1、白云鄂博铁矿资源开发利用中存在的问题及对策柳建勇 程素萍 郝美珍（包钢（集团）公司白云鄂博铁矿生产部，内蒙古，包头 014080）摘要：本文通过对白云鄂博铁矿资源及其勘察史的回顾，简述了当前资源开发利用及保护现状，提出了矿物成分多是白云铁矿综合开发利用的最大优势也是制约因素、国家规划矿区白云鄂博矿区及其周边探矿、采矿权管理混乱、白云鄂博矿区资源分布情况尚未查明、白云鄂博资源保护是一项长期的艰巨工作，应由政府和企业（包钢）共同完成等四个问题及解决办法。关键词：白云鄂博 战略资源 资源保护 规划矿区1.白云鄂博铁矿的概况1.1 交通位置包钢（集团）白云鄂博铁矿位于内蒙古自治区包头市白云鄂博矿区，南
2、距包头市 150km，东南距呼和浩特市 220km，有铁、公路相通，交通方便。1.2 资源及勘探史1.2.1 矿区资源概况白云鄂博铁矿是世界上罕见的铁、稀土、铌等多金属共生矿床，组成元素有 71 种，矿物170 多种，可以说是一个天然矿物库。矿床显著富集的元素有铁、铌、铈 、镨、钕、铕、钇、钪、钍、钠、碳、钙、镁、钡和磷等，其中能形成独立矿物而存在的元素有铁、铌、稀土、钛、锰、锆、钍、铍、锡、铅、锌、铋、钼、金、钡、钙、镁、钠、磷、硫、氟等 1。白云鄂博矿床赋存于宽沟背斜南翼，白云向斜两翼的 H8白云岩中与 H9白云岩的过渡带，对于稀土而言，整个白云岩层都是矿体，而对于铁，则是根据边界品位的圈
3、定，分成了主矿、东矿、西矿、东介勒格勒和东部接触带（铌富集带）等 5 个矿段。东起都拉哈拉，西至阿布达，东西长约 16 公里，南北宽约 3 公里，形成一窄狭长的铁、铌、稀土矿化带(见图 1)。在向斜北翼的矿体南倾，而向斜南翼的矿体北倾，向斜的轴部通过西矿深部打钻证实南北两翼的矿体相连而在深部变厚变大，同属于一个成矿带，是一个不可分割的整体（见图 2） 。图 1 白云鄂博矿床铁矿体分布及探矿范围控制图磁异常区西 矿巴格拿采矿范围居民区沃尔特探矿范围主矿 东矿东介勒格勒都拉哈拉东部接触带非包钢探矿范围国家规划白云鄂博矿区范围非包钢探矿范围阿布达11.2.2 白云鄂博勘察史1）解放前的勘察白云鄂博铁
4、矿于 1927 年 7 月由我国地质学家丁道衡随中瑞科学考察团去西北考察时发现，并在 1933 年发表绥远白云鄂博铁矿报告 ；1935 年，我国地质学家何作霖提出了绥远白云鄂博稀土类矿物的初步研究的科学报告；1939 年至1944 年，日本人曾对白云鄂博进行了多达 8 次不同程度的勘察；1944 年 6 月，台湾籍地质工作者黄春江受伪华北开发公司资源调查局委派，前往白云鄂博进行地质调查，1946 年提交了绥远百灵庙白云鄂博附近铁矿报告。2）解放后的勘察19501954 年华北地质局 241 地质勘探队对主、东矿进行详细勘探，于 1954 年提交了内蒙古白云鄂博主、东矿地质勘探报告 。 1958
5、 年 6 月1959 年 8 月，中苏合作地质队历时 15 个月，完成了内蒙古自治区白云鄂博铁氟稀土和稀有元素矿床 19581959 年中苏科学院合作地质队研究总结报告，当时查明白云鄂博矿体及一部分围岩中的稀土、铌、钽氧化物的储量。1963 年，国家科委为合理利用白云鄂博矿石，决定由地质部和冶金部联合成立 105地质队，以铌为重点，对主、东矿体的稀土、稀有元素进行评价，于 1966 年提交了内蒙白云鄂博铁矿稀土稀有元素综合评价报告 ，同时著有白云鄂博矿区矿床地质特征与成矿规律研究 、 白云鄂博铌赋存状态研究方法 、 白云鄂博矿区放射性元素专题报告 、 白云鄂博矿区矿石矿物志 。1974-197
