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浮选专家系统 2024-09-30 20:24:32

废钢铁回收(金属回收梁)

一、废钢铜、收金属回收梁多金属矿产

7.6.1概述

中新生代河湖相或潟湖相等蒸发环境下的废钢沉积型多金属矿床,特别是收金属回收梁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。废钢在我国的收金属回收梁川西、滇中、废钢湘西和西北地区亦较发育。收金属回收梁

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,废钢以铜矿为主,收金属回收梁某些地段有铅锌矿、废钢锰矿和铁矿,收金属回收梁不少矿床中伴生有金、废钢银等有益元素。收金属回收梁

塔里木盆地及其周边地区山前盆地的废钢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。

二、金属类矿产开发中的环境地质问题

西北地区金属矿产主要有金、铅锌、铜镍、钼、汞锑、铁、稀土、稀有金属及稀土金属等,主要矿山位于秦岭山地、祁连山、天山、阿尔泰山、大青山等地。西北地区著名的金属矿山有陕西的金堆城钼矿、潼关金矿、凤县铅硐山铅锌矿、太白双王金矿、略阳铁矿、略阳煎茶岭镍矿、旬阳汞锑矿等;甘肃的金川铜镍矿、白银铜矿、厂坝铅锌矿、镜铁山铁矿等;青海的锡铁山铅锌矿;新疆的克拉通克铜镍矿、哈密亚满苏铁矿等;内蒙古的白云鄂博铁稀土矿等。

金属矿山开发中的主要环境地质问题包括了矿产资源破坏与浪费、土地压占与植被破坏、“三废”对环境的污染,以及山地矿山的滑坡、崩塌、泥石流、尾矿库溃坝等地质灾害。

3.4.3.1矿产资源的破坏与浪费

矿产资源的破坏与浪费突出表现为中小矿山企业无序开采和掠夺式开发,以及企业普遍存在的共生伴生组分利用率低等问题。

西北地区大多数矿床都属于多组分共生伴生矿,但多数矿山采选并没有综合回收利用,或因技术原因利用率很低,从而造成资源的严重浪费。如甘肃辉铜山铜矿,伴生砷,属大型矿床,由于该矿在采铜时不回收砷,导致砷矿资源被浪费。甘肃塔儿沟钨矿伴生铍2583t,铋、砷已提交储量,由于该矿采富弃贫,只取黑钨矿,伴生矿没有合理利用。青海察尔汗钾肥厂从卤水中只提取钾盐,伴生的钠、镁、锂等多种伴生组分未利用。

陕西金堆城钼矿同全国的其他矿山一样,在珍惜资源和合理利用资源方面存在问题。根据1972年北京冶金设计研究总院提供的设计,按钼矿的边界品位0.03%及最小工业品位0.06%圈定矿体,1993年保有储量为28432.60×104t,平均品位0.118%。随着国际市场经济形势的变化,1993年该矿根据中国有色金属工业总公司批复的精神,将品位指标从0.03%~0.06%提高到0.06%~0.08%,并重新圈定了矿体边界,新矿量为22169.83×104t,品位0.132%。两者矿量相差了6262.77×104t,占小北露天矿总储量的18%,而这些矿作为贫矿堆积在贫矿场,随着时间的推移其物理化学性质都会发生变化,给以后二次回收利用这些资源带来了困难。另据计算,金堆城钼矿回收率为83.5%,低于国际水平达7个百分点,按1998年19000t钼精矿计算,年损耗钼矿资源量近33×104t。资源浪费结果必将加剧资源枯竭,按金堆城目前的开采规模,小北露天矿的服务年限比设计的50年将缩短10年以上。

