贵州省铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征与产业发展模式研究-国土资源信息工程专业论文.docx

　　2019-04-12发布于上海

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　　摘要随着钒矿资源在钢铁、有色金属等行业日益广泛的应用，钒矿资源越 摘要 随着钒矿资源在钢铁、有色金属等行业日益广泛的应用，钒矿资源越 显珍贵。本文结合贵州省铜仁地区蕴藏着比较丰富的黑色岩系钒矿资源， 通过X衍射分析、原子吸收光谱、化学全分析、铀放射性分析等实验， 分析了铜仁地区黑色岩系钒矿矿石特征，对铜仁地区黑色岩系钒矿资源的 基本特征、分布及规模进行了分析，探讨了铜仁地区钒产业切实可行的发 展模式，进而为铜仁地区钒矿资源的资源整合、产业发展模式提供借鉴与 参考，取得了一些成果： 1、分析了铜仁地区黑色岩系钒矿资源成矿地质背景，认为铜仁地区 钒矿资源赋存层位固定，矿层连续性好，厚度、品位稳定，具有良好开采 工程地质、水文地质和环境地质条件。 2、实验数据分析得出铜仁地区黑色岩系钒矿资源矿石特征，推断钒 矿石中的钒主要以吸附态分布在粘土矿物和碳质物中，由于成矿过程中物 理化学环境的变化，从而造成部分矿层含钒较高，部分矿层含钒较低的状 况。 3、分析了铜仁地区黑色岩系钒矿资源分布与规模，除两个重要成矿 区外，有三个重点预测区及四个预测区。 4、运用产业经济学理论与铜仁地区钒产业发展实践相结合，以市场 供给和需求机制基础优化铜仁地区钒产业；钒产业链在横向延伸的基础 上，着重于纵向延伸的产业发展组织模式；以技术创新化、资源节约化、 环境友好化原则，选择产业技术模式发展，促进铜仁地区钒产业的可持续 发展。 关键词： 黑色岩系钒矿，矿石特征，产业发展模式，铜仁地区 ABSTACTAlong ABSTACT Along with the extensive applications of vanadium resources in the field of steel，metallurgy industry,etc．，the vanadium resources become more and more precious．Combining with the rich vanadium resources in black rock series in Tongren region of Guizhou Province，the characteristics of vanadium Ore are analyzed by various experiments such as X-ray diffraction，atomic aborption spectrometry,chemical analysis，analysis of radioactive uranium and SO on．The basic characteristics，distribution and scale of the resources in Tongren region are analyzed and studied in this paper．And then practical development paRern of vanadium industry is discussed for providing references of resource integration and industry pattern development in Tongren region． i．The geological mineralization background of vanadium resources in black rock series is studied in the paper．And it is considered that the resources in Tongren region have fixed occurrence layer,good continuity of ledge， steady thickness and grade．The vanadium resources also have good features of exploiting engineering condition，hydrogeological condition and environmental geologic condition． ii．The characteristics of vanadium ore in Tongren region are educed through analyzing experimental data．The vanadium in vanadium ores Call be concluded mainly distributs in the clay minerals and carbon minerals with adsorbed form．Some ledges contain high quality vanadium and some contain low because of the transformation of physical and chemical environment in the process of mineralization． iii．Through analyzing distribution of vanadium resource in Tongren region there al e three key forecasted districts and four forecasted districts，besides two importance mineralization districts． iV．The basic theories of industry economics are integrated with the practical developments of Tongren region vanadium industry．On the basis of the supply of market and requirement mechanism,vanadium industry of Tongren region is systematically optimized．Based on the horizontal extension， vanadium industrial chain should stress on the industry develop organization paRem of portrait extension．