图17 氧化还原敏感微量元素与海洋-大气氧化还原演化(Sahoo et al., 2012)
图18 海洋沉积物的钒同位素组成(Wu et al., 2020)
3 了解钒资源
钒是我国重要的战略资源,当前储量位居世界第一
据美国地质调查局(USGS)统计,全球已探明的钒矿总金属储量为2200万吨,主要分布在中国、俄罗斯、澳大利亚、南非、巴西、美国等地,其中我国钒矿总金属储量约为950万吨,居世界第一。
图19 世界主要国家2020年钒储量分布
(数据来源:美国地质调查局Mineral ComModity Summaries, 2021)
中国钒资源分布,主要来自于钒钛磁铁矿及沉积型钒矿资源
(1)
钒钛磁铁矿
由于V3 的离子半径(0.061nm)与Fe3 (0.063nm)相近,因此钒在自然界中以类质同象的形式广泛赋存于含铁矿物中。目前,世界上已探明的钒资源量主要来源于钒钛磁铁矿。我国钒钛磁铁矿主要分布于四川攀西与河北承德地区,矿床规模巨大。张家口、内蒙古赤峰、辽宁省建平等地区也发现多处超贫钒钛磁铁矿矿床或矿点,具有一定的资源开发潜力。
图20 攀枝花钒钛磁铁矿(图源矿道网)
(2)
沉积型钒矿资源
我国特有的一种低品位含钒资源。是指赋存于富有机质(TOC> 5%)和还原硫(TS> 1%)的黑色碳质页岩中,通过沉积成矿作用形成于陆内和大陆边缘的海相缺氧环境下的钒矿床,常与 Ni、Mo、U、P、S、Au、Ag、Ba、PGE 等元素伴生产出。中国沉积型钒矿资源非常丰富,主要分布在陕西、湖南、湖北、贵州等17个省区,形成了塔里木克拉通北缘、扬子克拉通北缘和扬子克拉通东南缘三大沉积型钒矿成矿带。主要成矿时代为寒武纪。矿床规模以中小型为主,大型钒矿较少。矿石品位较低,钒的赋存状态较复杂,选冶成本较高,总体上资源禀赋一般。