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第59卷 第1期有 色 金 属矿山部分2007年1月 丰山铜钼矿区钼矿地质特征及其综合利用问题 蔡华新 大冶有色金属公司 摘 要总结了丰山铜钼矿床中伴生钼和单独钼矿体的地质特征,对矿山钼资源综合回收利用情况进行了 分析,认为进一步挖掘钼资源回收利用的潜力很大,并提出了今后开展钼资源综合利用的对策和建议。 关键词铜钼矿区 钼矿 地质特征 综合利用 中图分类号P618. 65 文献编码B 文章编号1671 - 41722007 01 - 0022 - 03 M olybdenum M ine Geological Features and Comprehensive Utilizati- on Issues of Fengshan Copper - molybdenum Ore D istrict Cai Huaxin Daye NonferrousMetal Company AbstractSummed up geological features of associated molybdenum and molybdenum mine in the Fengshan copper - molybdenum deposits, molybdenum mine resources to conduct comprehensive recycling utilization was analysed, thoughtMo recycling resources that further tap had greatpotential, themeasures and suggestionsofMo resources compre2 hensive utilization in the future were pointed out . Key wordscopper - molybdenum ore district molybdenum mine geological features comprehensive utilization 蔡华新 高级工程师 湖北黄石 435005 丰山矿区地勘时期及矿山开采以来对矿床中铜 矿的研究较全面深入,但对矿床中钼矿地质特征从 未进行全面、 系统地分析总结。矿山开采的主要对 象是主矿产铜,同时回收其中的伴生有益矿产金、 银、 硫,由于技术经济方面的原因,矿床中的伴生有 益矿产钼及单独钼矿体一直未综合回收利用。经过 不断地探索和大量的试验研究,至2005年下半年, 铜钼分离选矿技术趋于成熟并在生产实践中推广应 用,矿山从矿石中综合回收伴生钼获得成功,取得了 很好的经济效益和资源效益。本文试图从系统总结 矿床中钼矿地质特征着手,旨在加深对矿床成矿地 质特征的认识,进一步推动矿区钼资源的找矿勘查 和综合利用。 1 成矿地质背景 丰山矿区位于长江中下游铁铜金成矿带西段丰 山 九瑞矿集区西部,区域地质处于淮阳隆起与江 南隆起之间的下扬子坳陷带内。矿区地层主要为下 三叠统大冶组灰岩、 白云质灰岩,由于岩浆侵入的热 变质作用,近岩体的地层已变质成为大理岩。矿区 构造以鸡笼山 苗母山复式倒转向斜及黄家塘 大 垅 伍家坝断裂带及次级断裂为其特征,构造线呈 NWWNW向。燕山期中酸性岩浆沿复式倒转向 斜核部和断裂侵入,形成浅成超浅成丰山岩株体及 其周围的岩脉群,侵入岩类型主要为花岗闪长斑岩, 次为石英二长斑岩、 石英闪长斑岩、 花岗斑岩等,属 钙碱性系列岩石。由岩体向外,产有斑岩型钼矿和 铜钼矿、 矽卡岩型铜钼矿、 热液脉型铜铅锌金银 多金属矿、 碳酸盐岩型金矿,构成斑岩 矽卡岩型铜 钼金成矿系列。 2 钼矿地质特征 211 矿体特征 21111 伴生钼矿。丰山铜钼矿床为一大型斑岩 矽卡岩复合型矿床,矿床分南缘、 北缘两个矿带,厚 度大于3m的铜矿体共154个,赋存于岩体与大理 岩的接触带,含铜矽卡岩矿体中伴生有益元素主要 有Mo、Au、Ag、S等,含伴生钼较高含Mo 0101以 上的铜矿体主要为南缘1号、4号和北缘501号矿 体图1 ,这3个矿体中的伴生钼储量占全矿区伴 生钼储量的9514。 