數說中國硅藻土資源最多的省——吉林白山

硅藻土是一種生物成因的硅質沉積岩,主要由古代硅落及其他微生物(放射蟲、海綿等)的硅質遺骸組成,其中主要由80%~90%,有些甚至達90%以上的硅藻殼組成,主要化學成分是SiO2,還有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及一定的有機質等。海水、湖水中氧化硅的主要消耗者就是硅藻,構成硅藻軟泥,在成巖過程中經石化階段形成硅藻土。


數說中國硅藻土資源最多的省——吉林白山

硅藻土具有比表面大、化學性質穩定、體輕等一系列優良性能,因此,在環境工程中是一種很重要的吸附劑。

全球硅藻土資源

硅藻土資源分佈廣泛,資源儲量豐富。全球有約122個國家或地區發現有硅藻土但是資源品位和經濟價值較高、可供直接開發利用的礦床不多,僅有美國加利福尼亞州的羅姆波克礦床和我國吉林省白山市的硅藻土礦床兩處礦床可以不經選礦直接加工生產硅藻土助濾劑等產品。

2015年全球硅藻土生產總量為229萬噸。其中美國是世界第一大硅藻土生產國,約佔世界總量的40.39%;中國是第二大硅藻土生產國,約佔世界總量的18.34%。其它主要硅藻土生產國還有秘魯、日本、丹麥等國家。隨著經濟社會和科技的發展,將有越來越多的領域使用硅藻土資源。可以預測未來硅藻土的需求量和產量將會呈現增長的趨勢。

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全球硅藻土產量和儲量分佈 單位:千噸

硅藻土是中國重要的非金屬礦產資源之一,其探明儲量居世界第2和亞洲首位。

中國硅藻土的開發是從20世紀60年代開始的,經過了50多年的發展,中國硅藻土的加工利用產業已形成了僅次於美國的規模,年加工生產能力已超過50萬t。2012年年產量約51萬t,其中助濾劑約18萬t,保溫和生態建材約17萬t,吸附劑及載體材料約5萬t,水處理劑等環境治理材料約4萬t,各類填料約5萬t,其他約2.0萬t。

中國的硅藻土資源

中國已在吉林、雲南、浙江、四川、內蒙古、山東、廣東、河北、海南、黑龍江等10多個省(自治區)發現硅藻土礦70餘處,已探明儲量4.0億多t,遠景儲量超過20億t。其中在吉林長白山地區(臨江市和長白縣)、內蒙古、廣東徐聞、雲南騰衝4處發現了優質的硅藻土。其中吉林省探明儲量最多,約2.1億t,約佔全國一半,遠景儲量超過10億t。吉林長白山地區探明儲量6000多萬t,遠景儲量超過6億t,是目前發現的中國最大的優質硅藻土資源蘊藏地,也是目前世界上儲量達上千萬噸的優質硅藻土產地之一。雲南省探明儲量0.82億t,約佔全國探明儲量的20%,遠景儲量超過6億t。浙江省探明儲量0.43億t,約佔全國探明儲量的10%,遠景儲量2億t以上。吉林、雲南、浙江三省的探明儲量約佔中國探明儲量的80%;其餘省、自治區佔20%左右。

硅藻土礦床分佈

數說中國硅藻土資源最多的省——吉林白山

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據中國非金屬工業協會統計,2017年我國硅藻土礦山原礦設計生產能力約53萬t,硅藻土產量約30萬t。從地域分佈看,吉林省是最大的硅藻土生產基地,其次是浙江嵊州。

吉林硅藻土資源

吉林省的硅藻土資源主要集中於臨江市和長白縣,同屬馬鞍山礦床,已探明儲量4.1億噸,佔全國儲量的一半以上,為亞洲首位,也是國內硅藻土資源儲量最大、品質最好的礦區,國內最大的硅藻土開發生產基地,是國內優質硅藻土資源的集中地。

吉林省在長白、臨江、敦化、梅河、靖宇、撫松、樺甸、琿春、安圖、蛟河和永吉等十一個縣市發現硅藻土資源。長白、臨江的硅藻土資源無論在數量上還是質量上都為最優。其他以敦化、梅河、樺甸為主的地區也有較多硅藻土儲量。

