量14270kt,其中(332)类型5