6、7 年，包钢地质勘探队（541 队） ，重新确立了矿体形态，计算了铁矿石和铌、稀土氧化物的储量和品位，同时对主、东矿上盘开采境界内按资源保护工业指标圈定了铌和稀土在白云岩、板岩中的富集带。于 1978 年提交白云鄂博铁矿主、东矿储量计算说明书 ，并经内蒙冶金局审查批准作为矿山设计和生产建设的依据。1980 年以后，白云鄂博的勘探工作主要以生产勘探的方式进行，其他地质工作基本告一段落。1.2.3 资源储量白云鄂博矿床铁储量约为 14 亿吨，稀土储量约为 1 亿吨，稀土（REO）远景储量 1.35图 22亿 t，工业储量 4350 万 t；铌资源远景储量（Nb 2O5）660 万 t（余永富，20
7、04） 。2. 资源开发利用现状2.1 采矿方法白云鄂博主、东采场都分别进入深部及深深部开采，采用水平分层采剥方法，在上盘矿岩接触带的岩石中开纵向沟，向上下两帮推进，各水平依次推到最终境界为止，同时工作水平数为 45 个。目前，主矿矿石、岩石、东矿矿石均采用采场内汽车，采场外铁路联合开拓运输方式，而东矿岩石则是在采场内破碎，经胶带运至地表，由排土机排弃。2.2 矿山规模白云鄂博铁矿主要的几次设计是：1956 年1957 年原“苏联国立采矿设计院”选择主、东矿矿体分为两个采矿场露天开采，规模年产铁矿石 1200 万吨，其中主矿（见图片1）720 万吨，东矿（见图片 2）480 万吨，上部用铁路运
8、输，深部的开拓运输方案未做工作，选矿场建在包头。1970 年鞍山黑色冶金矿山设计研究院（以下简称鞍院）与包钢联合设计，规模是铁矿石 900 万吨，其中主矿 520 万吨，东矿 380 万吨。上部用铁路运输，深部为汽车箕斗联合运输。 1985 年鞍院做了深部开采可行性研究，规模是铁矿石 1200 万吨，其中主矿 700 万吨，东矿 500 万吨，开拓运输方案系铁公路采场外倒装联合运输。据此，鞍院 1986 年编制了包钢白云鄂博铁矿“七五”期间扩建到 1020 万吨/年初步设计 。 即“七五”期间扩建东矿使之达到 500 万吨/年，主矿仍维持铁路开拓 520 万吨能力，“八五”期间改造主矿，使其维
9、持 520 万吨/年能力，并留有发展到 700 万吨能力的余地。1987 年鞍院编制了 1200 万吨/年扩建初步设计，该设计主要是将主矿由 520 万吨/年扩建到 700 万吨/年。其中：主矿 700 万吨/年，东矿 500 万吨/年。2006 年，白云鄂博铁矿首次达产，年产铁矿石 1204 万 t，圆了几代矿山人的梦想。图片 1 主矿露天开采场 图片 2 东矿露天开采场2.3 主要工艺流程白云铁矿的主要生产工艺流程如下：2.4穿孔 采装 运输 破碎 输出排岩爆破3资源保护情况白云铁矿的开采方针一直贯彻“以铁为主，综合利用”的方针，在开采中做为铁矿石稀土及铌的围岩即稀土白云岩和霓石岩分采，分
10、运到专设的堆场保存起来。铁矿石则开采送到包钢选矿厂进行加工回收铁精矿，然后将不能全部回收的稀土、铌等有益元素作为尾矿排放在尾矿库暂时保存起来，根据未来的需求和技术水平的提高再进行利用。目前也对稀土、铌等有用元素进行回收，数量往往是根据市场需求决定的。白云鄂博铁矿露天开采技术设计规定：铁矿石按氧化矿、磁铁矿两个品种进行生产，实际上白云鄂博铁矿非常认真地执行设计要求，矿石回采率达到 98%以上，损失率在 2%以下。设计同时还规定：岩石按稀土白云岩（TR2O31%）含铌混合岩（Nb2O50.05%） 、高稀土中贫矿和废石 4 个品种进行分采分堆。实际生产中，为了有效保护有用岩石，白云铁矿专设了有用岩