吉林省硅藻土資源分佈

數說中國硅藻土資源最多的省——吉林白山

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資源特點

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吉林省高SiO2含量硅藻土礦床

6個大型礦床平均SiO2含量64.64%,19個大、中型礦床平均SiO2含量67.90%,即礦石質量多數屬中等。

數說中國硅藻土資源最多的省——吉林白山

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白山市硅藻土分佈圖

白山市主要有兩個硅藻土工業集中區;長白八道溝硅藻土特色工業集中區、臨江硅藻土工業集中區。長白硅藻土集中區主要以硅藻土礦產開發和產品加工為主。

白山市擁有持證礦山19個。持看查證5個,硅藻土企業36家,其中規模以上企業20家,高新技術企業1戶。

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白山市規模以上企業概況

吉林白山地區的硅藻土礦床面積達200多平方公里,原土所含硅藻土為湖相型淡水硅原篩和圓盤藻類。

截止2015年末已探明資源儲量3.4億噸,估算遠景儲量14億噸,是我國同類硅藻土礦中品位較高,質量較好儲量較大的礦藏,也是世界極具開發前景的大型硅藻土礦床。

白山市硅藻土礦床賦存於中新統馬鞍山組中、上部(N1m3 、N1m4 )地層中,主要礦體賦存於(N1m4)中。礦體(層)的分佈明顯地受古地貌和沉積岩相控制,礦體(層)基本依湖盆形態呈連續層狀產出。凹處礦層變厚、凸起處礦層變薄、

湖盆邊緣礦層尖滅。成礦有明顯的規律性,礦石質量穩定。

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白山市硅藻土地形分佈

礦石質量

(1)礦石結構、構造。

礦石呈灰白—灰綠色,生物結構,微層狀或塊狀構造,單層厚1~10mm,質輕,硅藻土、含粘土硅藻土,疏鬆細膩,溼潤時似豆渣狀,乾燥時似白土狀,

粘土質硅藻土溼潤狀態粘性較強,乾燥後較堅硬。

(2)礦石礦物成分

礦石主要礦物組分為硅藻,成分為蛋白石,均質性,其種屬以圓篩藻、直鏈藻為主,少量羽紋藻,硅藻含量65%~98%;其他粘土質礦物及碳酸鹽分別呈

顯微鱗片狀、泥粉晶狀,均勻分佈在硅藻間,有鐵染呈黃褐色;此外有少量石英、長石、鐵質,石英、長石呈微粒狀、稜角狀,粒徑0.01~0.09mm。

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(3)礦石化學成分及品級

礦石化學成分主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、燒失量組成,其中SiO2為礦石中主要有益組分,而Al2O3、Fe2O3、CaO、燒失量為有害組分,有害組分含量少,變化大,不穩定。按化學組分的含量、工業用途不同將礦石劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級品。

(4)礦石類型

礦石分為三種自然類型:硅藻土、含粘土硅藻土、粘土質硅藻土。

硅藻土:為Ⅰ級品優質礦石,主要為白色、灰白色、灰綠色,以灰綠色為主,硅藻含量約90%以上,粘土礦物約5%,少量碎屑礦物及磁鐵礦物,有時可見植物化石。生物結構,微層狀或塊狀構造,單層厚1~5mm,質輕,疏鬆細膩,溼潤時似豆渣狀,乾燥時似白土狀。

含粘土硅藻土:為Ⅱ級品較優質礦石,以灰綠色為主,白色、灰白色為輔,硅藻含量約80%以上,粘土含量約10%,其他為碎屑礦物及磁鐵礦物;生物結

構,微層狀構造,微層厚一般3 ~10mm ,質感較輕,固結差。

粘土質硅藻土:為Ⅲ級品,屬一般礦石,質量較差,以灰、灰綠色為主,硅藻含量約65%~80%,粘土含量約25%,含少量碎屑礦物及磁鐵礦物;生物結

構,塊狀構造,溼潤狀態粘性較強,乾燥後較堅硬。

(5)礦體(層)頂底板圍巖及夾(層)石

礦體(層)頂底板圍巖一般分為兩種:①硅藻粘土,其頂底板與礦層之間為漸變過渡、整合接觸關係;②玄武岩,亦為礦層保護層。礦體(層)夾層一般為有益、有害組分低於工業指標要求的硅藻粘土。

(6) 礦石物理技術性能

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參考文獻:

鄭水林等.中國硅藻土資源及加工利用現狀與發展趨勢

郝慶等.我國硅藻土開發利用現狀及建議

白雲峰等.我國硅藻土產業發展前景及對策建議

姜國棟.關於制定《吉林省硅藻土資源保護開發條例》的議案

王健等.白山市硅藻土礦產資源形勢分析

解立發.白山市硅藻土礦床地質特徵及其開發利用

陳琳.吉林省白山市硅藻土資源可持續開發評價與對策研究


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