铜矿资源

铜矿资源（共11篇）

铜矿资源 篇1

随着现阶段我国社会的飞速发展, 我国城市进程化水平正在飞速的提高, 由于铜矿资源的重要性以及应用的广泛性, 这导致人们对于铜矿资源的需求量越来越大, 这在一定程度上还对相应勘查技术水平的提高提出了更高的要求。通过分析我们发现, 随着现阶段我国部分大型铜矿床的开采, 例如, 我国对这一资源的开采已经从西藏扩展到新疆, 尤其是在西北半东湖以及怒江这一带的形成的铜矿资源, 这在一定程度上促进了我国社会以及经济的飞速发展。尤其是现阶段构建社会主义和谐社会的提出, 我们更要重视矿采资源开采工作的进行, 进而为我国的经济发展打下坚实的基础。在此, 本文选择这一课题进行研究。

1 分析铜矿矿区的地质情况

在进行铜矿资源的开采过程中, 最重要的一个环节就是要对矿区的相关情况进行深入、全面的分析, 这一环节工作进行质量的提高, 在一定程度上影响了开采后期工作的进行, 因此, 开采工作的负责人应该十分重视这一环节的进行, 技术人员要根据开采的实际情况进行数据以及参数的调整。首先, 在进行现场布置的过程中, 工作人员要根据前期制定的工作目的进行布置, 同时, 还要通过勘测矿物质进行资源的储存含量进行精准的推算;其次, 为了进一步保障勘查结果的准确性, 技术人员在进行工作的过程中, 一定要根据实际情况, 端正工作态度, 若是技术人在进行工作的过程中出现不合理的操作, 或是忽视某一操作, 这将会直接对勘查结果产生一定的影响;最后, 技术人员在进行勘察的过程中, 要根据工作目的进行合适技术的选择, 同时, 还要对矿物质的形态以及特征进行分析, 比如在矿化作用会对矿石的形成特征及情况产生影响。

2 铜矿特征的理解

要想不断提高我国铜矿勘查工作水平的提高, 其中一个最为基础以及保障就是进行铜矿特征的全面的了解。在进行理解的过程中, 需要对矿产资源进行信息的识别, 进而确定的相应的资源的方法。尤其是存在于铜矿区内部的深部铜矿体, 这种铜矿体通常埋藏在较深的地层中, 会受到勘探技术及勘查仪器设备的影响, 造成勘探信息不完整或出现错误, 加上周围土层掩盖了深层铜矿体内部的信息, 影响勘查成效。为了进一步促进勘察水平的提高, 我们还应该做的一项工作就是高技术含量设备的引入, 尽量的采用一些技术含量较高、性能较好的勘查设备, 要对矿区的一些情况进行全面的勘察, 进而为勘察结果的准确性, 进而为后期的开采工作打下坚实的基础。除此之外, 还应该对矿石的结构进行深入的分析, 对成分进行构造, 进行有害物质以及有利成分的分析, 进而提高后期采矿效率。

3 选择合理的找矿方法

随着现代技术以及经济的飞速发展, 我国地质勘查技术发展水平得到飞速发展, 新的工艺以及技术的正在出现, 因此, 在进行铜矿资源勘察工作的过程中, 要进行找矿方法的筛选。通过分析以及相应资料的查阅, 其主要方法如下:一是数据采集。在进行勘查的过程中, 要合理的使用数据采集技术, 同时, 还要进行重点勘察点, 通过这样的方法, 有效的降低技术人员的工作量, 进而降低工作成本, 进而将勘查区的范围进一步缩小。除此之外, 在进行数据采集的过程中, 还应该将相关数据提供给矿区的负责人;二是物化探查技术的应用。通过这一技术的应用工, 可以较为有效的进行岩石物性参数的勘测, 这为相应开采工作的实施打下坚实的基础。除此之外, 通过这一技术的应用, 还可以进行岩性的性质进行分析, 并能够锁定铜矿资源的具体位置;三是非常规找矿技术的应用。通过以上两种找矿技术的普及, 我们可以发现以上两种找矿技术相对来说较为简单, 能够进行部分铜矿资源的寻找。但对于一些位于较为隐蔽位置的资源, 我们还要采取相应的非常规技术的应用。比如隐伏盲矿或陷伏矿勘察中, 可以应用电化学及地气理论, 通过结合地质条件的发展情况, 勘察到矿化异常信息, 实现深层次铜矿资源勘查的目的。

4 深层找矿预测

通过上文对铜矿矿区的地质情况的分析、铜矿特征的理解以及选择合理的找矿方法这些内容的研究, 我们可以充分了解整个矿区的实际情况, 以及矿体的整体情况以及大小。根据这些资料, 技术人员可以根据地质的实际情况以及化学异常的特征进行科学的铜矿区的预测以及寻找, 要想不断提高技术人员的预测水平, 我们需要注意到以下相关的内容:一是进行矿区地质的分析。在进行铜矿位置选择以及确定之后, 要认真的进行铜矿区地质条件的分析, 同时合理的确定铜矿露天采场的周围情况, 根据其实际情况, 进行矿区边境的划定, 为矿区的正确预测打下坚实的基础。同时, 还要进行矿体情况的分析, 主要是矿体的延伸、上下界限等方面情况, 根据矿区的实际情况, 进行合适勘察位置的选择, 为相应的开采工作的顺利实施提供一定的保障;二是要进行具有价值矿体的发展以及发现。在进行勘查工作中, 要对各个矿体进行整体、合理、科学以及全面的评价, 通过这一科学的评价, 进而选择具有较高开发价值的矿体的选择。例如, 对于铜矿矿体破坏范围较小的断层和破碎带, 应加强其分布范围和规律的研究, 对于铜矿矿体破坏范围较大的断层, 应结合矿区实际情况, 控制断层和产状和断距;三是要在矿区周边进行找矿。随着现阶段的技术飞速发展, 虽然说现阶段的勘查技术水平正在逐步的提高, 但是, 我们也要清楚的意识到, 现阶段关于矿体勘察技术这一方面还是受到经济的发展以及技术水平的限制。这导致在进行实际工作开展的过程中, 技术人员只能开采到一定深度的矿藏。通过分析我们也发现, 铜矿的资源正在逐渐的减少, 因此, 为了满足人们对于铜矿的需求, 我们需要对矿区的周边进行找矿, 并在深层或是边部进行宣召, 并对其中存在的各种物质进行深入的分析, 进而做好相应的深层预测。

5 总结

综上所述, 随着现阶段经济的飞速发展, 人们对于铜矿的需求量正在不断增加, 提高其勘查技术对于满足人们的需求, 具有十分关键的作用, 因此, 我们要重视这一课题的研究。在此, 结合现阶段我国铜矿资源勘查过程中出现的问题以及实际情况进行相应策略的提出, 希望能够不断提高我国铜矿资源的勘探水平, 并起到相应的借鉴作用。

摘要：在我国铜矿作为一种十分重要的资源, 被广泛应用到各个行业, 并在这些行业中发挥着十分关键的作用。我国地域辽阔, 有着极为丰富的铜矿资源, 但其分布极不均匀。因此, 工作人员在进行这一资源勘查的过程中, 往往产生一定的问题, 这些问题的出现在一定程度上影响到我国铜矿资源开采的技术水平。因此, 在进行实际工作的过程中, 勘察人员一定要根据其实际情况进行合适资源以及设备的选用, 同时, 相应的负责人还要积极做好技术管理的工作, 确保工作能够高质量的进行开展。在此, 结合现阶段我国铜矿资源勘查过程中出现的问题以及实际情况进行相应策略的提出, 希望能够不断提高我国铜矿资源的勘探水平。

关键词：铜矿资源,勘查技术,要点探讨

参考文献

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[2]袁桂琴, 熊盛青, 孟庆敏, 周锡华, 林品荣, 王书民, 高文利, 徐明才, 史大年, 李秋生等.地球物理勘查技术与应用研究[J].地质学报, 2011 (11) :1744-1805.

[3]杨少平, 弓秋丽, 文志刚, 张华, 孙忠军, 朱立新, 周国华, 成杭新, 王学求等.地球化学勘查新技术应用研究[J].地质学报, 2011 (11) :1844-1877.

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铜矿资源 篇2

该矿位于智利安托法加斯塔省，已有60年的开采历史，蕴藏量为1800多万吨，铜产量占自立总产量的44.6%。

不幸的是，矿石中同时也含有大量的硫酸盐。载货卡车经常来回矿区，扬起的粉尘中带有这些有毒物质。除此之外，将矿石从壁面分离出来时所进行的爆破，也会产生硫酸盐。矿工整天吸入这些硫酸盐粒子；虽然依照规定，他们在矿坑里工作不得超过三年，每天却仍然冒着死于癌症的危险。面对此一污染，这个地区的其他居民也无法幸免。丘基卡马塔附近的城镇，有高比例的人罹患呼吸道疾病。每年在开发中国家，都有五十万人死于大气中含量甚高的二氧化硫。

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阿舍勒铜矿矿体特征 篇3

【摘 要】阿舍勒铜矿产在火山机构中，由主火山口和侧火山口组成火山群，控制矿化呈区带分布。筒状、柱状矿体延深大至-600米水平仍未封底。矿体自上而下，垂直分带，有规律变化。富矿特富矿产在中部火山蚀变岩筒内。矿化远景可观。

【关键词】阿舍勒 铜矿 火山 蚀变岩筒

【中图分类号】P611 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0010-02

阿舍勒铜矿位于新疆北部，哈巴河县城北偏西31公里处。先后完成普查、详查、勘探。2004年投入生产，产生较好的经济效益和社会效益，为边疆经济建设做出了较大贡献。

近三十年来，随着工作程度不断提高，提出了火山蚀变岩筒成矿新认识，下部矿化根又很深至-600米水平未封底，远景可观。

一、矿体特征

纵观阿舍勒铜矿一号矿产床，在矿区中部1号火山机构，I号矿化饰变带中。南北长2000米，北至21线未封口，南至28线，再至56线钻孔均有矿化。东西宽5-120米包括黄铁矿（化）体，最宽400米，倾向东。上下垂深1600米，至标高-600米未封底。北偏东侧伏。

矿床由三个矿体组成，即1-1矿体、1-2矿体、1-3矿体。1-1矿体在中部下盘，I-2矿体在东侧上盘，1-3矿体在西侧下盘。通过黄铁矿，包括黄铁矿化，连成一体。形似“T”字或者“雨伞”状。形象表示如同一颗大树，上部树梢、中部树干、下部树根。

