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    关键金属矿产勘查进展专栏
  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    2023, 31(2): 171-174.
  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    王智琳, 张凯, 许德如, 邹少浩, 王宇非

    东昆仑是我国西部重要的金、铜、铁、钴、镍多金属成矿带,其中,驼路沟钴(金)矿床是西北地区发现的首例大型独立钴矿床,目前关于该矿床中钴的成矿过程尚存在争议。在详细野外地质调查和岩(矿)相学观察的基础上,结合EPMA和EBSD分析,将驼路沟钴成矿过程划分为喷流沉积期和叠加改造期,喷流沉积期形成了细粒富钴黄铁矿(PyⅠ),叠加改造期包括细粒富钴黄铁矿(PyⅡ)+辉砷钴矿—辉砷镍矿+硫镍钴矿+磁黄铁矿+少量黄铜矿阶段和半自形—他形粗粒贫钴黄铁矿(PyⅢ)+自然金阶段。其中,PyⅠ中钴含量为0.03%~4.86%,PyⅡ中钴含量为0.38%~2.74%,PyⅢ中钴含量为0.03%~0.58%,流体耦合的溶解再沉淀机制是黄铁矿复杂环带的重要形成机制。上述矿物学研究表明:钴在驼路沟矿床中以独立矿物和富钴黄铁矿2种形式赋存,喷流沉积成矿作用和后期构造变形叠加改造作用是驼路沟矿床中钴富集成矿的2个重要过程。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    吴华浩, 邵拥军, 刘清泉, 王智琳, 张毓策, 袁梓焜

    正冲金矿床是湘东北地区典型的金矿床,其矿体受NNE和NW向2组断裂控制,赋存于低变质程度的冷家溪群中,矿床成矿时代和成矿物质来源尚存在争议。借助LA-(MC)-ICP-MS分析方法,对正冲金矿床中含金石英脉中的绢云母进行原位Rb-Sr定年和黄铁矿原位S同位素分析,以确定其成矿时代和成矿物质来源,进而明确矿床成因。绢云母原位Rb-Sr定年结果显示:正冲金矿床的年龄在(219.1±6.0)~(215.8±7.7)Ma之间,黄铁矿的δ34S值(-3.85‰~1.95‰)接近于0,且具有由负值向正值移动的趋势,表明深部岩浆(或幔源物质)可能是正冲金矿床成矿物质的主要来源,有少量地层物质参与成矿。结合矿床地质特征、成矿年代学和硫同位素地球化学特征,认为正冲金矿床形成于印支期陆内造山环境下,属于与深部岩浆活动有关的金矿床。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    徐厚生, 张德贤

    熊耳山矿集区地处秦岭造山带中东部,印支—燕山期地幔与地壳相互作用导致区内大规模的岩浆活动和构造运动,从而形成区内分布众多的不同期次和规模的贵金属及有色金属矿床。东草沟金银矿床是近年来在熊耳山矿集区新发现的一处金银矿床,目前处于勘探开发阶段。野外构造解析表明,东草沟金银矿床矿体严格受断裂控制,根据产状、运动学和变形特征,将矿区控矿断裂划分为构造破碎带(强构造变形带)和陡倾断裂。东草沟金银矿床构造与矿化时空关系研究表明:早、晚成矿阶段的控矿断裂特征明显不同。其中,早成矿阶段(印支末期—燕山早期)的控矿断裂为压性断层,显示出明显的韧—脆性变形特征,发育有S-C构造及构造片理化带,反映的构造应力场为近SN向挤压;晚成矿阶段(燕山中晚期)的控矿断裂表现为张性断层和脆性变形特征,矿脉具有典型的扩张性充填脉的特征,反映的构造应力场为近EW向引张。区内不同方向的控矿断裂是在近SN向挤压作用下形成的多方向复共轭断层(conjugate-conjugate faults)系,及由其派生的次级断裂,复共轭断层系统的组合式样(assemblage patterns)控制着区内矿体空间展布及式样。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    刘林林, 陈军, 杨再风, 杜丽娟, 吉彦冰, 郑禄林

