话说找钒矿

刘继顺

2006-7-4

    湖南花垣、重庆秀山、贵州松桃三县号称“锰钒钼”金三角区。自上世纪90年代末起，无序开发石煤层中的锰钒钼资源，造成了清水江流域严重的环境污染。当地村民砸厂、上访不断，政府部门亦曾多次整顿矿业开发秩序，但因钒矿资源开发所带来的暴利极为诱人，致使这类整顿收效甚微。2005年5月14日，清水江沿岸远近20余个行政村干部齐聚花垣茶峒镇，签署了《清水江沿江两岸基层干部辞职报告》，作为“两省一市边区拯救母亲河行动代表小组”重大行动的一部分。

    为什么钒矿开发有如此暴利呢？请听我细细道来。

一、钒的地质地球化学特征

   钒在元素周期表上排行23,原子量为50.9415，在自然界有+3+5两价，熔点1902 ℃，沸 点3409 ℃，密度6.11 g/cc。

   钒的地壳丰度（0.016%）虽然较高，但却属于分散的黑色金属，常呈分散态以混入物的方式存在于铁钛矿物、云母、粘土矿物中，独立矿物少见。目前所发现的含钒矿物在70种左右，其中的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%，钒钛磁铁矿含钒品位低，一般含V₂O₅为0.2-1.4%。主要有：

    钒铅矿Pb₅[VO₄]₃Cl,PbO 78.3%,V₂O₅ 19.3%,Cl 2.4%.空心柱状，集合体在岩石洞穴中成晶簇出现，有时成放射状构造的小球体。黄色或绿色，条痕白或极淡黄色，金刚或油脂光泽，硬度2.5-3，比重6.88，无解理。

    钒钾铀矿K₂[UO₂]₂[VO₄]₂3H₂O。,K₂O 10.44%,UO₃ 63.42%,V₂O₅ 20.16%,H₂O 5.98%。片状晶少见，常为隐晶质集合体，柠檬黄色，条痕淡黄色，光泽暗淡，硬度2，解理完全，比重4.5，具强放射性，不发萤光，在盐酸下变成鲜红色（钒的反应），常见富有机质岩的风化带。

    其它含钒矿物有：钒磁铁矿、钒钛矿、钒帘石、钒钛磁铁矿、钒赤铁矿、绿硫钒矿、钒钙铀矿、磷钙钒矿、绿水钒钙矿、钒云母、钒铜矿、钒镍矿、钒铝铁石等。

   由于自然界的钒多呈分散状态与其他元素伴生产出，富集成工业矿床的很少。大多作为伴生元素产于钒钛磁铁矿矿床和黑色页岩、磷块岩、原油和沥青砂中，约占世界总储量的90％，其中63％在钒钛磁铁矿矿床中。在目前已经发现的含钒伴生矿中，因钒的含量低，大多数钒矿物没有开采价值。目前能够开采和利用的含钒矿物主要有以下几种。

   1、钒钛磁铁矿型：与基性、基性-超基性岩浆作用有关，其铁矿物中富含钒和钛，可细分为岩浆晚期分异型铁矿床如攀枝花和岩浆晚期贯入型铁矿床如河北省大庙。这种类型的钒矿是目前开发和利用的主要资源。由于目前提炼钒的资源已向废催化剂、石煤等领域扩展，故钒钛磁铁矿所占比例在下降。钒钛磁铁矿是典型的多元素共生矿，我国的钒钛磁铁矿资源主要集中在四川的攀枝花、河北的承德、安徽的马鞍山和新疆哈密地区，资源比较丰富，尤其是攀枝花地区，钒钛磁铁矿资源十分丰富，其中五氧化二钒储量为1578万吨，约占国内全部钒储量的62%，世界储量的11%。承德地区钒钛磁铁矿中的五氧化二钒储量约有57.89万吨，马鞍山为65.16万吨。我国钒钛磁铁矿中钒品位较低，攀枝花的钒钛磁铁矿的平均品位为0.26%左右。钒钛磁铁矿不能直接用于提炼钒，原始的方法是将钒钛磁铁矿加工成精矿，然后生产钒铁。目前主要转向冶炼钒渣中提炼钒。在今后若干年内，钒渣仍然在我国钒生产中占主导地位。

    2、黑色页岩（石煤）型：黑色页岩（石煤）从上震旦统到泥盆系均有发育，其中含有微量的钒，有时可达1%以上。我国南方各省都有，尤其是浙江、江西、广西、安徽、湖南、湖北、贵州、陕西、甘肃、山西等省的黑色页岩（石煤）资源极为丰富。仅下寒武统石煤，在我国南方十省区总储量约618亿吨，其中已经探明的储量大约有39亿吨。黑色页岩（石煤）中含有微量的钒，同时还含有钼、铜、镓、银等20多种有色金属。一般含钒品位在0.4-0.6%之间，品位大于1%的很少。就我国目前提炼钒的技术而言，一般含钒量大于0.8%的黑色页岩（石煤）才具有开发利用价值。由于这类矿均可露天开采，冶炼时若以土法焙烧，废气、废水、废渣（含有铀、镉、磷、钴等重金属有毒、放射性物质），造成的环境污染是极其严重的。

    此外，美国科罗拉多高原的钒钾铀矿床也是钒的较重要来源。

    目前全世界钒的探明储量为1578万吨。钒的生产是先由矿石中提取钒的氧化物（或其他化合物），继而用其生产钒铁合金或金属钒。1907年全世界钒的产量仅3吨，目前年产量约3万吨。五氧化二钒的价格是：2002年5万元／吨，2005年达45万元／吨，欧洲达102万元（人民币）／吨，2006年国内市场价格基本上在13-16万元／吨之间，而生产1吨五氧化二钒的成本为4-7万元。随着钢铁工业的发展，钒的用量将越来越大。因此，目前开发钒矿资源能够获得暴利。

     二、找矿标志

     （一）、钒钛磁铁矿型

     1、产于辉长岩-橄榄岩等基性-超基性岩体中。而岩体多分布于古陆隆起带的边缘，受深大断裂的控制。

    2、基性-超基性岩体分异良好。

    3、钒、钛、稀土元素异常区。

    4、高磁异常区。

   （二）、黑色页岩（石煤）型

    1、含炭硅泥质岩系，溥层状。常与锰矿层、磷结核、页岩（板岩）、硅质层呈互层状产出。

    2、钒、钼、锰、银、镍、铀、钴、钡等化探综合异常。

    3、有机炭含量高，可作为低产热煤利用。

    4、产于边缘海斜坡区。

    5、磷矿、锰矿、重晶石、石煤层常是很好的找矿标志。