選礦試驗(yàn)在金剛石地質(zhì)工作中的意義

摘要：金剛石主要產(chǎn)于金伯利巖和鉀鎂煌斑巖礦床中，在原生礦和砂礦中的含量極低，而且顆粒細(xì)小，品位也不能像其他金屬和非金屬礦那樣可以用化驗(yàn)、化學(xué)分析等方法來(lái)測(cè)定，選礦是目前測(cè)定礦石中金剛石含量的唯一有效方法，所以選礦試驗(yàn)在金剛石地質(zhì)工作中的作用尤為重要。選礦試驗(yàn)不但是普查找礦、詳查和地質(zhì)勘探的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是以后建廠的基礎(chǔ)，是評(píng)價(jià)資源、開(kāi)發(fā)資源、綜合利用資源和加強(qiáng)金剛石資源監(jiān)管的重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：選礦試驗(yàn)；金剛石；地質(zhì)工作；普查找礦；詳查；地質(zhì)勘探 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TD97 文章編號(hào)：1009-2374（2015）04-0161-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0361

金剛石的普查找礦和地質(zhì)勘查工作是一個(gè)由淺入深、循序漸進(jìn)、逐步認(rèn)識(shí)、分階段推進(jìn)的過(guò)程，它要求有與各階段相適應(yīng)的選礦試驗(yàn)結(jié)果，予以印證和作出階段性的地質(zhì)評(píng)價(jià)，為能否轉(zhuǎn)入下一階段的地質(zhì)工作或礦山采選廠設(shè)計(jì)提供依據(jù)。各個(gè)地質(zhì)階段對(duì)選礦的要求也相當(dāng)嚴(yán)格，既要努力提高金剛石回收率，又要盡量降低金剛石的次生破碎率；不但要從礦石中解離和選出單體金剛石，還要對(duì)金剛石伴生礦物進(jìn)行盡可能的回收，為普查找礦、地質(zhì)勘探和礦床儲(chǔ)量計(jì)算提供可靠的依據(jù)，它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到金剛石礦床的發(fā)現(xiàn)及正確評(píng)價(jià)，應(yīng)該說(shuō)選礦是整個(gè)金剛石地質(zhì)工作中不可或缺的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)于金剛石選礦，特別是在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)階段金剛石選礦方面的資料很少。筆者淺析選礦試驗(yàn)在金剛石地質(zhì)工作中的意義，其目的是引起對(duì)金剛石選礦試驗(yàn)研究的高度重視，在新一輪金剛石整裝勘查工作中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

1 選礦試驗(yàn)是普查找礦的重要工序

金剛石原生礦和砂礦的普查找礦方法很多，有地質(zhì)路線法、水系重砂法、水系大樣法和基巖選礦法等，每一種方法都需要選礦來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

地質(zhì)路線法是通過(guò)地質(zhì)觀察的方法，尋找可疑巖體以及找礦標(biāo)志。若發(fā)現(xiàn)可疑巖體，要分巖性采集選礦樣品，查明其含礦性；水系重砂法是通過(guò)系統(tǒng)的重砂采樣，發(fā)現(xiàn)并追索圈定金剛石及其伴生礦物來(lái)源，進(jìn)而尋找金剛石原生礦體的主要找礦方法，國(guó)內(nèi)外的許多原生礦都是首先用重砂法找到的。重砂樣品的處理采用淘洗、分級(jí)、跳汰和手選等選礦方法，一旦發(fā)現(xiàn)金剛石及其伴生礦物，要對(duì)其標(biāo)型特征進(jìn)行觀察研究，分析其可能來(lái)源的方向和距離，然后加密采取選礦樣品進(jìn)行追索，尋找金剛石及其伴生礦物異常；水系大樣法是在較大水系中采取較大體積樣品，選獲金剛石及其指示礦物，查明金剛石及其伴生礦物的含量，圈定金剛石找礦遠(yuǎn)景區(qū)，為下一步普查工作提供地質(zhì)依據(jù)；基巖選礦法是金剛石勘查工作的重要一環(huán)，是對(duì)金伯利巖體及可疑巖體含礦性及指示礦物定性定量評(píng)價(jià)的主要手段。

2 選礦試驗(yàn)是詳查和地質(zhì)勘探的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

詳查需要指出金剛石礦床礦產(chǎn)是否值得進(jìn)行詳細(xì)勘探工作，因此要求進(jìn)行礦石的可選性試驗(yàn)，初步確定金剛石的選別方法和可能達(dá)到的選別指標(biāo)，并據(jù)此判斷礦床的選礦在目前的條件下技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上是否可行，同時(shí)還需指出不同類(lèi)型或品級(jí)的礦石可選性的差異，作為地質(zhì)工作劃分礦石類(lèi)型和確定工業(yè)指標(biāo)的依據(jù)。

勘探階段要求對(duì)金剛石礦床做出確切的工業(yè)評(píng)價(jià)，并據(jù)此編制最終儲(chǔ)量報(bào)告以及進(jìn)行礦山企業(yè)的設(shè)計(jì)。這需要選礦試驗(yàn)來(lái)完成，金剛石選礦可采用的方法較多，基本涵蓋了大部分的選礦方法，而且有其獨(dú)特的要求和一些特殊的選別方法，但具體哪種方法最有效，要通過(guò)選礦試驗(yàn)在較大范圍內(nèi)廣泛地探索并進(jìn)行多個(gè)方案的試驗(yàn)對(duì)比，確定礦石的加工工藝，推薦合理的工藝流程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以便能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)礦床的工業(yè)價(jià)值。

