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浮选专家系统 2024-09-30 18:30:12

新疆润祥废旧金属回收厂电话(新疆金属资源回收)

一、新疆新疆的润祥金属矿产

新疆金属矿产有黑色、有色、废旧稀有和贵重金属4大类。金属疆金

第一节黑色金属矿产

新疆黑色金属矿产矿种齐全,回收话新以铁、厂电铬为主,属资收并有锰、新疆钒、润祥钛矿。废旧

一、金属疆金铁矿

(一)资源及其开发利用现状

1.资源现状

新疆已发现铁矿产地1180处,回收话新经普查评价,厂电探明具有一定控制资源储量的属资收小型以上铁矿床为150处。据《2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,新疆铁矿区65处,其中,大型矿床3处,中型矿床15处。截至2005年底,查明资源储量8.47亿吨。铁矿主要分布在吐鲁番、哈密和阿勒泰等地区。

2.开发利用现状

据《2005年新疆维吾尔自治矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年共有铁矿生产矿山124个,其中,大型矿山1个,中型矿山 5个,小型矿山 118个,从业人数 5517人,矿石产量521.81万吨,实现矿业产值7.06亿元,销售收入6.37亿元,形成利润7714.64万元。其中,国有矿山23个,其他经济类型矿山101个。有24个矿山建有选矿厂,主要为湿法磁选。近几年来,钢铁工业发展很快,铁矿石需求量大,铁矿石价格上涨,并稳定于较高水平,矿山企业效益良好。

主要矿山生产情况:哈密雅满苏铁矿66.36万吨,哈密磁海铁矿38.99万吨,富蕴蒙库铁矿76.79万吨,鄯善红云滩铁矿20万吨,鄯善梧桐沟铁矿10.0万吨,鄯善百灵山铁矿15.0万吨,新源县式可布台铁矿12.7万吨,和静县莫托萨拉铁矿7.2万吨。

露天开采回采率80%~99%,地下开采回采率60%~75%。选矿回收率85%~95%。

(二)资源优势与潜力

(1)远景大。预测自治区铁矿资源总量77.8亿吨,已探明资源储量8.47亿吨,探明资源储量位居全国第14位。

(2)分布广。铁矿产地1180处,遍布全疆各地。

(3)富矿多。已探明的铁矿资源储量中,富铁矿占30%以上,远远超过全国富铁矿5%的比例。

(三)资源配置与供需平衡研究

1.“十一五”规划目标

根据新疆八一钢铁集团有限责任公司“十一五”发展规划,到2010年产钢500万吨,生铁410万吨。

2.资源保证程度

(1)八一钢铁公司直属矿山及联办矿山“十一五”末,保证矿石资源量310万吨。详见表5-2-1。

(2)其他类型矿山:到2010年可生产铁矿石400万吨。新疆金宝蒙库铁矿10~14号铁矿体资源储量1308万吨,设计生产规模60万吨/年;新疆金宝蒙库铁矿15~21号矿体储量1562万吨,设计生产规模30万吨/年;新疆金宝蒙库铁矿22号矿体储量1062万吨,设计生产规模10万吨;阿勒泰市阿巴宫铁矿储量594万吨,设计生产规模5万吨;和静县莫托萨拉铁矿设计生产规模10万吨/年;哈密地区有31个小型矿山,政府对这些矿山加强指导和扶持,2010年可生产铁矿石400万吨。

(3)新建矿山2010年可生产铁矿石150万吨。和静县查岗诺尔铁矿储量5312万吨,全铁品位40.75%;鄯善县帕尔岗铁矿储量6829.4万吨,全铁品位33.07%;两矿均属磁铁矿,选矿工艺简单。阿克陶县契列克其铁矿储量6558万吨,属菱铁矿,全铁品位41.84%,品位较高,加工工艺较简单,3个矿均属中型矿床,可建中型规模矿山。三矿山建成后,可生产铁矿石150万吨。

表5-2-1新疆八一钢铁(集团)公司直属矿山及联办矿山资源保证表

按新疆八一钢铁集团公司“十一五”规划,到2010年自治区生产钢 500万吨,生铁 410万吨,需铁矿石 820万吨(含TFe50%)。到2010年,自治区铁矿石产量可达到860万吨,满足炼铁需要。

(4)加强地质勘探工作。

①鼓励区内外地勘单位加大对铁矿成矿条件好的阿勒泰、哈密、吐鲁番、伊犁州、巴音郭楞州等地区开展地质勘查工作。

②建议国家增加对铁矿资源勘查的资金投入。

③吸引社会资金,加强对区内铁矿资源的勘查,坚持勘查单位优先取得采矿权的优惠政策。

④支持区内地勘单位到国外开展铁矿资源的地质普查工作,寻找新的铁矿资源。

新疆铁矿资源找矿潜力很大,只要重视铁矿资源的地质勘查工作,一定能找到大矿、富矿,满足自治区对铁矿资源的需求。

二、铬铁矿

(一)资源现状

新疆铬矿资源丰富,仅次于西藏,是全国最大的耐火材料原料产地。铬矿质优,含铝高、含铬低。经过大量地质工作,截至2005年末共查明铬矿资源15处,查明资源储量159.1万吨,其中,中型矿床1处,小型14处。主要分布在萨尔托海、鲸鱼、碱泉、唐巴勒等矿区。

(二)开发现状

据《2005年新疆维吾尔自治矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年共有矿山8个,共生产铬矿3.07万吨,产值1512.79万元,从业人数248人。其中,新疆有色金铬有限责任公司铬矿1个,生产2.0万吨;其余均为小矿。开采回采率90%以上。采矿方法采用胶结充填法和干式充填法。矿石Cr2 O3品位达到30%,主要销往内地有关企业。

(三)“十一五”规划及资源配置

(1)“十一五”规划目标:到2010年,生产矿石4.5万吨。

(2)铬铁矿资源储量集中在萨尔托海铬铁矿区,储量159.13万吨。多年来矿山以销定产,产品销往河南、山东等省,出口日本、韩国等。2005年生产3.07万吨,近几年以销定产。2010年生产4.5万吨,很容易实现需要。

三、锰矿

(一)资源现状

据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至2005年底,锰矿床有10处,其中,中型矿床2处,查明资源储量 955.2万吨,约占全国锰矿总资源储量 5.7亿吨的1.5%,在全国已探明锰矿资源的22个省(区、市)中,排名第9位。在西北地区仅次于陕西省。锰矿资源主要分布在昭苏县加曼台、和静县莫托萨拉、库车县卡朗沟、哈密市大水。昭苏县加曼台锰矿和莫托萨拉锰矿属中型矿床。区内锰矿以贫矿多、富矿少,以菱锰矿为主,氧化锰少。库车县卡朗沟锰矿较富。

(二)开发利用现状

据《2005年矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年自治区共有锰矿企业15个,均属小型矿山,从业人数328人,生产矿石1.94万吨,矿业总产值635.00万元,利润108.00万元。

(三)“十一五”规划及资源配置

1.“十一五”规划目标

“十一五”规划目标:到2010年,生产锰矿石3万吨。

2.资源配置

锰矿资源分布南北疆,锰矿资源储量较大。昭苏县加曼台锰矿资源储量238.0万吨,设计生产规模5万吨;哈密大水锰矿资源储量5.2万吨,设计生产规模0.2万吨;库车县建材矿化工业公司第一、二、三矿资源储量40.2万吨,设计生产规模0.9万吨;拜城县矿业开发公司卡尔果尔锰矿第一、二矿资源储量25.9万吨,设计生产规模0.4万吨。共计设计年生产规模6.5万吨。预计到2010年,生产3万吨锰矿石有资源保证。

