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行業資訊“全力服務”做貢獻,鮮花掌聲送模范。
3月28日,在自然資源部中國地質調查局成都礦產綜合利用研究所(下稱成都綜合所)召開的第六屆三次職工代表大會上,貴州畢節-六盤水大型能源資源基地技術攻關團隊毫無懸念地被評為“2018年度優秀創新團隊”。
“‘貴州畢節-六盤水地區能源資源基地綜合地質調查’是成都綜合所在新形勢下向大型能源資源基地建設轉型的第一個項目,也是我所‘全力服務于國家能源資源安全和自然資源中心工作,全力服務于地方社會經濟發展’的生動實踐?!背啥季C合所所長、黨委書記胡澤松說,經過近兩年的努力,項目組在烏蒙山扶貧開發區黔西北畢節威寧縣哲覺鎮一帶新發現1處超大型、1處大型新類型沉積型稀土礦床。此次找礦取得的重大突破,不僅拓寬了我國稀土礦成礦規律研究領域和找礦空間,為我國打造又一個新的稀土勘查開發基地奠定了堅實基礎,對推動烏蒙山地區扶貧攻堅,以及黔西北畢節-六盤水建成我國重要的戰略資源支撐基地具有重要意義。同時,該項目也是對中國地質調查局能源資源基地資源潛力-技術經濟-地質環境“三位一體”調查評價的一次新實踐。
一系列成果的取得絕非偶然。對于成都綜合所及其項目團隊而言,這是一次全新的嘗試,也是一次艱巨的考驗,更是一次利用傳統優勢技術支撐服務新型地質調查工作的嚴格檢驗……
強強聯合 共克時艱
黔西北畢節-六盤水地區是我國重要的能源資源基地,覆蓋國家重點扶貧的烏蒙山區畢節市和六盤水市。該地區“三稀”礦產資源豐富,特別是上二疊統宣威組底部,發現有大量富含稀土的粘土巖建造。2012年,《國務院關于進一步促進貴州經濟社會又好又快發展的若干意見》明確提出,要以畢節、六盤水、興義為節點城市,充分發揮能源礦產資源優勢,建設我國南方重要的戰略資源支撐基地。
事實上,畢節威寧-赫章地區開展地質調查工作由來已久,但針對“三稀”礦產的調查研究并不多。解放前,丁文江、劉之遠、黃懿、羅繩武等人對區內的地層及煤、汞等礦產資源層曾做過概略調研。而該地區系統的地質調查、礦產勘查則始于1960年。自上世紀80年代以來,前人對這一地區開展過眾多地質礦產研究工作,但是主要針對銅、鉛鋅、錳礦等。自1997年開始,地質工作者陸續在黔西北地區發現二疊系宣威組底部存在一套富稀土粘土巖,但稀土的賦存狀態、成礦模式、成因類型、可利用性等問題均未查明,加之成礦規律不清,找礦遲遲未取得突破。近年來,貴州省地礦局、貴州大學、中國科學院地球化學研究所、成都理工大學等單位瞄準“三稀”資源,對含稀土的磷塊巖、鋁土巖礦床、磷礦床伴生的“三稀”元素進行了初步研究。然而,真正意義上深入推進該區域“三稀”資源綜合地質調查工作的還要從成都綜合所和貴州省地礦局的合作說起。
專家組與科研人員研討鉆孔巖芯中稀土含礦層的垂向演化趨勢