11、铁路排岩专线30#、34 #、41 #（图片 3） 、42 #（图片 4）铁路线专门堆置有用岩资源；公路专设了 3#、5-2 #汽车排岩场，专门堆置和保护稀土白云岩，4-1 #汽车排岩场专门堆置和保护含铌混合岩。图片 3 南排土场 41#排岩线图片 3 南排土场 41#排岩线 图片 4 南排土场 42#排岩线图片 5 3#稀土白云岩堆置场 图片 6 含铌混合岩专用 4-1#排岩场总之，白云鄂博铁矿对露天开探范围内的矿岩生产，投入很大的生产成本，严格执行设计，对需要保护的资源，采用分穿、分爆、分采、分运、分堆等手段进行有效地管理和保护 。 国 内 外 矿 业 界 人 士 来 到 主 、 东 矿
12、采 场 现 场 考 查 、 调 研 ， 普 遍 认 为 采 场 资 源 利 用 和 管 理一 流 。目前，对于白云鄂博矿资源的利用和保护，国家提出了更高的要求，现状还没有满有用岩有用岩3#有用岩汽车排土场 含铌混合岩专用 41#排土场4足这些要求，因此，投入资金、人力，系统开展白云鄂博矿开采技术研究，全面规划白云鄂博资源利用和保护方案或设计，科学合理的利用好白云鄂博资源，是历史赋于我们的责任，是一个重大技术课题。3.存在的问题3.1 矿物成分多是白云铁矿综合开发利用的最大优势也是制约因素 白云鄂博铁矿是以铁，铌，稀土为主的多元素共生矿床，是世界著名的宝山，这些共生元素一般来说是有益元素居多。对
13、包钢来说具有其它钢铁公司无法比拟的资源优势。同时也是困扰包钢资源利用的一个主要因素。由于各种元素矿物的赋存状态不同，技术经济水平市场需求不同，原矿用量差异较大，因此相互影响，相互制约。此外，随着技术进步，有害元素和有益元素是可以转换的，以钍为例。50 多年来，我们一直是把钍当作是白云地区放射性超标的罪魁祸首对待，但是当以色列科学家发明了以钍为核燃料发电的技术后，它就成了对国家有战略意义的资源。因此，如何做好综合利用白云鄂博矿的资源，从建矿初期到现在一直都在争论中。在不同时期，技术水平发展的不同阶段，人们受认识上的局限，提出了不同的解决方法和观点，其中不乏相互对立的观点。但可以肯定的是，不论白云
14、鄂博矿以哪种元素或矿物为主进行开采，也不论在什么时候开采，这个问题都会存在，争论也会一直进行下去。 从 60 年代开始就有专家提出为了保护稀土资源停止开采的主张，当时根据国家经济建设的需要，国家制定了“以铁为主，综合利用”的方针，开采铁的同时，保护好稀土资源。根据多年实践结果，我们可以说有另外的心得：从开采境界范围内采出的稀土资源一部分随铁矿石经选厂到达尾矿库后，稀土资源被富集（见表 1） ，这为以后的稀土利用创造了更好的条件。而在矿区堆存的稀土由于在排土场经过了一次自然中和以后，级差缩小、品位原矿和尾矿 REO、 Nb 205组分含量对照表 1组分样品 REO3% Nb205%原 矿 5.6
15、0 0.132尾 矿 6.95 0.156趋于稳定，使稀土品位较低的那部分资源的利用前景和可能性得到极大的改善，这恰恰达到了即使停采也不见得能达到的保护效果。如果不采或以后以稀土为主开采的话，就必须根据某一边界品位来划分矿石和岩石，客观上使品位较低的那部分稀土资源被废弃。因此，笔者认为：（1）稀土中的其他元素在经选厂到尾矿库后，各种组份的品位更稳定，也省却了采5矿，破碎，磨矿过程，为今后的利用创造了极好的条件。（2）围岩中的有用元素只要我们规划得合理，进行堆存保护反而比停采更有利。（3）资源保护工作关系到国民经济发展的需要和子孙后代生存发展的需要，要长抓不懈。（4）对资源的保护工作，我们认为是
