王 政

中国寰球工程公司华北规划设计院，河北涿州 072754

马边彝族自治县矿产资源丰富。已探明的矿藏有磷、石膏、煤、铅锌、铜、铁等15种矿产。尤以磷矿最为丰富，储量24.76亿t，矿产地98处，其中大型矿床5处，中型4处，小型13处。矿石品位平均21%～24%，最高品位38%【1】。国家已将马边磷矿列入“攀西—六盘水国土规划”、“金沙江下游国土综合开发规划”、“川南国土开发规划”和“马边河流域国土综合开发规划”，被四川省定为全省第二磷矿基地。

1 马边磷矿资源

1.1 区域地质

马边磷矿位于四川盆地西南的马边彝族自治县境内，为康滇地轴东缘川滇成磷带北段（四川境内）的一个重要组成部分。属典型海相沉积磷块岩矿床【2】。区域上来看，矿区位于扬子准地台西部，上扬子台褶带美姑-金阳陷褶束北东段，东临川中台拱【3】。区内未出露前震旦系古老基底，地层除缺失石炭系、泥盆系和白垩系被剥蚀外，其余各时代地层均有沉积。

按《西南地区地层表》的划分，马边磷矿地处扬子区（Ⅰ级区），昆明昭觉分区（Ⅱ级区），雷波永善小区（Ⅲ级区）之北东部。与峨边小区和威远小区毗邻。

区内褶皱和断裂以近南北向为主，断裂多发生在背斜轴部。因受多期构造运动的影响，构造线北端多向北西偏转，形成近似弧形构造。褶皱、断裂构造近于平行排列。沙匡断层（裂）是马边地区主要断裂构造，略呈南北向展布，向南经雷波马颈子进入云南永善地区，向北经六股水矿区进入峨边地区。该断层为一倾向西的高角度逆断层（40～70°）。在老河坝矿区一带断距达 3000余m，为上盘震旦系上统灯影组或寒武系下统与下盘三叠系中、上统地层接触。

马边磷矿区域构造详见图1。

1.2 马边磷矿区划

马边磷矿主要分布于沙匡断层上盘，即陈子崖—沙匡背斜西翼及分银沟背斜两翼。矿区北起陈子崖，南至马边姜家溪。含磷地层断续出露50km，宽2～12km。按矿床分布划分为六股水、老河坝、大院子、分银沟四个磷矿区。其中老河坝磷矿矿层厚度最大，品位较高，矿区储量、矿石质量及开发条件优于其他三个矿区。根据磷矿层分布和区内构造特征，老河坝矿区划分为二坝矿段、铜厂埂矿段、暴风坪矿段、哈罗罗矿段四个矿段和铜厂埂露采区、补衣作露采区两个露采区【4】。

图1 马边磷矿区域构造图【4】Fig.1 Mabian Phosphorite deposit structural map

各矿区区划详见图 2，主要地质特征详见表1。

图2 马边磷矿区划图【4】Fig.2 Zoning Map of Mabian Phosphorite area

表1 马边磷矿区主要地质特征Table 1 Main geological features of Mabian Phosphorite area

1.3 矿床地质

区内磷矿呈层状赋存于寒武系下统麦地坪组（含磷组）中下部，有上矿层（代号Ⅱ）和下矿层（代号Ⅰ）两层矿。本组地层总厚 39.71～62.41m。矿床埋深0～620m。Ⅱ矿层为黑灰色致密块状夹条纹状砂屑磷块岩，具砂屑结构，以致密块状为特征，偶见星点状构造。Ⅰ矿层为深灰色条纹条带状砂屑磷块岩，具砂屑结构条纹条带状构造，夹不规则白云质条纹条带状，具微波状层理。

Ⅱ矿层位于麦地坪组下段顶部，矿层顶面直接与该组上段含磷砾屑白云岩接触。Ⅱ矿层距麦地坪组顶界18.5～41.06m。Ⅰ矿层位于麦地坪组下段下部，矿层底面距麦地坪组底界 1.68～9.70m。Ⅰ、Ⅱ矿层间夹一层含磷硅质条带白云岩和含磷层纹状白云岩，厚0.94～14.75m，该夹层由南向北厚度逐渐增大。

