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锰矿 · 基础知识专题报告

2019-02-15 17:16:56 和讯名家 

  本文作者:一德期货黑色事业部 合金组

  报告时间:2019年2月15日

  锰矿基础知识

  1. 锰矿的性质

  锰在地壳中大量存在,平均含量约0.1%。锰多以化合物形式广泛分布于自然界,已知的含锰矿物约有150多种,分别属氧化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类等。锰矿石是由含锰矿物和其它组成矿石的脉石或属于矿石中的杂质所组成的。在锰矿层中有时伴生有铜、钴、镍及其它稀有金属,其中二氧化硅、硫、磷和砷都是有害杂质,特别是磷含量的高低非常重要,是评价锰矿石的一个重要指标。而其中有的含氧化钙、氧化镁则为冶炼时的有益组分。锰矿中的铁常为有益杂质。铁在氧化锰矿中呈赤铁矿形态(Fe2O3)存在,而在碳酸锰矿中则呈菱铁矿(FeCO3)形态存在。

  2. 锰矿的分类

  按照矿作用、锰质来源及成矿条件等可划分为沉积型锰矿石、火山沉积型锰矿石、沉积变质型锰矿石、热液型锰矿石、风化壳型锰矿石和海底结核/结壳型锰矿石,其中工业价值最大的为沉积和受变质锰矿。在世界十大锰矿床中,属沉积型矿床的有5个,它们是前苏联的大托马克、尼科波尔、恰图拉锰矿,澳大利亚的格鲁特锰矿床及保加利亚的瓦尔纳锰矿床;属于受变质矿床的有4个,分别为南非的卡拉哈里-波斯特马斯堡、巴西的乌鲁库姆及印度的中央邦-马哈拉施特拉邦锰矿床;属火山型的为加蓬的莫安达锰矿矿床。据统计,世界主要产锰国家的168个锰矿床,属沉积型的有83个,占锰矿床总数的44.62%;受变质型的28个,占总数的15.05%;热液型的34个,占总数的18.25%;火山型的22个,占总数的11.86%;风化型的19个,占总数的10.22%。

  按照矿物的自然类型及所含伴生元素等可划分为氧化锰矿石、碳酸盐锰矿石、硫化锰矿石、硅酸盐锰矿石及硼酸盐锰矿石。其中,氧化锰矿可分为软锰矿、褐锰矿、黑锰矿、水锰矿、硬锰矿和偏锰矿。碳酸盐锰矿可分为菱锰矿、锰方解石及锰菱铁矿。硫化锰矿可分为硫锰矿及褐硫锰矿。硅酸盐锰矿可分为蔷薇辉石、钙蔷薇辉石、锰橄榄石及石榴子石等。

  按照锰矿中锰、铁含量之比,可分为锰矿石、铁锰矿石和含锰铁矿石。其中,锰矿石为主要含锰,且Mn/Fe>1的矿石。铁锰矿石为含有相当数量的锰和铁,但以铁为主,Mn/Fe<1的矿石。含锰铁矿石主要含铁(Fe>35%),而含Mn5%-10%的矿石。

  全球锰矿资源分布

  从锰资源储量和分布来看,世界陆地锰矿资源比较丰富,但分布不均匀,锰矿资源主要分布在南非、乌克兰、澳大利亚、印度、中国、加蓬、巴西和墨西哥等国家。美国地质调查局数据显示,2012年全球锰矿资源储量6.3亿吨,储量基础达到52亿吨。南非和乌克兰是世界上锰矿资源最丰富的两个国家,南非锰矿资源储量基础约占世界锰矿资源的77%,乌克兰占10%。

  世界陆地锰矿储量在1亿吨以上的超大型锰矿产地有8处,分别是:南非的卡拉哈里、波斯特马斯堡,乌克兰的大托克马克、尼科波尔,加蓬的莫安达,加纳的恩苏塔,澳大利亚的格鲁特岛,格鲁吉亚的恰图拉。国外锰矿石品位一般都比较高,尤其是南非卡拉哈里矿区的锰矿石品位达30%-50%,澳大利亚的格鲁特岛矿区的锰矿石品位更高达40%-50%。

  此外,世界海洋锰结核资源极为浩瀚。据估计,海底锰结核总储量为3000-3500亿吨,若以目前的开发速度,海底锰结核储量够全世界用1.5万年。太平洋(601099)、印度洋和大西洋(600558)都有丰富的海底锰结核资源,但最有开发前景的地区是太平洋夏威夷群岛的东南部海域。该地区80%的海底锰结核的富集度为10-1000吨/平方千米,最富的平均为6000吨/平方千米。

  主要国家锰矿资源

  全球锰矿资源的95%集中分布在南非、前苏联、澳大利亚、加蓬、巴西和印度等6个国家和地区。国外锰矿除前苏联的外,矿石含锰量普遍较高,锰矿石含锰量一般在35%以上,有的高达到45%-50%。

  1. 前苏联

  前苏联锰矿资源的分布比较集中,最重要的锰矿区位于南乌克兰、格鲁吉亚、中哈萨克和乌拉尔。其储量总和约占前苏联锰矿石总储量的95%。最大的锰矿床位于乌克兰的大托马克、尼科波尔,格鲁吉亚的恰图拉和西伯利亚的乌辛斯克等地区。而前苏联开采的氧化锰矿石一般含锰量22%-27%,碳酸锰矿石一般含锰量16%-19%,且含磷偏高,所以除了其产量大之外,前苏联锰矿没有明显优势。