第二节有色金属矿产

新疆有色金属矿产资源丰富,已发现有色金属矿产12种,有铜、镍、铅、锌、铝、镁、钴、钨、钼、铋、汞、锑,种类齐全。其中,主要矿产为铜、镍、铅、锌。

一、铜矿

(一)矿产资源及其开发利用现状

1.资源现状

新疆铜矿产资源较丰富。据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至2005年底,铜矿产地37处,其中,大型矿床1处,查明资源储量228.2万吨。据中国矿情资料,新疆铜矿资源属中等水平,在西北地区仅次于甘肃。

哈巴河县阿舍勒铜矿铜金属资源储量921932吨,平均含铜品位2.43%,是全国最大的富铜矿,矿体集中,易于开发。喀拉通克铜镍矿一、二、三号矿区保有资源储量26.6万吨。哈密市土屋铜矿金属资源量60余万吨,平均含铜品位0.65%。哈密市黄山东铜镍矿,保有铜金属资源储量19.0万吨。哈密市黄山铜镍矿金属铜保有资源量20.8万吨。富蕴县索库都克铜矿铜金属保有资源量32.57万吨。

新疆铜矿资源特点:①成矿类型多,可分7种类型,包括正岩浆晚期熔离型铜矿、岩浆热液型铜矿、夕卡岩型铜矿、斑岩型铜矿、火山岩型铜矿、层控型铜矿和沉积型铜矿;②分布广,全疆有20多个县(市)均有铜矿上储量表;③共生和伴生多种有益组分,如喀拉通克铜镍矿除含铜镍外,伴生金、银、铂、钯、钴、硫等多种矿产。

总的来说,新疆铜资源富矿多,易于选矿,开发潜力很大。

2.开发利用现状

据《2005年新疆维吾尔自治矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年自治区共有生产矿山35个,其中中型矿山1个,小型矿山34个。从业人数1708人,开采矿石量78.45万吨,工业产值58450.95万元。其中喀拉通克铜镍矿设计采、选规模30万吨/年,2004年采矿32.2万吨,选矿28.1万吨。胶结充填法开采,采矿回采率98.51%。选矿回收率:铜90.06%,镍80.48%。矿产品由阜康冶炼厂加工。

小型铜矿精矿一般销售给内地有关企业,主要有喀什地区新鑫伽师铜矿、富蕴县乔夏哈拉金铜矿、鄯善县维权铜矿。采矿回采率65%~85%,铜选矿回收率85%~95%。

(二)自治区“十一五”规划目标及资源配置和供需平衡

1.自治区“十一五”规划目标

据自治区有色金属工业公司“十一五”规划,到2010年,生产金属铜5万吨。

2.资源配置与供需研究

阿舍勒铜锌矿铜金属储量921932吨,矿山设计生产规模132万吨/年,铜品位2.43%,年产铜精粉13万吨,金属铜2.975万吨;喀拉通克铜镍矿一、二号矿体特富矿、富矿矿石保有储量1721万吨,金属铜 26.6万吨,镍 15.6万吨,贫矿矿石储量约3000万吨。该矿三期工程于2005年开建,设计生产规模178万吨/年,年生产金属铜1.5万吨;哈密土屋铜矿金属储量60万吨,设计规模380万吨,年产金属铜1.5万吨。

“十一五”末,上述三矿区年产金属铜59750吨。

二、镍矿

(一)资源及其开发利用现状

1.资源现状

据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至2005年底,镍矿产地有7处,查明镍金属资源量96.2万吨,其中,大中型矿床3处,小型矿床4处。新疆镍资源储量次于甘肃省,位居全国第2位。主要矿山有喀拉通克铜镍矿、哈密市黄山东铜镍矿、哈密市黄山铜镍矿。

2001~2006年,新疆地矿局第四地质大队对喀拉通克铜镍矿2号矿体勘探,探明特富矿、富矿矿石资源储量1226万吨,金属铜17.9万吨,镍9.9万吨。一、二号矿体保有矿石资源储量1721万吨,金属铜26.6万吨,镍金属15.6万吨。贫矿约3000万吨。

2.开发现状

据《2005年新疆维吾尔自治矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年有生产矿山14个,其中中型矿山2个,其余均为小型矿山。开采矿石 85.82万吨,产值 54814.07万元,利润20141.81万元。其中,喀拉通克铜镍矿已开采16年历史,2005年采出矿石量32.2万吨,选矿28.1万吨,回采率98.51%,选矿回收率80.48%。采用浮选法优选铜,混合浮选出铜镍混合精矿。

哈密地区内的小矿山矿石主要销往甘肃金川公司。

(二)自治区“十一五”规划及资源配置

1.自治区“十一五”规划目标

据新疆有色金属工业公司“十一五”目标,到2010年,实现生产1万吨金属镍。

2.资源配置

2001~2006年,新疆地矿局第四地质大队对喀拉通克铜镍矿二号矿体进行勘查,共提交特富矿、富矿矿石量1226万吨,铜金属17.9万吨,镍金属9.9万吨,一、二号矿体目前特富矿、富矿保有矿石储量1721万吨,铜金属26.6万吨,镍15.6万吨。贫矿矿石约3000万吨。矿山三期工程于2005年开建,设计采矿规模178万吨,达产后年产金属镍1.12万吨,可实现“十一五”规划生产金属镍1万吨的目标。

三、铅锌矿

(一)资源及其开发利用现状

1.资源现状

新疆铅锌矿资源主要分布在阿勒泰地区和克孜勒苏州。

据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至2005年底,铅锌矿产地34处,其中,大型1处,中型4处。铅查明资源储量65.9万吨,锌查明资源储量135.4万吨。新疆探明的铅锌资源储量在全国属偏少的省、自治区。

哈巴河县阿舍勒铜锌矿一号矿体探明锌金属资源储量40.9万吨,锌矿石品位2.78%;富蕴县可可塔勒铅锌矿铅金属保有资源储量27.9万吨,锌54.3万吨;阿图什市霍什布拉克铅锌矿铅保有资源储量7.1万吨,锌15.5万吨;阿克陶县塔木铅锌矿,铅保有资源储量4.0万吨,锌13.2万吨;阿克陶县卡兰古—托克拉克铅锌矿,铅保有资源储量17.6万吨,锌0.5万吨。

2.开发利用现状

据《2005年新疆维吾尔自治矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年自治区共有铅锌矿18个,从业人数1203人,生产铅矿石23.66万吨,锌矿石19.28万吨,铅矿产值6670.40万元,锌矿产值2439.19万元。其中,富蕴县可可塔勒铅锌矿生产规模为年采矿石量15万吨,2005年生产铅精粉0.16万吨,锌精粉0.30万吨。

(二)自治区“十一五”规划目标及资源配置

1.铅矿

(1)“十一五”规划目标,到2010年,生产铅精粉2万吨。

(2)资源配置。可可塔勒铅锌矿属大型铅锌矿床,矿山正在技改,以扩大生产规模,2010年年产铅精粉1万吨;霍什布拉克、卡兰古—托克拉克、塔木铅锌矿等矿山扩大生产规模,达到年产铅精粉1万吨。“十一五”末,可实现生产铅精粉2万吨的目标。

2.锌矿

(1)自治区“十一五”规划目标,到2010年,生产锌粉6.5万吨。

(2)资源配置。哈巴河县阿舍勒铜锌矿探明锌金属资源储量40.8万吨,品位2.78%,矿山生产规模132万吨/年,年产品位50%的锌精粉5.58万吨;霍什布拉克铅锌矿等矿山年生产锌精粉1万吨以上。“十一五”末,可实现生产6.5万吨锌精粉的目标。

