以中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)代世峰副教授、任德貽教授、李生盛博士為主要研究人員的課題組,*近在我國(guó)內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾發(fā)現(xiàn)了一個(gè)世界上獨(dú)特的與煤伴生的超大型鎵礦床,鎵的儲(chǔ)量達(dá)我國(guó)目前探明儲(chǔ)量的8.5倍,并將全世界鎵的工業(yè)儲(chǔ)量一舉提高將近一倍。
“煤中的鎵、鍺、釩、鈾,都是有益的伴生元素。其中鎵在國(guó)防科學(xué)、高性能計(jì)算機(jī)的集成電路、光電二極管等方面有著廣泛應(yīng)用,并被稱(chēng)為‘電子工業(yè)的糧食’!贝婪褰榻B,目前世界上每年鎵的需求量150~220噸,并正以每年12%的速度不斷增長(zhǎng)。
此次在內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾發(fā)現(xiàn)的超大型鎵礦床,鎵的成礦地質(zhì)背景相當(dāng)特殊。內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾礦區(qū)是華北聚煤盆地中煤層*富集的地帶,該礦區(qū)6號(hào)主采煤層平均厚度30米,為一巨厚煤層。該礦區(qū)泥炭聚積時(shí)的物源供給,明顯有別于整個(gè)華北聚煤盆地,以聚煤區(qū)北部隆起的本溪組鋁土礦為主。這里發(fā)現(xiàn)的鎵礦床,鎵主要源于物源區(qū)本溪組鋁土礦,而后在泥炭沼澤的弱還原環(huán)境中進(jìn)一步富集,是鎵“富集—搬運(yùn)—再富集”作用的結(jié)果。
不僅如此,礦床內(nèi)鎵的主要載體也極罕見(jiàn),是煤中超常富集、鎵含量均值達(dá)0.09%的一水軟鋁石。據(jù)悉,這也是我國(guó)科技人員*在煤中發(fā)現(xiàn)超常富集的一水軟鋁石。代世峰說(shuō):“正是準(zhǔn)格爾超大型鎵礦床所處的特殊的古地理位置和煤中鎵的特殊地質(zhì)載體,決定了該礦床是目前為止全球獨(dú)特的鎵礦床類(lèi)型!
當(dāng)然*為難得的,還是準(zhǔn)格爾鎵礦床的品位、含量及豐富的伴生資源。據(jù)了解,通常情況下,煤中鎵的含量均值僅5微克/克(1微克=10-6克)左右。但準(zhǔn)格爾鎵礦床內(nèi)這個(gè)數(shù)值達(dá)到44.8微克/克,主采分層中鎵含量均值更達(dá)51.9微克/克,遠(yuǎn)超煤中鎵的工業(yè)品位(30微克/克),這樣的分層厚度占到整個(gè)煤層的81.9%。
據(jù)估計(jì),準(zhǔn)格爾鎵礦床鎵的保有儲(chǔ)量85.7萬(wàn)噸——之前世界上鎵的工業(yè)儲(chǔ)量?jī)H為100萬(wàn)噸,我國(guó)的探明儲(chǔ)量?jī)H為10萬(wàn)噸,主要分布在山西、河南、貴州和吉林,一半以上為鋁土礦的副產(chǎn)品——這一超大型鎵礦床,把全世界鎵的工業(yè)儲(chǔ)量一舉提高將近一倍!同時(shí),礦內(nèi)與鎵伴生的稀土元素和鋁的含量也很高,是可利用的重要資源。
有關(guān)專(zhuān)家表示,準(zhǔn)格爾超大型鎵礦床的發(fā)現(xiàn),具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。首先,鎵本身是戰(zhàn)略金屬,該礦的發(fā)現(xiàn)具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義;其次,從燃煤產(chǎn)物中提取鎵及其伴生的鋁和稀土資源,可保證煤炭的充分、合理利用,實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)發(fā)展;*后,鎵屬于典型分散元素,自然界中很難形成獨(dú)立礦床,鎵資源的主要來(lái)源為鋁土礦,因此該礦床的發(fā)現(xiàn)對(duì)分散元素成礦理論是一個(gè)重大貢獻(xiàn),對(duì)研發(fā)新型的礦床資源也具有重要的指導(dǎo)意義。
據(jù)介紹,課題組的相關(guān)成果,即將發(fā)表在國(guó)內(nèi)期刊《科學(xué)通報(bào)》和著名國(guó)際期刊《國(guó)際煤地質(zhì)學(xué)雜志》上。