俗話說:處處留心皆學問。而成都綜合所之所以能后來居上,幸運地立項并取得重大突破,既與他們強烈的大局意識和服務意識有關,也與他們平日的留心積累有很大關系。當中國地質調查局黨組提出“三位一體”調查評價體系、支撐服務大型能源資源基地建設時,成都綜合所就開始了籌劃謀局,試圖在這方面闖出一條新路。經過資料綜合分析,他們了解到當地的稀土礦線索,并深入分析了難以開發利用的“癥結”。
國家能源資源安全的戰略需要,中國地質調查局黨組的明確要求,地方脫貧攻堅戰的迫切需求,加上自身轉型升級的客觀要求以及技術優勢和信息資源優勢,使成都綜合所上下很快達成了共識,舉全所之力,主攻貴州畢節地區稀土礦。
說干就干,時不我待。2017年1月10日,成都綜合所與貴州省地礦局開展了一次座談。此次會議,雙方達成了合作共識,即以能源資源基地綜合地質調查為平臺,重點開展礦產資源綜合利用調查、技術經濟與環境影響概略性評價等工作;通過大型能源資源基地綜合調查,查明資源現狀、資源潛力、礦石可利用性,摸清區域地質環境特征和承載力,共同建立資源基地技術經濟與環境影響概略性評價體系,為資源開發利用、環境保護、生態文明建設和礦政管理提供服務。同年2月28日,成都綜合所召開會議啟動“貴州畢節-六盤水地區能源‘三稀’資源大型基地”建設工作,明確了為貴州資源開發利用、環境保護、生態文明建設和礦政管理提供基礎服務的目標。緊接著,3月7日,成都綜合所與貴州省地礦局在成都正式簽訂戰略合作協議,共同打造貴州畢節-六盤水地區能源“三稀”資源大型基地。根據協議,雙方將以大型能源資源基地建設為引領,圍繞“區調、礦調、環調”地質調查評價、能源資源經濟性評價工作、重金屬污染土壤修復示范,結合精準扶貧行動,共建產學研創新平臺,推動地質科技成果集成與轉化。
隨后,“貴州畢節-六盤水地區能源資源基地綜合地質調查”項目正式啟動實施。
為了加快推進中國地質調查局大型能源資源基地建設工作部署,成都綜合所按照“協同創新、融合創新”的思路,特別成立了項目聯合推進工作領導小組,同時編制了“貴州畢節-六盤水地區能源資源基地綜合地質調查”項目實施方案。通過整合雙方資源、技術、業務優勢,共同推進基地建設,以服務地方需求實現服務國家需求的目標,有效創新地質調查工作模式。在服務國家能源資源保障戰略的同時,助推烏蒙山畢節地區脫貧攻堅。
科技創新 迎難而上
開弓沒有回頭箭。
正當項目如火如荼地開展時,技術人員卻迎來了前所未有的挑戰。
威寧、赫章兩縣沉積型稀土礦尚處于勘查開發的起步階段。根據沉積型稀土的賦存狀態來看,礦體多出露于地表,開采地質條件較好。含礦層段在威寧及赫章地區分布廣泛,資源潛力巨大。但是2018年以前,整個黔西北地區沉積型稀土礦的成礦規律、稀土賦存狀態及可利用性均未查明,選冶工藝也未曾取得進展。一度有分析認為,該類型稀土礦并不具備勘查開發價值。業內權威專家對此也是質疑聲不斷。有人認為,在此地區根本找不到大礦;有人則認為,即便是僥幸找到了礦,也很難“拿”出來。
成都綜合所頂著巨大的壓力,通過層層傳導,最后落到了項目組全體人員身上。個中滋味,也只有親歷過的人體會最深刻——
談起該項目,項目團隊成員惠博博士不無感慨地說:“這是我工作至今啃得最難的一塊骨頭!為了有效富集回收該地區稀土資源,項目組成員都付出了大量心血?!?