第三节贵重金属矿产

一、金矿资源及其开发利用现状

(一)资源现状

新疆黄金资源丰富,岩金主要分布在哈密地区、吐鲁番地区、阿勒泰地区、伊犁州、塔城地区。砂金主要分布在阿勒泰市、福海县、若羌县阿尔金山。全疆85个县(市)中有63个县(市)发现黄金,已有36个县(市)生产黄金。

据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至 2005年底,岩金矿产地 44处,查明资源储量92118.6千克,其中,大型矿床1处(阿希金矿),中型矿床2处,小型金矿床41处。阿希金矿矿石保有资源储量763.3万吨,金金属量37.6吨;哈图金矿矿石资源储量量320万吨,金金属量16.58吨;多纳拉萨依、托库孜巴依矿探明资源储量23吨。砂金上矿产资源储量表的矿产地10处,2005年查明资源储量18292千克。

全疆伴生金矿1处(喀拉通克铜镍矿),2005年查明资源储量2949千克。

(二)开发利用现状

1985~1995年是新疆黄金工业大发展时期,黄金产量迅速增加。1999年,黄金产量达21万两,居全国第6位。以后这些年当中,新矿产地发现少,矿山资源逐步枯竭,产量下降。

据《2005年新疆维吾尔自治矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年黄金生产矿山102个,其中,大型矿山1个,中型矿山1个,小型矿山100个,生产黄金矿石187.29万吨,产值67181万元,利润5500万元。2005年黄金产量18.33万两,居全国第13位。其中,阿希金矿生产黄金29184两,哈密金矿生产黄金10006两,哈图金矿生产黄金8000两,哈巴河县多拉纳萨依金矿、托库孜巴依金矿生产黄金5928.86两。其余均为小矿山生产,这些小矿山年生产黄金3.8万两。

露天开采回采率90%~99%,地下开采回采率在61%~85%,贫化率 8%~20%。全泥氰化浸出率 90%~95%。浮选回收率85%。

(二)其他贵重金属资源现状

1.银资源现状

据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至2005年底,银矿产地7处,查明资源储量838.3千克,均属伴生银矿产,为小型矿床。

2.铂资源现状

据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至2005年底,铂矿产1处,查明资源储量2838千克,为喀拉通克铜镍矿伴生矿产,属小型矿床。

3.钯资源现状

据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,截至2005年底,钯矿产1处,查明资源储量1638千克,为喀拉通克铜镍矿伴生矿产,属小型矿床。

二、自治区“十一五”规划及资源配置

(一)自治区“十一五”黄金工业规划

根据自治区黄金工业“十一五”规划,到2010年,生产黄金10吨,即32万两。

(二)黄金资源配置

1.重点矿山资源保证程度

乌鲁木齐望峰金矿保有资源储量1441千克,品位6.62克/吨。哈密金窝子210金矿保有资源储量1083千克,品位5.08克/吨。青河县野马泉金矿,保有资源储量1978千克,品位4.2克/吨。托里县包古图金矿保有资源储量5738千克,品位6克/吨。4个矿山扩大规模后,可产黄金20000两。详见表5-2-2。

表5-2-2重点黄金矿山资源保证程度表

2.建设新矿山

鄯善县喜迎、梧桐南金矿区金金属保有资源量5980千克,品位4.3克/吨,生产规模9万吨/年,年可生产黄金9288两;鄯善县康古尔外围金金属保有资源量1957千克,品位5.28克/吨,生产规模9万吨/年,年可生产黄金11404两;昌吉市萨尔达拉金矿区金金属保有资源量3129千克,品位6.1克/吨,生产规模9万吨/年,年可生产黄金13176两;和丰县阔尔真阔蜡金矿区金金属保有资源量1855千克,品位9.2克/吨,年生产规模9万吨,年产黄金19872两。

以上4个矿山建成后,到2010年可生产黄金40000两。

3.积极发展和支持其他形式的企业开采黄金,2005年这类矿山企业70多个,到2010年黄金可产黄金150000两

综上所述,到2010年,自治区可生产黄金328304两。

第四节稀有金属

一、资源及其开发利用现状

(一)资源现状

新疆稀有金属矿产丰富,有铍、锂、钽、铌、铷、铯、锶、锆等8种。据《截至2005年底新疆维吾尔自治区矿产查明资源储量统计表》,铍探明资源储量居全国第一位,铯第五位,锂第6位,钽第9位,铌第10位。主要分布在阿勒泰市、富蕴县、福海县和青河县。阿勒泰地区锂矿资源储量63087吨,其中可可托海一矿保有资源储量16621吨。阿勒泰地区铍矿保有资源储量140288吨,其中,可可托海一矿71240吨。

(二)生产现状

据《2005年新疆维吾尔自治矿产资源开发利用情况统计报表》,2005年自治区共有稀有金属矿山10个,其中,国有矿山2个。新疆有色金属工业(集团)公司可可托海一矿,从业人数806人,生产锂精粉4000吨,产值1133.60万元;铍精矿800吨,钽铌矿19吨,产值398.00万元。该矿所选锂矿石为已闭坑3号脉采出堆放的矿石,矿石含氧化锂品位0.35%,氧化铍0.06%,选矿回收率分别为32.8%、25%,选矿难度大。

二、自治区“十一五”规划及资源配置

(一)锂矿

1.自治区“十一五”规划指标

据自治区有色金属工业公司“十一五”规划,到2010年,锂盐生产量1万吨。

2.资源配置

实践表明,每生产1万吨锂盐需8万吨锂精粉,2005年生产锂精粉4000吨,按照该水平计算,缺口7.6万吨锂精粉。可可托海一矿Li2 O保有资源储量16621吨,2005年仅生产0.4万吨Li2 O;富蕴县柯鲁木特112号矿山开采条件恶劣,难以开采;新建福海县库卡拉盖锂矿、柯鲁木特117号锂矿困难大。根据规划,2010年完成生产1万吨锂盐所需锂精粉只能靠进口及内地购进7.6万吨。

(二)铍矿

1.自治区“十一五”规划目标

到2010年,年生产铍精矿1000吨。

2.资源配置

2005年可可托海一矿选矿厂生产800吨铍精矿,可可托海一矿铍(BeO)资源储量71240吨,较丰富,有利于扩大选矿规模。“十一五”末,可实现年生产0.1万吨铍精矿的目标。

二、铜、多金属矿产

7.6.1概述

中新生代河湖相或潟湖相等蒸发环境下的沉积型多金属矿床,特别是铜矿是世界同类矿床的重要类型之一,在中亚和中东等地区不泛典型实例。在我国的川西、滇中、湘西和西北地区亦较发育。

7.6.1.1矿产分布

塔里木盆地及其周边地区中新生代沉积盆地中广泛发育此类矿床,以铜矿为主,某些地段有铅锌矿、锰矿和铁矿,不少矿床中伴生有金、银等有益元素。

塔里木盆地及其周边地区山前盆地的中新生代砂岩铜矿分布非常广泛,盆地四周的中新生界灰绿色岩层、红色岩层分布的地段均有铜矿化迹象,但主要出露在库车山前盆地、巴楚-乌恰的山前盆地、皮牙曼-普斯格山前断陷盆地和库木库里山间盆地。

(1)库车山前盆地铜矿带:西起温宿,东至轮台,东西长约500km,宽约20km,共有矿床、矿点和矿化点40余处,含矿地层为中新统,容矿围岩主要为灰色和灰绿色砂岩和砂砾岩。铜矿体在矿层中呈层状、似层状和长透镜状,与围岩产状基本一致,局部膨大和缩小现象极为明显。矿体长几百米到几千米,厚0.5~20m,地表孔雀石化、褐铁矿化、铜蓝化现象极为普遍,含铜品位一般为0.3%~2.5%,伴生金属元素有Au、Ag等,较著名的矿床和矿点有拜城县滴水铜矿、库车县乔克玛克铜矿和库兰康铜矿、轮台县切克铜矿等。