矿体规模，概括元素含量铜大型、锌中型，金、银、硫大型。伴生多种元素，可综合利用。矿床为海底火山成因，块状硫化物矿床，或者称火山岩黄铁矿型铜矿床。

1.矿体规模、形态、产状（见表一、图1、图2、图3）表一

锌含量：一般2%，高达16.32%，多在矿体中上部。

铅含量：一般1-2%，局部达20%，多在上部重晶石矿内。

银含量：平均（30-40）*10-6，上部垂晶石矿体内高达600*10-6。金含量：平均0.5*10-6，上部垂晶石矿体高达5*10-6。

矿体平均品位见下表二： 表二

矿种 Cu（%） Zn（%） Pb（%） Ag（g/t） Au（g/t） S（%）

5.矿体氧化特征

本区属于构造剥蚀侵蚀区。气候干燥，每年降水量远小于年蒸发量，地下潜水位随季节变化升降幅度很小，一般1.5米左右，最大不超过2米。

矿床氧化带在地表以下，800水平以上，深度100米至120米，见图4。

1）金属硫化物氧化特征

地表1-20线间，金属硫化物已强烈氧化分解，形成针铁矿纤铁矿和黄钾铁矾，局部可减少量孔雀石和兰铜矿。经淋漓后形成疏松状、多孔状、蜂窝状、方格状、空壳状铁帽。取样分析，铁帽中Cu、Pb、Zn、Au、Ag、S含量很低，一般低于工业品位。也有例外，ZK0408孔所见褐铁矿化次生石英岩（地表对应II矿带铁帽），含Au、Ag较高，Au品位（1.33-6.31）*10-6，Ag品位（31.4-90.7）*10-6，值得今后工作注意。

2）重晶石多金属矿体氧化特征

地表7线-5线间、12线-16线，氧化带内主要矿物重晶石，少量金属矿物。在表生作用条件下，重晶石风化成土状、粉末状。金属硫化物氧化物主要主要为孔雀石、兰铜矿、铅矾、黄钾铁矾、白铅矿、胆矾等。还可见微量自然铜、自然银、自然硫、角银矿、赤铜矿、赤铜铁矿、硬锰矿、砷铝铅矾、臭葱石、水胆矾、石膏等十余种表生矿物。氧化矿物种类远多于金属硫化物。

带中重晶石（BaO）品位45%左右；含Cu较低（0.1-0.3*10-2）Zn高（一般不小于1*10-2）达30*10-2；Au、Ag、Pb含量高（Au1.07-18.49*10-6，Ag365-800*10-6，Pb一般1*10-2，最高达22.73*10-2）。

3）氧化过程

铁帽的形成：黄铁矿氧化的结果，其过程为黄铁矿→硫酸亚铁→硫酸铁→氢氧化铁→褐铁矿（铁帽）。

化学式：2FeS2+O2+2H2O→2Fe2SO4+2H2SO4

硫酸亚铁不稳定，在游离氧化作用下，很快变为硫酸铁。化学式：

4FeSO4+2H2SO4+O2→2Fe2（SO）3+2H2O

硫酸铁在弱酸溶液中易水解，形成氢氧化铁。化学式：

Fe2（SO4）3+6H2O→2Fe（OH）3+3H2SO4

难溶的氢氧化铁，析出后，再脱水，变成褐铁矿，残留在氧化带内。

硫化铜的溶解：氧化带各种硫化矿物先氧化成硫酸铜。化学式：CuFeS2+4O2→CuSO4+FeSO4 硫酸铜易溶，向下淋滤。

淋积矿物的形成：当硫酸铜溶液渣在氧化带内向下淋滤，与碳酸盐类矿物相遇时，就可相互交代，生成孔雀石和兰铜矿等。化学式：2CuSO4+2CaCO3+H2O→Cu（OH）2·CuCO3+2CaSO4+CO2↑

3CuSO4+3CaCO3+H2O→Cu（OH）2·2CuCO3+3CaSO4+CO2↑

多宝山铜矿地质资源勘查概况 篇4

矿区出露地层为中奥陶统铜山组, 中、下志留统的八十里小河组和黄花沟组, 中、下泥盆统泥鳅河组、乌奴尔组, 上石炭统花朵山组, 上二叠统八站组, 下白垩统龙江组及第四系。地层在矿区范围内基本为一单斜岩层, 总体走向300度, 倾向北东, 倾角40-60度, 局部地层倒转而向南西倾斜。多宝山铜矿田三矿沟铜矿床的矿种主要为:铜、铁、钼, 伴生金、锌、银、钨、镓、铟、锗和碲等多种有益组分。

矿区内出露的岩石有:凝灰粉砂岩、安山质凝灰岩、角岩、黑云母长石角岩、透辉石石英角岩、大理岩、硅质大理岩、矽卡岩化大理岩、粒状钙铁石榴石矽卡岩、致密状钙铝石榴石矽卡岩、英云闪长岩、绿泥石化花岗岩、蚀变闪长岩、石英斑岩等。这些岩石由于遭受不同期次和不同程度的热动力挤压变质, 岩石的硬度在不同成度上由所变化。岩石软硬不均甚至于破碎形成破碎带;有的岩石经破碎后经风化形成土状。

综上所述, 矿区地层经强烈区域构造、热液蚀变、变质等因素造成岩层产状陡, 纵横向变化大;岩层层理、节理发育, 多出现破碎岩层;岩石软硬不均、软硬互层, 部分硅化强烈, 可钻性级别高达10-12级, 给钻探工作带来一些技术难点:矿区内地下水埋藏深度为2.5-30m。前人资料单孔最大涌水量为0.33-2.36升/秒米。

矿区内普查岩心钻孔结构设计, 在满足地质对岩矿心采取几何尺寸要求的前提下, 着重考虑了矿层岩石的机械物理特性带来的技术难题, 为保证钻孔安全、质量、设计为小口径钻孔结构。应用小口径金刚石钻进技术方法。

根据本矿区岩层各类岩矿的物理机械物性, 岩石可钻性、研磨性与完整程度等, 设计选用三种钻进方法:一是硬合金钻进, 二是普通金刚石钻进, 三是金刚石绳索取心钻进。

根据地层特点与典型钻孔设计结构, 分层钻进技术设计等三个井段:

一是第四系地层开孔井段:松软地层冲积层、堆积层或松散的砂土层开孔时, 使用普通硬质合金钻进。钻孔坍塌严重时, 可从孔口灌注稠泥浆或分段投入粘土球, 捣实后再钻进, 也可使用聚丙烯酰胺低固相泥浆护壁。钻进预定深度后, 及时下入孔口套管。二是钻孔穿透第四系松软地层下入孔口套管后, 换径φ110口径普通金刚石钻进方法, 钻至坚硬基岩后, 下φ108技术套管, 等钻孔主孔段进行绳索取心钻探作技术保证。三是钻进到坚硬基岩, 入下φ108技术性套管护壁后, 由孔深20米左右直至终孔的主井段, 采用S75绳索取心钻进。

开孔○/150mm钻进用短钻具采用干钻方法, 干烧法取心;○/146m m套管下完后换○/110m m金刚石钻头, ○/108m m钻具长为2米, 单管钻进, 当岩心采取率低或下回次不到底时, 采用钢丝合金钻头, 捞取岩心;○/75mm径采用S75绳索取心钻具, 双管单动, 卡簧卡取岩心。

根据本矿区地层岩性特点, 钻孔冲洗液选用普通泥浆和低固相浆洗井。普通泥浆和低固相泥浆应用的孔段分别为:钻孔开孔和钻进到坚实基石之前, 硬质合金和普通金刚石钻进的孔段采用普通泥浆。在下入第二层技术套管护壁后, 使用S75金刚石绳索取心钻进孔段, 采用低固相优质泥浆和无固相冲洗液。

护壁:采用分层护壁技术。在第四系松软地层开孔孔段, 应用高粘度泥浆和套管护壁。在坚硬基岩前普通金刚石钻进孔段, 应用优质泥浆和套管护壁S75绳索取心主孔段, 应用优质低固相泥浆护壁。堵漏:在局部破碎地层钻空冲洗液严重漏失时, 采用水泥护壁堵漏, 灌注水泥前准确掌握漏失层的深度和厚度和大致漏失量以及坍塌层的严重程度, 应用测漏仪测定漏失位置, 必要时用井径仪测量孔径。

根据矿区地质条件, 在钻孔开孔遇第四系地层时, 采用单管、双管单动硬质合金钻具取心工具。在技术过度孔段采用单管、双管金刚石钻具取心。遇坚硬基岩时, 主孔段全部采用S75金刚石绳索取心钻具, 以保证岩心采取率达标。实践证明采取率达到90%以上, 大大高于钢粒、普通金刚石施工工艺。

首先回次进尺应控制在0.5m左右, 在开孔时第四系采取干钻法钻进及取心岩心采取率达100%。○/110mm径钻进破碎层用自制钢丝钻头取心, S75钻具钻进时进尺突然加快, 立即减压, 小泵量继续进尺0.5m停钻提内管。

该矿区普遍存在轻微漏失, 有15%的孔中等漏失, 轻微漏失孔段基本在30-80米, 采取了无固相泥浆提高PAM和CMC加量, 比正常提高30%即可, 且保持住泥浆性能, 通过24小时施工均达到很好效果, 泥浆消耗量0.1m3/3米。中等漏失层采取了无固相泥浆PAM加量提高到正常的2倍, 泥浆粘度达30秒, 比重1.06, 以岩粉在循环过程中能沉淀为标准。检测方法是用手捞取进入原池泥浆无岩粉或含砂率小于4%为宜, 在JZK204-1、JZK107-1取得好效果, 泥浆消耗量降到0.1m3/3m。

打捞内管, 二次投入内管, 差2.50m不到位, 且扫孔泵压升高。为泥状岩层, 手搓成粉末状, 确定此层易坍塌, 处理方法: (1) 无固相泥浆变普通泥浆。 (2) S75钻具, 换P75钻具, S75钻杆换60钻杆, 扫孔到底, 然后进尺, 又换回S75钻杆、钻具。无固相泥浆正常钻进至设计孔深。根据地层合理选择钻头。钻头寿命长, 提大钻次数少。本矿区使用胎体硬度HRC20-25圆弧型钻头, 使用寿命最长, 一般常用此钻头, 在软层、均质硬层进尺效率均较好, 在特硬层使用HRC10-15钻头效果好 (石英含量80%) 。岩心钻探泥浆净化至关重要, 泥浆净化的干净, 能避免烧钻和提高钻头寿命及钻具钻杆的寿命, 同时也减少换浆而节约材料。我们在每个孔开钻前都进行泥浆循环系统规范化管理, 总长大于15m, 形状为“字形, 且每个拐角处挖一个0.40m深0.50m直径的圆坑, 每隔3m加一个挡板, 坡度为1/80-1/100槽深0.25m, 槽宽0.25m一个沉淀池。一个原池, 体积为1m3。每班测含砂率三次, 含砂率近4%时, 立即更换泥浆。