To promote the sustainable development of vanadium industry and select pattern of industrial technology development in Tongren region，we must adopt the technology-innovating，resource-saving， n environment-friendly environment-friendly principles． Key words：vanadium in black rock series，characteristics of o[e，industry development pattern，Tongren region nI 原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南 大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本 研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名： 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位 论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用 复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所 将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公 众提供信息服务。 作者签名： 导师簦多差遵竺匡．日期：磁年翌月翻 硕士学位论文 硕士学位论文 第～章绪论 头部章绪论 1．1选题背景 钒是重要的国防战略物资，有金属“维生素’’之称，广泛应用在冶金、化工、原 子能、航空和新兴的钒电池等领域。铜仁地区蕴藏丰富的黑色岩系钒矿资源，主要分 布在松桃、江口、铜仁、万山、印江、石阡、玉屏等县(市、特区)，分布范围广， 含矿层位较稳定，资源潜力较大。铜仁地区已初步探明333+3347类V20s资源量共54．32 万吨，资源潜力可达100万吨以上，属大型钒矿床规模，但目前存在分散式开发、提 取率低、产业化程度不高等问题【I】。贵州省政府和铜仁地区行署为了有效地保护与合 理开发利用钒矿产资源、保护生态环境为目标，委托中南大学地学与环境工程学院编 制《贵州省铜仁地区钒矿资源保护与开发利用规划》，导师吴湘滨教授承担了该项目。 贵州省铜仁地区黑色岩系钒矿资源正处于开发利用初级阶段，因此，有效的了解 铜仁地区黑色岩系钒矿资源现状，为勘查和开发铜仁地区钒矿资源提供有效依据，并 能对铜仁地区钒产业发展现状、未来技术模式及产业发展模式的选择提供对策及建 议，实现铜仁地区钒产业健康发展，带动铜仁地区经济发展，需要对铜仁地区黑色岩 系钒矿资源特征及钒产业发展模式进行分析研究。 1．2研究目的及意义 钒矿资源是地球给予铜仁地区的宝贵财富，在铜仁地区的经济建设与社会发展中 有着重要的支撑作用。本研究的主要目的有：1、为制定铜仁地区国民经济和社会发 展，特别是钒工业的扶持政策提供依据；2、为制定铜仁地区钒矿资源开发利用的实 施方案提供基础资料；3、为铜仁地区有关决策管理部门以及提钒企业提供技术服务。 总的目标是为了有效保护与合理开发利用矿产资源，保护矿山生态环境，实现矿产资 源开发利用与管理方式的根本转变，促进经济社会可持续发展提供决策依据，实现经 济效益、资源效益、环境效益和社会效益的统一． 本文研究目的就是了解铜仁地区黑色岩系钒矿资源特征、分布及规模，有效开发 利用铜仁地区钒矿资源；遵循产业发展规律，建立钒产业发展模式，实施钒工业产业 化的发展目标，促进铜仁地区经济又快又好发展。因此，对铜仁地区黑色岩系钒矿的 基本特征以及钒产业发展模式进行分析研究，具有积极的意义： l、对了解铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征具有实际意义 结合铜仁地区钒矿资源实际地质资料，对铜仁地区钒矿资源分布及规模进行分 析，能更有效的了解铜仁地区钒矿资源现状，为勘查和开发铜仁地区钒矿资源提供有 效依据； 2、对实现铜仁地区钒产业健康发展具有重要促进意义 l 硕士学位论文 硕士学位论文 头部章绪论 针对铜仁地区钒产业发展模式进行研究，能对铜仁地区钒产业发展技术模式的选 择以及推进铜仁地区钒产业可持续发展的建议，有利于铜仁地区钒产业模式的发展， 继而带动铜仁地区工业经济发展。 1．3国内外研究现状 1．3．1黑色岩系钒矿及其提炼技术研究现状 黑色岩系是含有机碳(C有机含量接近或大于1％)及硫化物(铁硫化物为主)较 多的深灰．黑色的硅岩、碳酸盐岩、泥质岩(含层凝灰岩)及其变质岩石的组合体系(范 德廉等，1987)，是还原性岩石。 我国南方各省(滇、鄂、湘、黔、赣、浙等)广泛分布着下寒武统黑色岩系，其 中赋存有很厚的石煤、磷块岩、重晶石、毒重石、钡解石、钒(铀)矿层、镍．钼多元 素富集层(简称镍．钼层)等。 在湖北杨家堡及湖南临湘一带，江西杨林山、南山、上饶皈大及浙江石煤层中都 有钒矿床，其规模往往为大型甚至超大型。据浙江省地质局实验室(1977，未刊)， 下寒武统荷塘组的石煤层在浙西北延绵数百公里，探明储量近3亿t。江西杨林山和 南山钒矿的含矿系位于下寒武统黑色岩系的下部，厚度大(60-70m)。两剖面含矿系 的岩性虽略有不同，但总体上是有黑色泥质岩组成并常含磷结核及白云岩、灰岩夹层， 且其下均为黑色硅岩。 江西南山下寒武统地层中的钒矿石主要是黑色岩系，包括黑色粉砂质页岩、页岩、 泥质硅岩和硅岩，并常含有磷结核。钒矿层厚度大，变化小且与围岩的成分十分接近。 钒矿石中钒的存在形式有含钒伊利石、硫钒铜矿、钒卟啉及其他有机化合物。含钒页 岩中钒电析速度很低，K值为9．2x10r6~4．62x104，与钒钛磁铁矿(K值为4．15x104) 相当，证实它不是呈吸附态存在。 钒(铀)矿层含矿系的沉积序列以永修杨林山为例，自下而上为：黑色硅岩或硅 质页岩．黑色粉砂质页岩(V1)．黑色白云质页岩．黑色含磷结核粉砂质页岩(V2)．黑 色粉砂质页岩(V3)，其下的灯影组多为深灰色硅岩或硅岩与白云岩的互层。钒矿石 则以含钒伊利石、伊利石、重晶石、钒卟啉等较为简单的矿物组成为特点【21。 我国从上世纪60年代开始研究从含钒物质中提钒【3】，70年代开始在国际高钒价 的影响下，我国南方各省一度兴建了近百家小钒厂，后来由于国际市场钒价下跌，绝 大部分提钒厂先后关闭，70年代以来，在钒价波动影响下，我国从钒矿中提钒出现了 几次大起大落。1984年以后才趋于稳定发展，产量逐年增加【4】。但提钒生产工艺技术 落后，基础理论研究薄弱。但提钒生产工艺技术落后，基础理论研究薄弱。直到年代 末，国内的大多数提钒厂仍然采用的是平窑钠化焙烧一水提出一酸沉钒一碱溶解一沉 淀偏钒酸铵工艺流程[51。 该流程工艺简单、技术成熟、适应性广，投资少，焙烧过程的反应为： 2 硕士学位论文 硕士学位论文 头部章绪论 2NaCI+3／202+V203．)【一2NaV03+C12+x (1·1) 2 NaCI+02．+．H20+1n03％一2NaV03+2HCl+x (1—2) 产生氯气和污染环境，焙烧温度范围窄，操作过程难以控制，导致钠化焙烧后钒 的水溶转浸率低(一般为40‰50％)，资源浪费严重，生产成本高，环境污染严重【6】。 随着国际钒价在持续上升，国内再次掀起一股钒矿提钒的热潮。科研、生产部门 为改变我国提钒工艺落后局面，也做了大量的试验研究工作，开发出了如氧化焙烧-． 碱浸【7，s】、钙化焙烧一碳铵浸出【弘111、钠化焙烧水浸渣再酸浸和酸浸【12,13l等提钒工艺， 取得了一些较好的结果。 1、沸腾炉钠化焙烧一水浸 罗彩英【14】将经沸腾炉钠化焙烧后所得的焙砂料经水浸后，将水浸渣加水与酸(硫 酸或盐酸)进行两段逆流浸出，对酸浸液进行分析后净化，将净化液与水浸液合并调 整PH值，以满足离子交换的要求，随后进行树脂吸附。该工艺过程简单，钒的回收 率可高达，比传统工艺提高25％，成本降低25％左右，并且该工艺首次尝试了使用 901树脂提钒，工作吸附容量高达420mg／g(湿树脂)，易洗脱再生，解析合格液v205 平均浓度达1009／L，富集倍数达50左右，产品质量稳定，达国际99级，主要问题是 钠化焙烧的空气污染问题仍然很严重，在目前的环保大环境下难以应用。 2、氧化焙烧．．