(2)巴楚—乌恰山前盆地铜矿带:西起乌恰县乌鲁克恰提,东至伽师县西克尔,巴楚县三岔口,长约400km,宽约10~25km,共有矿点和矿化点20余处,含矿地层为下白垩统克孜勒苏群和中新统乌恰群,容矿围岩主要为灰色和灰绿色砂砾岩,矿层长1~5km,厚几十米,矿体在矿层中呈层状、似层状和长透镜状,矿体长几十米到几百米,厚0.5~15m,铜品位一般为0.5%~1.6%。伴生有益元素有Au、Ag等。较著名的矿床和矿点有乌恰县莎哈尔铜矿、沙里拜铜矿、花园铜矿以及乌拉根铅锌矿等。

(3)皮牙曼—波斯喀山前盆地锰矿带:西起皮山县桑株,东至墨玉县扎瓦,东西断续分布长70km,宽约5~10km。共有矿床和矿点近10处。含矿地层为白垩系和第三系。含矿围岩为一套红、灰、白色等砂岩、页岩、泥灰岩和石灰岩,为湖相环境。容矿层为含镁灰岩。主要矿物为软锰矿、硬锰矿,有时有褐铁矿和孔雀石。矿石品位:Mn 50%、SiO22%、Fe 2%、Cu 0.2%、P<0.03%。该锰矿在成矿地质条件,含矿地层时代,岩相古地理条件与砂岩铜矿基本可以对比,只是它更接近于湖相环境。较著名有矿点有皮山县牙普马阿格孜锰矿和波斯喀锰矿等。

(4)库木库里山间盆地铜矿带:西起且末县吐拉牧场,东至若羌县阿牙克库木库里,东西长约200km,宽约10~30km。共有矿床、矿点和矿化是10余处。含矿地层为白垩系红色和灰绿色砂岩、砂砾岩;上新统石壁梁组紫色中厚层砂岩夹灰绿色砂岩。含矿层比较稳定,长几公里,厚几十米。矿体在含矿层中不稳定,呈似层状和透镜状。矿体长几十米到几百米,厚0.5~5m。铜品位一般为0.5%~2%,克其卡勒克铜矿最高品位可达6%,伴生有益元素有Au、Ag等。较著名的矿床和矿点有且末县嘎其哥洛得铜矿、克孜勒萨依铜矿和若羌县克其卡勒克铜矿等。

7.6.1.2开发和调查简史

在塔里木盆地周边地区开采和利用砂岩铜矿历史久远,拜城滴水铜矿可能在唐宋时代就已开采,明清两代的采矿业更为盛繁,由穷坑到喀拉琼滚,延绵10余公里,老硐地下相通,坑口土炼炉鳞次栉比,并在穷坑等几个集散点还有铸币的遗迹。20世纪40年代,米泰恒曾对拜城铜矿进行过考察,五六十年代新疆地质局七二一队、第八地质大队和新疆有色地勘局七〇二队和七〇五队等分别对这些矿床和矿点进行普查评价工作,由于矿体不稳定,单体规模小,未能给予肯定性的评价。

近年来,由于它与“可地浸砂岩型铀矿”的关联性较好,而且也可探索地浸法开采的可能性,又受到人们的重视。

7.6.2代表性矿床

7.6.2.1库车山前盆地铜矿带

该铜矿带含矿地层主要为中新世晚期康村组上部,依据石油、天然气、盐岩和铜矿的地质考察及地质剖面的资料而编制的库车盆地中新世晚期岩相古地理略图(图7-9)可知:

(1)从沉积等厚线可以看出,库车盆地为山前坳陷盆地,沉积层厚度大于500m的坳陷带位于盆地的南部,向北到隆升区边缘依次递减,到盆地边界线沉积厚度几近于零(不考虑沉积后又被剥蚀的部分)。

(2)根据沉积物的性质、粒度及分选程度,大致可划分3个沉积带,由剥蚀区到坳陷沉积中心依次为:山麓相—河流相—湖滨相砂砾岩和砾岩带,一般不形成工业铜矿床;河流—湖泊相砂岩粉砂岩带有时有膏泥岩的透镜体,多数砂岩铜矿赋存在这个带中;湖泊相泥质、钙泥质和膏泥岩带,接近于沉陷湖盆的中心地带,含铜矿体也很少。

(3)把陆源剥蚀区铜矿和拗陷沉积区铜矿的空间分布情况对应起来考察发现,东段的库尔干—库车地段,在陆源剥蚀区有铁列库坦古生代斑岩铜矿化蚀变带、中基性火山型铜矿化蚀变带,而其拗陷沉积区则生成乔科玛克和库兰康等几十处砂岩铜矿点;西段的汗腾格里峰—滴水地段,在陆源剥蚀区有阿克哭狼铜矿、卡捷克托尔铜矿和含铜背景很高的古元古界绿岩系(木扎尔特群),而拗陷沉积区就出现了滴水等多处砂岩铜矿;中段的曾舟—拜城地段,蚀源区铜背景低,少见铜矿点,而拗陷沉积区的铜矿化也较少。

一般情况下,铜矿床的形成大致经历了如下三个阶段:①陆源区的风化剥蚀阶段,即陆源区的构造相对稳定,气候炎热干燥,处于碱性—弱碱性氧化环境,岩石风化剥蚀速度大于搬运速度,使铜在表生作用下富集;②含铜沉积层或矿胚层形成阶段,含铜风化物以碎屑、悬浮体的形式,在具周期性变化的湿热性气候条件下,快速搬运,并在多次周期性交替的河流相及湖相沉积物中沉积和沉淀,形成含铜沉积层;③砂岩铜矿体形成阶段,在气候较为炎热干燥,湖盆变小,湖水浓缩,含铜沉积物随埋深增大和其中有机质的解体,原来氧化的碱性—弱碱性环境转变为还原的弱酸性—酸性环境。使原赋存于沉积物中的含铜矿物溶解,发生迁移和富集。迁移的介质主要为沉积物中的介质水,迁移的动力为上覆地层的压滤脱水作用(成岩早期为主)和上覆沉积物的蒸发作用。迁移的方向一般由下部或周围岩石孔隙度小的紫色泥岩或泥质粉砂岩向上部孔隙度大的杂色或浅色砂砾岩迁移。铜在溶液中主要以重碳酸盐、硫酸盐或氯的络合物形式存在。在成岩作用晚期由于有机质作用,沉积环境又变为还原的弱碱性—碱性环境,从而使Cu2+呈硫化物形式沉积成矿。这是干旱沉积盆地中砂岩铜矿成因——萨布哈式成因说的通常解释。对该类矿床的成因,还有同生沉积说、沉积-改造说、后生成矿说、地液成矿说和油气成矿说等不同见解。

图7-9库车盆地中新世晚期岩相古地理略图

Fig.7-9Late-Miocene lithofacces and paleogeography map of Kuche basin

1—沉积盆地边线;2—剥蚀区;3—山麓相-河流相-滨湖相砂砾和砾石带;4—河流湖泊相砂岩粉砂岩带;5—湖泊相泥质、泥钙质和膏岩带;6—相带界线;7—沉积等厚线;8—陆源物质供应方向;9—铜离子运动扩散方向;10—剥蚀源区铜矿和矿化点;11—含铜砂岩矿床、矿点、矿化点编号;12—铜矿区范围:a—滴水矿区;b—乔科玛克矿区;c—库兰康矿区

7.6.2.2拜城滴水铜矿

位于拜城县大桥乡察尔其巴扎以西,滴水以南一带。

矿区处于库车山前拗陷南部,秋立塔克褶皱束米斯坎达克背斜北翼。含铜砂岩产于康村组顶部淡色岩层中,有A、B、C三个含矿层位,在平面上显示条带状分布(图7-10)。

图7-10滴水铜矿地质略图

Fig.7-10Geological map of Dishui copper deposit

(据新疆第八地质大队资料改编)

