全球钴矿资源时空分布及成因类型

钴是重要的战略性矿产资源,在航空航天、电动车电池制造等工业领域具有不可替代的作用。钴矿是我国紧缺的矿种之一,可被工业利用的钴资源主要集中在全球少数几个国家,我国钴矿资源严重依赖进口。因此,加强钴矿资源研究,降低被“卡脖子”风险,事关我国经济可持续发展大计。系统综述了钴的地球化学性质和矿物类型,对钴矿床的类型及形成机制进行了细致总结,对全球和我国钴矿床的时空分布规律进行了全面梳理,此外,还对钴矿床研究中存在的问题进行了深入分析,并对钴矿床成矿时代及其动力学背景、钴的来源、钴元素迁移富集机制和钴的赋存状态等未来研究方向进行了展望,旨在为我国钴矿床的研究提供参考,同时也为国内钴矿资源的勘探开发提供新的思路。

东北地区富钴矿床成矿规律、成因类型与远景区预测

钴具有特殊的物理化学性质,被广泛用于现代尖端技术领域中,因而部分国家将其列入战略矿产资源清单。钴矿形成的独立矿床较少,以共伴生矿床为主。我国是一个钴资源相对贫乏的国度,资源保有程度严重不足。目前,在我国东北地区发现并勘探出具有一定规模的共伴生钴矿床,其中既有与Cu共伴生矿床,又有与Cu-Ni-Fe共伴生矿床。为此,需要进一步总结成矿地质特征,分析潜力,为今后地质找矿工作提供借鉴。本文从东北地区钴矿床分布和地质特征角度出发,初步厘定该区钴矿的矿床成因类型为沉积-变质型矿床、岩浆型矿床、海相火山沉积-变质型矿床和矽卡岩型矿床4类;其中,沉积-变质型和岩浆型矿床分布较广,主要产在古元古代辽吉裂谷区;结合典型矿床地质特征、区域地球化学和地球物理特征,进一步圈定了28个远景区,包括A类远景区4个,B类远景区8个,C类远景区16个。建议4个A类远景区作为将来找矿勘查部署中优先重点关注的地区。

钴资源现状及未来5—10年供需形势分析

【研究目的】钴是重要的新能源矿产,动力电池装机量的急速攀升为其带来了广阔的市场发展前景,把握钴资源特点及供需形势对于地质勘查行业及后段产业链均具有重要意义。【研究方法】文章主要通过调查法、定量分析法与定性分析法,对调查中收集的大量数据进行分析、比较、总结归纳。【研究结果】从钴的全球资源分布特征、供应及贸易格局、消费历史及趋势等方面系统地分析了全球钴资源的特点及供需形势,同时结合产业现状对钴市场前景进行了研判。【结论】一是当前全球可开发利用的钴资源分布较为集中,沉积型砂岩铜-钴矿床主要分布在刚果(金)、风化型红土镍-钴矿以澳大利亚最为典型、岩浆岩型铜-镍-钴硫化物矿床以加拿大为代表;二是钴勘查资金主要流向了刚果(金)、澳大利亚、加拿大以及美国,但勘查投入尚未转化为产能,全球钴产量已出现下滑;三是全球钴矿巨头市场占有率逐步加强,正在向“双寡头”局面演化;四是以电池为主的消费结构及以中国为主的消费主体支撑了全球钴消费量持续稳定增长;五是全球主流机构对于钴市场前景一致看好,本文预计未来5—10年钴市场将持续繁荣,但需警惕电池产业技术革新与更替等风险。