    滇—黔—桂地区是我国重要的金成矿区之一,分布有众多高温岩浆热液型金(铜)矿床和低温热液型金矿床,但这些矿床的成矿物质来源和形成过程仍存在争议。通过对高温岩浆—热液型金(铜)矿床(姚安金矿床和普朗金铜矿床)和低温卡林型金矿床(八渡和泥堡)中的热液磷灰石进行微量元素统计分析发现:高温富碱斑岩型金(铜)矿床中的磷灰石自形程度较好,具有较高的F和Cl含量,稀土元素呈轻稀土富集,重稀土亏损;相对而言,低温卡林型金矿床中产出的磷灰石自形程度较差,具有相对较低的F和Cl含量,稀土呈中稀土富集模式。另外,磷灰石δEu-δCe图解和球粒陨石标准化稀土元素配分模式揭示卡林型金矿床相对于岩浆热液型铜、金矿床具有更高的氧逸度。结合右江盆地辉锑矿稀土元素地球化学分析,认为磷灰石(包括萤石和方解石)中稀土(MREE)富集特征指示低温成矿流体可能与特殊的盆地基底岩石存在一定联系。综合分析认为:磷灰石在高温—中低温金矿床中具有独特的地球化学特征,能够有效揭示矿床类型及成矿流体演化过程。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    李博, 邹少浩, 许德如, 陈喜连, 王雪娜, 王华

    新田岭矿床是典型的矽卡岩型白钨矿床,与侏罗纪花岗岩侵入体有关,查明其成矿流体演化历史,对于探讨新田岭矿床成因和理解钨矿床成矿过程具有重要意义。以新田岭矿床普遍存在的矽卡岩矿物——石榴子石为研究对象,运用扫描电镜、EPMA和LA-ICP-MS等技术对石榴子石的结构、主微量元素和U-Pb年龄进行分析。根据石榴子石在背散射图像下显示的结构特征,可将新田岭矿床中的石榴子石划分为3个世代:早阶段为暗色石榴子石(Grt1);中阶段为具有明显震荡环带的石榴子石(Grt2),可划分为细环带(Grt2-1)和粗环带(Grt2-2);晚阶段为亮色石榴子石(Grt3)。通过对Grt2进行LA-ICP-MS U-Pb定年分析,确定其成岩年龄为(159.5±3.0)Ma,与该地区细粒斑状黑云母花岗岩的成岩时代(164~157 Ma)在分析误差范围内基本一致。Grt1、Grt2-1和Grt3均具有轻稀土亏损、重稀土富集的“左倾型”稀土配分模式,其中Grt1具有较明显的Eu负异常,Grt2-1具有较弱的Eu负异常,Grt3具有微弱的Eu负异常;Grt2-2具有轻重稀土亏损、中稀土富集的“驼峰型”配分模式,具有较弱的Eu正异常。从Grt1到Grt3,石榴子石中Mn、W含量呈现先下降后上升的变化趋势,Grt3中的W含量高于Grt2但低于Grt1。新田岭矿床石榴子石的稀土配分模式与微量元素组成表明,该矿床的成矿作用经历了多阶段热液过程,石榴子石形成过程中流体的氧逸度和温度先升高后降低,压力和pH值先降低后升高。此外,石榴子石中的钨含量变化暗示着新田岭矿床中钨矿化主要发生在退变质阶段,而白钨矿形成后在退变质晚期可能经历了溶解—再沉淀的过程。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    余应龙, 周岳强, 董玉宁, 时承华

    湖南安化大溶溪白钨矿床位于湘西金锑钨成矿带,赋存于大神山岩体外接触带,是湘西地区最为重要的大型钨矿床。为了深入了解大溶溪白钨矿的矿床成因类型,以大溶溪白钨矿床开发期收集的大量基础资料和9个中段1 997个钨样品测试数据为基础,通过对数据进行统计和可视化分析,研究大溶溪白钨矿的矿体侧伏规律,并据此进行反向推演,探讨了大溶溪白钨矿的成矿作用过程及其与大神山岩体之间的关系。研究表明:大溶溪白钨矿的矿体侧伏方向为NE(42°),受大神山岩体控制;成矿物质主要来源于南沱砂岩组,大神山岩体为其活化、迁移和再富集提供了热力场和动力场。结合前人研究成果,认为大神山岩体北部界山区域和南部白沙溪区域均位于大神山岩体热力场范围内,成矿条件与大溶溪白钨矿床相似,具有良好的成矿前景,建议进一步探寻深部隐伏矿体。