Ⅱ矿层结构单一，层位较稳定，局部分布，主要分布在老河坝矿区中北部，在老河坝矿区铜厂埂矿段以南逐渐尖灭，向北延伸进入六股水矿区。

Ⅰ矿层结构较复杂，矿层厚度大，变化小，为区内主要矿层。矿层厚度由南向北递减，其规律非常明显。根据矿石类型及矿石结构构造，Ⅰ矿层可分为Ⅰ-3（3）、Ⅰ-3（2）、Ⅰ-3（1）、Ⅰ-2及Ⅰ-1等5个分层，其中Ⅰ-3（2）为夹矸，其余4个为分矿层，Ⅰ-2分矿层为一稳定可采的富磷矿层。

区内磷矿床成因属浅海相层状碳酸盐岩磷块岩矿床。矿石主要是由磷酸盐矿物及脉石矿物组成。磷酸盐矿物为超微晶至细晶的氟磷灰石和微含碳的氟磷灰石。石矿物以白云石为主，次为石英、玉髓、水云母及微量绿泥石、长石、黄铁矿、石膏、硬石膏、萤石、电气石、方解石及炭质等。

1.4 资源储量

马边磷矿分银沟矿区因位于大风顶自然保护区内，工作程度较低。其余六股水矿区、老河坝矿区、大院子矿区部分矿山完成勘探工作，部分矿山正进行普查、详查。

截至2013年12月份，马边磷矿共获得各级储量89593.81万t。

马边磷矿各矿区/矿段资源储量详见表2。

表2 马边磷矿各矿区/矿段资源储量表Table 2 The main mining area ore block reserve of Mabian Phosphorite deposit

2 开发利用研究

2.1 开发建设条件

（1）交通运输 马边水陆交通较方便，各矿区至马边县城均有三级公路连接。自马边县城经公路125km可直达乐山市沙湾火车站，从马边县城往东经 68km公路至宜宾市新市镇（金沙江码头），交通相对比较方便，能满足矿山设备、原材料和产品运输的要求。

当地社会运力资源丰富，完全满足矿山运输需要。

（2）电源 马边全县水能丰富，理论蕴藏量为65万kW，可开发量56万kW，目前已开发26.42万kW，占可开发量的47%。

目前马边县装机38万kW，建有220kV天宫庙变电站。已建成、在建、拟建马边、烟峰、城东、黄金坝、荣丁五座110kV变电站，并建有多座35kV变电站。

（3）水源 马边境内水利资源丰富。马边水系呈树枝状分布，属马边河流域。

六股水矿区主要水系为陈子岩河，老河坝矿区主要水系为哈罗罗依达（河），大院子、分银沟矿区主要水系为金河、银河。上述河流均为马边河支流，河流参数见表3。

表3 马边磷矿主要河流参数Table 3 Main rivers’parameter of Mabian Phosphorite area

（4）主要原材料供应

矿山开发所需钢材、水泥、木材等从当地市场采购，砖、瓦、砂、石料就地取材。

（5）外部协作条件

水电资源及磷矿资源开发带动了当地的经济发展，马边县与矿山配套的设备零部件供应、机汽修及其相关产业发展迅速，外部协作条件较好。

2.2 矿山开发方案

（1）矿山产品流向

马边磷矿的开发利用，其矿山产品无论是原矿或精矿都是主要供磷化工生产用矿。目前，马边的磷矿石一部分供应马边县的黄磷厂生产黄磷，一部分经103省道马（边）铜（街子）路，供应四川省内企业，一部分经马（边）新（市镇）公路运至宜宾市屏山县新市镇，经金沙江、长江水路运至长江中下游，供应当地磷化工企业。

（2）矿山最终产品方案

根据区内磷矿选矿及加工技术性能和外部运输条件，矿山产品主要是原矿、磷精矿。采用贫富综合混层开采后，原矿出矿品位21%左右，此中品位矿作为原矿销售，缺乏市场竞争力，故宜在各矿山附近建选矿厂。