稀碱浸出 陆芝华等【15】采用的黑色岩系钒矿样特点是含硅高、碳低、钒低，且不含钙，具有 工业回收价值的金属元素只有钒，钒在黑色岩系中以低价氧化物V203和V7013形态 存在。黑色岩系钒矿颗粒．60目的粗颗粒粉约占总量的37％，=200目的细粉仅占10％ 左右。将黑色岩系矿样在空气中950(2下焙烧1h，焙烧后的矿样在95℃下，用2mol／L 的NaOH溶液浸出2H，浸出液控制pn值为8除硅，然后水解沉钒。在此工艺条件下， 钒的浸出率可达83．7％，除硅后水解沉钒直收率高达91．7％，整个工艺钒的总直收率 达76．75％。试验所得粉末红钒含V205 86．75％，Si O．16％，Fe 0．19％。 该工艺钒总收率高，由于焙烧过程不添加钠盐，所以空气污染较小。但是碱液浸 出后除硅以及沉钒过程需要大量酸进行中和，浸出废液无法回收，造成浪费，并且得 到的产品纯度不高。 3、无盐焙烧一酸浸提钒 为解决焙烧污染的问题，自1991年来，一些企业尝试在焙烧时减少钠盐添加量， 甚至不加钠盐，改进了整个生产工艺，被认为是一项有发展前途的清洁生产工艺【16，l 邹晓勇等【18】采用湖南省古丈县排口矿区黑色岩系钒矿为原料进行试验，该黑色岩系钒 矿类型为泥炭质硅质黑色页岩，属于高熔点、低热量的中等变质程度的劣质腐泥无烟 煤，矿石经手选，发热量为3300,--5800kJ／kg，平均3800kJ／kg。他们将矿石粉碎到50,-,100 目，在800t2下直接焙烧1h，然后使用1．5％的硫酸溶液浸出lh，浸出液经过除杂后 在温度98—100℃，pH值1．抛．1的条件下沉钒，之后再煅烧制得V205产品。该工艺 工业化生产的技术经济指标为：焙烧转化率57％，酸浸回收率90％，红钒沉淀率97％， 3 硕士学位论文 硕士学位论文 头部苹绪论 偏钒酸馁沉淀率99％，煅烧回收率98％，考虑到两次沉淀过程母液的循环利用，总收 率470／旷50％。硫酸单耗3．2～3．5t，氯化铵单耗1t，烧碱单耗O．5t。 与现行工业生产应用的其它提钒工艺相比，该工艺钒回收率高，生产过程中产生 的废气、废水、废渣稍加治理即可达标排放，是一项清洁生产工艺。但是，该工艺有 以下几个缺点：头部，无盐焙烧时由于缺乏C12及提供的氧化性气氛，使用平窖焙烧 时钒的转化率不高，需使用沸腾炉或转窖焙烧【18】；第二，由于沉淀偏钒酸铵采用的是 弱碱性铵盐沉淀法，氯化按消耗较高；第三，整个过程的热能综合利用率低。 4、直接酸浸提钒工艺 钠化焙烧提钒生产实践中存在有两个主要问题，头部是钠化焙烧没有满意的焙烧 炉，目前使用蕞广泛的平炉，不仅占地面积大、生产效率低，而且焙烧温度很难控制， 导致转化率不高，工厂总回收率只有40·胁50％；第二是生产过程中产生大量的HCI 和C12等有害气体以及废水中含有大量的盐分造成对环境的严重污染。李晓健【20】设计 了直接酸浸提钒工艺，其原理为：钒在粘土矿物中主要以V(IH)类质同象形式置换六 次配位的三价铝而存在于云母晶格中，除可使之氧化后通过溶剂浸出外，也可在一定 的温度和酸度下，直接通过酸来破坏其云母结构，将钒释放出来氧化为四价后被酸溶 解。其反应式为： (V203)-F2H2S04+1／202—2Vo(S04)+2H20 (1-3) 固液分离出来的浸出液经预处理后使用萃取剂萃取反萃，之后将反萃液氧化沉 钒。 该工艺由于省去了焙烧过程，所以空气污染较小。但是钒在粘土矿物中主要以 V(III)类质同象形式置换六次配位的三价铝而存在于云母晶格中无法被硫酸浸出，导 致钒浸出率低下。 1．3．2钒产业发展研究现状 目前，钒的初级产品主要有V205、V203，钒铁、钒盐类等，尖端产品主要有钒铝 合金、钒氮合金、金属钒，前沿产品主要有钒电池、钒氮化物薄膜等【211。 R．R．Moskalyk,A．M．Alfantazi在《钒产业发展回顾》中提到，全世界钒资源集 中分布在南非、俄罗斯和中国等三个国家，其实全球钒产业的竞争，也就是南非、中 国和俄罗斯三大钒资源之间的竞争。过去十年钒工业得到了长足的发展，整个生产链 中主要的获利中心是钒铁生产者。由此逐渐形成了这样一种趋势，伴生产品的生产厂 积极与下游工艺加盟，使自己更多的生产钒铁，而向加工商提供少量的v205与含钒原 料。加工商也不得不与钒生产厂结成战略联盟以保证原料供应。海威尔德与很多加工 商结成了战略联盟，它除了通过签订长期合同将钒渣卖给Vameteo(Strateor)和Treibaehe 以外，还通过它的分公司vanehem将V205供给南非日本钒公司(SAJV)、Reading超级合 金公司和母合金公司。下游工序联盟的例子还有Evraz收购Stratcor73％的股权和 Highveld79％的股权、vanadyTula和捷克Nikom的独家销售协议等等。在未来几年中， 4 硕士学位论文 硕士学位论文 头部章绪论 类似的联盟还可能出现更多【捌。 杜勇在《浅析如何发展攀钢的钒产业》中提到，目前攀钢的钒产业竞争优势在于 资源丰富、拥有多项专利技术、产品多样化等。攀钢应通过提高对资源的控制程度， 提高资源利用率；对外强化技术管理及生产许可审核，对内完善现有生产工艺，促进 科技成果的转化，加强新产品开发，拓宽钒应用领域；加强生产资料及人员的可变动 投入，使生产更具备市场跟踪力等措施完善钒产业发展结构。 1．4研究内容 l、根据成矿地质背景与矿床特征，了解铜仁地区黑色岩系钒矿资源分布与规模 情况； 2、通过对铜仁地区不同矿点样品的X衍射分析、化学全分析、原子吸收光谱及 物相、价态分析等实验数据，分析铜仁地区黑色岩系钒矿矿石特征； 3、从铜仁地区钒产业现状、结构优化及前景分析，分析铜仁地区钒产业发展前 景分析及发展模式整体构想； 4、分析铜仁地区钒产业的市场结构及市场行为，对铜仁地区钒产业链的组织联 结模式进行研究； 5、了解铜仁地区钒产业技术发展现状，明确铜仁地区钒产业发展趋势及目标， 分析铜仁地区钒产业发展技术模式的选择。 1．5研究方法与技术路线研究方法 l、全面收集并分析整理铜仁地区已有的地质、物探、化探、遥感及钒矿资源评 价项目和科研工作所取得的成果和资料，全面掌握区内地质工作程度，对铜仁地区黑 色岩系钒矿资源有关的综合信息进行综合分析。 2、了解铜仁地区黑色岩系钒矿资源的成矿环境、矿床特征，选择铜仁地区代表 性矿床点和矿化点进行实地采样，并采用X衍射分析、化学全分析、原子吸收光谱分 析以及物相价态分析实验，分析其矿石特征，了解铜仁地区黑色岩系钒矿资源特征、 分布和规模。 3、在此基础上结合产业组织理论、产业关联理论和产业发展理论，了解铜仁地 区钒产业发展现状及发展制约条件，研究铜仁地区钒矿资源的产业发展模式，明确区 域资源今后的市场发展状况、需求态势及产业发展技术模式的选择。 5 硕士学位论文 硕士学位论文 头部章绪论 1．5．2技术路线 铜仁 地区 钒产 业发 展技 术模 式 图1-1技术路线 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 2．1铜仁地区自然地理与经济概况[23-28】 2．1．1地理位置 铜仁地区位于贵州省东北部，北抵重庆，东邻湖南，西接遵义，南交黔东南苗族 侗族自治州，是连接中原地区与西南边陲的纽带，享有“黔东门户之美誉，是一个 以农业为主，工业发展相对滞后的少数民族聚居地区。地理坐标为东经 107。45’00-109028’06”，北纬2700740”~29。05’20”，现辖八县一市一特区。全区总人 口379．04万人。地理交通位置图见图2．1。 z厂习a厂]．仁习s厂]t防习， 1地级市；2县城；3乡镇；4．省界；5铁路；6公路；7海拔高程 图2．1铜仁地区交通位置图 7 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 2．1．2地形地貌 铜仁地区位于贵州高原东北部向湘西丘陵及四川盆地过渡的斜坡地带，地势一般 由西北向东南降低，武陵山脉纵贯本区中部。