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铅锌矿资源开发阶段

一、 地质勘查

 
   
新中国成立前,我国地质工作者是在极其艰难的条件下开展地质工作的。中央研究院地质研究所、中央地质调查所、资源委员会测勘处和一些省的地质调查所以及有关大学等单位不仅在地层古生物学、构造地质学等方面做了颇有建树的研究工作,而且还进行了许多矿产地质调查。其中,铅锌矿据不完全统计,从19391949年间进行地质调查和测勘工作的有云南的澜沧老厂、会泽矿山厂、罗平高乐厂,湖南的常宁水口山、临湘桃林、慈利矿山厂,江苏的南京栖霞山、江西的德兴银山、浙江的诸暨、四川的会理天宝山,甘肃的成县厂坝等铅锌矿区。1948年谢家荣提交的第18届国际地质大会论文《中国的铅锌与银矿床》,概括了这一时期的我国铅锌矿产测勘工作和科研成果。
   
新中国成立后,50年代初期我国铅锌矿地质工作,是在面临接收旧中国遗留下来的矿山急待恢复生产的情况下而就矿勘查。其中,有辽宁青城子铅锌矿、桓仁铜锌矿、青原铅锌金矿、吉林天宝山铅锌矿,湖南水口山铅锌矿、桃林铅锌矿以及云南会泽铅锌矿等。这些矿区,当时是边探矿、边生产,为建国初期国家急需铅锌金属,提供矿物原料做出了重要贡献。
   
1953年开始了大规模的正规地质勘查工作,40多年来成功地勘探了130多个大中型铅锌矿床和一批小型矿床,为发展我国铅锌工业,建设一批国营大中型骨干矿山提供了可靠的地质成果。勘探的矿区和提交的储量与利用情况,见第二节表3.8.4。其中,探明了4个超大型矿床(云南金顶、甘肃厂坝—李家沟、广东凡口、内蒙古东升庙)40多个大型矿床。
   
矿区地质勘查,一般经过普查、详查、初勘、详勘等4个阶段。采用地质、构造、化探和槽井探、钻探、坑探等技术方法手段。80年代以来,以寻找隐伏矿为主而进行区带勘查,采用地质遥感、航空物探、化探扫面等技术方法,并运用地理信息系统和地学多源信息系统处理勘查各种大量数据,编绘各种信息的地质图件进行成矿预测,优选找矿靶区、靶位,再进行大中比例尺地质测量并经槽井探、钻探验证后,转入评价、初期详勘。
   
铅锌矿区的勘探工作,是按地质勘探规范进行的。5060年代,基本上是参用原苏联制定的规范。70年代以后,在总结我国铅锌矿床的地质勘探工作经验基础上进行了探采对比研究,1983年地质矿产部、冶金工业部联合制定了《铅、锌矿地质勘探规范》,从此按我国制定的《铅、锌矿地质勘探规范》进行地质勘探工作。
   
我国铅锌矿勘探类型的划分,根据矿体延展规模、矿体形态复杂程度和有用组分分布均匀程度等基本地质因素,将铅锌矿床勘探类型划分五类:
   
第一类:矿体延展规模特大;矿体形态规则,一般为层状或巨厚似层状;有用组分属于均匀至较均匀。如云南金顶矿区一号矿体。
   
第二类:矿体延展规模大,个别特大;矿体形态属较规则或规则,以似层状为主,亦有脉状或层状;有用组分属不均匀至均匀。如湖南桃林矿区。
   
第三类:矿体延展规模以中等为主;矿体形态一般较规则,个别属规则,以似层状、脉状、透镜状居多;有用组分属不均匀或较均匀。如甘肃小铁山矿区、江西德兴银山矿区。
   
第四类:矿体延展规模以小型为多,个别属中等;矿体形态为不规则或极不规则,形状为透镜状、筒柱状或脉状等;有用组分为不均匀或极不均匀。如湖南水口山矿区、辽宁关门山矿区。
   
第五类:矿体延展规模较小,形态极不规则,多为小囊状、小透镜状、小筒柱状或其他极不规则状;有用组分极不均匀。
   
对上述勘探类型,《铅、锌矿地质勘探规范》提出控制各级储量的基本工程间距和选用的勘探手段,见表3.8.6

 