本矿区施工的7个钻孔普遍存在冲洗液漏失现象, 有的钻孔漏失严重, 一直在顶水钻进。对于冲洗液的漏失, 一是地层的因素, 有破碎带和裂隙, 消耗冲洗液;二是套管深度不够, 底部密封不严, 从管外跑水。建议以后施工遇到冲洗液消耗严重时, 要及时调整冲洗液性能, 加大聚丙烯酰胺用量提高粘度, 封堵岩石中的较小裂隙, 减少冲洗液的消耗;套管要坐到完整的岩石上, 在下套管前必须投入粘土球, 以把套管坐实封严, 防止上部孔段及套管外跑水。岩心堵塞的主要原因是所钻地层岩石片理较发育, 钻进过程中岩心容易破碎, 碎屑卡在卡簧座和钻头内台阶之间。防止岩心堵塞一是内管与钻内台阶的间隙合理, 在4-6mm;二是采用SZS-75型液动冲击回转钻具进行冲击回转钻进, 来提高钻进效率, 缓解钻孔弯曲, 降低成本, 增长回次进尺, 减轻岩心堵塞和提高岩心采取率。

地层原因:6-50米之间岩层为硅化很强, 不规则的块状角砾熔岩硬, 进尺时水冲击后成岩粉, 只剩硅化块状的50%, 所以采取率不够;该地层虽然很软但存在硅化很硬的不规则的块状物, 容易出现堵塞现象, 操作人员经验不足判断不准确, 已经堵塞还在钻进, 致使岩心推没或不足。之所以能进尺, 是岩石松软, 钻压大。施工中必须解决该区复杂地层存在技术问题, 这些岩石可钻性在6-12级, 岩石节理发育, 构造破碎带及断层较多并变化频繁, 岩芯采取率和钻进效率较低, 钻孔不同程度的存在塌、掉、漏等问题。为此, 钻孔施工中应正确处理钻孔稳定、下套管工艺、提高采取率、提高钻进效率等问题, 以实现钻探生产优质、高效、低耗、安全。

摘要：多宝山铜矿床位于嫩江县北部, 矿区位于小兴安岭西北部段西南山坡, 属低山丘陵地形, 海拔350-570米, 相对高差一般为30-70米。区内季节性冻土发育, 深度约0.8—2.1米, 结冻期为九月中旬-翌年五月底。

关于安庆铜矿生产勘探的若干思考 篇5

关键词：安庆铜矿；生产；勘探

中图分类号： P624 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）28-176-2

0 引言

生产勘探是在地质勘探的基础上与采掘工作紧密结合的矿床勘探工作。主要目的是提高矿床勘探程度，达到储量升级，并查明一切矿床资源，直接为采矿生产服务。其成果是进行采掘生产、编制矿山生产计划、进行生产矿量平衡及采矿生产地质管理的依据。本文主要针生产勘探在安庆铜矿的实际运用，进行综合阐述，提出若干思考和建议。

1 安庆铜矿生产勘探简介

1.1 矿山介绍

安庆铜矿位于扬子准地台下扬子台拗北西侧，怀宁凹褶断束的中段，百子山倒转背斜北端东翼。为长江中下游铜铁成矿带中一个矿集区。出露及钻孔揭露的地层均为下三叠统南陵湖组、中三叠统月山组和铜头尖组，接触关系均为整合接触。区内主要分布有两个岩体，东部为总铺闪长岩体，西部为月山闪长岩体，为燕山早期中浅成多枝状岩株，平面呈似鸡冠状分为四枝，地表出露面积约11k㎡。岩性为闪长岩、石英闪长岩。岩石同位素年龄测定为1.25亿年。月山岩体与安庆铜矿的成矿关系密切。安庆铜（铁）矿床包含东、西马鞍山矿段及马头山矿段，位于月山岩体东枝东部接触带，为一隐伏接触交代矽卡岩型铜（铁）矿床，受构造、岩性等复杂因素控制，经过多期多阶段叠加矿化。矿床东西长约2400米，南北宽约40～345米。

1.2 矿山生产勘探介绍

安庆铜矿生产勘探分为地质探矿和生产探矿，生产矿山地质探矿的目的，是为满足矿山生产和建设发展对资源的要求，不断扩大地质储量，积极探寻新的矿产资源，延长矿山服务年限，最大限度地发挥矿山的地质经济效益和建设投资效果。同时，通过地质探矿，进一步开展矿床成矿理论和成矿规律的研究，指导矿区新的地质探矿工作的开展。矿山生产探矿的目的在于提高矿床勘探程度，准确圈定矿体形态，深入研究矿床地质特征，不断增加工业储量，为采矿单位设计和编制采掘技术计划提供可靠的地质依据。

依据矿床具体地质条件、矿山生产技术条件及经济因素，安庆铜矿生产勘探工程主要采用的是钻探（坑道钻探），辅以少量的坑道勘探和坑钻组合勘探。生产勘探的网度以满足采掘设计及施工的要求为目的，根据探采对比法确定，钻探实际控制工程间距在15～25m×15～20m。坑下钻探采用沿勘探线分中段分别布置扇形孔进行控制矿体。坑内扇形钻孔探矿硐室布置在矿体的上盘。中段高度与安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿法相适应（分别为-400米、-460米、-580米、-700米、和-820米），坑内扇形钻孔的施工倾角范围+45°～-90°。

2 对当前生产勘探工作的建议

2.1 生产勘探设计阶段

生产勘探设计是矿山年度生产计划组成部分之一，通常每年进行一次。根据矿山生产实际需要也应有短期补充设计。生产勘探设计除了确定生产勘探范围、对象、储量升级；拟定生产勘探方案，提供设计图纸；预计生产勘探成果。还应该确定工程量、人员、设备、材料和费用；最后编写生产勘探设计说明书。

生产勘探设计的主要内容包括：

①文字说明：上年（季）生产勘探工作完成情况；本年（季）生产勘探任务及其依据；勘探设计范围及设计区段矿床地质概况；设计区段矿体规模、形状、产状、埋藏条件及空间位置、矿石质量及其分布变化特征；生产勘探总体方案及其依据，勘探工作及工程量统计；生产勘探工程施工方案，重点工程施工时间，施工注意事项；预计储量计算及矿量平衡统计，预计经济技术指标；矿床和勘探地段的开采技术条件，必要时阐明矿床水文地质条件及影响工程施工的工程地质条件。

②设计附图：中段地质平面及工程布置图、勘探线剖面或地质剖面图、矿体纵剖面或垂直纵投影图。设计图纸的比例尺应与矿山较小比例尺的原图相一致。

③设计附表：一般有年度生产勘探工作计划统计表、年度生产勘探工程作业量计划表、勘探工程施工顺序表、年度预期地质储量及生产矿量平衡变动表。

2.2 生产勘探施工阶段

生产勘探施工应在设计完成并经审批后开始组织进行，凡未经设计及未按规定审批同意的设计（包括补充设计），不得组织施工。已审批同意执行的设计亦不得随意修改。

①施工的准备。生产勘探施工前，设计人员应向负责施工管理的地测人员交代设计任务和方案。地测人员亦须实地了解施工地段地质构造、矿体和影响施工的各种地质问题。设计人员还须向组织施工的工程技术单位交代设计规定任务，规定的施工工程种类、数量、方向、技术规格与要求，施工应达到的目的和期限。为保证施工按设计科学地组织实施，应事先编制施工进度图、表。

②施工中的管理。各类工程在测量人员开门给点后即进入施工过程。工程施工中，施工技术管理和地质人员应不断观察、了解和检查工程施工情况，及时测量、编录和取样，不断收集整理所取得的各类地质技术资料，分析研究和总结有关规律，指导工程顺利施工。施工中如遇到现场难以解决的问题，应及时提出和研究解决；遇到地质、技术条件有意想不到的变化，因而必须调整修改设计时，应及时研究提出修改意见，按规定权限报请上级审批后予以修改。

③施工的验收。生产勘探工程施工中，每月或定期对所完成工程或工作进行验收。每项工程结束或达到目的后，对工程单体进行验收。全部设计工程施工结束或达到目的后，应组织全面的竣工验收。单工程验收的主要内容是工程的质量、数量是否按设计规定要求完成。生产勘探工作全面验收的主要内容是各项工程的种类、质量、数量及所有技术经济指标，施工是否按设计全面完成，是否达到规定目的要求。各项工程、工作及生产勘探全面验收完毕后，均应及时向有关主管部门做书面报告。

2.3 生产勘探结束阶段

生产勘探结束则应提交正规总结说明书，跨年度的生产勘探对当年任务完成情况应简要反映在下年度生产计划中或在年度储量审批时作简要说明，整个地下采矿中段的生产勘探结束后，再提交全面总结报告。

生产勘探总结报告的主要内容包括：

①前言：生产勘探设计规定的工作任务、要求、勘探工作期限，完成的总工作量，取得的主要成果。总的任务完成情况，勘探费用及总的技术经济指标。

②生产勘探地段地质情况：坑口、露天采场及勘探中段、地段的地质构造条件；矿体的数量、编号、分布；各矿体的产状、形状、厚度、延深；矿石有用及有害，主要与伴生或共生组分的含量和分布富集规律，矿石工业类型及技术品级的划分与分布；生产勘探地段的水文地质和工程地质条件等。

③勘探工程及工作质量评述：按设计规定及规范条例的要求一一衡量。

④储量计算：矿石工业指标及其改进。原储量级别及数量；升级及新增储量级别及数量。储量计算的原则、方法、块段划分；储量计算参数及计算结果。

⑤结论：生产勘探获得的各项成果及新的认识，勘探质量及技术经济效果评价。勘探存在的问题，工作经验教训，今后工作的意见。

附图：生产勘探工程分布及地质平面图，勘探线剖面图，矿体纵投影及储量计算图，钻孔柱状图和各类工程素描图等。

生产勘探总结报告须报上级主管部门审批后，其成果才能提供生产使用。

3 结束语

生产勘探工作是矿山生产过程中一项重要的日常工作，也是矿山能否长期可持续发展的根本保障。因此，要合理高效的开展矿山生产勘探工作，有针对性地对生产勘探设计进行修订和完善，及时全面掌握生产勘探施工的各项进程，为矿山生产提供技术支持，使矿山发挥最大综合效益。

参 考 文 献

[1] 侯德义，李志德.矿山地质学[M].地质出版社，1993.

[2] 陈国山，张爱军.矿山地质技术[M].冶金出版社，2010.