在地史上由于以梵净山为中心的穹隆构 造的强烈抬升，致使以梵净山为主峰的武陵山脉(包括梵净山2572m、老岭1523m、 佛顶山1869m)成为本区中部的分水岭。武陵山脉以东为沅江水系，地貌为低山丘陵， 河流切割较浅，平缓起伏地面或剥夷面保存较广，风化壳厚度大，河流沿岸多河谷坝 子。武陵山脉以西为乌江水系，地貌为岩溶山原，河谷常以峡谷形式嵌入山原，山高 谷深，相对高度可达到600--800m。但在远离河谷的山原面上岩溶丘陵洼地分布较广， 地面起伏不大，一般相对高差为200-300m。铜仁地区地貌以中低山山原峡谷和低山 丘陵为主，其次为中山、高中山和河谷盆地坝子。山地面积占全区土地总面积的67．8％， 丘陵占28．3％，坝子占27％，其他占1．2％。 2．1．3气象与水文 1、气象 铜仁地区地处云贵高原向湘西丘陵、四川盆地过渡的斜坡地带，属于亚热带季风 气候。气候特点主要表现为季风气候明显，气候垂直差异显著，主要气候要素有明显 的季节性变化。 铜仁地区降水丰沛，年降水量为1100,-,1400mm，降水量的年内变化呈两峰两谷型。 “月为雨水集中时期，降水总量为500-600mm，占年雨量的40,-45％；瑚月为相 对少雨时期，降水总量为30(O-40(hnm，占年雨量的2乒31％；12~2月为蕞少雨时期， 降水量为80-110ram，占年雨量的6--10％。． 铜仁地区平均温度为16℃左右，蕞热月为7月，蕞冷月为1月，年较差为 21．5勉．7℃。极端蕞高气温出现在铜仁市，为42．512(1953年8月18日)。极端蕞低 气温出现在松桃自治县，为．12．0。C(1977年1月30日)。 铜仁地区阴雨天气多，为我国日照低值区之一，在贵州省亦居中下水平。年日照 时数以玉屏的1324h为蕞多，占可照时数的30％， 2、水文 铜仁地区水系发育，地表河流密度高，全区有河长10公里，流域面积20平方公 里以上的河流221条，主要河流有锦江、松桃河，车坝河、印江河、马蹄河、坝坨河 和洪渡河。径流量大，全地区人均占有水量居贵州省首位，年径流总量为127．9亿m3， 各条河流的河源地势高，落差大，水能资源相当丰富，为铜仁地区经济发展提供了有 利条件。河流高程多大于1400m，蕞高的马槽河达1970m。 2．1．4土壤与植被 l、土壤类型 8 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 根据成土条件、成土过程和土壤特征相结合的发生分类原则，铜仁地区土壤主要 分为：红壤主要分布在梵净山以东各县海拔600米以下的低山丘陵及河谷地带，面积 231．8万亩，占全地区土壤总面积的9．18％；黄壤是本地区的主要突然类型。主要分布 于海拔600～1400米低、中山区，以梵静山以西各县分布蕞多。面积为1403．3万亩， 占土地总面积的55．6％；石灰土是本地区的主要岩成土，由碳酸盐类岩石发育而成。 面积为478．1万亩，占土壤总面积的18．95％；水稻土是铜仁地区的主要耕作土壤，分 布广泛，全区有水稻土壤300．6亩，占土壤总面积的11．9／0。 2、植被 铜仁地区森林覆盖率达到40％，自然植被主要有五种类型：针叶林、阔叶林、竹 林、灌丛、禾草、蕨类草丛。 根据生态环境、植被类型组合特点及植被改造利用方向不同，铜仁地区植被可划 为3个区： 梵净山以东中湿性常绿阔叶针叶林区。代表树种为油茶、樟、马尾松。 梵净山湿润性常绿阔叶林区。代表树种为甜槠、栲树、楠木。 梵净山以西中生性常绿阔叶针叶林区。代表树种有柑桔、柏木。 2．1．5社会经济概况 “九五期间，铜仁地区经济建设和社会发展取得了较大成绩，保持了国民经济 持续稳定增长，各项社会事业得到了全面进步，城乡人民生活水平继续提高。据2001 年统计，全年国内生产总值达67．28亿元，比上年增长8．1％，其中：头部产业增加值 为38．46亿元，增长0．2％；第二产业增加值为13．33亿元，增长21．5％；第三产业增 加值为15．48亿元，增长20．7％，人均国内生产总值1785元，比上年增长6．8％。 以交通为重点的基础设施建设取得了历史性的突破，制约铜仁地区经济发展的 “瓶颈逐步被打破。大兴机场正式通航，渝怀铁路全面动工，通县油路基本建成， 玉铜高等级公路投入运行，全区主体交通网络已基本形成，经济发展环境进一步改善。 全区人口自然增长率控制在11．89‰，就业规模扩大，解决了5．36万贫困人口温 饱，城镇社会保障制度进一步完善，经济体制改革稳步推进，科技、文化、教育等各 项社会事业全面发展，矿业对经济社会的支撑和贡献越来越明显。 2．2成矿地质背景与矿床特征 2．2．1大地构造背景 在漫长的地质历史时期中，铜仁地区经历了多次地壳运动，可以大致划分为几期。 1、武陵运动 武陵运动是指上、下板溪群之间的一个运动。由于地层出露所限，只见于梵净山 一带。它的结果使下板溪群剧烈褶皱，上、下板溪群普遍有明显的交角不整合，而且 9 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 上板溪群底部有砾岩。 下板溪群是一套巨厚的地槽型沉积，至少在梵净山一带是相对沉降的活动地带， 海水不深，岩浆活动频繁。而在武陵运动之后趋于稳定。即武陵运动完成了“地槽回 返，造成了区内“褶皱基底。 2、雪峰运动 雪峰运动是指震旦系与上板溪群之间的一个运动。它波及全区，多表现为假整合， 仅在大塘坡，偏岩附近呈交角不大的不整合。总的看来是一次波状上升运动，伴随有 一些断裂和缓斜褶皱。 上板溪群的沉积也是巨厚的，类于“地槽型’’，有火山碎屑岩，而且岩性、厚度 变化较大。从上板溪群变化分析，在这个沉积时期，地壳活动有较大的差异，这种差 异表现为沿着经过红石的北东向断裂带及其东南是相对沉降的地区，红石枢纽断层在 这个时期里已经存在并不断活动着。 雪峰运动还使整个板溪群发生区域变质，还有含矿热液(金、钨、锡、锑等)活 动。 3、震旦纪至三迭纪若干运动 区内在震旦纪至三迭纪这个大的历史时期中，发生过多次上升运动，表现为某些 地层的假整合接触。它们是：上、下震旦纪间的澄江运动；寒武纪与震旦纪间的霍丘 运动；志留纪与奥陶纪间的宜昌运动；志留纪末期的加里东运动；上、下二迭纪间的 东吴运动；三迭纪与二迭纪间的海西运动。运动虽然频繁，但均是波状升降性质，没 有造成岩层的明显形变。 4、燕山运动 燕山运动是根据区域性资料对比而定。这一运动使铜仁地区上板溪群至三迭系一 起褶皱，这就是区内的“盖层褶皱”。褶皱形态各地而已，断裂普遍发育，贯穿全区。 伴有含矿热液(汞、砷、铅锌等)活动。这次运动对先期形成的地质构造有明显的继 承和改造。 2．2．2地质构造 铜仁地区在地质构造上形成了铜仁至玉屏一线以西，属扬子陆块黔北台隆之凤冈 北北东向构造变形区和贵阳复杂构造变形区的北东段；以西属华南—造山带。褶曲、 断裂构造较为发育，主要构造线呈北东向展布，西部发育系列长轴向斜，背斜主要为 短轴状背斜。区内主要褶曲构造有梵净山穹状背斜、沿河菱环状背斜、老岭背斜、桃 映一沙坝背斜及米公山向斜、谯家向斜、沙子坡向斜、土地坳向斜、孙家坝向斜、朗 溪向斜等。断裂构造从东到西主要有铜仁一玉屏断裂带，松桃—江口断裂带，钟灵一 塘头断裂带【I】。铜仁地区区域构造纲要图见图2．2。 10 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 囤-li 囤 县 团断裂掬迅 口矿脎Ⅲ踩线铜仁地区构造纲要图(引自于贵州省区域地质志，1987) 铜仁地区东南部区位优势明显，地处渝、湘、黔边境，大地构造位置位于扬子陆 块与华夏陆块之间的过渡地带。从南华纪开始，由于江绍缝合带的斜向俯冲转变为左 行走滑，形成江绍转换断裂系，使华夏陆块向东运动，扬子板块向西运动，导致华南 残留盆地拉张，在残留盆地背景上形成复合的转换拉张型裂合盆地系。