1—现代风成砂及洪积物;2~4:库车组;2—砾质中粗粒砂岩夹中细砾岩透镜体;3—含砾中粗粒砂岩夹中细砾岩透镜体;4—含砾中粗粒砂岩夹细砾岩透镜体;5~13:康村组;5—中粗粒砂岩与泥质粉砂岩互层;6—绿色杂色砂岩泥质页岩(C含矿层);7—中细粒砂层与泥质粉砂岩互层;8—灰色杂色含铜细砂岩(B含矿层);9—细中粒砂岩与泥质粉砂岩互层;10—细中粒砂岩与泥质粉砂岩互层;11—灰绿色粉砂质页岩(A含矿层);12—中细粒砂岩与泥岩、粉砂岩互层;13—砂砾岩层;14—矿层及编号;15—地质界线;16—断层;17—勘探线及编号;18—钻孔位置及编号

A含矿层位出露于矿区西南部,东西延长约5km,厚约3m,含铜砂岩为紫红色、紫色、紫褐色薄层状条带泥灰岩,夹绿灰色中粒砂岩组成,矿化不均匀,下部富,含铜0.85%,上部贫为0.09%,铜矿物主要为孔雀石及蓝铜矿。A矿层虽然出露长5km,但具有工业价值者仅个别地段,矿体属透镜状。由于矿体小,厚度薄,品位低,故未进行详细工作。

B含矿层贯穿全矿区,由东向西延伸约12km,含铜矿层厚2.03~6.69m,由9个含矿分层组成。含矿层在纵向上常为绿紫色交替,变化频繁。矿化多在中下部,一般与绿色岩石有关。矿石为灰绿色、浅紫色泥质砂岩、砂岩。矿体呈层状、似层状及透镜状。其中有两个工业矿体,分别长3900m、3800m,平均厚1.00m、0.84m,平均品位0.985%、1.248%,矿体呈似层状、飘带状。斜深控制200~492m,垂深150~170m。

C含矿层在矿区呈东西向延伸12km,含矿层厚变化为7~12m,矿化具多层性的特点,含矿层在纵向上变化很大,东边由绿色条带为主,西边为紫色条带为主。矿石由砂岩、砂页岩、粉砂岩组成。该含矿层在地表及地下均形成有工业价值的矿体,四个矿体有两个为盲矿体,其中一个长2855m,平均厚1.00m,平均品位1.42%,稳定层状,深达193~246m,是矿区第二大矿体。另外两个矿体分别是:长810m、830m,平均厚0.87m,1.19m,平均品位0.95%、0.678%。前者呈飘带状向深部延伸达3015m(斜深),并有继续延伸的趋势,有一定的规模;后者呈透镜状,规模不大。

总的来看,矿层产状与围岩一致,倾角15°~20°,矿化严格受滞流湖泊相沉积层控制。矿石以粒状和块状结构为主,呈星散浸染状或条带状构造分布。矿石以氧化矿石类型为主,混合矿石类型次之,硫化矿石类型尚未圈定。

氧化矿石:靠近地表至地下深处200m左右,由红色氧化矿石组成。铜矿物以孔雀石、硅孔雀石为主,其次有蓝铜矿、氯铜矿、赤铜矿、黑铜矿。脉石矿物有石英、方解石、绿泥石等。

混合矿石:在地下深处200m以下,铜矿物以辉铜矿为主,赤铜矿次之,少量斑铜矿、黄铜矿、蓝铜矿。脉石矿物同上。

矿石中有益元素除铜外,主要有Ag,含量一般为(1~3)×10-6,少量达(10~100)×10-6,其他元素含量低,无价值。

该矿于1977年详查求得D级铜储量表内9.19万吨,达中型以上的规模。

7.6.2.3沙里拜铜矿

位于乌恰县城西北。地理坐标:北纬40°01′;东经73°34′。

铜矿产于下白垩统克孜勒苏群。该群按岩性可分上下两部分:下部为厚约20~50m的红色、绿色砾岩,局部地段见有铜矿化,矿化厚约1~20m,但延续极不稳定;上部为厚约1000m的红色砂岩夹灰白色长石砂岩,长石砂岩一般厚约1~20m,呈透镜体夹于红色砂岩层中,沿走向延伸不远即相变为红色砂岩。含铜砂岩矿体主要产于该层中,特别是靠近红色砂岩与灰白色长石砂岩的交界处是矿体赋存的有利部位。矿体本身几乎全为灰色或灰绿色层,直接围岩则是红色砂岩或灰白色长石砂岩。

矿区构造为一倒转向斜,向斜轴呈东—西向延伸。两翼地层都倾向南西;南翼较陡,倾角70°~80°;北翼较缓,倾角15°~25°。在矿区南部有一较大的逆断层存在,致使矿体和地层出露不全。

区内仅见宽数米,长数百米的辉绿岩脉穿入,而且主要分布在矿区北部。

经地质测量,在所圈定的矿区范围内,在红色砂岩夹灰白色长石砂岩中共发现5个较大的矿体。这5个矿体以槽探和采化学样为主要手段,进行了初步评价,其规模、品位、矿石的物质成分见表7-6。由于调研程度低,矿区的远景尚未查明。

表7-6沙里拜砂岩铜矿基本特征一览表

(据新疆有色金属公司七〇二队)

7.6.2.4花园铜矿

位于乌恰县康苏煤矿南西约8km。地理坐标:北纬39°39′,东经75°00′。

含矿地层为中新统乌恰群,下部为红色泥质砂岩与粉砂岩互层;中部为褐色泥质砂岩、粉砂岩、粘土岩与白色中细粒钙质砂岩互层,其中白色中细粒钙质砂岩为含矿层,层位极为稳定;上部为红色薄层泥质砂岩及粉砂岩互层夹褐色砂岩。

矿区位于向斜构造的南翼,断裂构造不发育。

全矿区含铜砂岩多达十余层。其形态、规模见表7-7。全矿区有大小矿体38条,据统计工业米百分值大于0.6以上的矿体仅有14条。矿石类型以星散状、浸染状和细脉状为主,其次为团块状矿石。矿石氧化强烈,以氧化矿石为主。金属矿物主要为赤铜矿,并有少量辉铜矿、自然铜,次生矿物以孔雀石为主;脉石矿物为石英、方解石、绢云母、长石、黑云母、石膏等。据光谱分析,矿石中除含铜外,还含0.05%~1%的铅、5%~10%的铁、微量的Cr、Ni、V、Zn等。矿区铜资源量估计为10×104t。

表7-7花园砂岩铜矿基本特征一览表

(据新疆有色金属公司七〇二队)

该矿含铜砂岩虽然分布很广,但较分散、变化大,连续性很差,矿体规模小,品位不高,加之矿床氧化深,氧化率达93%,可选性不佳,回收率只达50%,目前难于利用。

7.6.2.5乌拉根铅锌矿

矿床位于乌恰县康苏镇南5km,交通方便。地理坐标:东经75°03′,北纬39°04′。

矿床地处喀什中新生代叠加坳陷的西北缘,库什维克大向斜东部,盆地地层已强烈褶皱。铅锌矿产于大向斜的东端和南北翼,向斜轴向近EW,向西倾没,倾没角约300。向斜两翼急陡倾,北翼产状倾向200°,倾角700~75°;南翼倾向335°~3400,倾角700~750,局部倒转。

