缅甸达贡山红土镍矿勘查与开发

刘继顺

2012-11-11

一、达贡山镍矿勘查与开发

2004年7月12日，在中缅两国总理的见证下，中国有色集团与缅甸矿业部第三矿业公司，签署了缅甸达贡山镍矿项目勘探与可行性研究协议。

2004年10月至2005年9月，中国有色集团委托云南有色地质勘查局308队，承担达贡山红土镍矿的勘探。云南有色地质勘查局308队提交了《缅甸达贡山红土型镍矿地质勘探报告》。经评审确认镍金属量70万吨左右，边界品位1.4%,矿床平均品位2.06%，单样最高达5.7%。矿体中MgO的含量一般1.29-32.14%, 平均为18.74% , 属富镁镍矿石。矿体埋深0-22米, 厚度3-25米, 平均加权厚10.55米, 最厚39米。盖层平均厚6.45米, 最厚可达31米。盖层与矿体的厚度比平均1.16。适合露天开采。

达贡山集采矿、选矿、冶炼一体的特大型红土型镍矿项目可行性研究，于2006年10月完成,2007年1月获中国发改委批准。

本项目计划建设周期30个月，于2010年投产，服务年限20年。原料为缅甸达贡山红土镍矿, 建设地在缅甸, 矿山年处理干矿132万吨, 冶炼厂每年生产含镍26的镍铁8.5万吨（含镍金属量约2.5万吨）, 总投资约为6亿美元。

项目采用露天开采, 抛废和破碎后，合格矿石经管状带式输送机输送到冶炼厂。冶炼采用回转窑一电炉工艺流程：矿石配料、回转干燥窑、回转窑焙烧、电炉熔炼粗镍铁、LF炉精炼、精制镍铁水淬一产出合格镍铁粒。设备采用国际大型先进设备, 主要包括干燥窑, 回转窑和电炉。其中焙烧回转窑是目前国际上红土矿焙烧效果最好的回转窑之一（直径6米长135米）, 中间加煤系统将还原煤直接加在回转窑的高温区, 还原效率和燃烧效率高。电炉熔炼采用遮弧熔炼技术, 电炉容量为135MVA , 是世界上最大的电炉, 采用高压操作, 二次电压高达1300V, 大大提高了电炉的熔炼强度和热效率, 降低了电耗。电炉设有完善的冷却系统, 电炉使用寿命达10年以上。完善的控制和检测系统提高了电炉有效作业率, 并有效地保护电炉。另外该项目还采用先进的烟尘制粒设施, 提高了冶炼回收率。该项目生产工艺指标先进, 红土矿直接采用煤做还原剂, 不消耗焦炭, 不添加熔剂。环保设施完善, 相应指标达到国际标准。

为了保证矿石原料的准确性，项目委托308队承担了生产建设前期所涉及的25000米钻探、3平方千米基建测绘、700吨红土型镍矿取样等任务。

项目之初，中国有色集团委托中国恩菲进行缅甸达贡山镍矿项目的可行性研究、总体设计和基本设计，同时委托澳大利亚HATCH公司参与工艺包的基本设计。

2008年1月，由于西方国家对缅甸实施经济制裁，达贡山镍矿项目遭遇了国外公司及欧美设备供货商相继退出的困境。为确保项目顺利推进，中国有色集团确定了“立足中国技术、中国设计、中国制造”原则，中国恩菲勇挑重担，在国内没有类似冶炼厂先例可供借鉴，缺乏成熟的成套设备可供选择的情况下，中国恩菲专业团队一方面进行技术研发、设备研发，一方面对海外冶炼厂等进行实地考察，并多次邀请国外专家进行技术交流，组织国内专家进行技术研讨；除此之外，中国恩菲组建了专项技术攻关团队，确保攻克流程中的关键技术和设备，形成了中国自主的镍铁冶炼工艺和装备，圆满完成缅甸达贡山镍矿项目的设计任务。