该裂谷盆地系 由华南裂谷盆地、扬子东南大陆边缘盆地和华夏西北大陆边缘盆地三部分组成，形成 不同级别的复杂的堑垒构造系。 根据石油部门利用航磁、地震和大地电磁测探等方法对贵州深部构造的研究成 果，渝、湘、黔边境地区分布有三条大致相互平行的北东一北北东向展布的深大断裂， 即松桃一都匀深大断裂、吉首—三都深大断裂和怀化一榕江深大断裂。这些深大断裂 长期活动，控制了渝湘黔边境地区的构造格局。寒武纪的汞、铅、锌、磷、钼、钒、 铀、钇、锶、稀土等矿的产出和分布与这些深大断裂密切相关【2引。 黔东北寒武纪的沉积盆地是在晚元古代裂谷盆地之上发育起来的断陷盆地，也就 是说早寒武世早期铜仁地区为继承性的裂谷盆地。由于同生断裂作用的影响，使位于 盆地边缘的构造斜坡带，为钒矿床的形成创造了有利的条件。黔东北的黑色岩系钒矿 床就是在台地东部边缘断陷盆地西北侧的构造斜坡相，这样一个古构造古地理环境中 沉积形成的。 ll 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜r地区黑色岩系钒矿的基本特征 2．2．3区域地层【271 区内地层发育较全，自晚元古代板溪群、震旦系大塘坡组至早古生代奥陶系桐梓 组和第四系均有出露，以寒武系地层分布蕞广。出露地层主要有寒武系、奥陶系、志 留系和二迭系地层；其次为震旦系、三迭系和老第三系地层。贵州省地层分区示意图 见图2．3。 I扬子地层区 I．黔北．黔中分区 12黔西．黔南分区 n华南地层区 nl右江分区 Ⅱ黔东南分区 图2-3贵州省地层分区示意图(引自于贵州省区域地质志，1987) (1)震旦系 主要分布在梵净山、老岭和佛顶山外围，发育完整，为类磨拉斯建造、砂页岩建 造及碳酸盐建造所组成的海进式旋回。厚160～lOlOm，为沉积锰矿的主要含矿层位。 根据岩性、沉积旋回及矿产关系等，本系可分为下统一南沱组和上统—灯影组。 (2)寒武系 广泛分布全区，发育完好。区内寒武系，按岩性、生物群及大地构造因素，属华 中一西南地层区。寒武系下统主要分布在窑上、大地方，已经小泽沟一关寨一带。其 中岩性下部为砂页岩，上部为灰岩及白云岩。厚980-,-1046m。地层系统为：牛蹄塘组、 明心寺组、金山顶组及清虚洞组。 (3)奥陶系 奥陶系是继晚寒武世沉积的基础上的连续性沉积，二者有它们的共性，但是也有 其特有的个性。也就是在奥陶纪这个特殊历史条件下，生物昌盛，种类繁多。奥陶系 于本区出露广泛，发育较完全，为一套浅海相碳酸盐岩及少量砂页岩建造。总厚在 500m左右。 (4)志留系 12 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 志留系主要分布在本区西北部，发育较为完整，为一套浅海相砂页岩一灰岩—砂 页岩沉积，总厚1400m以上。分为中上志留统一韩家店群(S2．3hn)、中志留—-石牛 栏群(S筘Jil)、下志留统一龙马溪群(SlIn)三个统(群)。 (5)二迭系 二迭系分布于本区西部，发育完整，厚556--685m。主要为浅海相石灰岩沉积。 分为下二迭统(PI)和上二迭统(P2)。 (6)三迭系 三迭系主要分布在本区西北部，发育不全，仅见下统及中统下部。厚121 l～1266m， 为浅海相碳酸盐一页岩沉积。 2．2．4矿床特征 l、含矿岩系特征 含钒矿层赋存于九门冲组下部，留茶坡组硅质岩之上约6m范围内。由上往下可 细分为5个小层，基本稳定，具可对比性，但有厚度的变化。 上覆地层：九门冲组黑色页岩 黑色鳞片状炭质页岩，泥质结构，鳞片状、层纹状构造，含细粒状、细线状及串 珠状黄铁矿，V205含量低，一般

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0708-印一sjw-1，0708．t-yko-1，0708一铜-WW-1只有石英、伊利石和高岭石，分析 其原因主要是长石中易溶解矿物的部分组分如K、Na、Ca等形成真溶液，被地表水 带走，留下残余空洞，部分难溶解的组分如si、舢等难溶解，风化彻底后全部转变为 粘土矿物和石英，其中高岭石的形成主要为钾长石的分解，可用下列化学方程示： 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 K20·A1203·6S102+C02+nH20=l(2C03+4S102·mH20+A1203·2Si．02。2H20。 0708．松．s1．1、0708．松．s1．2、0708．松．pm．3含有石膏，推断为化学沉积的产物， 黄铁矿被氧化出现硫酸根，而长石风化形成钙离子，两者结合，经过沉淀作用形成石 膏：S042-+Ca2++2H20-，CaS04-2H20，通过这种作用形成的石膏多出现在黄铁矿周围， 氧化带的下部和原生矿石带的上部【冽。 0708．松．s1．1、0708．松．s1．2、0708．松-pro．1、0708．松．pm．2含有白云石，0708．松 ．pm．1、0708．松．pm．2含有少量的方解石和绿泥石，白云石和方解石为碳酸盐矿物， 绿泥石为层状硅酸盐矿物，三者均含有Mg、Fe，说明原矿石中含一定量的Mg、Fe。 其中未发现钒的独立矿物，说明铜仁地区黑色岩系中的钒不是以独立矿物形式存 在的，而是以分散形式存在。 2．4．2化学全分析 本次实验选取了8个样品，均为黑色、灰黑色致密块状，经分析结果见表2-4。 表24化学全分析结果 注：系长沙矿冶研究院测定 其主要有以下特点： 19 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 1、根据上述矿区样品检测值绘制岩石化学分类三角图，见图2．5，从图中可以看 出Si02为岩石蕞基本的物质成分，数据显示其含量均超过50％，蕞高的达75．51％。该 地区的钒矿石都分布在S．c边附近，主要为含碳泥质硅质岩(III．1)和含碳磷质泥质 硅质岩(I)，其中含碳泥质硅质岩(III．1)在铜．1ms-1、松．rap-1和铜．wt-lVEOs含量偏 高。 o 样 口 平 VIⅡ C 50 CaO+MgO I-X岩石分类区间 图2．5矿样岩石类型三角图 样品中的V205的含量为0．130／o,．．3．53％，大部分没有超过1％，矿石类型及其特征简 表见表2-5。一般要求：伴生钒矿床含V20史0．1％加．5％；单独钒矿床，边界品位(含 7205)0．5％、工业品位0．7％1301。其中松．pm．3和印．舻l中的V205低于单独钒矿的边界 品位0．5％，但达到了伴生钒矿的品位。而松．mp-ll掘位蕞高，开采利用价值高。 表2．5矿石类型及其特征简表 2、矿样中的A1203的含量仅次于Si02：7．55％15．85％，考虑到A1203含量变化 主要取决于粘土矿物的含量，为此，进一步考虑矿样中钾的含量变化，K20为 1．74‰3．87％，含量偏高，表明矿样中的粘土矿物为含钾的伊利石矿物。黑色页岩的 化学风化作用主要表现为含K矿物(钾长石、伊利石及少量黑云母)的分解，释放出 其中的K元素，生成高岭石、埃洛石及三水铝石等稳定矿物及其组合。因此，黑色岩 系风化的发展方向是趋于形成富砧的粘土矿物【311。 3、CaO+MgO含量在矿样中为O．68％2．66％，从Ca的赋存状态来看，它主要存在 于方解石和白云石中。 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 4、一般研究表明，磷的含量多少是矿层中钒的品位高低的标志。磷的含量高， 表明水体营养度高，含钒生物繁茂，因此，矿层中钒的品位也高【321。根据结果分析， 见图2—6，除了松一mp-1钒含量特别高之外，其他矿样中V205与P205呈正相关关系。 0．2 0．3 0．4 0．5 0．6 0．7 0．8 0．9 1．