  2. 南非

  南非锰矿储量居世界第一位,总储量达115-120亿吨,占全球已知陆地锰矿资源的77%左右,且拥有全球高品位锰矿85%-90%的储量。以现在全世界每年各种品位的锰矿消耗2500万吨计算,南非锰矿资源可满足世界500年的需要量。南非锰矿的质量主要有两种类型,锰含量达42%-48%,有些含15%的铁,有些则不含铁的高品位氧化锰矿及锰含量达36%-38%,铁含量达4%-6%的中品位碳质锰矿。

  南非全境共分九个省级行政区,锰矿资源主要分布在北开普省和德兰士瓦省。北开普省的波斯特马斯堡-卡拉哈里锰矿区是南非目前锰矿开采主要集中区,矿石平均锰品位42%,且含磷低;而德兰士瓦省是南非早年锰矿开采区。南非的矿产资源丰富,但是基础设施薄弱。伊丽莎白港是南非锰矿的主要出口码头,承载60%左右的锰矿出口量。

  3. 澳大利亚

  据1989年美国金属统计和1993年Mineral Commodity Summares报道,澳大利亚锰矿石(含Mn40%-50%)储量4.37亿吨,潜在资源1.03亿吨,合计5.4亿吨。1992年锰矿新增储量2358万吨,储量基础6530万吨。储量及新增储量仅次于南非、前苏联和加蓬,均位居世界第四位。

  澳大利亚锰矿资源主要分布在北部和西部,其中北部格鲁特岛锰矿占全国总储量的80%左右,其余主要分布在西澳大利亚的皮尔巴拉和皮克希尔地区。另外在南澳大利亚州、昆士兰州和新南威尔士州也有少数小矿床。北部格鲁特岛锰矿是澳大利亚最主要的锰矿,该矿是澳大利亚最大的氧化锰矿床。矿石赋存于下白垩纪砂质粘土中的海相沉积矿层,平均厚度约3m,锰矿物主要为隐钾锰矿、软锰矿、黑锰矿和硬锰矿等氧化锰矿,矿石含锰量40%-50%。

  4. 加蓬

  加蓬锰矿资源丰富,是世界驰名的富锰矿生产国,锰矿总储量为4.4亿吨,居世界第四位。锰矿资源主要分布于东南部莫安达地区,包括斑戈姆贝、奥库马-巴佛拉、米森多、伊伊和布尤贝五个高原地带,是世界上最大的单独锰矿床。莫安达锰矿是加蓬最大的锰矿,位于加蓬东南部的莫安达地区。莫安达锰矿床产于前寒武纪弗朗斯维尔黑色碳质页岩中,属于海相陆缘沉积型矿床。矿石类型为氧化矿,主要锰矿物有软锰矿、黝锰矿、硬锰矿、斜方锰矿、黑锰矿及隐钾锰矿等,矿石品位含锰量达44%以上。

  5. 巴西

  巴西锰矿资源十分丰富,锰矿总储量为1.86亿吨,居世界第五位。巴西锰矿资源分布广泛,在国内大多数州都发现锰矿,主要的锰矿床分布在阿马帕州、马托格罗索州、米纳斯吉拉斯州、帕拉州、巴伊亚州及戈亚斯州等地区。卡拉加斯的阿祖尔锰矿床,品位很高,且有高品级的电池锰矿石,可以提供大量的锰矿石;地处西部的乌鲁昆锰矿储量也很大,现已开采。国内矿石平均含锰量在40%以上。

  国内锰矿资源分布

  截至2010年底,国内锰矿查明资源储量89234.32万吨,其中基础储量19515.64万吨,资源量69718.68万吨。国内锰矿资源分布不平衡,截至2010年底,23个省市均查明有锰矿主要分布在南方地区,其中广西(31366.68万吨)、湖南(16440.02万吨)、云南(9107.65万吨)、贵州(10214.60万吨)、辽宁(4664.96万吨)和重庆(4742.49万吨),且80%以上锰矿产量来自地方中、小矿山及民采矿山。2010年我国锰矿石新增查明资源储量2376.4万吨。其中,广西、湖南、贵州、重庆、辽宁及云南等6省的锰矿资源储量占到全国资源储量87.6%。

  从矿床成因类型来看,中国锰矿以沉积型锰矿为主,如广西下雷锰矿、贵州遵义锰矿、湖南湘潭锰矿、辽宁瓦房子锰矿、江西乐平锰矿等;其次为火山沉积矿床,如新疆莫托沙拉铁锰矿床;受变质矿床,如四川虎牙锰矿等;热液改造锰矿床,如湖南玛璃山锰矿;表生锰矿床,如广西钦州锰矿。国内以贫矿为主,优质锰矿较少。在查明的锰矿资源储量中,氧化锰矿石查明资源储量约占锰矿查明资源储量总量的25.0%,碳酸锰矿石约占56.0%,其它类型锰矿石约占19.0%。锰矿石以贫锰矿为主,平均锰品位约为21.4%。其中,锰品位大于30%的富锰矿石查明资源储量只有3885.2万吨,占全部锰矿查明资源储量的5.0%。由于国内锰矿资源不足、矿石品位低、矿床赋存条件较为复杂,资源勘查与开发难度较高。国产锰矿资源不能满足国内生产需要,每年需大量进口锰矿石弥补缺口。

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