马边磷矿最终产品方案为磷精矿，精矿品位（含P2O5）30%左右。

（3）采矿方案

根据各矿区矿体赋存条件，马边磷矿浅部矿体适合采用平硐—石门溜井开拓，无轨运输方案；深部矿体根据各矿山建设规模、装备水平可采用斜井开拓—胶带运输方案或斜坡道开拓—无轨运输方案。

根据各矿区矿体赋存条件，六股水矿区可采用浅孔留矿法、重力运搬房柱法开采；老河坝矿区可采用普通房柱法、分段空场法开采；大院子矿区可采用分段房柱法开采。

采用留矿法、房柱法开采，矿石回收率可控制在80%以上，采用分段空场法开采，矿石回收率可控制在72%以上。

（4）选矿方案

通过大量的矿石选矿实验的优化筛选，已基本确认，马边磷矿是国内磷块岩矿石中较易选的。采用单一的反浮选工艺，即可达到分选的目的【7】。

由于Ⅰ矿层Ⅰ-2分矿层为硅镁质磷块岩，硅质矿物含量较高，部分矿山采用单一反浮选工艺效果不理想，可考虑在浮选工艺前增加重介质选矿抛尾。

（5）外部运输方案

马边县除少数几家黄磷厂消耗少部分磷矿石原矿外，经选矿后的磷精矿均需外运，目的地为重庆、宜昌等磷化工企业密集的长江中下游地区。受地理位置及自然环境影响，马边主要出境通道103省道、马新公路交通流量已经趋于饱和。因此，管道输送将是未来马边磷矿外部运输的可行方案【8】。

根据四川省、乐山市关于磷化工的相关规划，马边磷矿应优先展开马边—沙湾、马边—清溪镇的矿石管道的前期工作。

3 结论

马边彝族自治县磷矿最为丰富，储量 24.76亿t，有多处大中型矿床。截至2013年12月，共获得各级储量约9亿t。马边县交通运输条件、水、电、原材料供应及外部协作条件均能满足矿山开发需要。

根据马边磷矿资源的资源储量、矿体赋存特点，马边磷矿适合采用全层开采、采选结合、规模化生产，以先进的胶磷矿选矿技术为依托开发中低品位资源。

马边磷矿适合采用平硐—石门溜井、斜井、斜坡道等开拓方式，无轨、胶带运输等运输方案；采用成熟可靠的留矿法、房柱法、分段空场法开采，以提高矿石回收率。采用贫富综合混层开采后，宜在各矿山附近建选矿厂，多数矿山采用单一的反浮选工艺，即可获得P2O5含量30%左右的磷精矿。磷精矿可通过陆路、水路以及管道输送至磷化工企业密集的长江中下游地区。

1 马边彝族自治县概况编写组. 马边彝族自治县概况 [M]. 北京：民族出版社，2009

2 叶连俊，陈其英，赵东旭，等. 中国磷块岩[M].北京：科学出版社，1989

3 郑庶瞻.四川省马边县老河坝磷矿矿区地质特征及矿床成因探讨[J]. 中国西部科技，2010，9（2）：11~15

4 陈天伦，曹学铎，李光荣，等. 四川省马边老河坝磷矿床地质研究报告[R]. 四川省地质矿产局二〇七地质队，四川省乐山市, 1989

5 江富山，颜杰，周军. 四川省马边县六股水磷矿勘探地质报告[R]. 四川省地质矿产勘查开发局二〇七地质队, 四川省乐山市, 2013

6 江富山，梁旭，周军，等. 四川省马边县麦子坪磷矿区详查报告[R]. 四川省地质矿产勘查开发局二〇七地质队，四川省乐山市, 2013

7 罗惠华，程静. 四川马边磷矿反浮选不同抑制法试验研究[J].化工矿物与加工，2007，（7）：11~13

8 郑庶瞻. 马边磷矿精矿外运方案的研究[J].冶金矿山设计与建设，2000，32（4）：3~7