矿区地层主要出露有白垩系、古近系和新近系(图7-11)。白垩系底部为铁红色砾岩、砖红色砂岩和灰绿色褐色粘土岩;上部为灰白色砂岩夹粘土岩互层。古近系和新近系自下而上依次为:天青石白云岩、角砾状白云岩、硬石膏、粘土;介壳灰岩、粘土、石膏;桔红色砂岩、泥岩等。总厚度约500m。剖面如图7-12。

图7-12乌拉根铅锌矿床地质剖面图

Fig.7-12Geological Section of Wulgen Lead-znic deposit

1—石膏矿层及白云岩、白云质灰岩泥灰岩;2—铅锌矿体;3—砂砾层、叠加构造角砾岩;4—白、灰白色、灰绿色粉砂岩泥岩

矿区内未见侵入体。

乌拉根矿床除铅锌矿外,还产出天青石矿以及硬石膏和白云石矿。矿体位于向斜两翼的中心地段。铅锌矿呈层状产于砂页岩向硬石膏岩、白云岩过渡地段,产状与围岩一致。角砾状白云岩中圈定出8条矿体;砂岩中铅锌矿18条,呈细脉浸染状。向斜北翼为主矿段(图7-11),矿体长25~120m,厚1~3m。北段砂岩矿带中矿石铅品位为2.25%,锌为4.1%;南段砂岩矿带中矿石的锌品位4.35%。伴生镉品位0.01%~0.05%,银含量(10%~15%)g/t,此外还有钴、镓、锗等。

图7-11乌拉根铅锌矿地质图

Fig.7-11Geological map of Wulagen Lead-znic deposit

(据新疆有色金属公司702队资料)

1—上新统;2—中新统;3—始新统石膏和粘土;4—始新统介壳灰岩;5—古新统硬石膏和粘土岩;6—古新统石膏、角砾岩、白云岩;7—上白垩统砂岩和粘土岩互层;8—上白垩统粘土岩;9—下白垩统粉砂岩泥岩

天青石矿体计有6个,主要分布在南翼,长7~300m,矿带总长1243m,厚0.2~1.6m,深约100m。北翼矿体长100~150m,厚1~3m,局部5~7m,延深120m左右。锶品位最高达37.4%,一般30%,钡含量最高4.7%。天青石矿与石膏矿共生。

铅锌矿段氧化强烈,深达220m以下,脉状矿石和浸染状矿石氧化程度高。近地表为褐铁矿带,深部为白铅矿—铅矾带。

原生矿石组构:角砾状白云岩矿带中以脉状、细脉状为主;砂岩矿带中以浸染为主。天青石呈粗晶和细晶两类矿石与硬石膏共生产出。

矿石中金属矿物为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等,次生矿物有褐铁矿、白铅矿、铅矾和菱锌矿等,脉石矿物为白云石、石英、天青石、方解石、绢云母、石膏等。

矿床成因,根据铅锌矿、天青石矿与石膏岩、白云岩共生,矿层呈层状产于膏盐与砂页岩过渡部位,以及矿石结构构造特征,应该属于“萨布哈式”矿床成因,后期热液叠加富集。

7.6.3前景分析

塔里木及其周边地区中新生代陆相沉积盆地砂岩型铜矿的发现、开采、冶炼和利用的历史很早,曾经为新疆做出过巨大贡献。

中新生代砂岩铜矿(包括铅锌矿和锰矿)在塔里木和库木库里等盆地的成矿条件特别优越。陆源剥蚀区的前震旦系基底构造层绿岩系、花岗绿岩系发育,绿岩型和古砂岩—碳酸盐岩型铜矿分布很广。古生代活动大陆缘的中基性火山岩、细碧角斑岩及与之有关的铜矿和斑岩型铜矿数量很大,足以保证含铜物质的充分和持续不断的供应,自三叠纪以来,这些盆地陆续形成,并进入陆内盆地的演化和发展阶段,除侏罗纪由于受全球性湿润气候的影响而发育了煤系地层以外,其他各时代均为干旱燥热的强氧化环境,发育了富含膏盐、砂岩铜矿和可地浸砂岩型铀矿的红色地层(包括杂色地层)。红色岩系分布范围广(塔里木盆地约56×104km2,库木库里盆地约2×104km2),厚度大(1~8km),特别是白垩系、新近系(中新统)已发现多处砂岩铜矿。在相似层位上(塔里木盆地南缘)发现湖相含锰泥灰岩型锰矿,表明塔里木等盆地周边具有非常好的萨布哈型矿床的成矿条件,芮行健等(1994)曾估计铜资源量在(1000~2000)×104t。

但是,根据地表和浅部地质勘查和评价的资料,铜的含矿层位很稳定,延续性较好,品位多为0.5%~1.5%左右的中等品位。而矿体在含矿层中分布极不稳定,规模小,零星而分散,无法进行规模性开发和利用。如果采用降低品位,扩大矿体的技术方法,许多矿区都可以成为低品位大矿量的矿区。如果采用0.5%~0.7%为边界品拉,按勘查工程上的品位圈定矿体,大都呈非常小,非常分散的小矿体,其结论是没有工业价值。根据滴水铜矿穷坑(意译为大矿)老窿调查的实际印象,采空区可谓是“地下长城”,长约5000m,延伸约700m,高度时高(5~30m)时低(0.5m),蔚为壮观。如果按等间距工程控制,圈定工业矿体,那么仍然会得出没有价值的结论。因此深感对此类矿床的调查和开发必须找一套新的方案。

砂岩铜矿顶底板多为不透水的泥岩和粉砂质泥岩,矿层多为孔隙度大的砂岩和砂砾岩。“两隔一透”的矿层环境,使得采矿逾百年的老窿完好如初。如果学习砂岩铀矿的地质评价和开发方案,采用可地浸的方法采选冶砂岩铜矿,则可大幅度降低成本,提高铜矿产出率,使许多暂不能利用的矿层和矿体得到最大限度地利用,获得更多的经济效益。

三、金属矿选矿奥秘

(一)金属矿选矿的定义和作用

1.选矿的定义

选矿最早英文解释为 Ore Dressing或 concentration,意为矿砂富集。随后延伸为矿物处理,英文为 Mining process。选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异,借助不同的方法,将有用矿物同无用的矿物分离,把彼此共生的有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿,排除对冶炼和其他加工过程有害的杂质,提高选矿产品质量,以便充分、合理、经济地利用矿产资源。

矿物是在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用,所产生的自然元素和自然化合物,如金、银、铜自然元素和黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等自然化合物。这些元素和化合物都具有各自的物理性质,如粒度、形状、颜色、光泽、密度、摩擦系数、磁性、电性、放射性、表面润泽性等。这些不同的性质为不同的选矿方法提供了依据。

2.选矿的作用和地位

自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源,但是,除少数富矿外,一般含量都较低,例如,很多铁矿石含铁只有 20%~ 30%;铜矿石含铜小于 0.5%;铅锌矿石中铅锌的含量不到 5%;铍矿石氧化铍含量 0.05%~ 0.1%;这样的矿石直接冶炼,极不经济。一般冶金对矿石的含量有一定的要求。如铁矿石中铁的含量最低不得低于 45%;铜矿石中铜的含量最低不得低于 12%;铅矿石含铅不得小于 40%;锌矿石含锌不得小于 40%;氧化铍含量不小于 8%。对于采出的矿石在冶炼之前,必须经过选矿工艺,将主要金属矿物的含量富集几倍、几十倍乃至几百倍才能满足冶炼工艺的要求。