镍钴战略性硫化矿产资源选冶研究现状及展望

基于“双碳”发展背景、镍钴资源概况,对镍、钴硫化矿选冶研究现状进行总结与展望。概述了国内外镍钴资源的分布、储量情况以及我国镍钴硫化矿资源在选冶过程中存在的难点;分别总结了我国镍、钴硫化矿传统选冶工艺和改进情况。研究表明:硫化镍矿的选矿方式主要有浮选、重选、化学选矿、生物选矿;硫化钴矿的选矿方式主要有浮选、重选。其中,浮选具有适用性强、处理效率快的优点,仍是处理镍、钴硫化矿最有效的选矿工艺,混合浮选是目前国内绝大部分镍、钴硫化矿选矿厂采用的工艺;阶段磨矿—阶段选别工艺具有科学性,可以有效解决过粉碎问题;浮选药剂的研究重点主要集中在捕收剂组合使用和新型绿色分散剂、抑制剂的研发;生物选矿的研究也取得相应进展。重选在硫化钴矿中主要是用来预富集,可以提高入选品位和选厂处理量,常用的有重介质选矿、螺旋选矿和摇床选矿。硫化镍矿的冶金方式包括火法冶金、湿法冶金、生物冶金;硫化钴矿冶金方式主要有火法-湿法结合和全湿法冶金。其中,火法冶金具有效率高、工艺成熟的优点,仍然是硫化镍矿的主要冶金工艺,但具有高能耗高排放的缺点,相关改进措施的研究是近些年的重点;火法冶金正在逐步向低能耗低碳排放的湿法冶金转型,焙烧—水浸是火法冶金与湿法冶金的结合,其中,氯化焙烧—水浸具有较好的应用前景。硫化钴矿的冶金工艺通常需经过焙烧—浸出—电解过程。最后指出了镍钴硫化矿选冶技术具有研究前景的重点发展方向。

古巴地质矿产及矿业开发概况

古巴位于加勒比板块东北缘,矿产资源丰富,主要矿产有镍、铬、铜、铁、锰.其中,镍储量占世界已探明储量的1/3左右.2017年古巴是全球第十大镍生产国,亦是全球第五大钴生产国.古巴的油气储量也比较丰富.从现有区域成矿特征及矿点分布来看,古巴东南部的奥尔金省、格拉玛省和圣地亚哥省等地区可能是未来最有前景的镍钴矿和锰矿找矿地区;北古巴前陆盆地及沿海、近海区是油气勘探和开发的未来突破区域.古巴与我国关系良好,是我国矿业公司从事海外资源开发的重要目的地.笔者依托“一带一路”矿产资源信息采集与相关资料综合分析,对古巴的地质、矿产及矿业开发现状进行综述,并总结该国矿产分布规律,为我国投资古巴矿产勘查和矿业开发提供可借鉴的建议.

世界钴矿资源及其研究进展述评

本文概述了当前世界钴资源状况、钴矿床分类及国内外钴矿床勘查与研究的最新进展。全球钴资源丰富,但分布较为集中;沉积型砂岩容矿的铜钴矿床和含钴的岩浆岩型硫化铜镍矿床是两个最重要的钴矿床类型。尽管钴多数以铜—镍、铜、铁等矿床的伴生金属产出,国外的研究也主要集中在层控铜钴矿床之上,中国近几年却在华北地台北缘东段、西部中央造山带、赣西地区等陆续发现了一批不同元素组合、不同成因类型且为独立的或以钴为主的钴矿床,钴矿床勘查的重大突破既对开拓钴矿床成矿学研究具有重要理论意义,也为弥补国内钴资源长期供应不足具有重要现实意义。

国内外铅锌矿资源及分布概述

铅锌主要用于机械、冶金、电气、军工、化学、医药及轻工业等行业领域,是用途广泛的金属元素。世界范围内铅锌矿资源丰富,除南极洲外,在全球50多个国家均有分布。本文通过搜集国内外铅锌矿相关的资料和信息,厘清当前国内外铅锌矿的资源概况和分布特征,为推进铅锌矿资源相关的勘查、开发及研究工作提供一些建议。

全球钴矿资源特征及勘查研究进展

近年来,钴矿相关新兴产业方兴未艾,从新能源汽车的充电电池到喷气涡轮机中的超级合金,钴均是不可或缺的关键金属材料之一。文章介绍了全球钴矿类型及分布特征,着重对近年来全球钴矿的勘查、研究取得的进展进行了梳理和总结。迄今为止,全球钴资源主要来源于沉积岩容矿型层控Cu-Co矿床、红土型Ni-Co矿床和岩浆型Ni-Cu-Co矿床及热液、火山成因钴多金属矿床,但总体分布极不均衡。热液及火山成因Co多金属矿床多数以Co为主要金属,表现出较大的找矿的潜力。上述几种钴矿床大多与基性-超基性岩有着直接的或间接的成因联系。此外,还有大量的钴资源赋存在洋底Fe-Mn结核与结壳内。关于钴矿的成矿条件、构造背景与成矿机理等关键问题仍亟需开展进一步的研究工作,深入理解钴矿的成矿规律并建立行之有效的找矿模型,将为“新能源时代”钴矿的勘查和开发提供有效的支撑和指导。

