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建材非金属矿产地质勘查与开发利用探究

作者

郑继亮

中国建筑材料工业地质勘查中心贵州总队 550002

摘要:近些年来,随着我国建筑行业的不断发展,非金建材类矿产资源的需求量在不断增加,有效促进了建材非金属矿产资源的地质勘查与开发利用行业的蓬勃发展。为了改变以往粗放型勘查开发利用情况,促使矿产资源勘查更加精确化、开发利用更加精细化,许多新的勘查方法和开采工艺应运而生。本文对建材非金属矿产资源的勘查和开发利用进行了深入的调查研究,探讨了建材非金属矿产地质勘查与开发利用的有效策略,希望对我国建材非金属矿产资源的开发与利用做出一定的贡献。

关键词:建材;非金属矿产;地质勘查;开发利用

引言:近些年来,随着我国经济的持续发展,非金属建筑材料的市场需求量越来越大,目前仍然保持着比较强劲的上涨势头,这就对建材非金属矿产的地质勘查与开发利用提出了新的要求。尤其是传统粗放的开采方式容易导致资源浪费、环境破坏等问题,已经不能适应当今时代的矿产资源开采需求。所以,如何对建材非金属矿产资源进行科学的地质勘查和开发利用就成为了一项十分重要的研究课题。

一、当前我国建材非金属矿产资源的利用现状

(一)资源总量储藏丰富,但是分布不均匀

我国地大物博,矿产资源十分丰富,建材非金属矿产资源的储量同样也是十分富足,主要体现为矿产种类齐全和资源储量大。一方面,我国建材非金属矿产资源的种类丰富,比如石灰岩、石膏、高岭土、石英砂、膨润土、花岗岩等所有类别在我国几乎都有储备;另一方面,这些建材非金属矿产资源的储量也十分丰富,不但能够满足我国的生产需求,同时部分矿种还能够用于出口。但是也应该清醒的认识到,我国的建材非金属矿产资源分部状态呈现出不均匀的特征。比如,优质的高岭土资源主要集中在南方地区;石膏资源的主要产地在山东、湖北等地等等,这在一定程度上导致部分地区和部分资源品类的供需矛盾比较突出。

开采规模比较大,但是集约化程度有待提升

在过去相当长的一段时间内,我国的矿产资源开采形式是比较粗放的。这虽然能够在一定程度上弥补开采技术的不足,但是也造成了巨大资源浪费和生态破坏。在建材非金属矿产资源的开采过程中,因该类矿山多为露天开采,此类问题便愈显突出。一方面,由于我国经济的飞速发展,对建材非金属矿产资源的需求一直处于增长的态势,这就使得我国成为全球最大的建材非金属矿产生产国和消费国,每年的开采和规模都处于世界前列。另一方面,由于我国的建材非金属矿产资源分布不够集中,多数矿山的规模都不大,同时机械化和智能化的水平都比较低,甚至有相当一部分开采企业仍然采用粗放式的开采方式,这在一定程度上造成了资源浪费和环境污染等问题。

市场需求巨大,但是深加工技术不足

由于我国经济的飞速发展使得我国对建材非金属矿产资源的市场需求量一直处于不断上升的态势。这些建材非金属矿产资源广泛应用于水泥、玻璃、陶瓷、涂料等传统领域,而这正是我国基础设施建设发展过程中重要的建设原料。这就促进了我国对建材非金属矿产资源的需求量巨大,同时还在不断增加。但是,当前我国对建材非金属矿产资源的利用主要停留在建材、陶瓷等粗加工领域,缺乏深加工以及高附加值的产品。比如,纳米材料、功能填料等领域的开发严重不足,甚至石英砂岩、高岭土等资源的高纯产品仍然需要进口,这充分说明了当前我国对建材非金属矿产资源的需求量虽然巨大,但是精深加工技术却是严重不足。

二、建材非金属矿产地质勘查的有效方法

(一)地质填图与野外调查相结合

在矿产资源勘查工作中,地质填图与野外调查是最为基础的勘探形式。地质填图是通过对地表岩石露头的观察、描述和测量,将不同地质时代、不同岩性的地层以及地质构造等信息绘制在地形图上。这样就能够清晰的显示出地层的分布规律以及地层岩性组合等重要的地质信息,从而为建材非金属矿产的勘探工作提供宏观指导。通过野外勘探的方式能够获得第一手地质资料,能够对地质环境、地表植被以及岩石种类和土层深度等信息进行综合评判。在建材非金属矿产资源的勘探工作中,将二者进行有效融合能够更加全面、深入地了解工作区的地质背景,为后续勘查工作提供准确的基础资料,提高找矿的成功率。