16、一项十分重要的工作，特别是对国家来说具有战略意义的资源更为重要，但是我们不赞同以停止开采这一消极的方式来进行，而应有更积极的措施。通过对稀土的保护多年的经验来看，对于钍等其它资源也一样，可以实现生产保护两不误。目前当务之急是要彻底查清矿区范围内包括钍在内对我国经济发展有战略意义的各种元素的含量和分布情况，并且以此为依据重新规划资源保护工作。3.2 国家规划矿区白云鄂博矿区及其周边探矿、采矿权管理混乱白云鄂博矿床是世界上罕见的多金属共生矿床，蕴藏着稀土、铌、钍等多种国家战略资源，为此，白云鄂博铁矿建矿伊始，国家就已经把白云鄂博矿床规划给包钢进行进行统一开发和管理。但现实情况是：随着各项法律法规的
17、逐步完善和资源开发热潮的到来，在白云鄂博矿床范围内的西矿南、北两侧，西矿的东部,东介勒格勒，东部接触带等矿段的探矿权、采矿权已被各级地方矿管部门分割并划分给了非包钢企业（见图 1） ，而这些企业或进行掠夺式开采或是以探代采，严重地背离了当初和现在统一规划和合理利用与保护国家战略资源的战略部署。在白云鄂博矿床范围内 48 平方公里的广大地域，凡是没有纳入到包钢控制管理的主、东、西矿以外的所有矿点，一个模式全部是掠夺式开采，乱石坑和井随处可见，矿岩混杂，满山遍野（图片 7图片 10） ，不仅丢弃浪费了铁矿石资源，更严重的是损失、浪费了与铁矿共生、伴生的其它宝贵的战略资源，只是短期为地方带来了财政收
18、入，但牺牲的是环境、生态及未来可持续发展的战略资源。图片 7沃尔特控制范围探坑（井） 图片 8 鑫源矿业控制范围采坑正在开挖的竖井滥采矿坑6图片 9 巴格那控制范围采坑 图片 10 东部接触带采坑这种做法与白云鄂博矿产资源可持续发展战略是严重背离的，如不纠正治理，势必给国家战略资源造成巨大损失。纠正治理拖的越久，损失就会越大，结果也更加难以收拾。通过以上事实，是要说明存的的首要问题是国家没有控制住白云鄂博矿床，为什么没有控制住？主要是因为：多级别的地方矿管部门都在审批发证，矿权政策水平掌握也很难一样。因此，为了保护好这块稀有的宝贵资源，建议国家不仅将主、东、西矿列为国家规划矿区，而且要将东介勒
19、格勒、东部 接 触 带 等 矿 段 及 矿区外围的磁异常区等一并 列 为 国 家 规 划矿 区 ， 同 时 整 体 划 归 包 钢 管 理。而只有包钢控制管理这块资源，才可能并有实力从“白云鄂博矿是世界的白云鄂博矿”这样的高度，从白云鄂博资源可持续发展的战略高度，进行长远的规划和科学合理的开发。3.3 白云鄂博矿区资源分布情况尚未查明在科学技术和经济社会大发展的今天，对白云鄂博矿床的综合勘察，综合评价，综合研究工作，重视不够。我们现今所用的有关白云鄂博矿床的数据，绝大多数都是二十年前，甚至三十年前的工作结果，很多问题非常有必要搞清楚，国家应将资源潜力调查资金的投资方向倾向于白云鄂博这个老矿山，
20、彻底搞清楚矿床资源情况，为今后的可持续发展提供保障。3.3.1 对东、主、西矿范围内外的资源量及其有用、有害元素的进一步量化研究，包括围岩中有用岩石的圈定，需要进一步搞清楚。尤其是东、主、西矿设计范围内经济的可采的资源量。3.3.2 历史上遗留下的，极具找矿前景的主、东、西矿周边及外围的潜在矿产，还没有搞清楚。具体情况见以下说明：废弃的中贫矿石无规则的采坑71）东介格勒及向东延伸方向的探矿前景。东介格勒矿体位于东矿体南侧，即白云向斜南翼，历史上地质部门做了普查，初步进行了铁矿储量估算，前景较好。另根据白云向斜南北两翼都赋存有铁矿体这一特点，东介格勒矿体与东矿体有可能在深部相连 2。此外，在东介