昆仑古特提斯构造转换与镍钴锰锂关键矿产成矿作用研究

【研究目的】特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱。【研究方法】本文根据东昆仑夏日哈木早泥盆世超大型镍钴硫化物矿床、帕米尔玛尔坎苏晚石炭世大型火山源沉积型富锰矿和西昆仑大红柳滩晚三叠世大型伟晶岩型锂铍矿床发现事实,将它们成矿的构造地质背景演化作为主线关联起来研究,提出它们分别代表了古特提斯裂解、大洋扩张和闭合后碰撞构造转换结果的认识。【研究结果】认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了以夏日哈木与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆镍钴硫化物矿床;随着进一步扩张,在早石炭世形成了古特提斯成熟大洋,由于大洋中脊喷发提供的成矿物质,在晚石炭纪随着大洋快速扩张向消减的转换,洋底碳酸盐岩沉积中形成了玛尔坎苏大型富菱锰矿矿床;古特提斯洋闭合后于中三叠世进入碰撞造山阶段,于晚三叠世后碰撞阶段地壳重熔形成的S型花岗岩高温热液流体,并造就了大红柳滩大型伟晶岩型锂铍矿床。早晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时秦祁昆洋为代表的原特提斯主洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木镍钴矿床则是原特提斯造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境;锰是亲石元素,岩浆作用中不富集,而在外生沉积作用中富集,说明古特提斯早石炭世新生洋壳是富锰的,淋滤出的锰离子在晚石炭世相对宁静洋底深处碱性环境中形成沉积型碳酸锰矿,代表了较为强烈的岩浆作用阶段向相对宁静的沉积环境的转换;大红柳滩S型花岗岩基及其大规模伟晶岩型锂铍矿的产出,则反映了强烈的碰撞造山作用导致的地壳重熔的地球动力学背景,应是古特提斯洋缝合造山后或后碰撞伸展的环境。【结论】就已有的成矿事实,东昆仑康西瓦—阿尼玛卿古特提斯缝合带与南部巴颜喀拉的西金乌兰—金沙江和羌塘的龙木错—双湖古特提斯缝合带相比,更富有地质意义。

结核状及砾状大洋富钴结壳浮选工艺研究

研究结核状及砾状大洋富钴结壳浮选工艺。通过一粗二扫三精浮选流程,应用复合高效的捕收剂YHS及高效的调整剂TH,有效实现富钴结壳与基岩脉石矿物的浮选分离。闭路浮选结果表明,Co和Mn品位分别由原矿的0.339%和12.71%提高到精矿的0.520%和19.54%,回收率分别达到96.96%和97.22%,钴结壳浮选精矿产率为63.23%,抛弃产率为36.77%的基岩脉石尾矿。

世界资源格局与展望

本文阐释了人均能源消费、人均矿产资源消费与人均GDP"S"形规律的内涵,指出发达国家(OECD)能源与重要矿产资源消费已经或正在进入零增长期,资源需求将趋稳或呈缓慢下降趋势,发展中国家已经成为资源消费主体,全球能源与矿产资源需求重心正在向亚洲转移;以石油为例,阐述了国际资源市场体系的演变及其脆弱性,强调发展中国家经济发展的资源成本将呈不断上升态势,低碳经济将推动全球新能源及相关产业快速发展,提出了发展中国家应对国际资源格局变化的相关对策和建议。

7 000 m深海钴结壳取芯器研究

7 000 m 深海钴结壳取芯器是海洋矿产资源勘探的重要设备,它由定位机构、回转机构、推进机构、钻具、机架、控制系统和安全保护系统等部分组成.在此对其主要工作参数进行了设计计算,并介绍了取芯器的基本结构与功能、工作原理与工作步骤、技术参数等.解决了钻具研制、对微地形的适应性、安全保护系统、小钻进力的控制、整机重量控制等关键技术.