3.8.6铅锌矿勘探工程间距和勘探手段

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二、 矿山开采

 
   
中国铅锌矿山开采,以地下开采为主,少数矿区为露天开采或先露天开采,后转为地下开采。
   
地下开采,目前开采深度一般在300800m。其开采方法,根据矿床的地形、矿体产状、规模和埋藏深度,通常用竖井、平窿和联合开拓以及斜井开拓等4种方法。现列举有代表性的10个大型矿山,见表3.8.7

 

3.8.7主要铅锌矿山开采方法及生产能力(采选矿石量)

 t3-8-7.jpg

 

 

 

三、 选矿与加工技术

 
   
铅锌矿石一般都要经过选矿富集成精矿才能冶炼铅、锌金属产品。矿石技术加工选冶试验,是地质勘探工作的重要组成部分,是评价矿床能否作商品矿石开发的重要依据之一,因此在地质勘探过程中必须进行矿石可选性试验。在详查或初勘阶段,一般应做实验室初步可选性试验,在初勘或详勘阶段一般要做详细可选性试验。当矿石物质成分复杂,又有巨大综合利用价值的大中型、超大型矿床或属新类型矿石,除进行详细可选性试验外,必要时还要做实验室规模的扩大试验。对某些矿石类型当用选矿方法得不到合格精矿产品或无法单体分离时,还要进行实验室冶炼试验。
   
在进行矿石可选性试验之前,首先应进行矿床矿石物质成分研究,划分矿石类型,查明元素赋存状态,鉴定矿物种类、矿石结构构造、嵌布粒度特性,为选矿试验制定合理工艺流程提供依据。
   
铅锌矿石工业类型划分,是在矿石自然类型基础上,按矿石氧化程度不同分为硫化矿石(铅或锌氧化率<10%)、氧化矿石(铅或锌氧化率>30%)、混合矿石(铅或锌氧化率10%30%)。按矿石中有用组分不同,可分为铅矿石、锌矿石、铅锌矿石、铅锌铜矿石、铅锌硫矿石、铅锌铜硫矿石、铅锡矿石、铅锑矿石、锌铜矿石等。按矿石结构构造不同,可分为浸染状矿石、致密块状矿石、角砾状矿石、条带状矿石、细脉浸染状矿石等。
   
当选冶部门需要按矿石类型、分采、分选()时,而在地质剖面图上能够圈出,且与相邻剖面能对应相连,则应圈出其分布范围,分别计算储量。
   
铅锌矿的选矿试验,根据矿石类型不同,则选择不同的选矿方法。硫化矿石通常用浮选方法。氧化矿石用浮选或重选与浮选联合选矿,或硫化焙烧后浮选,或重选后用硫酸处理再浮选。对于含多金属的铅锌矿石,一般用磁—浮、重—浮、重—磁—浮等联合选矿方法。
   
无论何种矿石类型还是采用何种选矿方法及其工艺流程,其精矿品位均应符合国家颁布的现行有色金属行业标准,即铅精矿标准YS/T319-1997(代替YS/T319-94);锌精矿标准YS/T320-1997(代替YS/T320-94),见表3.8.8

 

3.8.8国家有色金属行业标准铅锌精矿化学成分(%)

 t3-8-8.jpg

 

 
   
近年来我国选矿技术经济指标见表3.8.9

 

3.8.9铅锌矿选矿技术经济指标

 t3-8-9.jpg

 

 
   
铅锌矿冶炼方法:硫化铅精矿是炼铅的主要矿物原料,其冶炼方法有火法和湿法两种。目前以火法为主,湿法处于试验研究阶段。火法炼铅采用烧结焙烧-鼓风炉熔炼和反应熔炼、沉淀熔炼等方法。铅的精炼主要采用火法精炼,其次是电解精炼。
   
硫化锌精矿是炼锌的主要矿物原料,也有火法和湿法冶炼。火法冶炼采用竖罐蒸馏、平罐蒸馏或电炉;湿法炼锌,近20年来发展很快,已成为炼锌的主要方法。火法炼锌所得粗锌采用蒸馏法精炼或直接应用;而湿法炼锌所得电解锌,质量较高,无需精炼。
   