3.4.3.2土地压占与植被破坏

金属矿产开发多集中于秦岭和其他山地地区,植被相对发育,金属矿山采矿废渣堆放、尾矿库占压、露天采矿场剥采及外排土场以及采空区塌陷等对土地植被压占破坏相对较为严重。

陕西小秦岭潼关黄金产区,矿区为石质山地,土层薄,植被覆盖率较高,年侵蚀量10.11×104t,侵蚀模数573.8t/km2·a,属轻度侵蚀区。自20世纪70年代大规模开发以来,采金者蜂拥而至,分布在矿区的采矿坑口达2000多个,排放的矿山废石和尾矿渣达800×104m3,压占土地、植被面积超过200ha。由于长期乱砍滥伐,致使浅山峪口5km内的林木大部分被砍光,大量土地、植被的破坏,加剧了水土流失,从1982年到1990年矿区土壤侵蚀模数由760.7t/km2·a增加到3448.7t/km2·a,平均年增加侵蚀量24.4×104t。金堆城钼矿露天剥采造成的植被毁损、外排压占土地植被约2km2。

3.4.3.3崩塌、滑坡、泥石流地质灾害

山地金属矿山具备诱发崩塌、滑坡、泥石流三类地质灾害的自然条件和人为因素,因而是崩塌、滑坡、泥石流灾害的高发区。采矿大量废石沿山坡、沟谷堆放,缺乏拦渣、护坡、导水及生物等工程技术措施,斜坡面上废渣处于不稳定状态,在采空区塌陷或山体开裂时易诱发滑坡。大暴雨诱发产生滑坡和泥石流地质灾害,造成矿区停产,危及人民生命财产安全。

图3-4陕西潼关县东桐峪泥石流沟示意图

(据陕西省潼关县地质灾害调查与区划报告)

潼关金矿区位于小秦岭山脉,沟谷纵横地形陡峻,海拔 700~2100m,相对高差 900m,自东向西发育7条南北向“V”字型沟谷(图 3-4),河床比降大,平均9.41%~15.20%。由于历史原因,同一矿体不同高度、不同地段有不同的企业在开采,形成所谓“楼上楼”采矿,在狭长的沟谷中,至今“楼上楼”不合理的矿业布局仍随处可见,类似的情况也存在于在陕西凤县银硐梁铅锌矿区,采矿废石直接堆放在坑道口的山坡上,这些大小不一、结构松散的废石沿坡面超高堆放,构成泥石流物源,无拦渣、排水设施,汇水面积大,潜在泥石流地质灾害隐患严重。1994年7月11日与河南灵宝交接的潼关西峪河道中堆积的大量采矿废石和尾矿渣混合物在强降雨的作用下,形成了特大型地质灾害泥石流,所到之处矿区设施被毁,工棚民房倒塌,300多亩农田被冲毁,交通、电力、通讯中断,造成51人死亡、上百人失踪,直接经济损失上千万元。1996年8月,东桐峪暴发泥石流,冲毁桥梁、淹没农田,再一次造成了严重的经济损失和社会影响。

陕西凤县铅铜山铅锌矿是1985年建设的大型国有矿山,目前已采出矿石量170×104t,随着采矿区的不断加大,上盘围岩随之崩落垮塌,地表形成了东西两侧两个塌陷坑,形成北高南低高差悬殊的侵蚀构造地貌。1999年10月8日和16日的连日降雨,造成两次较大的山体滑坡,其规模为50000m3,滑冲距离近1000m,导致4个采矿中段不同程度停产,直接经济损失30万元,并使1590矿硐和1515坑口塌落淹没。采矿上盘崩落区顶部存在12条地裂缝,最大走向达1000m,裂缝宽近2m,构成了潜在的崩塌体,预测有70000m3的土石量,成为威胁采矿场、排渣场安全生产的最大因素。

3.4.3.4地面塌陷和地裂缝

金属矿山的地面塌陷、地裂缝虽然没有煤矿那么普遍和严重,但是矿体厚大的金属矿山也存在较为明显的地面塌陷、地裂缝地质灾害。如陕西略阳阁老岭铁矿地面塌陷中心位置随着采矿发生推移导致通风矿井开裂废弃,山体开裂。在潼关金矿、凤县铅锌矿、成县厂坝铅锌矿等大多数金属矿山,随地下采空区不断加大,地表均出现了不同程度的地裂缝和山体开裂。2001年陕西凤县某矿山因采空区塌陷造成了5人失踪死亡的中型地质灾害事故。采空塌陷不仅诱发滑坡、崩塌等地质灾害,还严重地威胁矿山企业的正常生产。地下采矿引发危及地面村民居住安全的危险,加剧了矿山与当地居民的矛盾,上访事件不断增加。因此,加强金属矿山采空区诱发的地裂缝和潜在塌陷区范围预测及防范工作十分重要。2001年,甘肃西和县邓家山六巷铅锌矿地面突然发生塌陷,形成直径约十几米的塌陷坑,导致2人失踪。内蒙古乌兰察布盟四子王旗白乃庙铜矿区,1996年地面塌陷形成南北宽70余米、东西长200余米、深20~50m和宽50m、长100余米、深50余米的两个大塌陷坑。1998年7月中旬西202采场塌陷巷道长约20余米,造成直接经济损失38万元,间接损失3000万~4000万元。