大洋矿产资源开发技术发展

综述了国内外大洋矿产资源勘探开发现状,特别是我国近年在大洋多金属矿的采选与冶炼加工、非冶金直接利用、选冶尾渣综合利用等方面取得的主要成果,并分析了深海矿物资源开发技术发展趋势和前景。

矿产资源展望与西部大开发

对世界上以及中国的矿产资源现状进行了研究,并且从国内外矿产资源形势和世界各国社会经济发展对矿产资源需求趋势方面展望了未来。认为要保证全球经济发展的需要就要公平、合理、科学地配置全球矿产资源;就要切实部署与实施可再生能源、可接替能源、新型矿产资源及替代矿产资源的寻找与开发;就要将新的科学技术应用于矿产资源勘查、开发、利用领域。中国西部地区矿产调查勘查程度很低,但成矿条件很好,有很大的找矿余地。因此,在实施西部大开发战略中,应把西部地区建成中国能源、矿产资源的主要接替区。

我国钴矿矿产资源及其成矿作用

钴广泛应用于军事、钢铁、电器、机械等方面,它具有亲铁亲硫的双重性,在各类岩浆岩中的分布不均匀,由超基性岩向酸性岩,钴的含量迅速降低。我国钴矿资源呈现富矿少、贫矿多的特点,并且钴矿主要分布在甘肃、青海、新疆、吉林、陕西、云南、四川等地。按照矿床形成的成矿环境、矿床岩石组合,矿床类型划分为:与镁铁质-超镁铁质岩有关的硫化物钴矿、与海相火山喷发有关的钴多金属矿、与斑岩有关的铜钴矿、与砂岩有关的钴矿、与中酸性侵入岩有关的矽卡岩铁钴矿、与风化作用有关的钴矿等六类。

大洋中Ni、Co、Pt资源概况及开发建议

大洋是一个矿产资源宝库 ,其中Ni、Co、Pt资源生产于锰结核与富钴结壳。本文简述了锰结核与富钴结壳的地理分布、结构构造、矿物组成、化学成分特征 ,指出其中Ni、Co、Pt矿产具有巨大资源潜力。分析了大洋中Ni、Co、Pt资源开发的形势 ,指出了目前存在的技术、经济和环保方面的主要问题 ,并对我国此类资源的开发提出建议和意见。

加入世贸组织对中国矿产资源国家安全的影响和策略

本文主要从 2 1世纪中国矿产资源的地位与作用、加入世贸组织对中国矿产资源国家安全的影响、加入世贸组织中国矿产资源国家安全的策略这三个方面论述了我国加入世贸组织后 ,我国矿产资源面临的安全问题 ,并针对我国矿产资源的特点提出了加入世贸组织后我国矿产资源国家安全的政策建议。

破碎富钴结壳时界面应力计算模型

根据弹性应力波在连续介质中传播的基本理论 ,讨论了一维二相介质中应力波的传播及相界面上的入射波、反射波。建立了应力波在界面上反射、入射所形成的最大界面应力模型 ,并用海底富钴结壳及基岩的参数估算了钴结壳剥离时的界面效应 ,结果表明 ,结壳与坚硬基岩界面是一个最易产生破坏的面。

海底磷钙土湿法制备磷酸的研究

海底磷钙土储量丰富,是陆上磷矿石的潜在替代品,为了综合利用海洋资源,对其的深入研究具有重要意义。CLD04样品(海底磷钙土)的反应活性为99 90%,抗阻缓系数为-0 76,其反应性比陆地磷灰石好;以CLD04样品为原料湿法制备磷酸的工艺条件试验表明,在反应温度为65±2℃、反应时间为6 5h、液固比为2 5∶1、搅拌转速为350r/min、成品粗磷酸浓度为25%～28 0%、H2SO4过量3 0%条件下,CLD04样品的分解率、P2O5转化率、P2O5回收率及磷石膏的结晶粒度和形态较为理想。

矿产资源的国际利用以及河北的方式选择

在经济日益全球化的今天,矿产资源的全球性竞争是必然之事。大型跨国矿业公司为发达国家占领世界矿业市场发挥了极其重要的作用。认真的研究发达国家的成功经验,对于我国参与世界矿业开发具有重要的意义。在推动区域经济发展中,矿业资源的作用不容忽视,因此,未雨绸缪,进一步研究河北利用矿产资源的方式十分必要。