地球物理勘探技术与地球化学勘探技术

地球物理勘探技术是利用物理知识对地球物理场变化进行勘探从而描述地质结构和矿产分布的方法,在建材非金属矿产资源勘探中能够发挥重要作用。在建材非金属矿产资源的勘探实践中,常见的地球物理勘探技术主要包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探等勘探方法。地球化学勘探技术是用化学知识对土壤、岩石、水系沉积物等样品中的化学元素含量及其分布规律进行分析,从而进行矿产资源寻找的有效方法。在建材非金属矿产勘查中,地球化学方法主要包括土壤地球化学测量、岩石地球化学测量等勘探方法。

(三)遥感与GIS技术

遥感技术是通过在卫星、飞机等平台设备上搭载传感器的方式远程获取地表影响信息,然后进行地址信息分析从而实现建材非金属矿产资源勘测的技术。该技术具有宏观、快速、大面积覆盖的优势,通过对遥感影像的解析能够快速识别出与建材非金属矿化有关的地质构造、岩石类型、蚀变带等信息。GIS技术也叫做地理信息系统技术,这是一种对地理空间数据进行采集、存储、分析和可视化表达的技术。GIS技术可以将地质、地球物理、地球化学等数据信息进行整合分析,通过构建地址模型的方式直观展现各种地址信息之间的关系,从而为找矿工作提供决策依据。

三、建材非金属矿产开发利用的有效方法

(一)科学规划与集约开发

在建材非金属矿产资源的利用过程中,对矿产资源进行科学规划与集约开发是对资源进行高效利用的有效措施。在企业选址工作中就应该进行科学的规划,充分考虑矿脉中矿产资源的品质、储量、开采条件及市场需求确定开发优先级。比如,大理石是十分重要的建筑材料,在大理石矿脉附近可以规划建材生产企业就近利用大理石资源。同时,应该注意矿产资源的集约化开采,利用更加先进的开采技术以及设备,降低资源浪费和开采成本。比如,利用GIS、物联网(IoT)监控开采进度、设备状态及矿石运输,提高开采工作的安全性以及效率。

(二)高效选矿与深度加工

高效选矿能够实现对矿产资源的合理利用,比如,利用AI+高光谱的智能分选机能够将石膏中的白云石有效的分类出来,从而提高石膏矿的品质。同时应该加强对建材非金属材料的深加工,提升他们产品附加值。比如,利用超细粉碎与改性技术生产纳米级碳酸钙、改性膨润土用于涂料、橡胶、环保吸附材料能够有效提升矿产资源的附加值,实现资源的高效利用。

(三)综合利用与环境保护

对建材非金属矿产资源的综合利用可以通过伴生矿回收、废弃材料资源化处理等方式实现。比如,磷矿的尾矿中能够提取稀土资源,石墨矿的伴生云母也能够进行回收和利用。更加重要的是在建材非金属资源的开发利用过程中应该加强环境保护。一方面是采用绿色低碳的开采工艺和技术,另一方面是对资源开采造成的环境破坏进行地形重塑与植被修复,从而加强对自然环境的保护。

结束语:

建材非金属矿产的开发与利用对于我国经济的发展能够起到重要作用。所以资源开发企业在非金属矿产资源的地质勘探与开发利用过程中,应该采用科学化、集约化的开发与利用方法,有效提升矿产资源的利用效率,同时注意加强对自然环境的修复与保护,为我国经济的可持续发展做出贡献。

参考文献:

[1]杨星,陈天泽,张明选. 建材非金属矿产地质勘查与开发利用探究 [J]. 新疆有色金属, 2023, 46 (02): 54-55. DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2023.02.019.

[2]史新杰. 探讨建材非金属矿产地质的勘查与开发利用 [J]. 冶金与材料, 2017, 37 (06): 57-58.

[3]胡兴旺. 我国建材非金属矿开发利用现状及对策分析 [J]. 中国非金属矿工业导刊, 2016, (02): 6-7.