鈦砂礦資源儲量計算與回收率關(guān)系論證

朱耀登

(云南銅業(yè)集團鈦業(yè)有限公司，云南祿勸651500)

鈦砂礦資源儲量計算與回收率關(guān)系論證

朱耀登

(云南銅業(yè)集團鈦業(yè)有限公司，云南祿勸651500)

根據(jù)滇中地區(qū)鈦砂礦地質(zhì)儲量計算方法與選礦回收率之間的矛盾，指出滇中地區(qū)鈦砂礦普遍采用的淘洗分析方法得出原礦品位的不當(dāng)之處，分析該結(jié)果對選礦廠建設(shè)論證及選礦指標(biāo)控制的影響，提出及時更正滇中鈦砂礦的地質(zhì)儲量報告和地質(zhì)儲量認定結(jié)果的建議。

鈦砂礦;地質(zhì)儲量;儲量計算;回收率

0 引 言

中國的鈦資源儲量十分豐富，主要為鈦鐵礦資源，在鈦鐵礦儲量中，巖礦占大部分，少部分為砂礦。砂礦產(chǎn)地主要有廣東、廣西、海南和云南。云南的鈦砂礦遍及全省許多區(qū)縣，已探明的儲量十分可觀，且大部分屬次生內(nèi)陸砂礦，出露于地表，易采易選，經(jīng)簡單選礦便可獲得質(zhì)量較好的鈦精礦。其中滇中地區(qū)的鈦砂礦儲量豐富，品質(zhì)更為優(yōu)良。但在歷次地質(zhì)勘查過程中，采用淘洗樣品得出的品位計算儲量，與試驗室分析和實際生產(chǎn)過程中得出的選礦技術(shù)指標(biāo)相差很大。

1 滇中鈦砂礦的地質(zhì)工作情況

滇中鈦砂礦主要位于祿勸、武定、富民地區(qū)。自1954年起就開始了地質(zhì)找礦工作，工作單位先后有527隊、549隊、351物探隊，云南省地質(zhì)局9隊、10隊、13隊、一大隊，云南省有色局313隊、312隊、305隊、306隊等。

1965～1967 年云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)測量大隊在區(qū)內(nèi)開展1∶20萬區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)調(diào)查工作，系統(tǒng)地對區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造作了詳細劃分，對區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)作了全面調(diào)查，1969年提交了武定幅《區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告》。

1984～1989 年，云南省地礦局第一地質(zhì)大隊、814隊開展了富民、武定、祿勸地區(qū)的鈦砂礦調(diào)查工作，其中對祿勸縣干壩塘礦段的鈦砂礦作了詳查工作，按200m×200m的網(wǎng)度進行控制，探求C級儲量，提交了《詳查地質(zhì)報告》并估算了鈦砂礦C+D級儲量150.22萬t，同時上了云南省國土資源廳的儲量平衡表。

1990年9 月至1992年9月，云南省地礦局職工大學(xué)完成武定幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)與礦產(chǎn)調(diào)查工作，提交武定幅1∶5萬《區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告》。

1999年至2003年云南省有色地質(zhì)306隊對祿勸縣內(nèi)魯溪、黑牛、大坪子、大墳山、高依布、小克梯等鈦鐵砂礦做過地質(zhì)檢測工作。

隨后，相關(guān)企業(yè)為開發(fā)祿勸縣的鈦礦資源，對祿勸縣境內(nèi)的干壩塘鈦砂礦區(qū)開展地質(zhì)詳查找礦工作。工作的主要任務(wù)為:初步查明干壩塘礦區(qū)一帶內(nèi)的基性輝綠巖巖體風(fēng)化后形成的第四系鈦砂礦的分布規(guī)律、礦化特征、礦床形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀、礦石質(zhì)量及開采技術(shù)條件等，對礦區(qū)的鈦砂礦資源進行綜合評價，估算鈦砂礦資源量，提交相關(guān)成果資料和詳查地質(zhì)報告。

以干壩塘礦區(qū)的某礦段為例，勘查公司提交了地質(zhì)報告，大致查明了區(qū)內(nèi)基性巖體分布，鈦砂礦的分布規(guī)律、礦體特征、礦石質(zhì)量、礦床規(guī)模及開采技術(shù)條件。該次詳查工作共探獲該礦段保有鈦鐵砂礦礦物資源量，即331+332+333類礦石量8 442 485 m3，其中331類礦石量4 534 064 m3，332類礦石量390 232 m3，333類礦石量3 519 189 m3。鈦鐵礦礦物資源量為634 961 t，平均品位 75.2 kg/m3。