对于难分选的硫化铅锌混合精矿,一般采用同时产出铅和锌的密闭鼓风炉熔炼法处理。对于极难分选的氧化铅锌混合矿,我国有独特的处理方法,即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产物,经烧结或制团后在鼓风炉熔化,以便获得粗铅和含铅锌熔融炉渣,炉渣进一步在烟化炉烟化,得到氧化锌产物,并用湿法炼锌得到电解锌。此外,还可用回转窑直接烟化获得氧化锌产物。
   
我国铅、锌精矿产品中含有丰富的伴生组分,在冶炼过程已综合回收,经济效益十分可观。冶炼铅时综合回收的有铜、硫、锌、金、银、铂族金属、铋、铊、镉、硒、碲等产品。冶炼锌时综合回收的有硫、铅、铜、金、银、铟、镓、锗、镉、钴、铊、汞等产品。

 

四、 环境保护

 
   
影响矿山及其附近生态环境,主要是矿山排出的废水、废渣、废气以及放射性毒害和噪声等。近20年来,铅锌矿山为保护环境对废水、废渣、废气“三废”治理方面取得了明显的效果。
   
1) 废水治理:铅锌选厂治理废水,主要采取提高废水复用率、调整药剂制度、自然净化处理、中和法处理、氧化法处理,使废水达排放标准或回水复用。如凡口铅锌选厂将选矿废水沉淀后回收利用,新水与回水按11的混合用于选矿时,泡沫厚,操作条件稳定,并使铅、锌、硫的选矿回收率也有所提高。该矿选厂还采用液氯氧化法,使硫化物浓度从15mg/L降低到1mg/L,达到了废水排放标准。
   
黄沙坪、凡口、桃林、衡东、清水塘等铅锌矿山的选厂,通过改革选矿工艺流程,调整药剂制度,实现了无氰或低氰浮选,从而减少了氰化物的污染。
   
自然净化处理废水,是我国目前矿山处理选厂废水普遍应用的一种方法,且行之有效。自然净化法的构筑物主要是尾矿库,具有稀释、沉淀、水解作用,相当于一个废水处理厂,也是自然曝气氧化塘,不仅能够氧化降解废水中的各种有机物,而且还能吸收并浓缩废水中有毒金属元素。据统计,铅锌选厂的尾矿废水在尾矿库内自然澄清后,有害成分的含量明显地降低。通常尾矿水在库内停留13昼夜,澄清水悬浮物浓度均低于国家规定的标准。
   
2) 废渣治理:铅锌矿山废渣,包括开采过程中的剥离物、废石,选矿过程中排弃的尾矿等,其处理办法主要是建立废石堆和尾矿坝,并尽可能地变废为宝,变害为利,开展综合利用。不少铅锌矿山从废石和尾矿中回收有益元素和矿物,或作建筑材料,或作采空区充填材料等。凡口铅锌矿、黄沙坪铅锌矿、红透山铜锌矿等不少矿山,用尾矿作井下充填原料,既使尾矿得到很好的处置,又取得很好的应用效果。
   
为了防止尾矿库受雨水的冲刷和风蚀,许多年久的尾矿坝进行加固、加高。不少铅锌矿山对已闭库的尾矿库通过平整—复土—植被等作法进行复垦造田。如水口山铅锌矿、桓仁铜锌矿等矿山对尾矿库复垦造田,控制了水土流失,防止尘害,净化了环境,在大气中含尘量比原来降低了几倍至几十倍,并种植农作物和花草树木,绿化了环境,取得了良好的社会、经济效益。
   
3) 废气治理:许多矿山加强排气通风和抑制氡及其子体对采矿作业人员的侵害。主要办法:改进防尘、供水系统,实现全面湿式作业,对采空区、井巷施行密闭,提高通风系统的可靠性,做好局部净化,推广应用研制成功的JBF高压静电空气净化器和RDC-1型复合净化器等。由于采取这些综合治理措施,因此有效地抑制了粉尘和氡及其子体对人体的侵害。
   
目前,许多矿山由于大量使用以柴油机为动力的无轨自行设备而带来了柴油废气对矿山环境的污染和采用大型、高效、大功率的采掘设备,加重了矿山噪声的污染与危害。有关科研和设备制造单位会同矿山正在加紧研制低污染的柴油机和低噪声的采掘设备,以利保护环境。

 

本文引用地址:http://www.metalnews.cn/ys/show-140469-1.html

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