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期蔡华新丰山铜钼矿区钼矿地质特征及其综合利用问题23 图1 丰山矿区- 200m地质水平切面图 Fig. 1 Geological horizontal section map view of - 200m level of Fengshan ore district 1 -大理岩; 2 -花岗闪长斑岩; 3 - B1为火成岩角砾岩, B2为大理岩角砾岩; 4 -矽卡岩; 5 -铜矿体及编号。 1 1号铜矿体延长800m,伴生钼矿分布走向 长700m,倾斜延伸最大400m,最小80m,矿体最大 厚度85m,一般在30～40m之间。矿体为一巨大的 形态复杂的扁豆体。矿体走向300,倾向南西,倾 角55～75 。其伴生钼储量占全矿区伴生钼的 7811 ,为主要的伴生钼矿体,矿体中钼平均品位 01018 ,局部达0106以上,最高达112。 2 501号铜矿体走向延长 1 400m,伴生钼矿 分布于矿体中东部和中西部,走向长400m,倾斜延 伸最大500m以上,最小150m,矿体厚度最大36m, 一般在8～15m之间。矿体呈似层状,形态较简单。 矿体走向300,西部转为225,倾向南西,倾角在 - 100m标高以上为35,其下变陡,在50～75 。其 伴生钼储量占全矿区伴生钼储量的1313 ,矿体中 钼平均品位01012。 3 4号铜矿体走向延长 300m,伴生钼矿主要 分布于矿体中部,走向长100m,倾斜延伸220m左 右,矿体最大厚度25m左右,一般在10m左右。矿 体形态为一规则的扁豆状。矿体走向300,倾向南 西,倾角50～60 。其伴生钼储量占全矿区伴生钼 的4 ,矿体中钼平均品位01021。 21112 单独钼矿。全矿区厚度大于3m的单独钼 矿体共32个,其中南缘矿带25个,北缘矿带7个, 主要赋存于南北缘接触带及其附近的斑岩中。规模 较大的钼矿体为南缘801～810号和北缘814号图 2 。矿体延长多在20～100m左右,倾斜延伸50～ 100m之间,厚度在3～21m之间,矿体形态较简单, 呈透镜状或扁豆状。矿体产状与铜矿体相似,在空 间上二者呈迭瓦状分布。矿体钼平均品位最低 01109 ,最高达3106 ,多数在012～014之 间,而铜品位却很低,多数在011以下。 图2 丰山矿区南缘13线地质剖面图 Fig. 2 Geologic profile of 13 line of Fengshan ore district southern margin 1 -第四系; 2 -大理岩; 3 -花岗闪长斑岩; 4 -矽卡岩; 5 -铜矿体及编号; 6 -钼矿体及编号; 7 -坑道。 212 矿石特征 21211 矿物成分与结构构造。含钼铜矿体矿石矿 物主要有黄铜矿、 黄铁矿、 辉钼矿、 斑铜矿、 磁铁矿、 赤铁矿,次为辉铜矿、 黝铜矿、 方铅矿、 闪锌矿、 磁黄 铁矿、 自然铜等。脉石矿物主要有石榴石、 透辉石、 硅灰石、 方解石、 硬石膏、 蛇纹石、 绿泥石,次为透闪 石、 绿帘石、 石英、 萤石、 重晶石、 阳起石、 方柱石、 金 云母、 斜长石等。 单独钼矿体矿石矿物为辉钼矿、 黄铁矿及少量 黄铜矿,脉石矿物主要有斜长石、 石英、 钾长石、 绢云 母,次为高岭石、 黑云母、 萤石、 绿泥石、 锆石、 磷灰 石、 榍石等。 含钼矿石结构主要为自形 半自形 它形粒状 结构、 交代残余结构、 叶片状结构、 放射状结构、 固溶 体分离结构等。矿石构造主要有浸染状、 细脉状、 网 脉状、 斑点状、 团块状构造等。 21212 矿石类型及矿物共生组合。含钼矿石类型 主要有矽卡岩型和斑岩型,少量为角砾岩型。 矽卡岩型矿石矿物共生组合有黄铜矿 黄铁 矿 辉钼矿 磁铁矿、 黄铜矿 黄铁矿 辉钼矿、 黄 铜矿 斑铜矿 辉钼矿。斑岩型和角砾岩型矿石矿 物共生组合为辉钼矿、 辉钼矿 黄铁矿、 辉钼矿 黄 铁矿 黄铜矿。 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 24 有 色 金 属矿山部分第59卷 213 钼矿物赋存状态 辉钼矿产于斑岩、 矽卡岩和火成角砾岩中,产出 方式有① 呈浸染状散布于岩石矿物颗粒之间,有时 与黄铁矿、 黄铜矿相伴生;② 呈辉钼矿、 黄铁矿 辉 钼矿、 辉钼矿 黄铁矿 黄铜矿、 辉钼矿 石英细脉 或网脉状充填于岩石裂隙、 微裂缝和断层中,辉钼矿 有时呈放射状排列,脉宽011～115mm,如在露天采 场558号隐爆角砾岩矿体上盘的斑岩中见一断层充 填有灰黑色断层泥,其中伴有辉钼矿、 黄铁矿;③ 沿 节理 或 裂 隙 结 构 面 呈 薄 膜 状 产 出,薄 膜 厚 011～015mm;④ 在接触带附近岩体边缘局部见鳞片 状集合体。 