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矿产资源的估算

时间:2022-11-09 百科知识 版权反馈
【摘要】:由于矿产资源的不可更新及其与国民经济建设的密切关系,矿产资源的估算就显得极为重要。一般采用下述公式:根据近年来全世界消费(生产)某些矿产资源的吨位来估算已探明的世界总储量到底还可以开采多久(年数),称为静态储量指数,简称为矿藏的“寿命”。目前,矿产资源的开发利用主要局限在大陆地壳,矿产资源枯竭亦指大陆,而海洋这个宝库却一直没能大幅度的开发。

7.2.2 矿产资源的估算

由于矿产资源的不可更新及其与国民经济建设的密切关系,矿产资源的估算就显得极为重要。人们迫切地想了解各类矿产资源在目前的开采速度下到底能维持多久。然而,估算矿产资源远比对生物资源(如森林蓄积量等)或水资源的估算要困难得多。因为:①矿床在地下,层位有深有浅,看不见,摸不着;②矿石成分复杂,组合状况多种多样,品位高低不一;③矿体不规则,有大有小,有厚有薄,同一层也不相同,且有时层次很多;④延体延伸亦不规则,变化复杂。目前估算矿产储量的方法很多,公式不一。一般采用下述公式:

R=VdG(7-1)

式中:R——某元素(金属)的总重量;

d——矿石容重(重量/单位体积);

G——矿石品位(金属元素重量/单位矿石质量)。

V——矿体或矿层的总体积:

V=Ah(7-2)

A——面积;

h——平均厚度。

根据近年来全世界消费(生产)某些矿产资源的吨位来估算已探明的世界总储量到底还可以开采多久(年数),称为静态储量指数,简称为矿藏的“寿命”。这里不考虑以后新发现的矿藏,也不考虑以后消费量的扩大,即假定储量和产量都不增加,以此来估算矿藏的寿命。

由表7-2可知,到2060年,在大陆地壳中可开采的铜、锌、铅、镍、锡、钨、汞矿藏也许都将开采完。汞在2000年以前可能就被开采光了。诚然,这种判断并非十分正确,但却可以看出某些矿产资源在供求方面的大趋势。如何解决矿产资源的枯竭危机呢,除了努力寻找发掘新的矿源以外,人们提出了以下几种办法:

表7-3 世界各主要矿种(金属)的寿命

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1)降低临界品位

临界品位的降低,意味着储量的增加,矿产资源总量亦随之增加。目前,易开采的、品位高的矿床大部分均已开采或正在开采,今后,随着经济发展的需要,势必转向开采贫矿。如何确定临界品位是一个十分重要的研究课题,它不仅取决于科学技术水平,即技术上能否把有用物质提取出来,而且取决于经济上是否能取得效益。例如,含铜的矿物主要是硫化物,从铜的硫化物中提取铜,需要消耗一定的能源。铜矿的品位越低,消耗的能源就越多。当品位高于0.3%时耗能的变化不太大,当品位低于0.3%时耗能显著增加,其他矿石亦存在类似情况。这种耗能变化急剧的转折点时的品位即临界品位。从长远角度看,降低临界品位是今后发展趋势之一。

2)人工合成矿产品

由于矿产资源分布不均,许多国家无法找到所需矿床,从国外大量进口,经济上不合算,就设法采取人工合成的方法。例如金刚石集中产地在南非,供求悬殊,价格昂贵,目前世界上大部分金刚石都是人造的,还有人造云母、人造红宝石等。

3)寻找代用品

人类利用资源的历史就是用一种物质代替另一种物质的历史。翻开人类社会发展史,铁取代青铜、青铜取代石器、石油取代煤等等。铝和塑料制品的崛起,充分说明了随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们对许多产品的需要也在发生变化。今后的发展方向应该是,一方面尽可能用再生资源替代非再生资源及尽快开辟新能源,另一方面尽可能节约能源。

4)回收废旧金属

矿产资源的形成过程,即成矿过程,是自然界有用元素或有用矿物漫长的富集过程,即从分散到集中的过程,而人类开采利用矿产资源则是个相对从集中到分散的过程。把破旧的废品回收利用,又是一个从分散到集中的过程,这一过程使矿产资源的利用得以延续,物尽其用。金属矿产资源在消费过程中的扩散情况见图7-7。

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图7-7 金属矿产资源在消费过程中的扩散情况

总而言之,从资源的综合利用和节资省能的角度,回收废旧金属乃至利用人类废弃物(垃圾等)是将来努力的方向,尽管目前在经济技术上尚存在一些问题。

5)向海洋要矿

目前,矿产资源的开发利用主要局限在大陆地壳,矿产资源枯竭亦指大陆,而海洋这个宝库却一直没能大幅度的开发。随着大陆地壳几千年的开发史的进展,以及科技水平的日益提高,向海洋要矿不仅十分必要,而且已成为可能。目前全世界来自海洋的矿产在其总值中尚不到10%。向海洋要矿,迫切需要解决的是能源问题,只有开辟新的能源途径,大幅度降低能源价格,才有可能从海水或海底沉积物中提取足够的矿产资源。

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