通过选矿手段为冶炼提供“精料”,减少冶炼的物料量,大大提高冶炼的技术经济指标。在选矿过程中大量的废石被排除,减少了炉渣量,一方面减低了能耗和运输成本,同时也相应地减少了炉渣中的金属损失,大大提高了冶炼的回收率。例如,某冶炼厂将铜精矿含量提高1%,每年可多生产粗铜 3135吨。某钢铁公司将铁精矿含量提高 1%,高炉产量提高 3%,节约石灰石 4%~ 5%,减少炉渣量 1.8%~ 2%。目前,我国要求入炉炼铁磁铁矿含量在 65%以上,如果铁精矿含量达到 68%以上,可以采用直接炼钢工艺,大大简化冶炼流程。

通过选矿工艺可以减少冶炼原料中有害元素的危害,变害为利,综合回收金属资源。自然界中的矿石往往含有多种有用成分,例如,铜、铅、锌等有色金属往往共生或伴生于同一矿床中;铁既有单一的铁矿石,也有铁-铜、铁-硫、钒钛铁等共生矿石。冶炼过程中对原料中某些共生或伴生元素,常视为有害杂质。例如,炼铜的原料中含铅、锌都是有害杂质。炼铁原料中含硫、磷和其他有色金属都是有害杂质。但将这些杂质提前通过选矿工艺使之分离分别富集后,分别冶炼,变害为利。

选矿也作为冶炼工艺中的一个中间过程,用以提高选矿、冶炼两个过程的总的经济效益。例如,我国金川有色金属公司冶炼厂现有的生产流程是将铜-镍混合精矿用电炉熔炼、转炉吹炼,产出高冰镍,经过缓冷后,再破碎磨矿,用浮选法获得铜精矿和镍精矿,用磁选法得到合金。此后分别进入各自的冶炼系统提取金属铜、镍和贵金属。

选矿是冶金、化工、建材等工业部门必不可少的极其重要的一环。选矿技术的发展,大大地扩大了工业原料基地,从而使那些以前因为含量太低或成分复杂而不能在工业上应用的矿床变为有用矿床。

近 20多年来,随着科学技术和经济建设的迅猛发展,对矿产资源的需求量与日俱增,矿产资源开采量翻番,周期愈来愈短,易采易选的单一富矿愈来愈少,嵌布粒度细、含量低的难选复合矿的开采量愈来愈大,对矿产品加工过程中的环保要求越来越高,这些都需要通过选矿方法来解决。

(二)选矿方法

目前常用的选矿方法主要是重选、浮选、磁选和化学选矿,除此而外还有电选、手选、摩擦选矿、光电选矿、放射性选矿等。

重力选矿法(简称重选法),是根据矿物密度的不同及其在介质(水、空气、重介质等)中具有不同的沉降速度进行分选的方法,它是最古老的选矿方法之一。这种方法广泛地用来选别煤炭和含有铂、金、钨、锡和其他重矿物的矿石。此外,铁矿石、锰矿石、稀有金属矿、非金属矿石和部分有色金属矿石也采用重选法进行选别。

磁选法,是根据矿物磁性的不同进行分选的方法。它主要用于选别铁、锰等黑色金属矿石和稀有金属矿石。

浮游选矿法(简称浮选法),是根据矿物表面的润泽性的不同选别矿物的方法。目前浮选法应用最广,特别是细粒浸染的矿石用浮选处理效果显著。对于复杂多金属矿石的选别,浮选是一种最有效的方法。目前绝大多数矿石可用以浮选处理。

化学选矿法,基于矿物和矿物组分的化学性质的差异,利用化学方法改变矿物组成,然后用相应方法使目的组分富集的矿物加工工艺。目前对氧化矿石的处理效果非常明显,也是处理和综合利用某些贫、细、杂等难选矿物原料的有效方法之一。

电选法是根据矿物电性的不同来进行选别的方法。

手选法是根据矿物颜色和光泽的不同来进行选别的方法。

摩擦选矿是利用矿物摩擦系数的不同对矿物进行分选的方法。

光电选矿是利用矿物反射光的强度不同对矿物进行选别的方法。

放射性选矿是利用矿物天然放射性和人工放射性对矿物进行选别的方法。

(三)选矿过程

选矿是一个连续的生产过程,由一系列连续的作业组成,表示矿石连续加工的工艺过程为选矿流程(图 6-7-1)。

矿石的选矿处理过程是在选矿厂里完成的。不论选矿厂的规模大小(小型选矿厂日处理矿石几十吨,大型选矿厂日处理矿石量高达数万吨以上),但无论工艺和设备如何复杂,一般都包括以下三个最基本的过程。

选别前的准备作业:一般矿石从采矿场采出的矿石粒度都较大,必须经过破碎和筛分、磨矿和分级,使有用矿物与脉石矿物、有用矿物和无用矿物相互分开,达到单体分离,为分选作业做准备。

选别作业:这是选矿过程的关键作业(或称主要作业)。它根据矿物的不同性质,采用不同的选矿方法,如浮选法、重选法、磁选法等。

产品处理作业:主要包括精矿脱水和尾矿处理。精矿脱水通常由浓缩、过滤、干燥三个阶段。尾矿处理通常包括尾矿的储存和尾水的处理。

有的选矿厂根据矿石性质和分选的需要,在选别作业前设有洗矿,预先抛废(即在较粗的粒度下预先排出部分废石)以及物理、化学与处理等作业,如赤铁矿的磁化焙烧等作业。

(四)选矿技术在新疆矿山的应用

新疆应用选矿技术可追溯到古代,新疆远在 300年前,就在阿勒泰地区的各个沟内利用金的比重大的特点,从砂金矿中淘洗黄金,这就是重选的原始雏形。但在新中国成立之前,新疆没有一处正规的选矿厂,全部都是采用人工方式手选和手淘,生产效率极其低下,只能处理比重差异大的砂金矿和根据颜色手选出黑钨矿石。新中国成立后,新疆选矿技术有了长足的发展,磁选技术应用于铁矿山,建成年处理量 80万吨的磁选矿厂,为钢铁企业源源不断地提供高品质的铁精粉。浮选应用于铅锌矿、铜矿、金矿山,先后建成康苏铅锌浮选厂、喀拉通克铜镍浮选厂、哈图金浮选厂,促进了新疆有色工业的发展。重选、浮选、磁选联合应用于新疆北部阿勒泰地区的稀有金属矿山,为我国的早期国防建设提供所需的锂、铍、钽、铌等稀有金属资源。以下是目前新疆有代表性的选矿厂。

1.康苏铅锌矿浮选选矿

康苏选矿厂是新疆第一座机械化浮选厂,1952年开始建设,设计生产规模为 250吨/天,1954年投产。该厂是由前苏联专家参与指导设计,前期主要处理喀什地区沙里塔什的方铅矿和闪锌矿,1961年开始处理乌拉根氧化铅锌矿。康苏选厂最初投产时是采用苏联专家设计的流程和药剂制度进行浮选,流程采用氰化物与硫酸锌作闪锌矿的抑制剂,以苏打作 pH值的调整剂,并添加了少量的硫化钠,先将铅矿优先选出后,再将锌矿物选出。该流程没有取得较好的经济指标,大部分锌矿被选入铅矿中。后经过我国工程技术人员和苏联专家的共同努力,通过几次技术改造,在流程结构、技术参数和生产管理方面进行了革新和改进。将部分德国式的浮选机改成苏式米哈诺贝尔 5A型充气量大的浮选机,使用水力旋流器代替螺旋分级机,加强了中矿再磨循环,增加了锌浮选时间,降低了锌浮选矿浆碱度,合理控制破碎粒度和钢球装入量,严格贯彻技术操作规程和技术监督等。使各项指标得到稳步提升。铅回收率由 71%提高到 90%,锌回收率由 13%提高到 41%。其选矿过程见浮选工艺流程图(图 6-7-2)。