3.4.3.5尾矿库溃坝

矿山尾矿库多建在山谷中,拦沟筑坝而成,多数中小型矿山的尾矿库依山傍河修建,部分尾矿库建设并不符合规定要求,或由于尾矿库超期服役、暴雨等因素往往造成坝基不稳形成溃坝、坍塌等,造成尾砂淹没农田、冲毁道路,同时造成严重环境污染。秦岭山中的陕西凤县铅锌矿区、旬阳汞锑铅锌矿区、潼关金矿区、甘肃成县厂坝矿区等矿山在这方面存在众多严重问题。如陕西凤县一个选矿厂日选矿50 t的尾矿库,建在嘉陵江源头的安河河道中间,水泥砌成的四面围挡墙,仅能阻挡年平均洪水,一旦大暴雨引发洪水则将漫库或冲垮挡墙,含有铅、锌、汞以及选矿药剂的尾矿砂将污染嘉陵江。在另一处铅锌小选矿厂,尾矿库依山沿河而建,先后于2000年及2001年两次被洪水冲垮,数十立方米的铅锌尾矿渣被带入嘉陵江。自2001年,清澈的河水在数十余米长的溃坝缺口中回旋后又进入嘉陵江。陕西潼关金矿区7条主要峪道均是金矿开采区,沟谷狭窄,部分尾矿库沿河而建,使河道进一步变窄,遇到特大暴雨,河水猛涨,有可能出现洪水漫坝或冲毁坝体事故。一旦发生溃坝、坍塌事故,将使库内大量尾矿砂与洪水一起倾泄而下,造成下游河道堵塞,房屋被毁,生态环境受到严重破坏。2001年马口金矿尾矿库溃坝就造成了农田污染。

尾矿坝溃坝造成的灾害和环境污染十分严重。如1987年陕西金堆城钼业公司栗西尾矿库排洪隧洞塌陷,造成136×104m3尾矿及尾矿水泄漏,污染了陕豫两省16个县市的水源,矿山直接经济损失3200多万元。2000年12月甘肃成县天子山尾矿库溃坝造成近2×104m3的尾矿砂泻入东河。

3.4.3.6水土污染

选矿尾矿浆中重金属以及矿石冶炼烟尘中重金属对水体、土壤的污染非常严重。污染源主要是选矿排放的尾矿废水,其次是固体废弃物淋溶水、矿坑水等。其中金矿、汞矿、铅锌矿、砷矿选矿对环境污染最为严重。矿石浮选排放的废水中含有选矿工艺过程中添加的选矿药剂、未选出的金属元素、共生伴生的重金属和矿石微粒等。氰化法提金排放的废水中含有剧毒物质氰化物,混汞法提金排放出的废水中含汞量较高。含有重金属、氰化物、石油类、酸性矿井水等有毒有害物质的选矿液,未经达标处理排放流入河流、湖泊都会造成水体的严重污染,危害水生生物。这些污染的水若被人、畜饮用,轻则影响健康,重则危害生命。若用以灌溉农田,将导致减产、绝产,使有毒有害物质潜入农作物,通过食物链危害人类健康。