辉钼矿嵌布粒度多在01056～0111mm,最大达 2mm。粒度小于01056mm的南缘占30 ,北缘占 45 ,北缘矿体中辉钼矿粒度普遍较南缘细小。辉 钼矿中含有稀有元素Re,最高达01097。 214 蚀变与矿化特征 矿区蚀变作用普遍而强烈,且分带性明显,由岩 体向外依次为钾长石化带、 石英 绢云母化带、 泥化 带主要见于岩体中段北缘、 矽卡岩化带、 绿泥石 蛇纹石碳酸盐化带。 除泥化带不产生矿化外,与其它蚀变带对应的 矿化亦具有分带性,即由岩体向外到碳酸盐岩地层, 矿化依次为MoMo、CuCu、Fe、MoCu、Au Cu、Pb、Zn、Au、AgAu。与钼矿化有关的蚀变有钾 长石化、 石英 绢云母化、 矽卡岩化,其中石英 绢 云母化带是单独钼矿体和斑岩型、 火成角砾岩型铜 钼矿体的主要赋矿地段,矽卡岩化带是铜矿体及伴 生钼或共生钼的主要赋矿地段,钾长石化带中局部 钼矿化也较强。 钼矿化强度在全矿区是南缘矿带强而北缘矿带 弱,北缘矿带大部分地段钼含量0101以下,而南 缘钼含量普遍在0101以上;同一矿体中中部矿化 较强,向两端趋弱;由岩体向外钼矿化由强变弱,以 钾长石化带、 石英 绢云母化带钼矿化最强;不同矿 石类型中斑岩型矿石较矽卡岩型矿石矿化强,斑岩 矿化强的地段构成单独钼矿体,而在矽卡岩铜矿体 中钼多数为伴生矿产,局部钼矿化强的地段可构成 共生矿产;在矽卡岩矿石中以石榴石透辉石矽卡岩 钼矿化较强,而硅灰石矽卡岩钼矿化较弱。 3 钼资源综合利用问题 311 先前的选钼实践 矿山自1971年投产以来至1993年,一直按照 铜钼硫混合浮选流程,铜钼优先浮选 与硫分离,形 成了铜钼混合精矿和硫精矿,但没有取得可行的铜 钼分离试验结果和扩大试验,生产实践中未进行铜 钼分离回收钼。1994～1995年,矿山进行了大量的 铜钼分离技术试验研究和工业试生产,从铜钼混合 精矿中分离出了含Mo 15左右的钼精矿,但选钼 回收率很低,只有30左右,且很难保持连续稳定 生产,成本高,实践表明铜钼分离仍存在很大的技术 障碍和经济上的不合理性,铜钼分离不得不放弃。 312 近期铜钼分离技术的再改进与生产效果 2005年初,矿山对江西德兴铜矿铜钼分离选矿 工艺流程进行了考察学习,结合本矿山矿石性质和 铜钼混合精矿化学成分的差异性,进行了一系列的 铜钼分离选矿试验研究,在原铜钼分离流程的基础 上进一步改善流程条件,优化各环节工艺配置和药 剂配比,试验结果表明,采用硫化钠、 水玻璃、 煤油等 来抑铜浮钼的方法实现铜钼分离效果显著,已能从 含Mo 011以上的铜钼混合精矿中较稳定地回收 钼,而矿山生产的原矿石中伴生钼含量一般在 01015～0103之间,选出的铜钼混合精矿中含 Mo多在015左右,有时高达016～017 ,分选 伴生钼技术上可行。 2005年6月新建成了钼分离选矿流程进行试 生产,一举获得成功,选钼生产基本稳定,生产出钼 精矿品位45～50 ,铜钼分离钼回收率80左 右,钼精矿中还富集了稀有金属Re,一般含Re 0102～0103。实现了除主矿产铜外还包括其它 主要伴生矿产钼、 金、 银、 硫的综合回收,形成铜精 矿、 钼精矿、 硫精矿3种产品,取得了很好的经济效 益和资源效益,为矿山今后进一步搞好资源综合利 用奠定了良好的基础。 313 挖掘钼资源综合利用的对策和建议 虽然从铜矿石中回收伴生钼已获得成功,但还 存在一些问题,如矿石含钼品位变化较大,保持分选 钼稳定生产难度较大;由原矿石到铜钼混合精矿钼 回收率太低;在接触带附近的斑岩体内有众多的单 独钼矿体尚未开采利用;钼资源勘查工作程度低等。 针对这些值得改进完善的地方,提出相应的对策,对 全面提高矿山经济效益意义重大。 31311 加强钼生产地质探矿和合理配矿。一是对 现开采的铜矿体南缘1号、2号和北缘501号矿体 进行必要的伴生钼矿化查定,进一步摸清各矿体含 钼变化情况。