其實,從1997年開始,黔西北沉積型稀土就不斷受到關注,但是至今尚未有明確的礦石賦存狀態研究及選冶工藝突破?!百F州沉積型稀土原礦中稀土氧化物(REO)含量最高時可達1.6%,平均約0.15%。但是,由于無獨立的稀土礦物,采用常規的物理選礦方法無法實現稀土的富集回收?!被莶┙忉屨f。為了更好地完成任務,惠博與項目組其他成員早在半年前就開始籌劃準備。項目開展之初,他們主要采用常規的技術手段進行分析和處理,但是許多問題都沒有說透。
“這不是一類傳統的礦石,在對這一類礦石進行研究的過程中,我們必須拿出客觀的科學數據來證明它是否具備勘查開發價值?!被莶┱f,對于該項目的科研攻關,成都綜合所領導高度重視,先后兩次開動員會,要求技術人員每月向項目負責人、科技處負責人及所長匯報進展情況。
可是,縱使技術人員使盡渾身解數,倔強的石頭依舊不為所動。時間一點一點地過去了,無數次試驗都無功而返,研究進展依舊未能達到預期。難道真如前人所說“該類型稀土礦并不具備勘查開發價值?”此時,成都綜合所內上下壓力倍增。
“鍥而舍之;朽木不折;鍥而不舍;金石可鏤?!?
終于,大家找到了突破口。通過反復試驗和實地調查,項目組確定了兩個重點攻關方向:一是在工作手段上采取多學科聯合的方式,即工藝礦物學、地質學、冶金學聯合攻關。二是科學的思維方式。在常規手段沒有得出結果的情況下,引入一些假設性的試驗。
首先是工藝礦物學先行?;莶┙榻B說,這就如同我們在醫院看病一般,需要先問診(即取樣),查明病因(即查明礦石成因)。在這個過程中,工藝礦物學發揮了重要作用。我們選用了關于物質和結構分析目前國內最先進的手段,例如化學分析里的熒光、XRD分析、電子探針等,并利用國際先進的礦物分析試驗設備將礦石的基本性質從里到外、從粗到細進行了全面分析,同時還與其他類型礦石進行類比分析。在以往的試驗中,我們主要采用10倍、20倍的顯微鏡,但是在該礦石的分析研究中,我們甚至采用了近千倍的顯微鏡,以及做材料的技術手段,終于查清了礦石中各元素的賦存狀態。
“但是,這些還遠遠不夠。在此基礎上,技術人員開始開展選礦研究,卻無功而返。冶金技術隨后及時跟進,開展了浸出試驗,驗證理論上的賦存形式。通過試驗,對大家通過儀器觀察的現象進行了定量化的佐證。綜合比對國內外相關資料,整個研究工作中,我們團隊做得更深入、科研鏈條也更長,基本上做到了類似產品的級別?!被莶┱f。
而此次項目能夠取得重要成果,主要基于兩方面的經驗:一是多學科聯合攻關。這要歸功于成都綜合所的優勢業務領域之一——礦產資源綜合利用。成都綜合所擁有一支涵蓋地質找礦、資源綜合利用、綜合評價等專業層次布局合理的專業人才隊伍?!俺啥季C合所在一礦變多礦、貧礦變富礦等方面具有豐富的經驗和技術優勢,特別是一些呆滯的、我們認為可能在技術上或者經濟上不過關的資源,所里也有成功的案例。所以,多學科聯合攻關也成為這次試驗研究能夠取得成功的一個重要因素?!焙鷿伤烧f。
二是科學的思維方式。胡澤松認為,在研究過程中,不能輕易否定研究對象,要打破傳統的思維模式,只有這樣才能取得成功。我國是世界稀土資源儲量大國,不但儲量豐富,且還具有礦種和稀土元素齊全、稀土品位高及礦點分布合理等優勢,全國稀土資源總量的98%分布在內蒙古、江西、廣東、四川、山東等地區,形成北、南、東、西的分布格局,并具有北輕南重的分布特點。但是,該項目發現的稀土類型完全不同于這兩種狀態,也區別于深海稀土,在標準上并沒有可借鑒性。