矿山矿坑水、选矿尾矿浆无序排放造成严重污染的矿区主要有陕西潼关金矿区、凤县铅锌矿区、略阳铁矿区、旬阳铅锌汞锑矿区;甘肃成县厂坝铅锌矿区、西和县邓家山铅锌矿区等。

陕西潼关金矿区是水土环境污染的典型区之一。20世纪80年代中后期,潼关金矿区蜂拥而上的乡镇及个体采矿者,形成了大规模的无序开发情景,高峰时共有采矿坑口2410个,年废石排放量607×104t,混汞碾1410台,尾矿水排放量12690t/d,氰化池2650台。混汞碾废水直接排放造成矿区源头水中铅污染超标2.4~113倍,水中悬浮物超标62~2143倍(表3-9)。

表3-9 1992年7条峪道10个混汞碾尾矿水监测平均值单位:mg/L

从1995年矿区内7条源头水功能区水质监测结果与单因子评价(表3-10)可看出,7条河中铅超标37~959倍,汞超标0.2~31倍,5条河流镉超标1~66倍,石油类最大超标102倍,河流均受到了严重污染。

表3-10潼关县7条河水质监测及超标倍数单位:mg/L

续表

资料来源:潼关县黄金产区环境治理“九五”计划和2010年远景规划(潼关县人民政府)。

2002年8月西安地质矿产研究所环境影响评价室对潼关蒿岔峪金矿矿坑水监测结果(表3-11)表明,矿坑水未经处理直接排放,废水中Pb超标19.15倍,SS超标87倍。

表3-11潼关金矿区蒿岔峪矿坑废水监测结果及超标倍数单位:mg/L

蒿岔峪河流三个断面的河水监测结果表明,沟口以上河段Pb、Hg、Fe分别超过Ⅰ类水标准282~345倍、17~59倍和10.7~15.6倍;下游河段Pb、Hg分别超过Ⅳ类水标准25.8倍和0.7倍(表3-12)。蒿岔峪河水质已遭受严重污染,主要污染物为Pb、Hg,属重金属污染,其原因是蒿岔峪河上游选矿厂废水排入造成的。

表3-12潼关金矿区蒿岔峪河水质监测结果单位:mg/L

另据西峪河李家金矿第三采选矿厂上下游河流水质监测(表3-13)结果,西峪河水中重金属Pb、Cd、Hg分别超标879~1151、8~11和23.2~42倍,地表水环境已受到严重污染。

表3-13潼关金矿区西峪河水质监测结果单位:mg/L

从调查监测结果看,陕西潼关金矿从1995年开发到2002年,区内7条河流基本成了矿坑废水、选厂尾矿浆排放地,重金属Hg、Pb、Cd、Cr严重超标,致使河水不能灌溉,水生生物灭绝。当地土壤和小麦中金属元素普遍高于地区背景值。采用汞板、蒸汞提金,致使区域大气汞浓度全部超标,最大超标38倍。导致河流污染的根源在于大部分乡镇个体企业选矿废水、矿坑水的直排、偷排和事故排放,使区内的7条河流始终处于严重超标污染状态。

陕西柞水银硐子银铅矿所在的东房沟重金属污染明显。银硐子银铅矿矿山下游lkm处(HS-003)Pb含量较对照点(HS-001)高出2 l倍,比马耳峡污染点(下游1km处)高出l倍。地区及周边土壤Pb超过背景值近70倍,Cd超出近8倍。

甘肃成县厂坝矿区是另一个矿区环境污染严重的典型区。在2km长的东河两岸共有大小20余家乡镇个体铅锌选矿厂,尾矿浆直排、偷排现象普遍,依山傍河的尾矿库内的尾矿砂高出坝面造成溢流、溃坝现象普遍,东河河道中沉积了厚厚的灰色尾矿砂,使东河水质严重下降,水体生物平衡系统已经完全破坏。据西北矿业研究院2001年10月编制的《厂坝铅锌矿二期工程环境影响专题评价》报告,东河水质4个断面地面水监测数据如表3-14。

表3-14甘肃成县厂坝矿区东河地面水质监测结果统计单位:mg/L

从表3-14可以看出,矿区柒家沟地表水主要来源于上游厂坝尾矿库、废石场的淋滤水、民采矿坑地表溢流水和泉水,为常年溪流,铅超标1倍。而柒家沟断面位于东河主河道,该断面上游2km范围内分布着国有厂坝矿山选厂、乡镇及个体大小数十家选矿厂及铅锌矿石堆场,因而存在众多污染源,断面铅、锌超标44.66倍和1.04倍。毕家庄断面位于厂坝矿区下游直线距离约10km处,铅、锌两种元素超标最为严重,分别为65.6和5.53倍。