2007年2 月昆明市國土資源局以“昆國土資認儲字[2007)07號”文件予以評審認定，對地質(zhì)報告及提交的(331+332+333)級資源儲量予以評審認定，可作為進一步勘查和設(shè)計的地質(zhì)依據(jù)。

但是，該報告說明，鈦礦物的平均品位為淘洗分析所得。同樣的樣品，化學(xué)分析的鈦礦物品位遠遠高于淘洗品位。

2 開發(fā)該礦段進行選礦論證時存在的問題

為開發(fā)該礦段，某企業(yè)委托設(shè)計院進行可研論證，并委托研究單位進行選礦試驗。樣品化學(xué)多元素分析結(jié)果顯示，其中TiO2含量為6.6%，而TiO2在鈦鐵礦TiFeO3中的比例為52.6%，折算下來，鈦鐵礦的理論含量(含TiO2的礦物全部折合為鈦鐵礦)為12.55%，按照原礦體重1.5 t/m3計算，鈦鐵礦含量為188.2 kg/m3。與地質(zhì)報告所示鈦礦物平均品位75.2 kg/m3相差很大。

選礦試驗報告以化學(xué)分析的鈦礦物品位為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計算相關(guān)的選礦指標(biāo)。在經(jīng)過相關(guān)條件試驗后，研究單位推薦了生產(chǎn)流程見圖1。并得出試驗結(jié)論:

(1)該試驗的礦樣屬于砂土狀鈦鐵礦，原礦含TiO26.6%，主要金屬礦物有針鐵礦、鈦鐵礦及少量金紅石;

(2)采用推薦流程，可獲得鈦精礦中TiO2品位47.31%，TiO2回收率63.40%。

按照理論折算，原礦中含TiO26.6%，相當(dāng)于含鈦鐵礦188.2 kg/m3，按照回收率計算，鈦鐵礦回收119.3 kg/m3，遠高于地質(zhì)報告中的原始品位，回收率達到159%，出現(xiàn)了矛盾的結(jié)果。

圖1 推薦的生產(chǎn)流程Fig.1 Recommended Production Process

專家質(zhì)疑可研報告中的矛盾數(shù)據(jù)，并提出該項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)混亂，項目論證不清。但設(shè)計單位認為，權(quán)威研究機構(gòu)做出的選礦試驗報告是可靠的。為進一步驗證地質(zhì)報告上的品位與化學(xué)分析品位的差別，某企業(yè)又委托不同的化驗分析單位對不同的礦山進行多次多元素分析，并與地質(zhì)報告的品位進行比較，結(jié)果均是相差很大。

3 實際生產(chǎn)過程中的選礦指標(biāo)

為徹底摸清滇中鈦砂礦的回收率問題，企業(yè)對該礦段進行了實際生產(chǎn)的指標(biāo)論證。具體做法是:將該礦段所產(chǎn)鈦砂礦運至附近一個與推薦生產(chǎn)流程相似的鈦選廠進行規(guī)?；忾]生產(chǎn)試驗。共提供1 500 t(1 000 m3)的鈦砂礦，以地質(zhì)儲量報告的品位計算，其中鈦鐵礦品位75 kg/m3，原礦含鈦鐵礦75 t;以化學(xué)分析的品位計算，原礦中含TiO26.6%，相當(dāng)于含鈦鐵礦188.2 kg/m3，原礦含鈦鐵礦 188.2 t。

試驗結(jié)果顯示，產(chǎn)出鈦鐵精礦108 t，TiO2品位47.3%。回收率依照2種原始品位有2種不同的結(jié)果:144%和57%，十分矛盾。

4 形成差異的原因分析

(1)原礦的礦物成分。該鈦砂礦屬風(fēng)化殼型殘積砂礦的原礦，實質(zhì)上就是基性巖體的風(fēng)化殼物質(zhì)，其礦物組分主要由亞粘土，高嶺上、絹云母及巖屑、石英碎屑組成。鈦鐵礦、磁鐵礦等重砂礦物呈星點狀分布其間;這些原礦均似土狀，潮溫時手研具粘性，干燥后，手研則呈粉末狀，無需經(jīng)機械破碎，即能分解成細粒狀或泥漿狀，利于重力選礦。

(2)地質(zhì)儲量報告得出鈦礦物品位的方式方法。根據(jù)國土資源部2003年發(fā)布的《砂礦(金屬礦產(chǎn))地質(zhì)規(guī)范》，對一般砂礦，以淘洗的方法得出原礦品位。并對樣品采集、淘洗(加工)、重砂分析等做出相應(yīng)的操作規(guī)程。在工作過程中，勘查公司沿襲慣例，對樣品進行淘洗，并得出了鈦礦物品位。具體方法是:淘洗在現(xiàn)場進行。由經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格的淘洗工擔(dān)任，并在能夠回收尾砂的容器中進行淘洗，對尾砂反復(fù)淘洗，直至最后兩次肉眼觀察無目的礦物和重礦物時為止。各次淘洗所得的重砂合并為基本樣品，并進行稱重，得出原礦品位。