中国铜矿分析文献评介 篇6

物质的化学组成是矿产资源基础的资料, 我国高度重视铜矿石、铜精矿相关标准的制修订工作。1983年就制订了“铜精矿化学分析方法”国家标准 (GB/T 3884.1~3884.13) , 1993年制订了“铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法” (GB/T14353.1~14353.16-1983) , 2000年、2012年两次对“铜精矿化学分析方法”国家标准, 2010年对“铜矿石、铅矿石和锌矿石化学分析方法”进一步修订。截止目前, 我国研制有用于铜矿石分析的8个铜矿石国家标准物质 (编号GBW 07169、GBW07170、GBW07233、GBW07234、GBW (E) 070073~070076) , 和铜精矿分析的1个铜精矿国家标准物质 (编号GBW07166) 。

20世纪90年代以来, 地质分析技术经历两次重大变革, 以电感耦合等离子体发射光谱/质谱法 (ICP—AES/MS) 和X射线荧光光谱法 (XRF) 为主的现代多元素分析技术已成为地质材料分析的主导技术, 铜矿分析的技术方法也产生了重大飞跃。本工作收集了1989年以来中国铜矿分析技术与方法的有关文献108条, 对其中的现代多元素分析技术方法进行了重点评介。结合相关的国家标准分析方法和国家一级标准物质, 讨论了铜矿分析技术的未来发展并提出相关建议。

1 铜矿分析方法文献

新中国成立以来, 我国分析工作者对铜矿的分析方法进行了广泛研究, 积累了丰富经验, 不断取得一系列阶段性成果。分析方法国家标准的制、修订, 铜精矿、铜矿石国家标准物质的研制, 就是这些成果的集中体现。

本文收集了1989~2012年我国分析者所发表的磷矿石分析技术与方法的国内期刊文献共计108条。其中单个组分 (元素) 分析方法文献70条, 传统的多个组分连测方法的文献9条, 现代多元素同时分析方法文献29条。具体列于表1~表3。

(1) AAS—原子吸收光谱;XRF—X射线荧光光谱;ICP-AES—电感耦合等离子体发射光谱;AFS—原子荧光光谱;HG-AAS—氢化原子吸收光谱。

2 分析方法及文献评介

铜矿属于高值商品, 我国分析工作者对其组分分析十分感兴趣, 研究一直没有停止, 分光光度法、滴定法、重量法、原子吸收光谱法等单组分分析方法都已经有了深入的研究, 分析技术已经非常成熟, 20世纪90年代以来, 仍有很多研究者对这些方法进行改进优化。同时, 多元素同时分析技术得到迅速发展和广泛应用, 反映在文献上的特点是:单个组分 (元素) 测定的方法减少, 整个文献量也减少。1989~2012年我国分析上作者发表的铜矿多元素同时分析的文献29篇, 其中AAS l篇, 分光光度法1篇, 极谱法2篇, AFS5篇, ICP-MS1篇, ICP-AES 13篇和XRF 6篇。20世纪90年代后ICP-AES和XRF在地质实验室得到广泛应用。本文将不再评介单个组分和多 (2~4个) 元素连测的传统分析方法, 仅评介现代多元素分析技术方法及相应文献。鉴于ICP-AES和XRF方法已是现代地质分析的主导技术办法, 也是以下要评介的重点。

2.1 电感耦合等离子体发射光谱法

等离子体发射光谱分析法是原子光谱分析技术中, 以等离子体炬作为激发光源的一种原子发射光谱分析技术。其中以电感耦合等离子体 (inductively coupled plasma, 简称为ICP) 作为激发光源的原子发射光谱分析方法 (简称为ICP-AES) , 是光谱分析中研究最为深入和应用最为广泛、有效的分析技术之一。从ICP光源的特点和ICP直读仪器的发展来看, ICP-AES分析法是冶金分析中一个很理想的分析方法, 特别是高分辨率的ICP仪器更适合于各种冶金物料、复杂基体的冶金产品的直接测定, 可以减少样品的前处理操作。因此, 在矿产品元素分析上应用日益广泛。随着ICP仪器的普及, 应用领域不断扩大, 公开报道才增多起来。最近十来年在国内矿产品、冶金分析刊物上发表的应用报告明显增多。

王静萍使用盐酸、硝酸、氢氟酸溶解铜矿石, 采用ICP-AES法测定其中的主要成分和次要成分[89];马红岩用微波消解处理矿样, ICP-AES法测定了进口铜精矿中的有害元素[94];陈昌骏等采用主量元素匹配法来消除基体干扰, 建立了氢化物-原子荧光光谱法同时测定铜精矿中砷、锑、铋的方法[95];杨红生、卢秋兰研究了铜精矿的样品处理技术, 采用ICP-AES法测定, 建立一种同时测定砷、锑、铋、铅、锌、钙、镁含量[96];陈永欣, 黎香荣等对铜精矿、铜矿石等含铜物料展开了系统研究, 探讨了不同样品前处理方法, 不同元素的测定条件, 建立了一系列的ICP-AES检测方法, 囊括了多个元素的测定, 具有很好的推广意义[98,100,101,108]。

2.2 X射线荧光光谱法

X射线荧光光谱法与原子吸收、ICP等分析方法相比, 最大的优点是能对样品中含量大于10ppm~100%的主、次和微含量进行准确的定量分析, 并能对未知样品进行无标样的近似定量分析, 为选择合适的定量方法提供指引。XRF能分析卤族元素, 应用范围最广, 分析成本最低, 分析周期最短。同时样品制备简单, 可直接对固体、粉末和液体等样品进行非破坏性测试。可对金属材料、非金属材料、玻璃熔珠样品、块状样品、粉末压片样品、松散粉末样品及液体样品进行定性、定量及无标样分析。XRF用于地质材料分析主要有两种制样方法:直接粉末压片和硼酸盐熔片制样。两种制样的优缺点是很明显的:前者简便, 经济, 不使用任何化学试剂;但当由于样品的粒度效应使某些元素 (主要是高含量的轻元素) 的测量达不到所需要的精密度时, 则不得不采用熔融制样来减小粒度影响以保证测定精密度和准确度, 而这是以灵敏度降低、某些元素因挥发而不能测定和制样成本提高来换取的。

表3所列的6篇XRF文献中, 有2篇文献采用熔片制样, 3篇文献采用压片制样, 1篇使用熔片、压片两种制样方法。文献[82]是较早的把XRF应用到铜矿分析上的工作, 加入内标元素Co O, 混匀烧结后粉碎压片分析, 对主量元素Cu、Fe等进行定量分析, 与化学法符合较好。文献[86]建立一种有效的数据处理办法, 压片制样, 可对8种元素进行半定量分析, 满足不同类型铜精矿快速分析要求。文献[105]采用研磨细后压片法制备样品, 较好地降低了颗粒度效应和矿物效应的影响, 用经验α系数法校正基体效应和元素间相互效应, 提高了元素分析的灵敏度, 各微量组分的相对标准偏差小于5%, 能够满足一般铜矿和铜精矿的微量组分的分析要求。铜矿多为硫化物矿, 通常是Cu FS2组成式, 还有其它少量硫化物, 如As2S3、Pb S低价态的S和As、Pb等元素, 高温熔融会使铂金坩埚、铂黄合金坩埚合金化 (失去光泽) , 熔融玻璃片在室温下还易出现破裂, 这是硫化物矿样品熔融制样一大难题。文献[88, 91, 103]采用硝酸钠低温预氧化处理, 以硼酸盐混合物作溶剂, 溴化锂作玻璃片脱模剂, 能顺利熔融制取满意的玻璃熔融片, 较好地解决铜精矿玻璃熔片法测定的难题。

2.3 文献评介

1989~2012年的24年间发表的7篇磷矿石ICP-AES多元素分析文献中, 无论从方法精密度还是所测定元素的选择, 较早的文献[85]仍是最经典的, 而陈永欣等的工作是较系统测定各种常规杂质元素的文献;1989~2012年间发表的6篇XRF文献中, 经典是玻璃熔片讨论的文献[88], 较好地解决了XRF准确定量分析的样品处理问题, 而压片制样方法当属“绿色分析技术”, 符合当今的环境理念, 也是值得关注的。铜矿主、次量元素分析应以XRF为主;而众多痕量元素测定, ICP-AES更有优势。

3 讨论与建议

(1) 目前, 当今ICP-AES/MS和XRF已成为地质材料分析的主导法, 铁矿石、锰矿、铬矿等商品的ICP-AES和XRF分析已列为国家标准。随着该类仪器应用技术的不断进步, 应尽快制订以现代多元素同时分析方法为主的铜矿分析方法的国家标准, 以与现代的主流分析技术相适应。诚然, 我国小规模铜矿企业数量大, 传统的铜矿化学分析也还是需要的, 然而我国铜矿产业正面临着产业结构调整、技术升级、提高资源利用率和保护环境的紧迫形势, 包括制订铜矿多元素分析在内的中、低品位磷矿资源的开发和综合利用的新技术方法必将得到快速发展。

(2) 我国铜矿石国家标准物质较齐全, 但仅有的1个铜精矿国家标准物质, 缺少不同矿种的铜精矿标准物质。我国虽是个铜矿资源消费大国, 铜矿资源的综合利用迫在眉睫。铜矿的多元素分析 (包括综合利用和环境评价相关元素) 将会日益受到重视。因此, 增加已有标准物质 (定值组分只有15个) 的定值组分和研制包括更多元素的新标准物质都是需要的。

摘要：收集了1989～2012年中国铜矿分析技术与方法的文献108条, 其中单个组分 (元素) 分析方法文献70条, 传统的多个组分连测方法的文献9条, 现代多元素同时分析方法文献29条。20世纪90年代以来, 多元素同时分析技术得到迅速发展和广泛应用, 电感耦合等离子体发射光谱 (ICP-AES) 和X射线荧光光谱 (XRF) 已成为当今铜矿多元素分析的基本的有效的技术方法。结合目前中国铜矿分析的国家标准分析方法和现有的铜矿国家一级标准物质, 提出了应尽快制订以现代多元素同时分析方法为主的铜矿分析方法新的国家标准, 以与现代主流分析技术相适应;研制新的具有更多特性量值的铜精矿标准物质, 以满足铜矿资源综合利用研究的需求。

某铜矿联合选冶工艺探讨 篇7

铜是与人类生活最为密切的有色金属之一,其需求量稳步增长,铜的产能逐步释放,2013年全世界铜精矿的产量(含铜量)为1 832万t,创年产量历史最高水平。我国是世界第一大铜生产国,2013年精铜生产量683.88万t,也是第一大铜消费国,2013年精铜消耗量983.01万t。我国铜资源匮乏,仅占世界的4%,特点为三多三少,即贫矿多,富矿少;共生、伴生矿多,单一矿少;难处理矿多,易处理矿少。由此,大力开发处理低品位、复杂难处理铜矿技术对增加铜产量、缓解铜的供需矛盾,增强我国在国际铜市场上的竞争能力是十分必要的,研究高效提铜的选冶工艺,是当前提高资源利用率的有效途径[1]。本文将针对我国南方某大型低品位铜矿的大规模开发扩建方案进行选冶工艺比较,探讨高效利用资源的最佳途径。