以厂坝铅锌矿区开发之前东河底泥数据为对照标准,经过20余年开发,东河底泥中铅、锌、镉的监测值沉积累计倍数分别为25.7~4.4、188.5~5.7、540.1~23.7,河底中的污染物变得越来越严重(表3-15)。

表3-15甘肃成县厂坝铅锌矿区东河底泥重金属监测结果单位:10-6mg/L

汉江旬阳段是饮用水水源地二级保护区,水质可以达到人畜直接饮用的标准,正因为水质好,而被选为南水北调中线调水工程的水源,汉江旬阳段下游约300km处的丹江口水库,是南水北调工程中线调水工程的取水点。2001年7月前,旬阳县城沿江而下的40多千米长的汉江两岸共有7家选矿厂,用沙包、石块垒成的高2m左右的简易“尾矿池坝”,尾矿废水经过简单沉淀后,散发着刺鼻异味的黑色污水就顺着山沟直接流进了汉江,灰黑色的污水形成了长长的污染带。2001年7月中央电视台《焦点访谈》栏目对此进行了曝光。2002年项目组对此进行了追踪调查,在汉白公路一侧能明显看到大部分选矿厂已被拆除,但是,汉江南岸还有个别选矿厂及铅锌小冶炼企业仍在生产,废水仍在污染汉江。

黄金选冶过程中采用氰化堆浸技术工艺,如果废水处理不合格就排放将对矿区水土环境造成严重污染。氰化物属于剧毒物质,一般人平均吸入氰酸50mg或误食氰化钠120mg就会中毒死亡。水体中CN-浓度≥(0.05~1)mg/L时,就能导致鱼类死亡。根据对陕西凤县四方金矿采用的氰化堆浸工艺进行监测,尾矿浆未经处理直接排入八卦河,将使河水中CN-增高到44.674mg/L,超标893.5倍。尤其是在一些偏远经济落后的地区,企业的环保观念淡薄,过度追求短期经济效益,致使采金过程中含有剧毒的氰化废渣、废水直接排放,造成矿区河流、草场、植被以及农作物污染,潜在危害严重。内蒙古李清地银业有限公司(银矿)尾液渗漏造成水中氰达414.85mg/L,超标424倍;锌为140mg/L,超标28倍;铜为3.669mg/L,超标1.223倍。若遇雨季,这些污染物将对周围环境造成严重污染。

三、再生铝金属是什么意思

再生铝金属是指至少经过一次熔铸或加工并经回收和处理所获得的金属铝。

再生铝的存在形式一般为铝合金。再生铝合金锭的生产过程主要包括分选、预处理和熔炼、铸锭等工艺。首先需要通过分选和预处理,将原料中的塑料等非金属物质与金属物质区分开,并将金属物质中的其他金属分离并分类堆放。

再生铝行业属于上游的原材料行业。其上游主要是供给废铝材料的行业,下游为铝合金压铸件和铸造件的生产企业,终端主要应用在汽车、摩托车、机械设备、通信电子和家电家具行业中。再生铝行业属于再生资源和循环经济的范畴,被列入鼓励类产业。

再生铝的优点介绍

1、环保性能好

再生铝采用废铝进行高温回收,节约了大量的能源和矿产资源,同时也减少了废铝对环境的污染。

2、质量稳定

因为回收的废铝可以经过专业的技术处理,使得再生铝的材质、强度等性能与原生铝相差不大。

3、成本低

相比于原生铝,再生铝的生产成本较低,因为其不需要消耗大量的能源和矿产资源,同时也可以降低处理废铝所需要的成本。

4、节约资源

再生铝行业具有节约资源、减少铝矿资源对外依赖、环保的特点以及经济优势,行业的良性发展具有重大的经济、社会和环境价值,受到了国家政策的鼓励和大力支持。

以上内容参考:百度百科-再生铝

参考资料:溶剂萃取