  • 关键金属矿产勘查进展专栏
    杨佐怀, 郭艳琴, 陆诗超, 段留安, 李峥伟, 黎小勇, 魏彦强, 苏飞, 杨国良

    西昆仑塔什库尔干一带苦子干碱性杂岩体是区内最大的新生代碱性杂岩体,关于该岩体与稀土成矿的关系尚不明确。通过野外实地调查和镜下鉴定,对苦子干碱性杂岩体的地质背景进行了调查,并利用主微量元素分析方法对岩石地球化学特征进行了研究。结果表明:苦子干碱性杂岩体各类岩石总体稀土元素含量较高,富集LREE,具有较好的稀土矿找矿前景;苦子干碱性杂岩体主要呈Ce、Y富集特征,且与F元素正相关;赋矿(化)岩石为中粒霓辉正长岩,含萤石、磷灰石和独居石等副矿物,围岩为中粒石英正长岩,二者呈渐变接触,接触界线不明显。

  • 采选技术与矿山管理
  • 采选技术与矿山管理
    徐水太, 袁北飞, 胡恒祺, 陈丽

    开展绿色矿山建设政策的文本分析和量化评价研究,对于新时期绿色矿山政策制定和完善具有重要的理论和现实意义。通过文本挖掘和社会网络分析选定9个一级指标和45个二级指标,构建PMC指数模型,结合PMC指数与条形统计图对我国绿色矿山建设政策文本进行评价与分析。研究发现:当前绿色矿山建设政策总体设计合理,选取的39项绿色矿山建设政策样本中,有8项为优秀,31项可接受,无完美和不佳政策;当前绿色矿山建设政策仍存在调控范围、执行机构、经济效益、旅游、长期规划、人才激励和法律规制等方面问题;绿色矿山建设政策存在地区差异,其中中部地区缺乏有效监督、东北地区约束性不足、东西部地区政策领域涉及内容较少。研究结果可为我国绿色矿山相关政策的制定提供参考,也为绿色矿山建设政策评价提供新的思路与方法。

  • 采选技术与矿山管理
    许礼刚, 詹庆武, 刘兴龙

    中巴经济走廊建设正向着高质量发展迈进,其中加强与巴基斯坦的矿产品贸易交流,为解决中国矿产资源约束趋紧问题提供了新的思路。采用UN COMTRADE数据库中2005—2021年的贸易数据,在分析中巴双边矿产品贸易发展状况及贸易结构的基础上,选取指标对中巴矿产品贸易的竞争性与互补性进行实证研究。结果表明:中巴矿产品贸易发展较为稳定,两国的贸易结构相差很大;巴基斯坦的相对贸易优势矿产品数量更多,该国主要以金属矿产品为贸易优势,而中国则以油气产品为优势;中巴矿产品贸易在整体上竞争性较弱,从长远来看,中巴两国将形成互补关系,主要体现在金属矿、成品油及石油衍生品等矿产品类别;中巴两国在矿产品贸易合作方面有很大潜力,在一定程度上能够为缓解我国矿产品供需矛盾问题提供新途径,未来中国应坚定政策导向,充分利用互补关系,继续保持和发展与巴基斯坦的矿产品贸易交流,并在产业合作等方面寻求突破。

  • 采选技术与矿山管理
    陈建宏, 赵亚坤, 杨珊, 钟旭东

    针对矿山企业普遍存在的配矿手工计算精度低、入选矿石品位波动大、矿量不均衡和生产数据管理碎片化的问题,基于大均化联合配矿技术理论和蚁群—蚁周算法模型,建立了大均化配矿数学模型;基于大均化联合配矿技术路线及矿山现场情况,提出了生产数据集成共享一体化管理方法。通过对配矿模型的解算生成符合生产实际的大均化配矿自动指令单,并以ASP.NET低代码开发平台、B/S框架和SQL Server数据库技术为基础,引入大数据图表结合分析技术和集成数据接口技术开发了大均化联合配矿及生产数据集成共享系统。以大宝山多金属矿的应用情况为例,结果表明:系统投入使用后,矿山配矿生产的全流程实现了系统化流水作业,与原配矿方式相比,矿石品位稳定均衡,提高了综合回收率,控制了入选矿石品位波动范围,提高了矿山管理水平和矿产品质量。