开发出国内最大72兆伏安红土矿矿热电炉及机电一体化：结合国内的技术装备水平，成功开发熔炼红土矿的大功率矿热电炉及机电一体化技术，使72兆伏安红土矿矿热电炉成为全密封的、铜水套冷却、高电压操作、全自动控制的、具有自主知识产权的大型镍铁电炉，与国际先进水平相当；

成功开发热料输送系统及机电一体化技术：成功开发了热料输送系统及机电一体化技术，该技术具有高保温、高环保、全自动化等特点。不仅能够降低冶炼能耗约20%，还能提高劳动效率，进一步满足环保要求；

采用5.5×115米国内最大的红土矿回转窑：该回转窑将红土矿进行选择性焙烧预还原，降低了电炉冶炼能耗，控制镍铁品位，提高了电炉生产率；

首次将喷吹技术应用于镍铁精炼工艺：综合钢铁行业喷吹技术和升温技术，形成镍铁精炼新工艺。该工艺可以根据粗镍铁的成分，在一个操作位进行喷吹粉剂、喷氧升温，扒渣等操作，有选择地进行脱硫、脱硅、脱碳、脱磷等工序，技术的应用降低了项目投资，提高了生产效率，能够为不锈钢生产提供合格的原料。

首次将管状带式运输机应用于红土矿矿石运输：缅甸达贡山镍矿项目采用了1.8千米的管状带式运输机和2.8千米普通胶带运输机将红土矿从矿山运输至冶炼厂，开创了矿山开拓运输之先河。不仅确保了技术可靠性，还充分发挥管带输送机适应复杂地形的优点，运输成本约是汽车运输成本十分之一，大大降低了项目的运营成本。

缅甸当地时间2012年10月3日18点06分，中国恩菲设计、中国有色矿业集团投资的缅甸达贡山镍矿项目1号电炉首炉产品成功产出，标志着项目取得了突破性进展，目前已进入试生产阶段。

如今，屹立在伊洛瓦底江东岸原始风光中的现代化镍铁矿山，一座占地面积达600多公顷的厂区，已成为伊洛瓦底江畔的“微型城市”：采选厂区、冶炼厂区、码头、供水设施、供电设施、140千米220千伏高压线路等完备公共设施，生活区、接待区、医院、学校等。

龙腾达贡红土为矿，才聚伊江共铸辉煌。

二、达贡山镍矿矿床地质

缅甸达贡山镍矿区位于达贡-密支那缝合带最南端。沿达贡-密支那缝合带，发育有超基性岩和低温高压蓝闪石片岩带, 走向NNE-NE向。达贡山岩体是达贡-密支那缝合带内的一个超基性岩体，因受NNW 向断裂组的切割, 故大致呈台阶状产出。这组断裂控制了达贡山岩体风化壳的发育。

缅甸北部构造略图
1、中新-上新统; 2、变质岩; 3、花岗岩; 4、超基性岩; 5、海相深水浊流相; 6、

火山喷发中心; 7、板块结合带; 8、区域断裂; 9、三级单元界线

矿区主要由超基性岩和白垩-第三纪沉积物组成，东、西两侧为前寒武纪到寒武纪变质岩。达贡山西部几乎全部由蛇纹石化的方辉橄榄岩和纯橄榄岩组成, 东部以一陡倾断裂为界的浅变质片岩和石英岩。达贡山超基性岩体露头约3.8km2 ，发育厚层的风化壳, 其上被第四系红土覆盖。第四系砂砾沉积物分布于矿区北、北东和西部达贡山山脚的依洛瓦底江平原地带；褐红色、紫红色粘土分布在达贡山山脊地形平缓地带。第三系砾岩、砂岩和砾质砂岩, 分布在矿区东部, 厚约400m, 不整合地覆盖在白垩系地层之上。

缅甸达贡山矿区地质简图

达贡山岩体风化剖面，发育良好。自上而下为：

红土盖层(M)：紫红色、红棕色易碎的粘土状物质, 其中粒径<2um 的约占78.6%。主要矿物成分为针铁矿、赤铁矿、石英、白云母、伊利石和高岭石。厚度0-19.20 m, 平均厚度3.80m。平均含镍0.578%，Fe2O3  24.33%。