2.新疆八一钢铁厂磁铁矿浮磁选选矿

新疆八一钢铁选矿厂与 1989年建成投产,设计处理能力 80万吨/年,主要处理高硫磁铁矿。矿石由矿山采出后,运输到选矿厂,经两段破碎一段磨矿后,矿浆进入浮-磁车间。选出的硫精矿销售给新疆境内的一些化工厂和化肥厂,铁精矿供球团和烧结使用。尾矿浓缩后,用水隔泵输送至尾矿库,晾干后,一部分尾矿成为八钢西域水泥厂铁质校正原料。新疆八一钢铁厂简易浮磁选流程图(图 6-7-3)。

3.喀拉通克铜镍矿浮选选矿

喀拉通克铜镍矿是新疆目前最大的铜镍生产基地,矿山一期为采冶工程,采出的特富矿块直接进入鼓风炉熔炼成低冰镍,经过几年的生产特富矿逐渐减少。为充分利用矿产资源,在二期改造中增加了优先选铜-铜镍混合浮选流程,日处理原矿 900吨。

原矿直接从采场经竖井提升到地面,通过窄轨输送到原矿仓,原矿仓的矿石经群式给矿机由带式输送机送至中间矿仓。经重型板式给矿机、带式输送机,送至自磨机进行一段磨矿,自磨机排矿给入与格子型球磨机闭路的高堰式双螺旋分级机,进行二段磨矿。分级机溢流经砂泵扬送至水力旋流器组,沉砂进入溢流型球磨机,进行三段磨矿。三段磨矿排矿与第一段分级机溢流合并,经砂泵扬送至水力旋流器组,旋流器溢流,自流至浮选厂房的搅拌槽内,加药后进入浮选作业。浮选采用一次铜粗选、一次铜精选、一次铜镍混合浮选、一次铜镍扫选、三次铜镍精选后,产出铜精矿、铜镍混合精矿及尾矿,分别送至脱水厂房。铜精矿、铜镍混合精矿经过脱水后分别送入铜精矿库和冶炼厂原料库。浮选尾矿经高效浓密机脱水后,用泵杨送至采矿场充填站,作为充填原料。喀拉通克铜镍矿简易选矿工艺流程图(图 6-7-4)。

4.哈图金矿黄金混汞-浮选选矿

哈图矿区是新疆历史上有名的岩金产地,早在乾隆年间便开始开采,主要采用的是土法重选法,将采出的矿石用石碾盘碾碎,通过淘洗的方式回收比重大的金粒。大量的细粒金无法回收,致使许多淘金者亏损严重。

1983年通过实验研究,采用“混汞—浮选—部分焙烧—氰化”原则流程,哈图金矿建成了新疆第一座现代化的黄金生产矿山,日处理原矿 100吨。1986年通过改进破碎工艺,新增 100吨/天的浮选系列,使产能达到 200吨/天。哈图金矿混汞浮选工艺流程图(图 6-7-5)。

原矿由采厂通过汽车运到原矿仓,原矿经颚式破碎机进行一段破碎。然后经皮带运输机运到圆锥破碎机,进行二段破碎,破碎产物由圆振筛筛分后,筛下矿物由皮带运输机运送至粉矿仓,筛上矿物返回圆锥破碎机再破。粉矿仓经给矿机和皮带运输机送至格子型球磨机磨矿,磨矿排矿自流通过镀银铜板(俗称汞板)进行混汞作业,通过汞板表面粘附的汞吸附单体解理的金形成汞齐,通过冶炼回收部分黄金。矿浆经过汞板后,用高堰式螺旋分级机,溢流进入浮选工序,返砂进入球磨机再磨。浮选工序采用一次粗选、二次精选、一次扫选流程选的浮选精矿。浮选精矿脱水经过焙烧和进行冶炼后得到金锭。

5.可可托海稀有金属矿重、磁、电、浮联合选矿

可可托海以稀有金属储量大,品种多而闻名中外,铍、锂、钽、铌、铷、铯、锆、铪等稀有元素在许多矿带中均有不同程度的分布,因而造成选矿上的复杂性和难度。经过众多科技人员 10年的反复实验研究,从手工选矿到单一矿物选矿,发展到最后的重磁浮联合选矿流程,分选出锂精矿、铍精矿、钽铌精矿,突破了这一世界性的难题,促进了选矿技术的发展。

1953年,为回收绿柱石和钽铌矿在 3号矿脉小露天采场东北角兴建了一座简易的 30多米长的手选室,改善了手选的工作环境,提高了手选效率。另外,在 3号矿脉尾矿堆附近兴建了一座 20吨/天的钽铌重选厂,采用对滚一段破碎、跳汰、摇床、溜槽进行重选,回收钽铌矿。1957~ 1958年,将手选筛下的尾矿,用方螺旋溜槽进行富集,每年产出的氧化锂精矿接近万吨。

1963年,经过科研院所近 8年的选矿试验研究,国家计委批准兴建 750吨/天的选矿厂(“87- 66”机选厂),综合回收氧化锂精矿和钽铌精矿。选厂工艺流程简图(图 6-7-6)。根据可可托海矿伟晶岩体分带开采的特点,选厂采用三个系统分别对三种类型的矿石(铍矿石、锂矿石、钽铌矿石)进行选别。采用联合选矿工艺综合回收矿石中的锂铍钽铌矿物。先利用重力-磁法-电磁法选矿,从原矿含量只有 0.01%~ 0.02%(Ta、Nb)203的原矿中选50%以上的(Ta、Nb)203钽铌精矿,然后再用碱法锂铍优先浮选,先优浮选锂再选铍。

可可托海选厂选矿工艺的不断改进,使我国花岗伟晶岩类型矿石钽铌、锂、铍选矿工艺水平进入世界先进行列。

6.选矿技术的发展方向

在美国、日本、德国等国家对选矿技术的发展非常重视,选矿技术的不断进步和创新,促进了这些国家矿产资源的开发和综合利用沿着可持续发展前进。在矿物破碎方面,美国开发了超细破碎机和高压对滚机,降低球磨机入料粒度,节约了能耗。同时在不断研究外加电场、激光、微波、超声、高频振荡、等离子处理矿石对粉碎和分选的影响。在矿物分选方面,已经或正在研究“多种力场”联合作用的分选设备,并不断将高技术引入选矿工程领域,诸如将超导技术引入磁选,将电化学及控制技术引入浮选等。在选矿工艺管理方面,将工艺控制过程自动化,并将“专家控制系统”与“最优适时控制”相结合,以达到根据矿石性质调整控制参数,使选矿生产工艺流程全过程保持最优状态。

随着我国国民经济的快速发展,对矿产品的需求不断增长,选矿工程技术面临着资源、能源、环保的严峻挑战和发展机遇。以下领域的技术创新将是今后选矿的发展方向:

一是研究开发高效预选设备、高效节能新型破磨与分选设备,以及固液分离新技术与装备,大幅降低矿石粉碎固液分离过程的能耗。

二是研究各种能场的预处理对矿物粉碎和分选行为的影响,开发利用各种能场的预处理新技术,以提高粉碎效率和分选精度。

三是开发高效分选设备、高效无毒的新药剂,重点研究复合力场分选新设备、多种成分协同作用的新药剂以及处理贫、细、杂难选矿石的综合分选新技术。

四是在矿石综合利用研究中,开发无废清洁生产工艺,加强尾矿中矿物的分离、提纯、超细、改性的研究,使其成为市场需要的产品,为矿物物料工业向矿物材料工业转化提供新技术。

五是大力将高新技术引进矿物工程领域,重点开展矿物生物工程技术、电化学调控和电化学控制浮选技术、过程自动寻优技术,以及高技术改造传统产业的新技术研究。

六是加强基础理论与选矿技术相结合的新型边缘科学研究,促进新一代矿物分选理论体系的形成,并派生出新兴的矿物分选和提纯技术。

参考资料:机制砂