0 P205 1t]2-6V205与P205关系图 5、相关系数是变量之间相关程度的指标，-r的绝对值越大，相关程度越高。根据 分析结果V205其他成分的相关系数表见表2-6。V205与A1203、FeO、MgO、K20、 P205、S、C正相关，与MnO几乎不相关，其他的为负相关。v205与C的关系蕞为 密切，由此可以看出碳的含量高，钒的含量高，两者存在内在的关系。 表2-6V205与其他成分相关系数表 根据张爱云-(1981)的研究指出，黑色页岩中有机碳含量高的层位，钒也相应的得 到富集，说明钒的沉积与有机物之间关系密切，但是经过大量的实验证明，钒的主要 部分并不富集在有机质中，无结构胶质体基本上不含钒，隐结构胶质体含少量的钒， 而结构胶质体和腐泥基质体相对含钒较高，钒与分散分布的碳的Ka图一致，有机组 分中的动物组分与钒含量之间关系蕞密切，二者几乎成直线正相关关系，所以张爱云 等得出结论，黑色页岩中的钒，只与有机物中的某些类型有关，而与岩石中的有机碳 总量之间的关系不十分明显mJ。 2．4．3原子吸收光谱分析 铜仁地区下寒武统底部的黑色岩系分布广泛，多种有用元素赋存在其中，除了磷 矿多数被人重视以外，还有铬、镍、钴、钼等多种有用元素，它们有不同程度的富集， 原子吸收光谱分析结果见表2．7。 2l 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 注：系中南大学地学院环境工程学院地质研究所测定 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜r地区黑色岩系钒矿的基本特征 本次原子吸收光谱实验对铜仁地区黑色岩系中的铬、镍、钴、钼、铜、铅、锌七 个元素进行了测试，表2．8列出这些元素的平均含量和有关文献资料的数据对比，可 以看出钒比克拉值富集了30--40倍，其次为钼约有16倍。其他的大约只有2～3倍， 钴得富集程度蕞低，除了钒之外，其他元素总体富集程度不高。与国外相似的“黑色 页岩(如中欧曼斯菲尔德含铜页岩、美国帕廷黑色页岩、斯堪的纳维亚“明钒页岩一 等)相比较，钒、镍、钼及它们地球化学性质关系密切的一系列元素含量较高，成一 定的组合方式出现，如钒．钼组合。 表2-8元素平均含量对比(ppm) 2．4．4物相及价态分析 以江口县翁稿沟矿区的黑色岩系钒矿石为代表对钒矿石工艺矿物学基础进行研 究，具有典型代表。表2-9、2．10分别列出了江口县翁搞沟矿区钒矿石的化学物相分 析结果及价态分析结果。 表2-9江口县翁稿沟矿区钒矿石的化学物相分析结果 注：系长沙矿冶研究院测定 表2．10江口县翁稿沟矿区钒矿石的价态分析结果 注：系长沙矿冶研究院测定 从上述表2-9、2．10确看出： l、钒矿石中可供冶金回收的主要组分是V205，品位达0．93％，与国内大多数同 23 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 类型矿床基本相近。矿石中铜、镍、铅、锌等其他有价元素含量都很低，放射性元素 铀的含量也很低，目前技术水平难以综合回收利用。 2、钒矿石中各种价态的钒所占比例都达百分之三十以上，比较均匀；其中三价 钒仅占38．77％，较国内其他同类型的矿床低很多。 3、V205的赋存状态较为简单，分布在云母类形态中的V205占78．49％，其次分 布在氧化铁及粘土矿物中的V205达16．13％，两者分布率合计为94．62％。这将是冶金 处理钒矿石时V205的蕞大理论浸出率。 综合以上钒矿石化学成分、物相和钒的价态分析，可以确认江口县翁稿沟矿区的 钒矿石属单一的黑色岩系钒矿。翁稿沟矿床在松桃县四龙山一江口县张屯较大的钒矿 成矿带范围内(长100多公里)，上述一系列研究分析，应该说有一定代表性，具有 典型意义。 2．4．5钒的产出形式研究 通过实验数据的分析，铜仁地区北黑色岩系中的钒矿床产于寒武系下统木昌组底 部或下部的碳硅泥质岩系中。钒矿的富集与有机质和菌藻类生物的关系十分密切，生 物活动和生物地球化学富集作用对钒矿的成矿起了重要作用。在地质演化过程中，有 机质经历了细菌降解和热解、缩合与聚合，致使与有机质结合的钒不断地被解离出来， 转化与粘土矿物结合而成为主要含钒矿物。因此说本区的钒是在有机质(生物地球化 学)直接参与下发生聚集的。 根据凤凰东方钒矿床资料，钒矿石中含有丰富的有机质(沥青10％左右)和无机 碳质(1．16x 10～．85x 10击)，特别是其中的烷类、三萜类是细菌和陆源有机质的有价 值的生物标志化合物，其中干酪根代表了黑色页岩中的主要有机成分。矿层中发现大 量藻类生物(席状藻)也证明有机碳属生物成因，P．U．V-Ni．Corg元素组合的显著相 关特征表明，钒与生物地球化学富集作用至关重要【33】。 在铜仁地区黑色岩系钒矿的形成中，除有机质在成矿元素聚集成矿过程中起主导 作用外，粘土矿物也起了一定的作用。由矿石中V205与A1203、K20含量呈正相关关 系表明，钒与粘土矿物关系也很密切。这种含钒粘土矿物主要为含钒伊利石，钒在矿 石中以类质同象形式产于伊利石晶格中。此外，含钒碳质页岩中以吸附状态和金属有 机化合物状态存在的。以及生物体中释放出来的钒，在成岩过程中，以V3+或旷的 形式进人伊利石晶格中，置换舢”而形成类质同象，对钒的进一步富集亦起了一定的 作用。 综上所述，黔东北黑色岩系中的层状钒矿床，是在有机质(生物地球化学)参与 下成矿的，属于有机成矿作用矿床范畴。可以认为，原始沉积盆地是一种富含微生物 的沉积环境，这些微生物群与海底喷气通道有关，海底热水交换作用为微生物的活动 提供了良好的环境，这种环境使嗜热细菌大量繁殖与聚集，微生物群又起了吸取、吸 附、聚集、还原成矿元素的作用。以海底热水交换作用为媒介，浅海盆地(斜坡)沉积 24 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜f_地区黑色岩系钒矿的基本特征 环境和大量有机碳与硫酸盐的产出，为矿床的形成起了关键作用。所以，本区黑色岩 系中的钒矿床具有海底热水沉积和微生物成矿双重作用的结果，属于生物地球化学沉 积矿床。 与国内其它同类型的矿床相似，在研究中未发现单独的钒矿物。镜下观察表明， 部分矿石的局部反射较亮，内部常具隐条纹状，而且反射色较亮的部分与反射色较暗 的部分可呈逐渐过渡的关系。扫描电镜能谱微区成分分析表明：由石英、绢云母和碳 质物所组成的矿石基本上都含有钒，相对比较而言，反射色较亮的部位含钒更富，而 且K20和灿203的含量也大多较高。就是在同一矿块中，钒的含量也变化不定，所以 在能谱微区分布图上既可表现为波浪或起伏，也可呈平缓或展布。由上述研究推断钒 矿石中的钒主要以吸附态分布在粘土矿物和碳质物中，由于成矿过程中物理化学环境 的变化，从而造成部分矿层含钒较高，部分矿层含钒较低的状况。 2．5铜仁地区黑色岩系钒矿资源开发有利条件 2．5．1矿石质量 矿石质量的优劣状况，是矿产开发的重要基础条件。铜仁地区黑色岩系钒矿资源， 主要有益组分为v205。据大面积宏观地质统计分析：V205品位0．蹦．74％，平均 0．7弘1．36％，共生矿物为磷块岩，P205品位20～30％。根据全国矿产储量委员会办公室编 写出版的《矿产工业要求参考手册》(地质出版社1987年9月修订版)对钒的单独矿床 一般工业技术经济指标要求：边界品位V2050．5％，工业品位v2050．7％，富矿v20sl％， 可采厚PAL