褐铁矿层(L):褐黄色、红棕色褐铁矿化粘土, 夹蜂窝状褐铁矿块, 呈土状、碎块状、蜂窝状。主要矿物成分为褐铁矿、针铁矿及次生石英。厚度不稳定0-11m, 平均厚度2.71 m,一般厚度4m。与上覆的红土盖层及下伏的腐岩层间呈渐变或突变的接触关系。 镍品位一般<1%，Fe2O3 34.9%。

腐岩层(S):浅黄绿色, 土状、碎块状、块状。上部风化程度较高, 以土状为主, 夹团块状蛇纹石化橄榄石和网格状次生石英碎块, 沿裂隙或节理多见绿色硅镁镍矿；向下逐渐变为碎块状、块状, 并且岩石的硬度逐渐增大, 沿裂隙或节理多见网格状次生石英细脉及绿色硅镁镍矿薄膜。矿物成分以蛇纹石和蒙脱石为主, 其次为滑石、绿泥石及风化作用形成的针铁矿和石英, 见少量残余顽火辉石, 偶见橄榄石。本层厚1-30 m, 平均厚度8 m 左右。腐岩层与上覆褐铁矿层及下伏超基性岩之间呈渐变过渡关系, 为主要含矿层位。镍品位以腐岩顶部最高,可达5.7%，一般1.4-5.7%；Fe2O3 13.26%。

基岩(U):强烈蛇纹石化方辉橄榄岩、纯橄榄岩、少量二辉橄榄岩、异剥橄榄岩等及辉石、闪长岩、粒玄岩岩脉等, 呈褐色、黑褐色块状, 主要矿物成分为蛇纹石和数量不等的蒙脱石, 少量顽火辉石和橄榄石残余矿物。侵位时间可能发生于始新世之后, 属喜马拉雅期。一般含镍0.3% ,Fe2O3 7.39%。

镍矿体一般位于腐岩层上部, 部分矿体向上可延至褐铁矿化层,少数情况下矿体包括红土盖层。

矿床产于达贡山岩体顶部相对平缓的山脊红土风化壳中。矿体平面形态复杂, 受地形控制, 不规则状, 变化较大, 为缓倾似层状, 局部为不规则透镜状。矿体厚度受红土风化壳的深度控制, 主矿体最厚位于矿区北部边缘及矿体的西南端, 而在达贡山中央山脊部位的矿体相对较薄、覆盖层较厚。矿体厚度在一般在3-25 米, 最厚为39 米, 整个镍矿床由五个矿体组成。

矿石主要由含镍层状硅酸盐如蛇纹石、蒙脱石、滑石和绿泥石组成，次为针铁矿和石英、顽火辉石及蛇纹石化橄榄石。副矿物有磁铁矿、铬铁矿、褐铁矿、硬锰矿、镍硬锰矿及极少量黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、辉铜矿和金属铜、铬镁尖晶石和硬铬尖晶石。

矿石中有用金属元素主要为镍, 以硅酸镍形式产出, 伴生铁、铬。据4个工程6件矿石样品的物相分析, 镍在硅酸镍矿物中平均占88.4%, 其他相中含镍占8.4% , 硫化镍和硫酸镍中占的比例较小, 小于0.3%和0.5%。主要含镍矿物有镍蛇纹石、镍绿泥石、镍硬锰矿、少量镍黄铁矿及更少量的六方硫镍矿、黑硫铜镍矿等镍的硫化物。

参考文献
程迁群, 罗太旭.缅甸达贡山风化壳型硅酸镍矿床.云南地质，28（4）：420-424，2009
张道红, 孙媛.缅甸达贡山含镍风化壳地质地球化学特征及成矿作用.桂林理工大学学报，30（3）：332-336，2010
刘梦飞，林莉君.中国恩菲拿什么成就一流.科技日报，2012-11-8