通過綜合分析研究,項目組最終確定黔西北地區的稀土礦床為獨特的“沉積型”稀土礦床——發生于二疊紀末的巨量巖漿活動是華南陸塊演化歷史上的一次重大地質事件,導致了揚子克拉通西部峨眉山大火成巖省的形成。在大火成巖省的形成和演化過程中,常伴隨有區域巖石圈地殼的大規模抬升和地表巖石的去頂剝蝕。峨眉山大火成巖省的主要巖性為玄武巖和層狀-似層狀火山碎屑巖,且構成峨眉山大火成巖省主體的玄武巖及火山碎屑巖富含鐵族、高場強元素和稀土元素。在晚二疊世溫潤潮濕的古地理環境和頻繁的海侵、海退作用下,玄武巖及火山碎屑巖便易于發生強烈的風化、蝕變和剝蝕作用,經進一步搬運、沉積、富集便形成了黔西北地區獨特的“沉積型”稀土礦床。
同時,項目在開展過程中還形成了綠色高效的“預處理-選擇性浸出”冶金新工藝。試驗結果表明,稀土元素浸出率高于85%,同時鋁、鐵、鈦和硅等主要雜質浸出率均小于5%。此工藝流程短、選擇性強,綠色高效,對推動地質科技成果轉化,助推黔西北畢節-六盤水建設我國重要的戰略資源支撐基地具有重要意義。
經過近8個月的科研攻關,沉睡的稀土寶藏終于揭開了她神秘的面紗。
三大突破 意義深遠
2019年3月28日,在成都綜合所召開的第六屆三次職工代表大會上,貴州畢節-六盤水大型能源資源基地技術攻關團隊被評為該所“2018年度優秀創新團隊”。對于貴州畢節-六盤水團隊來說,這項榮譽實至名歸。
首先,他們取得了沉積型稀土礦產的重大找礦突破。該團隊在對稀土含礦層精細的巖相古地理、沉積微相和稀土沉積成礦要素研究基礎上,鎖定富稀土層的巖相類型,建立成礦模式,通過礦產檢查,于畢節市威寧縣麻乍鎮新發現超大型稀土礦1處,于威寧縣哲覺鎮新發現大型稀土礦1處。
其次,攻克了新類型稀土礦產綜合利用的技術瓶頸。通過系統工藝礦物學研究,首次查明了該稀土賦存于以高嶺石(83%以上)為主的粘土巖中,無獨立稀土礦物,成因類型屬“沉積型”,工業類型為類質同象離子吸附型。該類型稀土的粒度極細,選冶難度極大,團隊中青年優秀骨干進行了四階段的選冶試驗攻堅,最終創新性研發出針對此類型稀土礦的“預焙燒處理-選擇性酸浸”工藝流程,使得該類型稀土的綜合回收率超過85%,攻克了選冶難題。
第三,創新了能源資源基地技術經濟評價及地質環境影響評價方法。通過對威寧重點工作區地質環境調查評價,項目組結合已有資料的二次開發和整理,對威寧、赫章地區地表水、地下水、地殼穩定性、植被覆蓋率、土壤環境、空氣質量、石漠化、礦山地質環境問題等進行了系統總結,編制各類環境圖件15張,提出了下一步恢復治理和綠色礦山建設方案,同時建立了一套適用于以黔西北為代表的中國南方巖溶地區地質環境影響評價指標體系。
對接需求 精準扶貧
2018年12月12日,自然資源部中國地質調查局成都綜合所與貴州省地礦局一行來到貴州省畢節市。與以往不同,他們此行的目的是將前期形成的綜合地質調查成果進行移交。