21、格勒矿体向东延长线上，有多处民采的铁矿体露头，从地表看规模不大也不相连，深部是否相连，有继续研究和开展地质工作的必要。2）主矿南部高磁区探矿前景主矿南部高磁区位置同样处于白云向斜的南翼，在深部推测主矿体极有可能与高磁区矿体相连，需要进一步补探。3）西矿周边探矿前景西矿是指从 2#勘探线至 96#勘探线之间的所有的矿体。在 96#勘探线与主矿之间，目前存在多处民采露头，其深部矿体如何变化或是尖灭，没有进行过勘查。位于西矿南约 4 公里，经 1/10 000 磁法探矿结果，圈定磁异常 C105-2（见图 1） ，范围长约 12 公里，Zmax3500，1976 年内蒙地质局 106 队在磁异常范围
22、内打钻 12 个孔，其中有 5 个孔见矿， （5#孔见矿真厚度约 15 米） 。此外，尚有一组环形航磁异常 C149，范围长约 16.5 公里，宽约 5 公里。西矿附近的磁异常，还有编号为 C1053，范围长 12 公里，宽约 1 公里。以上这些情况，是非常宝贵的信息资源，是前代矿山地质人员艰辛工作留下的，应加以认真研究利用。4）据曾于上世纪 50 年代在白云鄂博进行航天遥感地质找矿的老专家介绍，白云鄂博一带由遥感图象分析：以西斗铺为圆心，存在一直径 135 公里圆环形深部地质结构，白云鄂博矿床坐落在该地质结构的北部边缘，这一地区还没有同类型的潜在矿产资源，根据深源岩浆热动力成矿理论推测，位于
23、该圆形地质结构的中心和边缘通道的特定部位，是深源、高温粹集喷射聚合类矿床成矿的好条件，是极为重要的找矿线索。总之，在科技和经济社会大发展的当今，在充分消化吸收历史上对白云鄂博矿床勘探成果和深入研究的基础上，对白云鄂博矿床开展综合勘察、综合评价，增加资源量，提高矿床的工业价值，以适应包钢及至国家的经济发展需要。3.4 白云鄂博资源保护是一项长期的艰巨工作，应由政府和企业（包钢）共同完成白云鄂博矿是一个多元素共生矿床，在开采过程中我们十分重视资源的保护工作，做8了大量工作，投入了大量资金，并且在多年的实践中积累了很多成熟的经验。但是包钢作为一个企业独立承担这项工作是有些力不从心，政府应给予大力支持
24、，共同来完成。首先是财政上的支持，多年来为保护稀土资源包钢全部承担，铺设了专用的铁路排土场和公路排土场。如果再设置新的专用排土场，需新增加设备，人员，增加生产运距，还需征地，这些费用将是一个十分巨大的数目，虽然说保护资源是关系到国家经济发展的战略，尤其是战略资源，但是这些资源是包钢短期内甚至是很长时期内也不可能利用的，让一个企业独立保护国家战略资源却不能产生经济效益，在市场经济的今天，必然会增加它的成本，影响企业的竞争能力，这是不公平的。因此希望政府应该对资源保护工作和资源勘探工作投入一定的专项资金进行支持。其次是在政策上的支持。白云鄂博矿床地处偏僻的乌兰察布草原北部，生活生产条件较差，采矿成
25、本较同行业为高，因资源保护而增加了占地面积，水文地质条件差，地质构造复杂，生态环境脆弱，地质灾害主要以边坡滑坡为主，势必给生活生产带来极大的不便，需要国家在税收上给与政策上的优惠，用以改善矿山生活生产条件，更好地利用好和保护好白云鄂博的资源。3.结束语白云鄂博矿区属于国家规划矿区，矿权要统一，并且要在当前经济技术条件下，充分合理地利用可利用资源，对于当前暂不能利用的资源要采取必要的措施进行保护，同时对矿区及周边未探明的矿产资源进行必要的地质工作，为今后的可持续发展提供资源上的保证。为此要争取政府给予资金上和政策上的支持，以便对资源进行合理的开发和必要的保护。参考文献:1林东鲁，李春龙，邬虎林主编.白云鄂博特殊矿采选冶工艺攻关与技术进步 M，冶金工业出版社，2007.27.2 柳建勇，苏胜旺，张台荣等.白云鄂博矿床东矿段深部及白云向斜核部探矿的可行性探讨.地质论评，52（6）：821825）.