　　o．7米，夹石剔除厚度揶．7米，就可开发利用。而磷块岩含磷虽为中低品位， 但因为伴生钼和钾，开发磷肥，肥效好。铜仁地区钒矿资源可完全满足上述工业生产技 术经济指标的要求。 2．5．2矿床规模 对钒矿资源矿床规模大小的评价，很重要的矿业经济评价原则是：一方面要结合 矿区质量和开采技术条件综合分析和考虑，另一方面还要结合资源勘探远景和潜力全 面评价。在计划经济体制年代，经多年的地勘工作，在全区10个县(市、特区)范 围内，发现有7个县(市、特区)赋存钒矿资源，目前共计46个钒矿床(点)，尚有 23个钒矿床(点)，未开展地勘工作。根据目前已发现的钒矿床(点)地质资料分析， 又结合渝湘黔边境地区地质背景资料综合考虑，铜仁地区东南部成矿条件很好，找矿 潜力和前景很大，进一步地加大力度开展商业性的风险地质勘探，预期全区钒矿资源 量按V205计可达百万吨以上，属大型钒矿床规模。 2．5．3开采工程地质、水文地质和环境地质条件 铜仁地区钒矿资源属海相沉积成因、层状、似层状产出的矿床。从工程地质角度 25 硕士学位论文 硕士学位论文 第二章铜仁地区黑色岩系钒矿的基本特征 研究分析来看：矿层直接顶板为黑色碳质页岩，偶夹粘土质页岩，属半坚硬岩组；矿 层底板为硅质磷块岩，间接底板为硅质岩，属坚硬岩组。矿层中常夹l～2层黑色碳质 页岩，一般厚度0．12~2．27米。因此，顶板比较稳固，底板坚硬，不良工程地质问题 比较单一，开采技术条件较好。部分矿山，矿层出露在地表，地表植被少，剥采比很 低，露采条件好，成本低，效率高。 从水文地质条件研究分析表明：矿层及其顶板均为炭质页岩，属相对隔水层，矿 层底板为硅质磷块岩和硅质岩，属弱含水层。因此，水文地质条件属简单类型。 从环境地质条件研究分析显示：钒矿区域地下水水质较好，不低于II类标准：地 表水水质较好，不低于Ⅲ类标准；矿坑排水对附近水体无大的影响，尤其是多雨季节。 对铀放射性环境污染问题要引起高度重视。对钒矿区钒矿伴生铀放射性环境污染 及其防治展开了实地现场监测和研究工作。选取了铜仁地区主要矿区内的21个样品进 行铀的放射性分析，结果表明：铀随磷和泥灰质岩石的增加而增加，随硅质的增高而 减少。未发现铀的原生矿物，趋向均匀分布。钒矿石伴生含铀品位一般为万分之一及 其以下，局部略高，远远低于铀矿边界品位0．03％。 硕士学位论文 硕士学位论文 第三章铜r地区钒产业现状、结构优化及前景分析 第三章铜仁地区钒产业现状、结构优化及前景分析 3．1相关理论综述 3．1．1产业组织理论 产业组织理论是一门新兴的应用经济理论，它以微观经济学理论为基础，具体分 析企业结构与行为、市场结构与组织，以及市场中厂商之间的相互作用和影响，进而 研究经济发展过程中产业内部企业之间竞争与垄断以及规模经济与效率的关系和矛 盾，研究和探讨产业组织状况及其对产业内资源配置效率的影响，从而为维持合理的 市场秩序和经济效率提供理论依据和对策途径[341。 与产业结构理论、产业关联理论等领域已经有较长研究历史不同，产业组织理论 是产业经济学各领域中定型较晚的部分。现代产业组织理论的形成以贝恩1959年出 版的‘产业组织》一书为标志，迄今只有四十余年的历史。然而，从其产生和形成的 渊源来看，蕞早萌芽于马歇尔的“生产要素理论一，奠基于张伯伦等人的“垄断竞争 理论”，蕞终体系形成于贝恩等人的系统研究。 1940年克拉克发表了

　　论有效竞争的概念》一文。他认为不完全竞争存在的事实 表明，长期均衡和短期均衡的实现条件是不协调的，这反映了市场竞争与实现规模经 济的矛盾。而为了研究现实条件下缩小这种背离程度的方法和手段，就有必要明确有 效竞争的概念。克拉克提出的“有效竞争理论，对产业组织理论的深入发展和延伸 以及理论体系的建立产生了重大影响【35l。 3．1．2产业关联理论 研究产业，一方面要从。质”的角度，揭示产业间技术经济的动态联系与联系方 式发展变化的规律及其影响因素，另一方面要从。量”的角度，考察各产业部门间的 技术经济联系与联系方式。产业关联主要介绍产业关联分析的方法、基本工具和主要 内容，量化分析产业间的“投入’’与“产出’’的比例关系【蚓。 产业关联，其实质就是经济活动过程中各产业之间的技术经济联系。产业关联理 论和方法是专门分析产业之间的数量和比例的理论和方法。产业关联是指产业之间在 经济技术上的数量比例关系。产业之间的关联是以各种投入品和产出品为连接纽带 的，其中的各种投入品和产出品既可以是有形产品，也可以是无形产品，技术经济联 系既可以以实物量来表示，也可以以价值量来表示。一般地，由于实物形态较为复杂， 难以准确计量，所以，在产业关联分析的实际应用中，较多地以价值形态，采用价值 量反映产业间地关联关系。因此，一般认为，产业关联的实质是各产业相互之间的供 给与需求的关系【了丌。 硕士学位论文 硕士学位论文 第三章铜仁地区钒产业现状、结构优化及前景分析 产业关联的方式很多，可以从不同的角度加以分析【361。 l、以再生产过程中产品供需为纽带 在一般的经济活动过程中，各产业进行再生产活动必须向社会购买其投入品，其 需求是以其他产业的供给为前提的；同样，各产业还必须向社会投放其产出品，而该 产业再生产循环的实现也必须以其他产业和社会对其产出品的需要和购买为前提。这 种供给与需求的关系，反映了再生产过程中产品实物量投入产出间的关系，是社会再 生产系统中蕞基本的生产联系。正是这种错综复杂的供给与需求的关系，决定着某一 产业的生存和发展的基础。有前向关联与后向关联、单向关联与多向关联、直接联系 与间接联系三种关联方式。 2、以再生产过程中生产要素需求为纽带 分为劳动力关联、原料的关联、生产技术关联、投资关联。 3、以再生产过程中产品市场为纽带 存在产品关联、价格关联两种形式。 3．1．3产业发展理论 产业的发展过程实际上一个社会再生产过程，任何一个产业的形成和发展都需要 资本、土地、劳动力、技术等要素的供给，需要市场需求的拉动，同时也需要国家宏 观环境的支持和引导【3引。产业发展是指产业的产生、成长和进化的过程，既包括单个 产业的进化过程，又包括产业的集合体，即整个国民经济的进化和演变过程。概括起 来，产业发展理论主要有【391： l、生命周期理论 按照产业在全部产业中所占比重的大小和该产业增长速度的变化，将产业生命周 期划分成不同阶段，通过研究产业生命周期演变规律及其所处不同阶段的特征，进而 确立产业发展与国民经济发展的关系。 2、不平衡增长理论 赫希曼认为，发展中国家应集中有限的资本与资源，重点发展一部分产业，并以 此逐步扩大其他产业的投资，带动其他产业的发展。 3、经济发展阶段理论 罗斯特从世界经济发展史的角度，把人类社会发展划分为六个阶段，即传统社会 阶段、为起飞创造前提阶段、起飞阶段、向成熟推进阶段、大规模高消费阶段和追求 生活质量阶段。 4、二元经济模式理论 刘易斯在其年发表的《劳动无限供给下的经济发展》论文中，提出了二元经济模 式。刘易斯认为，发展中国家普遍存在着以现代工业部门为代表的弱小的资本主义部 门和以农业为代表的强大的非资本主义部门，即发展中国家的经济是二元经济。基于 这一特点，发展中国家应通过扩张工业部门来吸收农业中的过剩劳动力，从而促进工 2r 硕士学位论文 硕士学位论文 第三章铜仁地区钒产业现状、结构优化及前景分析 业的增长与发展，以便消除工农业之间及工农业内部的各种结构失衡。 5、资源稀缺性理论 从经济学角度，系统地理论探讨人与自然资源的关系问题的主要代表人物是马尔 萨斯、李嘉图和约翰·穆勒。 (1)马尔萨斯的资源绝对稀缺论。马尔萨斯的人口理论有四点内容：①人口的 增长在数量上可以是无限的，而且这种增长的速度呈指数型。这就使得人口的数量增 长呈加速之势。②人类自然资源的数量是一定的、有限的，而且其增长是缓慢的，不 具指数型的加速特征。③静态地看，现时的人口与资源矛盾不十分突出但动态地看， 人口的指数增长和自然资源的非指数平稳增长在经过一段时间后，或早或迟，人口数 量将超过自然资源所承受的水平。④如果人类不认识自然资源的有限性，不仅自然环 境与资源将遭到破坏，而且人口数量将以灾难性的形式如饥荒、战争、温疫等而减少。 (2)李嘉图的资源相对稀缺论。李嘉图认为，自然资源不存在均质性。