2矿石性质

2.1矿石组份

该铜矿体赋存于潜水面以下原生带中,矿石主要有价成份为铜(Cu),伴生有金(Au)、银(Ag)、硫(S)、明矾石、地开石等有益组份,有害组份主要为砷(As)。砷主要赋存在金属硫化物硫砷铜矿、块硫砷铜矿中;有微量的砷赋存在黝铜矿中形成砷黝铜矿变种;还有微量的砷可能赋存在黄铁矿中。

矿石的自然类型简单,主要为花岗岩型硫化铜矿石,其次为隐爆碎屑岩型硫化铜矿石和英安玢岩型硫化铜矿石。矿石中金属矿物主要以黄铁矿、辉铜矿一蓝辉铜矿为主。脉石矿物绝大多数为石英,其次有少部分粘土矿物。主要铜矿物为蓝辉铜矿、辉铜矿、铜蓝、硫砷铜矿等,矿石中主要矿物的相对含量见表1。

2.2矿石品质

该铜矿体厚大,矿石平均铜品位0.35%,生产实践表明,不同的品位对浮选及堆浸工艺指标的影响较大,利用“Datamine矿业系统应用软件包”将矿石按铜的品位进行分类,结果如表2所示。

注:地质模型中的Ag、S数据不完整,表格中的Ag、S品位取自组合样的分析数据。

3选冶工艺

目前,硫化铜矿的提铜工艺主要有两类:“破碎一湿法生物堆浸一萃取一电积工艺”和“破碎一磨矿一浮选一火法冶炼工艺”,两种工艺都有其特点,具体采用哪类工艺需根据建设条件综合考虑,随着条件的变化,也有矿山生产中实现工艺转型的,比如,鉴于成本的考虑,美国莫伦西(Morenci)铜矿山就是常规的“碎磨浮选一精矿冶炼工艺”向“浸出一溶液萃取电极工艺”过渡的典型实例[2]。

为开发该铜矿资源,前期完成了大量的试验研究,重点进行了湿法生物浸出产出阴极铜和浮选产出铜精粉的试验研究,并成功实现了这两种工艺的工业化生产。这些数据为今后矿山铜矿资源大规模的扩产开发积累了宝贵的经验,也为选冶工艺的经济比较提供了可靠了基础数据。本文将在试验研究与生产实践的基础上,针对湿法生物堆浸工艺和碎磨浮选工艺进行技术经济比较。

3.1湿法生物堆浸工艺

人类对微生物浸矿技术的认识和深入研究是从1947年美国人Colmer发现细菌的氧化作用开始的。从世界上第一座铜的微生物堆浸工厂于1950年在美国的Kennecott铜业公司建成投产,目前世界微生物湿法冶金产铜的比例约为25%。

我国对微生物浸矿技术方面的研究是从20世纪60年代末开始的,并已先后在铜、金、铀等金属的生产应用中取得成功。1992年江西德兴铜矿采用微生物堆浸1 000t低品位铜矿的工业试验投入生产,开创了我国利用微生物浸取矿石中铜金属的先例,1997年江西德兴铜矿大型堆浸厂(设计年生产能力2 000t阴极铜)的投产标志着我国微生物浸铜技术有了重大进展,目前已投入大规模生产[3]。

硫化铜矿石的湿法生物堆浸工艺流程一般由矿石准备、堆浸、萃取、电积等工序组成,见图1所示。

(1)采用生物堆浸提铜工艺的主要优点。①流程短,可在矿山附近直接产出阴极铜,基建投资省。②操作相对简单,可实现较粗粒级的堆存,能耗低,生产成本低。③对铜矿石的适应性强,可以处理难选复杂矿石和边际品位的低品位矿石、废石等。④反应温和,作业环境友好,且能有效防止含砷、硫气体对大气的污染。

(2)采用生物堆浸提铜工艺主要缺点。①生物堆浸的影响因素较多,如矿石粒度、温度、充气、pH值、雨水等。②铜浸出率较低,且仅对目标矿石的单一元素,一般不能综合回收伴生或富含的有价元素,精矿收益较低,不利用资源的综合回收。③面临“降酸降铁”将增加生产成本。生产中浸出液、萃余液、贫电解液形成闭路,循环利用,导致酸和铁等杂质的不断积累,若进入堆场,将造成堆中有机物积聚,将影响浸矿微生物的环境。若进入萃取系统,将影响萃取效率;若进入电积系统,将引起阴极铜的质量。④该工艺对环境的主要污染是水污染,需重点加强排水防洪、泥石流防治及环保等设施。

该矿区位于亚热带地区,夏长冬短,春季多雨,夏季多有暴风雨,气候较为复杂。堆浸面积大,存在季节性水量平衡问题。在雨季,浸出液水量膨胀,使得进人萃取一电积作业的合格液中Cu浓度降低,影响萃取一电积作业的效果,严重时将萃余液外排,既污染环境又损失金属量。如2010年7月,该矿区连续降雨,造成厂区溶液池区底部黏土层掏空,污水池防渗膜开裂,导致9 100m3的污水顺着排洪涵洞流入汀江中,发生重大渗漏事故[4]。

3.2碎磨浮选工艺

硫化铜矿石的碎磨浮选工艺流程一般由矿石准备一浮选一脱水一火法冶炼等工序组成,见图2所示。影响浮选指标的主要参数:矿石性质、单体解离度、药剂种类与用量、矿浆pH值等。

(1)采用浮选一火法冶炼工艺的主要优点。①有成熟的工艺及设备,对气候的适应性强,技术风险小。②资源的综合利用率高,浮选能产出富含金、银的铜精矿粉和硫精矿粉。火法冶炼中,可在阳极泥中回收金、银,且可副产大量的硫酸。③尾矿中的有益组分存在进一步利用的可能,如明矾石等。

(2)采用浮选一火法冶炼工艺的主要缺点。①对于目标矿物的单体解离度要求高,需细碎细磨,能耗高,生产成本高。②流程长,生产环节较多,需建尾矿库储存大量细粒级尾矿,投资大,尾矿库的移民安置也存在一定的社会风险。③铜砷分离是难点,目前只能借助火法冶炼除砷,而含砷含硫烟气是大气的一种污染源之一。④对工艺场地的要求高,基建期大型设备的运输,生产期间需要运入大宗材料和运出精矿产品,要求配一定等级的公路。

4经济比较

该矿储量大,低品位矿石多,若进行大规模的开采,首先需要确定合理的经济边界品位,以及不同品位矿石的合理选冶工艺。

针对湿法生物堆浸工艺和碎磨浮选工艺的特点,为尽可能地充分发挥各自的优势,确定不同品位矿石处理最佳的工艺路线,进行了不同铜品位的矿石(1t原矿)选冶工艺方案的技术经济比较,以确定不同品位矿石处理最佳的工艺路线。

4.1比较的基础

(1)采矿外包,露天开采,矿石开采成本分析见表3所示。

(2)根据试验研究和生产实践,浮选产品为含金、银的铜精矿粉,以及硫精矿粉;堆浸方案产品为阴极铜,其产品的经济指标见表4所示。

注:资源税按利用矿石量计算;废石的成本按剥采比1.86,折合至原矿。

4.2选冶工艺技术指标

根据试验及工业生产实践的考察数据,处理1t原矿采用碎磨浮选工艺技术指标见表5所示,处理1t原矿采用湿法堆浸工艺技术指标见表6所示。

4.3选冶工艺方案经济指标

以财务生产报表为基础,以生产作业为单元,对选冶工艺进行成本分解,分析结果见表7和表8所示。其中资源补偿费取费说明如下。

(1)Cu品位≥0.4%的工业矿石按规定缴纳,综合利用未达工业品位的低品位铜矿(品位0.25%～0.40%)减免90%的资源补偿费,综合利用含铜废石(品位<0.25%)免缴矿产资源补偿费;铜矿中伴生的微量金、银及尾矿综合利用回收的硫精矿免缴矿产资源补偿费。

(2)阴极铜资源补偿费=阴极铜销售收入×费率(2%)×采选冶联合企业调整系数(80%)×铜矿回采率系数。

4.4经济比较分析

不同铜品位的矿石选冶工艺方案经济比较结果见表9所示。

由分析可知:若碎磨浮选工艺与湿法堆浸工艺作为两个独立的方案,随着原矿石Cu品位的提高,两方案的盈利能力都随之提高,相对于堆浸工艺,浮选方案的优势将越来越明显。在处理低品位矿石时,堆浸方案略有优势,但其经济入堆Cu品位应大于0.19%;在处理高品位矿石时,则浮选方案更有优势,其经济入选Cu品位应大于0.18%。

注:1t精矿粉脱水的成本按16元计算。

注:萃取及电积1t阴极铜的成本按4200元计算。

在实际生产过程中,不宜入选的低品位矿石(αCu≤0.18%)亦将发生剥离费用,因此,若考虑将低品位矿石进行堆浸时不再计入矿石成本,则最低的经济入堆Cu品位仅为0.09%。

综合考虑到境界内不同品位的矿石总量,需合理匹配浮选工艺与堆浸工艺的规模,建议入堆入选的分界品位为0.25%,即低品位铜矿石[0.10%～0.25%)经破碎后进行生物堆浸一萃取电积工艺,得到产品阴极铜;大于0.25%的高品位铜矿石经破碎、磨矿分级后进行浮选,得到含金、银的铜精矿、硫精矿产品。

5结语

(1)采用选冶联合工艺是处理该露天铜矿的最佳方式。低品位铜矿石进入堆浸工艺,高品位铜矿石进入浮选工艺,能降低矿山经济的开采边界品位,提高资源的利用率。

(2)矿石选冶临界品位的确定受诸多因素的制约。采用联合工艺,火法冶炼产生的硫酸可用于湿法堆浸,同时,在今后的生产实践中,企业也可根据产品的销售价格及生产的工艺指标情况,适当调节入堆和人选的矿石品位及处理量,可实现企业综合效益的最大化。

参考文献

[1]张茜,张彬,代婕,等.铜的湿法冶金研究进展[J].广东微量元素科学,2011,18(7):10-14.

[2]冈本秀征.铜堆浸的现状和将来[J].国外金属矿选矿,2004,41(7):4-9.

[3]张贵文,孙占学.微生物堆浸技术的现状及展望[J].铀矿冶,2009,28(2):81-83.