3 選礦試驗(yàn)是礦山設(shè)計(jì)和建立選廠的基礎(chǔ)

在選礦工業(yè)方面，幾乎每一個(gè)新礦床的開(kāi)發(fā)利用，都要首先采集有代表性的樣品，通過(guò)選礦試驗(yàn)，了解該礦床的性質(zhì)，確定其選礦工藝，然后再進(jìn)行建設(shè)和生產(chǎn)。金剛石地質(zhì)工作的各個(gè)階段都要通過(guò)選礦作出階段性的評(píng)價(jià)，若各階段的選礦試驗(yàn)指標(biāo)較好，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均可行，則可以轉(zhuǎn)入后一階段的地質(zhì)工作或開(kāi)展礦山工業(yè)設(shè)計(jì)工作；若選礦試驗(yàn)指標(biāo)較低或指標(biāo)尚可但經(jīng)濟(jì)上不可行，則不能進(jìn)一步開(kāi)展工作，從而避免更大的經(jīng)濟(jì)損失。

4 選礦試驗(yàn)是評(píng)價(jià)礦床的重要依據(jù)

通過(guò)有代表性樣品的選礦試驗(yàn)，測(cè)定金剛石的品位，計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量。地質(zhì)勘查提交的礦產(chǎn)儲(chǔ)量，可否被工業(yè)利用，除了礦山建設(shè)的外部條件和礦山內(nèi)部水文、工程地質(zhì)等開(kāi)采技術(shù)條件外，礦石的選礦性能是重要因素之一。在許多情況下，甚至比其他因素具有更重要的作用，尤其是對(duì)含量極低的金剛石礦石，更具有決定性的意義。金剛石礦床工業(yè)指標(biāo)是圈定礦體、計(jì)算儲(chǔ)量的依據(jù)，其中最低工業(yè)品位、邊界品位是礦床工業(yè)指標(biāo)的主要內(nèi)容，確定最低工業(yè)品位和邊界品位都必須有礦石選礦試驗(yàn)研究資料，所以，礦石選礦試驗(yàn)成果是制訂工業(yè)指標(biāo)、正確評(píng)價(jià)礦床、判斷開(kāi)發(fā)效益的重要基礎(chǔ)。

5 選礦試驗(yàn)是礦產(chǎn)綜合利用的重要手段

礦產(chǎn)資源綜合利用就是將礦石中的有益組分充分分選回收利用，這只有通過(guò)對(duì)礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)的實(shí)踐，才能達(dá)到目的。礦產(chǎn)綜合利用既是礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要政策，也是合理開(kāi)發(fā)資源、保護(hù)人類(lèi)環(huán)境的一種有效手段。金剛石原生礦中含有許多有用礦物，如鎂鋁榴石、鉻透輝石、鎂鈦鐵礦、鉻鐵礦、鉻尖晶石、鈣鈦礦等，金剛石砂礦中往往含有金、鉑、錫石、鋯石和含鈦礦物等，其中的許多礦物如鎂鋁榴石，既是寶貴的工藝礦物，又是找礦的重要線索。通過(guò)對(duì)這些礦物和元素的分選回收，不但對(duì)金剛石普查找礦有重要的意義，而且可以使礦山企業(yè)增加產(chǎn)品品種，從某種意義上說(shuō)，相當(dāng)于擴(kuò)大了資源量，而所有上述這些，都是只有通過(guò)選礦試驗(yàn)制定合理的工藝流程才能實(shí)現(xiàn)的。

6 選礦試驗(yàn)是加強(qiáng)金剛石資源監(jiān)管的重要內(nèi)容

金剛石在自然界極其稀少，它的優(yōu)良、獨(dú)特的某些物性，在工業(yè)乃至尖端技術(shù)方面，具有特殊的用途，因而世界各國(guó)都將金剛石列為重要戰(zhàn)略物資而加以開(kāi)發(fā)和儲(chǔ)備。在中國(guó)，金剛石是稀缺礦種，合理開(kāi)發(fā)利用金剛石資源，加強(qiáng)金剛石資源儲(chǔ)備，保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)金剛石資源的需求，顯得尤為重要。在《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》以及各地方的礦產(chǎn)資源管理?xiàng)l例中，關(guān)于礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用監(jiān)督管理方面，多處提到“采用合理的選礦工藝”、“綜合利用”，在《礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案》審查大綱中詳細(xì)規(guī)定了選礦加工方案的審查內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)“經(jīng)過(guò)充分的選礦試驗(yàn)工作和方案比較，選定合理的選礦方法”，“應(yīng)充分進(jìn)行綜合回收和綜合利用的試驗(yàn)研究”。由此可見(jiàn)，選礦試驗(yàn)已經(jīng)成為加強(qiáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)管的重要內(nèi)容，其目的是為了保證有限的自然資源得以充分合理的開(kāi)發(fā)利用，保證礦業(yè)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 許時(shí).礦石可選性研究[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.

[2] 金剛石選礦工作暫行要求[S].北京：地質(zhì)出版社，1983.

[3] 毛圣杰.礦石選礦試驗(yàn)研究在地質(zhì)勘查工作中的意義[J].云南冶金，1994，（8）.

[4] 宋瑞祥.閃光的鉆石[M].北京：地質(zhì)出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介：周世德（1968-），男，遼寧省第六地質(zhì)大隊(duì)選礦工程師，研究方向：金剛石選礦。

（責(zé)任編輯：蔣建華）