本次移交的綜合地質調查成果,是依托于成都綜合所與貴州省地礦局共同實施的“貴州省畢節-六盤水地區能源資源綜合地質調查”項目成果,形成的《貴州省畢節-六盤水能源資源基地威寧-赫章地區勘查開發布局建議書(2018)》(以下簡稱《建議書》)1份,附圖圖冊1套(包含相關附圖31份)?!督ㄗh書》對畢節市威寧縣、赫章縣優勢礦產資源的現有資源條件、潛在資源條件、技術經濟條件、地質環境條件等方面進行了系統的總結和全面評價,在此基礎上,劃分了3處重點勘查開發區,2處次重點勘查開發區及6處不宜開發區。同時,為了更好地對接畢節市政府需求,有針對性地部署下一步工作,成都綜合所還表示,將與貴州省地礦局共同協助畢節市建立“三稀資源綠色勘查開發基地”,做好技術支撐工作。
兩周后,畢節市政府發來信函,對于成都綜合所移交的“貴州省畢節-六盤水地區能源資源綜合地質調查”項目階段性成果給予高度評價,對中國地質調查局在畢節開展的地質找礦工作高度認可。信函中寫道:
“《建議書》對我市威寧縣、赫章縣優勢礦產資源的現有資源條件、潛在資源條件、技術經濟條件、地質環境條件等方面進行了系統的總結和全面評價,特別針對兩縣廣泛分布、資源潛力巨大的沉積型稀土礦產進行了論述,提供了有進一步工作價值的超大型稀土礦1處,大型稀土礦1處;研發的沉積型稀土綜合利用技術原型,將浸出率從5%~20%提高到85%以上,為我市對該類型稀土礦產的采選及利用提供了有力技術支撐?!督ㄗh書》及附圖圖冊內容豐富,涵蓋了我市威寧、赫章兩縣優勢礦產資源潛力、綜合利用潛力、地質環境現狀及變化趨勢等方面,劃分了3處重點勘查開發區,2處次重點勘查開發區及6處不宜開發區,對我市綠色礦業發展和礦產資源勘查開發規劃提供了基礎地質資料,為我市打造‘三稀資源綠色勘查開發試驗基地’奠定了堅實的資源基礎?!?
這封信函不僅是對項目成果的肯定,同時也是對技術人員夜以繼日工作的鼓勵與肯定。
精準脫貧不僅是地質工作者的歷史使命,更是政治擔當。
近年來,中國地質調查局在烏蒙山區等14個集中連片特困地區安排了項目,重點開展能源資源調查、重要礦產資源調查及服務生態文明建設的水工環地質調查等工作。這些項目,均瞄準了貧困地區的實際需求,解決急需問題,有的發現了新的礦產地,有的查清了地質環境情況,對當地經濟社會發展和生態文明建設產生了重要的推動作用。貴州烏蒙山片區是整個烏蒙山片區中的重點貧困片區,貧困面廣量大,貧困程度深,脫貧形勢十分嚴峻?!百F州省畢節-六盤水地區能源資源綜合地質調查”項目階段性成果提出,畢節威寧地區應從煤炭等傳統化石能源基地向沉積型稀土、沉積型鋰礦、鉛鋅等戰略性、新興礦產資源基地轉變的發展新思路,對于有效服務地區綠色勘查開發、助力烏蒙山扶貧攻堅具有重要的現實意義。
尾 聲
采訪中,除了科技創新,團隊成員嚴謹求真的鉆研精神也給記者留下了深刻的印象。當記者詢問惠博技術攻關后的心情時,他的回答出乎意料——如釋重負?;赝椖空w開展過程,雖然取得了很大的突破和成果,但是團隊成員卻依然保持著謙虛、謹慎的工作態度。工作結束后,他們沒有沉浸在成功的喜悅之中,而是第一時間總結經驗和教訓:一是不能草率下結論;二是研究工作需要有使命感和責任感。
的確,成功往往都是眷顧有準備的人。地質調查工作不僅需要科技創新,更需要像他們一樣鍥而不舍、嚴謹務實。
新時代地質調查工作有新定位,即“全力支撐能源、礦產、水和其他戰略資源安全保障,精心服務生態文明建設和自然資源管理中心工作”。面對新形勢、新任務、新要求,我們相信,在新的征程中成都綜合所人將飛得更高、行得更遠!