一例未知铜矿的鉴别研究 篇8

X射线衍射仪与X射线荧光光谱仪已广泛应用于矿物分析[4,5,6,7,8,9,10],X射线粉末衍射分析技术应用于晶体结构鉴别已近一个世纪。它通过与标准物质晶格间距的对比来确定未知晶体类型[11,12]。矿物学家已广泛应用此技术进行矿物物相分析[13]。通过分析未知样品中不同晶体结构的组分,与实际生产工艺对比,可推测样品来源。X射线荧光光谱分析技术广泛应用于主次元素含量分析,具有精确度、精密度高的优点[14,15]。X射线衍射仪与X射线荧光光谱仪联合应用于矿物分析,已有广泛研究[16,17]。本文结合X射线衍射与荧光技术,根据已知元素种类和物相结构,综合物质物理、化学及结构特征,对物质属性进行判断[18,19,20,21,22],为海关检验监管提供了技术资料。

1 实验内容

1.1 仪器设备与试剂

碳硫分析仪(CS230,LECO Co.,America),压片机(HERZOG,SIMENZE Co.,Germany),研磨机(PM400,L,Germany)X-射线荧光光谱仪(S4 PIONEER,BRUKER AXS Co.,Germany),X-射线衍射仪(D8 ADVANCE,BRUKER AXS Co.,Germany),电感耦合等离子体发射光谱仪(Vista Pro,Agilent,America)。

微晶纤维素(柱层析,国药集团有限公司),盐酸(GR,北京化工厂)

1.2 样品制备

样品缩分后利用行星式研磨机在350r/min下研磨20min,制备成粒度小于0.15mm的分析样品。将分析样品于105℃下预干燥,置于干燥器中备用。

1.3 水分和烧失量测定

称取约10.0g分析样品(精确至0.0001g),在105℃干燥至恒重,损失的质量为水分(M)。

称取约2.0g预干燥样品(精确至0.0001g),在1000℃灼烧至恒重,此时的质量变化为烧失量(LOI,干基)。

undefined

M:水分;LOI:烧失量;m1:干燥或灼烧前分析样品质量(g);m2:干燥或灼烧后分析样片质量(g)。

1.4 元素分析

准确称取8±0.0001g预干燥样品于研磨罐中,加入2.0±0.0001g微晶纤维素,放入研磨机,在200r/min下混匀20min,然后将混合物放入压片机,压制成片,利用X-射线荧光光谱无标样分析方法(MultiRes-Vac34))分析样片成分含量。

其中,铜利用碘量法测量[23];碳、硫用高频燃烧红外吸收法进行测量[24],Pb、Cd、Hg、As利用电感耦合等离子体发射光谱进行测量[25]。

在荧光评估程序中将化学法得到元素含量进行修正,以减少元素之间的干扰,得到样品全元素分析结果。

1.5 物相分析

将分析样品在1000℃灼烧制得灼烧后样品,利用盐酸溶解分析样品并过滤制得酸溶解后剩余样品。分别对分析样品(1#)、灼烧后样品(2#)、酸溶解后剩余样品(3#)进行X射线衍射分析。将样品装入样品槽,压实压平,扫描获取X-射线衍射图谱,扫描条件为:铜靶(λ=1.5406Å),扫描速度0.5s/step,0.02°/step,测角范围5°～90°。

2 结果与讨论

2.1 外观及理化特性

样品呈黄褐色块状和粉末,部分块表面可见明显绿色物质,没有磁性,见图1。

样品水分为1.98%,烧失量为5.34%;样品中主要含有硅、铁、铜、钙、锌、镁、铝等元素见表1。从表1可以看出,样品中应存在碳酸盐类矿物并且部分矿含物含有结晶水,同时含有铜的组分,但不以硫化铜矿物为主。

2.2 物相分析

分析样品(1#)、1000℃灼烧后样品(2#)、酸溶解后剩余样品(3#)的衍射谱图见图2,图中字母A、B……F分别表示图谱中的某一组特征衍射峰。三种不同状态样品的物相变化见表2。

A组特征衍射峰在三个衍射图谱中都存在,标准衍射数据库中石英(Quartz,01-079-1910)和其匹配,元素分析也表明样品中存在大量的硅,判断样品中存在石英矿物,而且石英相在样品的处理过程中不会发生变化;

B组特征衍射峰在三个衍射图谱中都存在,标准衍射数据库中钙铁榴石(Andradite,01-074-1559)和其匹配,钙有被锰、镁、锌等取代的类质同象现象;铁有被铝取代的类质同象现象);

C组特征衍射峰只有在分析样品衍射图谱中存在,标准衍射数据库中孔雀石(Malachite,00-041-1390)和其匹配,灼烧和酸溶均可将孔雀石相去除;

D组特征衍射峰只有在分析样品衍射图谱中存在,标准衍射数据库针铁矿(Goethite,01-081-0463)和其匹配,灼烧和酸溶均可将针铁矿去除;

E组特征衍射峰只有在灼烧后样品衍射图谱中存在,标准衍射数据库四氧化铁铜(Cuprospinel,00-025-0283)和其匹配,说明灼烧分析样品生成了四氧化铁铜。

2.3 磁性变化

分析样品没有磁性,但1000℃灼烧后样品表现出强烈磁性,表现出磁性的应该是衍射分析得出的四氧化物—CuFe2O4。实验利用氧化铜和三氧化二铁试剂混合高温灼烧,灼烧后产物具有强磁性,利用X射线衍射分析灼烧后混合物,衍射图谱(如图3所示)表明生成了四氧化物CuFe2O4,证明了样品磁性变化的原因。

综合三个不同状态样品的物理化学特性及衍射分析,样品中铜主要以碳酸盐形式存在,样品主要物相包括石英、钙铁榴石(钙有被锰、镁、锌等取代的类质同象现象;铁有被铝取代的类质同象现象)、孔雀石、针铁矿、方解石等。

2.4 属性判断

含金属铜品位达到当地可开采价值的岩石称铜矿石,是铜矿物、其它金属矿物和脉石的聚合体,目前开采品位铜0.5%左右,部分矿山已降到0.25%,国内规定铜含量大于2%即为富矿[26,27]。工业上铜矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、孔雀石等,脉石主要有石英、方解石、长石、云母、绿泥石、黄铁矿、铁矿等。

孔雀石一般为绿色,Ni和Zn可以类质同象形式替代铜,由吸附作用或机械混入的杂质常有钙、铁、硅、钛、钠、铅、钡、锰、钒等。

3 结 论

红石铜矿裂隙构造分布特征研究 篇9

卡拉塔格地区位于东天山成矿带的吐哈盆地南缘。近年来,在此区新发现了几处中型的Cu、Au和Zn多金属矿床[1],红石铜矿区即为其中一处中低温火山热液型铜矿。矿床次生裂隙较发育。在构造研究中,深入对裂隙的性质、分布规律、形态产状进行分析研究,有助了解受裂隙控制的矿体形态、产状及成矿规律。同时裂隙又是一种很好的找矿标志,可以用来追索有工业意义的矿体,从而在理论上提供寻找矿产的依据[2]。

本文以红石铜矿区东矿段为研究区,对红石铜矿床裂隙构造特征进行测量和统计,详细介绍了如何利用Dips软件处理这些测量到的构造地质学数据。结合已有的资料,分析矿区成矿期裂隙和成矿后破矿裂隙的分布规律,为在本区开展地质调查与矿产勘查工作提供了基础资料和科学依据。

1应用Dips软件处理构造地质测量数据

Rocscience公司的Dips软件用于对方向性地理数据进行交互式分析,可以用来做玫瑰花图、极点图、等密图等统计图件。它还可以将统计数据根据你的意愿以某一类型属性如含矿性(无矿化、矿化、强矿化)或者构造面属性(张、压、扭)自动以不同图例展示,应用非常方便,是适合新手、业余爱好者和专业人士的地质数据分析工具。

Dips模块具有以下特点[2]:

(1)输入数据完整的电子数据表;

(2)均衡角度、均衡面积的投影;

(3)点、轮廓、玫瑰图等的方位表示;

(4)点、轮廓图等的覆盖;

(5)方位簇的统计分布图;

(6)横向及Terzaghi偏差修正,中心导向分析;

(7)通过数据库查询生成和分析数据子集;

(8)特征属性的定性和定量分析;

(9)轴周围的小圆圈(摩擦圆等);

(10)任意轴的数据旋转。

在国内,Dips软件由于汉化程度较少等因素的影响(本文所用Dips软件为简单汉化版),其应用相对较少。

1.1数据导入和保存文件

1.1.1数据导入

从工具栏或者“文件”菜单选择“新建”,即弹出表格窗口,显示有默认的两个数据列,他们分别为倾角和倾向。如果你的产状数据格式不是“倾角/倾向”组合,可以通过基本设置进行调整,还有“走向/倾角”、“倾向/倾伏角”等组合可以选择。同时还可以根据需要,在表格界面上欲增加的列或行处点击右键的“增加列”或“增加行”,然后输入列名或行名。

目前最简单的数据导入方法就是应用“剪贴板”导入:点击“文件”—“新建”,完成表格的基本设置,然后从你的原始数据文件中(如EXCEL表格)复制所需数据,直接粘贴到Dips表格中。

1.1.2保存文件

可以通过“文件”—“保存”和工具栏“保存”两种途径实现。Dips软件会自动保存你增加在投影图上的“工具绘图”、“系列”、“面”等,在形成一个**.dip格式文件的同时,也会形成一个**.DWP文件。

以红石铜矿区SJ3—1小测区为例,完成以上步骤所得结果如图1所示(只截取了一部分):

1.2 视图

根据数据文件自动形成各种图件,包括以下几种:

1.2.1 极点图

极点图是定位数据最基本的表达方式,它是一种将某类面状构造(如片理、节理、轴面、双晶面等)的法线或某类线状构造(如线理、晶体光轴或结晶轴等)的产状测量数据,以极点投影在乌尔夫网或施密特网上的岩石组构图。通过点击“视图”—“极点图”或工具栏-极点图工具实现。

极点图上的点可以是一条线的极点,也可以是一个面的极点。在符号极点图上点击右键,“产生图表”可形成与符号极点图对应的图表,从中可以直接查看各种特征数据的分布情况。

1.2.2 散点图

在回归分析中,数据点在直角坐系平面上的分布图。通过“视图”—“散点图”或工具栏-散点图工具实现。如果需要可以点击 “视图”—“叠覆等值线”,从而更清楚地显示数据点分布特征。

1.2.3 等值线图

通过“视图”—“等值线图”或工具栏-等值线图工具实现。是Dips用于平均分析或者极密分析的主要工具。表示极点统计密度,并不与极点图或者散点图的分布完全对应。

1.2.4 玫瑰图

玫瑰花图是节理统计方式之一,方法简便,形象醒目,比较清楚地反映出主要节理的方向,有助于分析区域构造[3]。最常用的是节理走向玫瑰花图。点击“视图”—“玫瑰图”或工具栏“玫瑰图”实现。默认的玫瑰图每10度一个统计单元。若需改变,点击右键,“玫瑰图选项”进行设置。