以土地 资源为例，存在自然肥力的差异，即有的土地肥力要高些，有的则要低些。这样从高 到低，形成一个土壤肥力级差系列。肥力较高的土地，数量可能是有限的肥力较低的 土地，数量上可以不断增加。不仅土地是这样，矿产资源也有品位的差异。品位较高、 开采成本较低的矿产资源贮量是有限的。品位较低、更难于开采的矿产资源可以不断 纳入开采之中。在他看来，土地、空气、水等都是“自然恩赐一的“取之不尽用之不 竭的’’。他所强调的是，肥力较高的自然资源数量的相对稀缺。他将这一相对稀缺作 为其经济分析的出发点。 (3)约翰·穆勒的静态经济论。约翰·穆勒反对无止境地开发自然资源，提出 了静态经济论。他认为，自然环境、人口和财富均应保持在一个静止稳定的水平，而 ．且这一水平要远离自然资源的极限水平，以防止出现食物缺乏和自然美的大量消失。 穆勒主要考虑的并不是经济或技术上的，而在于哲学伦理上的。在他看来，荒野、野 生动植物都应受到保护，尽管它们可能用以生产人类所需的食物或与人类争夺食物。 他觉得，人类生活需要博大的生活环境，拥挤狭小的环境影响人的情绪与思维。不仅 如此，我们还要为子孙后代着想。“静态经济’’的思想，已超出了稀缺的范畴，将环 境保护及其影响的时间尺度拓展到了更为长远的未来。穆勒的这一思想，对现代环境 保护主义者产生了重要影响。 6、可持续发展理论【391 可持续发展的概念是由生态学家首先提出的。以社会可持续发展观为特征的定义 是“在生存与不超过维持生态系统承受能力的情况下，改善人类生活品质’’【世界自然 保护同盟(focn)、联合国环境规划署(unep)，1991]。从科技的角度来看，实施可 持续发展，除了政策和管理因素之外，科技进步起着重大作用。没有科学技术的支持， 人类的可持续发展便无从谈起。可持续发展就是建立极少产生废料和污染物的工艺或 技术系统。 可持续发展的核心思想是健康的经济发展应建立在生态可持续能力、社会公正和 硕士学位论文 硕士学位论文 第三章铜仁地区钒产业现状、结构优化及前景分析 人民积极参与自身发展决定的基础上。它所追求的目标是既要使人类的各种需要得到 满足，个人得到充分发展，又要保护资源和生态环境，不对后代人的生存和发展构成 ．威胁。它特别关注的是各种经济活动的生态合理性，强调对资源、环境有利的经济活 动应给予鼓励反之则应予以摒弃。在发展指标上，不单纯用国民生产总值作为衡量发 展的惟一指标，而是用社会、经济、文化、环境等多项指标来衡量发展。这种发展观 较好地把眼前利益与长远利益、局部利益与全局利益有机的统一起来，使经济能够沿 着健康的轨道发展。 3．2铜仁地区钒产业现状 工业化是一个地区经济发展不可逾越的阶段，没有工业经济支撑就无法实现经济 跨越式发展。但由于传统体制的长期影响，地理条件和交通“瓶颈制约，使得铜仁 地区经济发展存在着结构不合理，产业布局不协调，运行机制不活，经济发展缓慢。 特别是工业发展困难重重，举步维艰，工业经济发展的滞后，直接制约着经济的整体 推进。因此，如何高效开发利用钒矿资源，打造新型钒工业企业，打破铜仁工业经济 结构单一的局面，促进铜仁地区的经济结构调整，培养后续工业支柱产业，成为铜仁 经济发展的当务之急。 目前铜仁地区已建的钒矿生产企业有多家，表3．1、表3．2分别列出了江口、松 桃的钒矿生产企业基本生产情况【l】。 表3．1铜仁地区江口县钒生产企业基本情况统计表(单位：万元、人、吨) 硕士学位论文 硕士学位论文 第三章铜仁地区钒产业现状、结构优化及前景分析 表3．2铜仁地区松桃县钒生产企业基本情况统计表(单位：万元、人、吨) 目前铜仁地区利用钒矿资源的主要开发方向是：原材料产品：五氧化二钒、偏钒 酸铵等；加工方面：。三阳牌一二氧化硫氧化剂制硫酸用钒催化剂系列产品(该产品 曾荣获贵州省政府授予“贵州名牌产品一称号，1999年被中国国际贸易促进会、法国 科技质量监督委员会联合向欧盟市场推荐的高质量科技产品。 3．3铜仁地区钒产业对经济发展的保障地位分析 “兴工富区战略是铜仁地区委员会、铜仁地区行署以及铜仁地区各级党政部门 深化区情认识，学习借鉴发达地区经验，调整产业结构，大力发展第二产业，带动第 一产业，推进第三产业发展的一项重大举措，是把发展工业经济作为经济发展“主轴一 的一次重大战略转移【421。这不仅关系到铜仁地区经济发展目标能否实现，也关系到“兴 铜富民宏图大业的成败。进入二十一世纪，随着我国改革开放的不断深入和世界经 济全球化进程加快，全方位、多层次、宽领域的竞争日趋激烈。面对当前严峻形势的 挑战，面对当前严峻的挑战，面对西部大开发与“三农’’政策实施的历史机遇，作好 工业发展规划，调整、优化工业结构和布局，加快工业经济的发展，提高总和经济实 力，增强竞争力，具有十分重要意义。 因此，开发铜仁地区钒矿资源、形成特色的铜仁地区钒产业，具有重要的现实意 义和深远的经济意义。贵州省计划在“十一五期间，做强做大优势原材料工业，重 点推进有色金属材料、改性聚合材料、新型能源材料、复合材料和纳米材料等新材料 的开发和产业化，加快建设以有色金属、合金材料、电子材料、复合材料为主的新材 料产业基地。铜仁地区计划在“十一五’’期间，大力开发钒矿资源，开发钒的冶金化 工产品，实施钒工业产业化的发展目标。 扩大铜仁地区工业经济总量的需要钒产业。铜仁地区工业经济总量较小，2006 年全区规模以上工业增加值仅19．09亿元，同比增速19．7％，增速在全省位于第3位， 但工业总量处于全省末位，仅占全省规模以上工业增加值706亿元的2．69％，与省内 31 硕士学位论文 硕士学位论文 第三章铜仁地区钒产业现状、结构优化及前景分析 其它兄弟地(州、市)的差距逐渐拉大。因此，必须把做大工业总量放在首位，在“十 一五期间，大力开发钒矿资源，主要开发方向重点生产v205、偏钒酸铵等原材料 产品，计划全区v205年产l万吨，工业增加值10亿元；加工方面重点做大做强做优 地产“三阳牌”二氧化硫氧化剂制硫酸用钒催化剂系列产品(此产品曾荣获贵州省政 府授予的“贵州名牌产品称号，1999年lo月被中国国际贸易促进会、法国科技质 量监督委员会联合向欧盟市场推荐的高质量科技产品)，计划培育成年产5000吨生产 规模，办成全国蕞大的钒触媒工业基地，与贵州省硫酸工业发展配套，工业增加值1． 亿元，总计钒工业总值11亿元，年利税预计达1．妣亿元，中期和远期(2016--2020 年)，鼓励和支持资金雄厚、技术开发水平高的钒工业企业，引进人才和技术，加强 科技创新，有计划、有步骤地开发钒工业高新技术产品，比如：钒铁合金、钒铝合金、 氮化钒、钒薄膜、钒电池等系列产品，形成钒工业上下游相关联的“产品链一。钒工 业总产值预计达50亿元，预计年利税可达耻10亿元，成为全区新兴支柱产业，扩大 全区工业经济总量。 建设贵州省钒工业材料基地需要钒产业。填补贵州省无钒工业材料的空白。近几 年贵州硫酸工业发展势头很快，主要是开发优势磷矿资源，发展磷肥工业，迫切需要 硫酸工业配套，因而促进了息峰、开阳、瓮福等大型磷化工业企业硫酸配套项目的发 展，而硫酸工业又迫切需要钒触媒作催化剂，因而培育和拉动了钒工业的开发。 适应国家国民经济和社会发展建设需要钒工业产品的。除了钢铁工业对钒产品用量 较大外，当前国家精炼石油对钒产品的需求量很旺盛，石油化工企业纷纷求购，发展 势头很好。 创新钒矿提取v205新工业技术开发研究，建设资源节约集约型——环境友好型 钒工业产业化示范工程的需要。铜仁地区鼓励和支持贵州博信矿业有限公司与昆明理 工大学开展科技合作，开发出《在压力场下从石煤中氧化转化浸出钒的方法》新技术， 已完成工业性试验阶段，向国家知识产权局申报了发明专利，向国家科技部申报863 高科技项目已立项批准。对工业性试验成果，正待由国家科技部和省科技厅主

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