在進行淘洗分析的同時，對原樣進行化學(xué)分析，部分樣品對比結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)分析與淘洗結(jié)果對比表Tab.1 Comparison between Raw Ore Chemical Analysis and Washing Results

從表1可見，化學(xué)分析原礦TiO2平均含量7%左右，折合鈦鐵礦200 kg/m3左右，但淘洗出的鈦鈦礦含量卻很低，損失率很高。盡管如此，地質(zhì)報告計算儲量時仍采用了淘洗結(jié)果。

(3)差異的原因

1)化學(xué)分析與物理分析(淘洗)的結(jié)果相差巨大，與滇中鈦砂礦的原礦性質(zhì)相關(guān)?；詭r石的鈦礦物經(jīng)風(fēng)化淋濾后，鈦礦物含量明顯增高，但粒度變得很細，隨著淘洗的水流漂走的鈦礦物漂礦數(shù)量較多，損失量較大。

2)由于前期鈦精礦價值較低，鈦礦的采選不為重視，研究相對較少，導(dǎo)致在分析過程中人為忽視，甚至在淘洗操作過程中行為粗放，也是原因之一。

5 解決方案

地質(zhì)規(guī)范雖然允許普通砂礦采用淘洗的方法得出原礦品位，但地質(zhì)規(guī)范同時規(guī)定，殘積砂礦、坡積砂礦，以及目的礦物顆粒過細或含粘土過大難于洗選或淘洗時，應(yīng)對樣品進行化學(xué)分析。并以化學(xué)分析的品位計算資源儲量。滇中鈦砂礦為坡積砂礦，礦物顆粒過細，應(yīng)采用化學(xué)分析得出原礦品位，見表2。

表2 原礦篩分水析分析結(jié)果表Tab.2 Raw Ore Screening Analysis Results

表2顯示，原礦粒級過細，－0.005以下占比達46.67%，不適合采用淘洗方法得出原礦品位。

相關(guān)選礦技術(shù)指標(biāo)應(yīng)在化學(xué)分析品位的基礎(chǔ)上進行計算，以免出現(xiàn)回收率＞100%的矛盾現(xiàn)象，造成生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)混亂，開發(fā)論證困惑、管理困難的局面。

6 結(jié) 語

(1)滇中鈦砂礦作為一種重要資源已列入國家釩鈦產(chǎn)業(yè)基地規(guī)劃，對資源量的準(zhǔn)確計算是確保充分開發(fā)利用資源的前提之一，以化學(xué)分析的鈦鐵礦品位進行儲量計算，得出的結(jié)論更加符合實際情況。

(2)相關(guān)勘查公司、開發(fā)單位及國土資源部門應(yīng)對滇中甚至全國的鈦砂礦資源計算依據(jù)進行修正，以化學(xué)分析的品位計算儲量，并對資源量進行修正。

(3)選礦廠應(yīng)對選礦工藝進行研究，通過選礦試驗了解漂礦的粒度大小，選擇合適的選礦方法，保障有效的回收漂礦，從而提高選礦回收率，減少資源的浪費。

[1]莫畏，鄧國珠，羅方承.鈦冶金[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1998.

[2]廣州有色金屬研究院選礦所.云南銅業(yè)集團鈦鐵礦工藝礦物學(xué)研究及初步選礦工藝研究[R].廣州:廣州有色金屬研究院，2010.

[3]國土資源部.DZ/T 0208－2002砂礦(金屬礦產(chǎn))地質(zhì)勘查規(guī)范[S].北京:地質(zhì)出版社，2002.

Demonstration to Relationship between Calculation for Resources Reserves of Titanium Placer and Recovery

ZHU Yao－deng
(Titanium Industry Co.Ltd.of Yunnan Copper Group，Luquan，Yunnan 651500，China)

Based on the existing contradiction between calculation method for geological reserves of titanium placer in the central area of Yunnan and its beneficiation recovery，it is pointed out that it was improper that the raw ore grade was obtained by generally used washing analysis method.Through analysis on effect of the results on demonstration to beneficiation plant construction and control to mineral processing targets，suggestions that the corrections to geological reserves report of titanium placer in the central area of Yunnan and its results of geological reserves determination should be made in time were put forward.

Titanium placer;geological reserves;grade;reserves calculation;recovery

TD913

A

1004－2660(2012)01－0009－04

2012－01－22.

朱耀登(1969－)，男，湖北人，工程師.主要研究方向:有色金屬、黑色金屬選礦工藝技術(shù).