通过前面输入的数据我们可以得到以上提到的各种统计图(图2),本文主要用玫瑰花图和等密图。可以通过“文件”—“导出图像”将统计图导出。

另外,Dips还提供数据查询、添加面、添加系列等编辑功能,此处不再赘述。

2 矿区裂隙分布规律

2.1 矿床、矿体地质概况

红石铜矿床位于卡拉塔格矿区(红山—梅岭—红石—梅岭南矿带)的东段,梅岭南铜锌矿床西北(图3)。红石矿床的铜矿化主要与火山作用有关。矿区内主要出露地层为中奥陶统荒草坡群大柳沟组(O2Hd)火山岩,为一套巨厚的海相、海陆交互相火山岩建造。区域性南北向挤压应力是造就本区构造的主导因素。详查区基本构造格局是北西西向压扭性断裂近南北向—北北东向张扭性断裂,以及二者复合处环状(火山口)构造的组合,它控制着区内火山喷发活动和火山岩建造的形成与分布、岩浆岩侵位、成矿作用[4]。矿区岩浆活动强烈,中奥陶统地层主要由火山岩构成,志留纪有较广泛以中酸性为主的岩浆岩侵入。

本矿床是受断层裂隙带控制的单一矿化元素脉型铜矿,矿体呈陡倾状,铜矿化类型以细脉浸染状为主,次之块状。矿石矿物主要为细中粒的黄铜矿、黄铁矿,与石英网脉、石英细脉或石英团块密切伴生。矿化蚀变主要是硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化等,蚀变分带大致为垂向的上部黄铁绢英岩化、石膏化,下部绿泥石—黄铁矿化,横向的内带硅化、绢云母化、黄铁矿化,外带绿泥石—绿帘石—黄铁矿化—泥化—重晶石化。矿化元素分带大致为垂向为上金下铜(锌),横向为中部铜、南北部锌(铜),纵向为中间铜、两端(梅岭西端、红石东端)铜锌,即平面上锌在铜矿边缘外侧出现。矿石构造为网脉状构造、细脉状构造、致密块状构造、角砾状构造、浸染状构造。

2.2 裂隙分布规律研究

岩石中的裂隙可以为矿液上升、渗透、沉淀提供构造条件[5]。红石铜矿区内由于存在多期次的岩浆侵入活动,岩石多次受力并发生多次破裂,在围岩中形成了多期次的破裂裂隙,构成了极为有利的容矿构造。含矿裂隙系统研究对找矿和成矿理论研究具有更重要的实际、理论意义[6]。同时鉴于成矿前构造在成矿期活动才有意义,因此不必严格区分成矿前、成矿期构造,所以研究石英脉和含矿石英脉这些对成矿有利的裂隙以及成矿后的破矿裂隙,对矿体本身的走向延伸以及遭到破坏后的走向延伸都有预测意义。

2.2.1 裂隙特征及分布

本矿区张性裂隙为主要裂隙类型,剪性裂隙和复合型裂隙很少,表明此区是在以挤压为主的构造环境下形成的, 其产生的构造裂隙系统具明显的方向性, 常平行最大挤压应力向[1]。此次研究主要根据裂隙内充填物把裂隙分为三种类型:石英脉(含石英裂隙)、含矿石英脉、破矿裂隙(图4)。其中石英脉中充填的主要为石英,可能含有极少量的黄铁矿(<1%);含矿石英脉是成矿期的产物,其中除了充填有石英外还有黄铁矿、黄铜矿。石英脉和含矿石英脉往往被破矿裂隙所截断;破矿裂隙形成于成矿后,可能没有充填物,也可能充填有石膏、褐铁矿等。

本次研究是在现开采坑道中选取了7个小测区进行裂隙产状统计,每个测区统计48到150个点不等共计578个点的产状和特征。其中全部测点均分布在围岩安山岩、英安岩这套中酸性火山岩中。所选裂隙均为矿区坑道岩石中由热液活动造成的闭合性石英脉、石英-硫化物矿物脉和成矿后形成的破矿裂隙。野外工作中根据裂隙中的矿物组合特征及脉之间的穿插关系将本次统计工作中的裂隙进行了阶段的划分并把7个小测区合并成了3个区域(其中SJ2小测区是和SJ3—1小测区同一区域不同中段的小测区,作为验证区域不计入3个区域里面),自东向西分别为SJ3、SJ4、SJ6三个区域(图3),用Dips软件作出了各类型裂隙3个区域(图5)和各类型裂隙区域总点(图6)的裂隙走向玫瑰花图和裂隙等密度图。

从图5中可以看出石英脉的分布特征:SJ3区域北北西向和北北东向裂隙发育,北西和北东向俩组裂隙较发育,裂隙倾角变化较大,一部分较为平缓、一部分较陡;SJ4区域由于统计条数规律性不是很强;SJ6区域北北西向裂隙发育,北西西向裂隙较发育,裂隙倾角较陡。

含矿石英脉分布特征:SJ3区域北北东向裂隙发育,北东向和北北西向裂隙较发育,裂隙产状较陡;SJ2小测区的北北东向裂隙发育,北北西想裂隙较发育,裂隙倾角较陡,与SJ3区域对应较好,证实了节理测量规律的准确性;SJ4区域北北东向裂隙发育,南北向裂隙较发育,裂隙倾角较陡;SJ6区域北北西向裂隙发育,北北东和北西西向裂隙较发育,裂隙倾角较陡。含矿石英脉较石英脉,具有继承和发展的特点,它们不但改造了前期的裂隙,还使其在某些方向上延伸和加大,而且还发生了新的方向上的裂隙。

破矿裂隙分布特征:SJ3区域北北东向裂隙发育,北东、北东东和北西西向裂隙较发育,其余各向均一般发育,裂隙倾角变化较大;SJ4区域北东和北西西向裂隙发育,北西向裂隙较发育,其余各向均一般发育,倾角大多较陡;SJ6区域北东和北西向裂隙发育,近南北向较发育,其余各向均一般发育,裂隙倾角大多较缓。此阶段的裂隙方向与成矿期裂隙方向大致吻合。

从图6可以看出区域上:北北东向、北北西向石英脉发育,北东向、北西向和北西西向裂隙较发育,裂隙倾角大多较陡;含矿石英脉北北东向发育,南北向和北北西向较发育,裂隙倾角均较陡;成矿后北东向、北西西向、近南北向裂隙发育,裂隙倾角变化较大。这些图表明研究区裂隙具有稳定性,总体各阶段的裂隙走向变化不大,只是各个时期各向裂隙发育程度不同,倾角大多较陡。

2.2.2 裂隙与中酸性火山岩体关系

图3显示各测区及周围地表出露的石英脉、矿体在地表的投影的走向与我所统计各测区含矿石英脉的主要走向大致对应,显示矿区内矿体的形成是受构造控制的。主要是因为火山活动初期,热液沿裂隙上升侵位的过程由于释放的机械能造成了围岩中酸性火山岩中广泛发育的破裂裂隙构造,而后含矿气液流体由深部沿着这些有利构造脉动上升运移,并发生沉淀和富集,形成了一系列含矿石英脉,并在其周围产生蚀变和侵染状矿化。

成矿后的裂隙,坑道内见其改造矿脉和火山岩的方式一般以小角度切过矿脉和火山岩体,使其错动并且错距不大(图4)或使矿脉弯曲变形为常见。这些裂隙的形成可能是成矿前或成矿期的断裂继承性活动发展而成的。

2.3 裂隙的成矿指示意义

地质勘察工程显示,在矿区中东部,存在近南北向与北东向断裂,在沿近南北向火山通道—火山角砾岩带西侧,少量在东侧的张性-张扭性断裂组,总长度900 m,单条断裂长度(100—500)m,延深(100—300)m,产状走向近南北,倾向270°—300°,倾角65°—85°。沿脉、穿脉坑道和钻孔揭示了其存在,是近南北走向的矿脉的赋矿断裂。此外,坑道揭露此间还发育的赋存矿脉的北东向张扭性断裂,长度450 m,延深250 m,产状走向北东,倾向295°—315°,倾角61°—80°该断裂成矿后仍有活动,形成宽度数米至十余米的破碎带。该组断裂带所赋存铜矿体构成本矿区A矿带。

矿区西部,压扭性断裂及其次级张性断裂组,在火山通道旁侧更为发育,长度(100—400)m,延深(100—250)m,产状走向北西西向,倾向210°—235°,倾角53°—65°。钻坑探工程揭示其为北西-北西西走向的矿脉的赋矿断裂。该组断裂带所赋存铜矿体构成本矿区B矿带。

鉴于裂隙特征分布与矿体的特征分布之间有良好的对应关系,石英脉和含矿石英脉的发育方向显示研究区总体上北北东向为成矿优势方向,西部除了北北东外北北西向亦为成矿优势方向;成矿期裂隙倾角均较陡,影响矿体产状直立,所以考虑沿着已发现矿体向深部和裂隙所指示的优势方向找矿。

成矿后的裂隙多为成矿前或成矿期的裂隙的继承性活动,规模较小,对矿体的错动不大,所以这些裂隙对矿体的改造亦较小。

3 结论

(1) Dips软件可以方便快捷的处理构造地质测量数据,做玫瑰花图、极点图、等密图等统计图件,同时提供数据查询、添加面、添加系列等编辑功能,使研究构造地质的制图工作从繁琐的手工劳动中解放出来,提高了工作效率,降低了成本。

(2) 红石铜矿区东矿段裂隙分为三种类型:石英脉(含石英裂隙)、含矿石英脉、破矿裂隙,这些裂隙大多为张裂隙,产状较陡。

(3) 应用Dips软件对红石铜矿区构造裂隙数据进行处理和作图,并进行综合分析显示:矿体受裂隙构造控制,矿体产状与裂隙产状相对应,矿体形成后受成矿后构造活动改造较小。研究区总体上北北东向为成矿优势方向,西部除了北北东外北北西向亦为成矿优势方向。

参考文献

[1]张良臣,刘德权,王有标,等.中国新疆优势金属矿产成矿规律.北京:地质出版社,2003

[2]陈国达.成矿构造研究法.北京:地质出版社,1978

[3]朱志澄.构造地质学.武汉:中国地质大学出版社,2005

[4]冉丽,刘正桃,杨自安,等.新疆东部卡拉塔格地区构造影像特征分析.地质与勘探,2010;46(6):1099—1105

[5]周伶俐,曾庆栋,刘建明,等.吉林大黑山斑岩型钼矿床成矿阶段及含矿裂隙分布规律.地质与勘探,2010;46(3):448—454

[6]徐兆文,丘检生,杨荣勇,等.栾川南泥湖钼矿床含矿裂隙研究.南京大学学报(自然科学),1998;34(3):314—321

氧化铜矿中铜的测定新方法 篇10

关键词：氧化铜矿；浸取；影响因素；条件

氧化铜属于四大关键矿种之一，准确测定氧化铜纯度对于矿产资源的有效开采.可持续利用具有重要意义，氧化铜矿所含成分较为复杂，且难以通过选矿富集提高铜品位，本实验研究了用氨水—氯化铵作为溶剂浸出氧化铜矿中的铜，并考察了时间、氨水用量等对铜浸出的影响，取得了很好的效果，该法操作简便，符合工业分析要求。