从铜、 金、 银、 钼、 硫整体综合回收的角 度来评价矿石的可选性,加强采出矿生产调度,合理 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期蔡华新丰山铜钼矿区钼矿地质特征及其综合利用问题25 配矿,减小铜钼入选品位出现较大的波动,保证选铜 和选钼稳定持续生产,从而获得最佳经济效益。二 是根据本区钼成矿地质特征和成矿规律,加强对现 有单独钼矿体的生产探矿,和对接触带附近的斑岩、 矽卡岩进行勘查,重点对南缘东部、 中部10～16线 矽卡岩接触带及附近的斑岩体,和北缘西部558号 隐爆角砾岩矿体附近的斑岩及矿区东部隐爆角砾岩 等钼资源成矿远景区进行补勘,进一步查明钼矿资 源储量,力求储量新增扩大,为钼资源进一步开发利 用提供地质依据。 31312 提高钼回收技术经济指标。目前从矿石中 选出铜钼混合精矿钼的富集比为16～30倍,但此环 节钼回收率只有50左右,从铜钼混合精矿分选出 钼精矿后钼的综合回收率只有40 ,因此在选出铜 钼混合精矿这一环节还有很大的潜力可挖。现铜钼 混合精矿铜品位为25～28 ,可采取一些技术措 施,在铜钼与硫分离中适度控制石灰用量,避免片面 追求铜钼混合精矿中过高的铜品位而过强抑制黄铁 矿,导致相当部分钼也被抑制到硫精矿中;同时加强 试验研究,探索不同的药剂对铜钼选择性捕收的有 效性,来提高其回收率。 31313 规划并实施采选单独钼矿体。目前矿山已 另有日处理矿石120t的闲置小选矿厂及其配套设 施。在现有矿山井下开拓系统范围内,南、 北缘有一 定规模的单独钼矿体一直未开采,可根据矿山生产 实际和钼矿体赋存特征规划开采利用。确定了合理 的回采方案后,仅需投入部分采切工程和必要的安 全措施工程,稍加改造小选矿厂,已有单独完备的运 矿提升系统可供使用,当前钼精矿市场价格强劲,表 明采选单独钼矿体的生产、 技术经济条件已完全具 备。可在综合分析单独钼矿体赋存情况的基础上, 加强生产探矿,进行单独钼矿选矿试验和采矿评价 工作,进而组织单独钼矿体采选生产,来推进钼资源 的进一步开发利用,开创矿山新的经济增长点。 4 结论 1正确认识铜钼矿体中钼的赋存状态,掌握 各矿体矿石性质及其伴生钼含量的变化情况,精心 组织采出矿作业,合理配矿,更有利于伴生钼回收稳 定持续生产。 2根据钼矿地质特征和成矿规律,加强探矿 工作,扩大钼资源储量,有利于资源的进一步开发利 用和促进矿山可持续发展。 3进一步加强选矿试验研究,采取必要的技术 措施,积极探索各种药剂对不同矿物选择性捕获的有 效性,是进一步提高资源综合利用水平的有效手段。 参 考 文 献 [1 ] 翟裕生,姚书振,林新多,等 1长江中下游地区铁铜金成矿 规律.北京地质出版社, 1990. [2 ] 刘继顺,舒广龙,席振铢,等.丰山铜矿成矿规律及深边部隐伏 矿体定位预测研究报告.长沙中南大学出版社, 2003. [3 ] 中南冶金地质勘探公司604队.湖北阳新封三洞铜矿区最终 地质报告. 1973.□ 上接第17页 7 结论 通过12210综采面煤层注水现场试验得出以下 结论 1屯兰矿2 煤层属较难注水、 难湿润煤层 ;该 煤层孔隙发育,但煤层导水裂隙不发育,因此,注水 方式以长孔动压注水为宜,注水压力不能过低,注纯 水时,压力不应小于5MPa,加湿剂注水时,压力不应 小于4MPa。 2该煤层对润湿剂非常敏感,注水中加湿润 剂可使注水流速提高3～5倍。 3注水钻孔的注水渗透半径为10m左右,即 注水钻孔的间距取16～20m左右为宜。 4工作面推进过程中的粉尘观测表明,工作 面推进到注水孔40m时,回风巷测点粉尘开始下 降,通过注水区时平均降尘率在80～85左右, 降尘效果较好。 参 考 文 献 [1 ] 傅 贵 1煤体预湿机理与注水防尘技术研究[D ].北京中国 矿业大学北京研究生部, 1995. [2 ] 傅 贵,张英华 1煤与纯水平衡接触角的测量与分析[J ].煤 炭转化, 1997, 20 4 60 - 62. [3 ] 金龙哲 1德国煤层注水防尘发展动向[J ].煤炭工程师, 1994 5 46 - 48. [4 ] 张英华 1综放工作面煤层注水防尘理论与工艺技术研究[D ]. 北京中国矿业大学北京研究生部, 1998. □ 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.