一、实验

1.实验原料：矿石中所含矿物以氧化铜为主，如孔雀石，硅孔雀石，黑铜矿。

2.试样的制备：将氯化铜矿经球磨机磨至所需粒度，用试样瓶装好，备用。

3.设备与仪器：50mL滴定管（A级）；烧杯；电子天枰。

4.试剂及药品：氧化铜矿；Na2S2O3标液；KI；KSCN；5%淀粉溶液。

5.实验步骤与方法：称取0.200±3g矿样，放入锥形瓶中，加入适量氨水溶解，一定时间后过滤，用氨水——氯化铵洗涤至滤纸无蓝色，弃去沉淀，在滤液中加3—5g氯化铵固体，加热将氨除尽，取下冷却，加入2ml冰醋酸将其调至微酸性，加入3g左右KI，用Na2S2O3滴定至浅黄色，加入约3ml淀粉，继续滴至浅蓝色，加入约0.5gKSCN继续滴定至蓝色即为终点。

6.Na2S2O3的配制：称取10gNa2S2O3以及0.1gNa2CO3溶于蒸馏水中放置一周后标定。

7.Na2S2O3的标定：分别取25.00ml的硫酸铜标准溶液于350ml烧杯中，分别滴加氨水至出现蓝色，用待标定的Na2S2O3按氟化氢铵碘量法滴定步骤进行滴定，计算耗Na2S2O3的体积。Na2S2O3的滴定度可按下式计算：T=W/V，其中：W表示吸取硫酸铜标准溶液的含铜量：T=1.8428mg/ml。

（1）室温下，用浓氨水溶解，室温浸出1小时，不同体积对铜浸出量的影响试验如表一所示：

结论：铜浸出量开始时随氨水体积的增大而增大，当体积增至35ml，铜浸出基本完全，再增大氨水用量，浸出量不再增大。

（2）氨水体积35ml室温下分别浸取5分钟，15分钟，30分钟，45分钟，1小时45分钟后测定试样结果如表二所示：

结论：从数据可以看出，浸出45分钟内铜浸出量随浸取时间的增大而增大，45分钟后，延长浸取时间，浸出量不再增加。

（3）下列6组数据中1.2.3组用氨溶法测定矿样中的铜，4.5.6组氟化氢铵法测定矿样中的铜，其测定数据如表三所示：

从实验数据对照结果可以看出，氨溶法测定氧化铜中的铜能与氟化氢铵法测定法达到同样效果，其偏差小于百分之0.5，符合工业分析要求。

小结：在矿样质量为0.2000g左右，氧化铜含量为百分之6~8之间其溶解条最佳件为：浓氨水35ml浸取时间为45分钟溶解效果最佳.

二、结果与讨论

1.实验结果的偏差，除系统偏差外，可能还因矿样粒度大小不均而引起。

2.氨水用量与溶液时间相对于含量为6~8度溶解效果最佳（从经济的角度来考虑）。

3.滴定前，要调节溶液的酸度，PH小于3时碘易被空气氧化生成碘单质，使结果偏高，终点不稳定，若酸度过低时，反应缓慢，很难达到终点，使结果偏低一般以PH=3~4适宜。

4.在赶氨过程中注意加热时间，若加热时间过长则铜离子易被空气氧化，形成氧化铜，使结果变低。

5.滴定时加入KSCN不能过早，否则会生成CuSCN沉淀易吸附微量的点，使结果偏低。

参考文献：

[1]昆明瑞源巨冶金有限公司实验研究报告[R].2004.

[2]北京矿冶研究院.化学物相分析[M].北京：北京工业出版社，1979.

深部铜矿残矿回收实践 篇11

资源是不可再生的,在开发矿产资源时,要最大限度地降低采矿损失率、贫化率,提高回收率,提高综合利用率。白银公司深部铜矿是1987年建成投产、由露天转井下开采的续建矿山,从地质资料分析入手,摸清残矿赋存的状态和开采条件,确定了相应的回收方法,对残矿进行安全、高效回收,取得了较好的经济效益和社会效益。

2 残矿的回收

2.1 残矿赋存状态

依据地质资料,结合露天转井下采矿方法由无底柱分段崩落法改为空场法、空场嗣后充填法,后又改为无底柱分段崩落法的实际情况进行分析研究,找到残矿赋存的部位主要在露天边坡残留矿体、空场法采场顶柱及残存于空场内的矿石、主矿体周边零星边角矿体,表外矿体、下盘三角矿体。

2.2 边坡残留矿体

边坡残留矿体主要位于露天坑东西边坡内,属于露天开采残留矿体。利用边坡为爆破自由面,不布置切槽,采用分层崩落法进行回采。分层高度10m,进路间距10m,进路内施工垂直上向中深孔,孔底距1.6～1.8m,排拒1.5m。采出矿石经矿石溜井进入井下运输、提升系统。第一分层按照崩矿量的40%出矿,其余矿石留作覆盖层,第二分层正常采出矿,最后一个分层按照截止品位放矿方式进行出矿,如图1所示。

2.3 空场法采场顶柱及残存于空场内的矿石

2.3.1 空场法采场顶柱矿石

东部采区采矿方法由无底柱分段崩落法改为分段空场嗣后充填采矿法,先采矿房,采空区用尾砂胶结充填后,回收间柱和底柱,顶柱位于矿房采空区尾砂胶结充填体上方,顶柱在矿房回采形成大面积空区长时间暴露下进行回采存在顶板破碎严重、爆破效果差等问题。采用单层崩落法并应用多项先进技术进行回采,分层高度即为顶柱厚度10m,在回收进路内施工扇形上向中深孔,孔底距1.6～1.8m、排拒1.5m,在矿体上盘布置切槽。应用的先进技术主要有如下方面。

(1)长锚杆加固技术。顶柱采用长锚杆加固,垂直向上扇形布置,孔径65mm,排距4.8m,深度4～5m,每排孔数3～4个。锚杆材料选用废旧钢丝绳,直径28mm。锚杆置入孔后,用砂浆泵将水泥砂浆注入。

(2)微差爆破技术。微差技术的特点是同排之间、排与排之间采用不同段别的毫秒延期雷管起爆孔内炸药,已经破碎的岩石二次得到挤压和碰撞,有利于降低大块产出率,改善爆破效果。每次爆破两排,抵抗线1.5m,爆破层厚度3.0m。

(3)临近边界品位放矿技术。为了最大限度回收顶柱矿石资源,采用临近边界品位放矿技术,即出矿品位达到截止品位时,继续出矿,接近边界品位时停止放矿。

2.3.2 残存于空场内的矿石

西部采区空场法采场采用“先空后充“的办法,即先采空矿房,后将顶柱矿石及顶柱上部覆盖层引入采空区。底部出矿结构采用V字型平底结构。由于底部出矿结构在矿房回采阶段已经形成,回收放顶以后落到采空区的顶柱矿石时,只能利用出矿结构的端部回收一部分矿石,大部分残存于空场内部。根据底部出矿结构的形式,结合矿房采空区的空间形状,在底部出矿结构的周围布置回收巷道,在回收巷道内布置中深孔,采用截止品位的放矿方式进行采出矿,如图2所示。

2.4 边角矿体

边角矿体是位于主矿体周边、厚度15m以下、不进行正规开采的零星小矿体。在采场正规开采结束后,利用现成的设施和通道,采取灵活多样的采矿方法进行回收。对于厚度大于5m小于15m的矿体,采用分段崩落法进行回收;对于厚度大于1m小于5m的矿体,采用浅孔留矿法进行回收。分段崩落法采场结构参数:长度50m,宽度即矿体厚度,回采进路沿矿体走向布置,分层高度10m,在回采进路端部布置切槽。在回采进路内施工扇形上向中深孔,孔底距1.8～2.4m、排距1.2m。浅孔留矿法采场结构参数:矿块长度50m,间柱8m,顶柱2m,底柱9～10m,漏斗间距6～8m。凿岩采用YSP-45型凿岩机,,钻上向浅孔,每个回采分层高1.2～2.0m。采场通风由一侧人行通风井进风,另一侧人风井回风。矿柱采用崩落法回采,空场崩落处理[1]。

2.5 表外矿体

表外矿体是指品位在最低工业品位0.4%～0.5%以下,边界品位0.2%～0.3%以上的矿体,根据该矿山生产探矿地质资料结果显示,在1655～1475中段之间赋存表外矿132万t,地质品位0.2%～0.5%。

(1)回收方法。对于厚度小于5m的薄矿体,采用浅孔留矿法;对于厚度大于5m小于15m的矿体,采用沿走向布置的无底柱分段崩落法;对于厚度大于15m的矿体,采用垂直走向布置的无底柱分段崩落法。

(2)实现途径。单独开采表外矿体既不经济又不合理,采取配矿的途径实现表外矿体开采,达到矿山整体效益最优。深部铜矿年采场出矿量40万t,表外矿、西部采场、东部采场按照1:3:4的比例进行配矿,整体效益最优,如表1所示。

2.6 下盘三角矿体

深部铜矿矿体倾角60°～70°,属于急倾斜矿体,对于厚度大于15m的矿体,采用垂直走向布置的无底柱分段崩落法进行回采。下盘三角矿体位于矿体下盘、回采进路末端。在回采进路末端、下盘三角矿体范围内布置中深孔。正常进路回采结束后,开始回采下盘三角矿体。下盘三角矿带回采爆破后,采用分运的方法提高出矿品位。首先将崩下的岩石分运至废石溜井放出,然后将崩下的矿石运至放矿溜井中,这样可以大幅度提高出矿品位[2],如图3所示。

3 回收效果

通过分析残矿赋存状态,确定不同采矿方法对残矿进行合理回收,取得了较好的经济效益和社会效益。从1987年投产以来,共回收残矿229.3万t,平均品位1.01%,铜金属量23 159.3t,其中:东西边坡残留矿体76万t,品位1.52%;空场法采场顶柱矿石8.3万t,品位1.32%;残存于空场内的矿石27万t,品位1.16%;边角矿体22万t,品位1.28%;表外矿体80万t,品位0.42%;下盘三角矿体16万t,品位1.1%。既提高了资源综合利用水平又延长了矿山服务年限。通过长锚杆加固技术实现了顶柱的安全回采和其它残矿区域的安全生产。残矿回收平均吨金属成本1.45万元,平均吨金属市场价格1.9万元,创造效益1.042亿元。

作为中后期开采阶段的深部铜矿,充分挖掘资源潜力,采取多种方式合理进行残矿回收,实现了矿山的经济效益最优和可持续发展。

参考文献

[1]蔡立丰.开采后期矿山表外矿石的开发利用[J].金属矿山,2009,(增刊).