  • 采选技术与矿山管理
    刘卓, 贾明涛, 王李管

    传统地下移动装备自主导航主要依靠预先建立的静态地图做出全局路径规划,在遇到突然出现的障碍物时容易产生振荡的轨迹,导致行驶路线无法被执行。为解决上述问题,提出了在全局路径规划的基础上增加改进TEB(Time Elastic Band)局部路径规划,并对TEB算法增加曲率约束、急动度约束、末端平缓约束和能耗约束,以适应地下巷道环境。试验结果表明:改进TEB算法产生了适应度更高的轨迹,有效地缩短了路径长度,降低了速度的跳变;优化后的路径平滑性得到提高,与目标点的偏差减小,并在运行效率方面比传统TEB路径规划有所提高,改进前的平均路径代价值为23.09,改进后的平均路径代价值为10.19,总体代价值降低了55.87%。

  • 采选技术与矿山管理
    张浩, 卿黎, 邱士利, 寇永渊, 郭赟林, 夏胜衍

    针对接触式测量方法无法满足深部高陡岩体结构信息采集的要求,以金川二矿+650 m水平卸载站硐室掌子面为研究对象,采用三维激光扫描仪获取其表面点云数据集,并对点云数据进行处理提取岩体结构信息参数,并利用校核算法与地质测量结果验证数据的可靠性。结果表明:(1)通过对高精度获取的扫描数据进行快速处理,在控制点已知和未知的情况下,均可获取结构面的产状信息,降低了人员获取结构面信息的危险性;(2)利用最小二乘法计算产状、近似平行结构面组间距算法计算间距,以及将实测结构面产状与提取出来的结构面信息做差比较,可知倾向和倾角误差均在±6°范围以内,间距误差在±0.03 m以内,验证了提取数据的可靠性;(3)在金川二矿+650 m卸载站硐室掌子面结构面产状等信息的提取中应用了本文方法,有效识别了结构面产状信息。该项研究工作不仅避免了危险性,而且提高了精度与效率。

  • 采选技术与矿山管理
    郝书灏, 蔡改贫, 余成, 陈慧明

    为研究某矿石(硅质岩)准静态加载破碎特性,在压筒加载试验的基础上,利用Tavares破碎模型建立了矿石颗粒群破碎模型,对比分析了压筒加载试验与破碎仿真的破碎过程及特征。结果表明:(1)随着加载压力的增加,矿石颗粒群的破碎主要划分为3个阶段:紧密阶段,矿石颗粒群的空隙率减少,逐渐形成几个较为可靠的接触点,基本不会发生矿石颗粒的破碎;破碎阶段,矿石颗粒之间更加密实,矿石之间接触点的受力增大,部分矿石发生破碎;结团阶段,矿石颗粒被压实而产生大量细粉颗粒,进而发生结团现象。(2)在最大加载压力为400 kN的情况下,随着窄粒级(2 mm范围)矿石入料粒度的减小,碎后小颗粒的占比更高,不同入料粒径对破碎后小颗粒的占比有一定影响。(3)通过仿真与试验对比,将破碎仿真可视化,更好地描述破碎特征,同时验证了Tavares模型的有效性,标定了某矿石的仿真参数,为矿石颗粒的破碎仿真提供了新的方法,研究结果为后续破碎机设计提供了新的思路。

  • 采选技术与矿山管理
    章逸锋, 李洪超, 张智宇, 李恒

    为了提高云南省某锡矿小断面巷道掘进炮孔利用率,降低炸药单耗,基于正交试验的原理,对角柱形掏槽爆破参数进行优化。经分析确定,以装药量、装药孔距空孔的距离、空孔孔径和填塞长度作为试验因素,炮孔利用率和槽腔体积作为试验指标,每种因素取3个水平;通过极差和方差分析研究不同因素对试验指标影响的显著性,确定试验因素的最优组合。研究结果表明:对于小断面巷道掘进角柱形掏槽,当空孔孔径为70 mm,装药孔距空孔的距离为10 cm,装药量为3 kg,炮泥填塞长度为20 cm时,掏槽能够取得良好爆破效果,经过多次现场巷道掘进试验验证,炮孔利用率可由80%提高至93%以上。

  • 冶炼技术与装备研发
  • 冶炼技术与装备研发
    赵前飞, 杨洪英, 佟琳琳

    以石英、长石和方解石3种典型脉石矿物为吸附剂,NaCN为吸附质,考察了吸附时间和吸附剂添加量对CN-吸附效果的影响。同时,采用固着液滴接触角检测法分析了脉石矿物表面吸附CN-前后的润湿性差异,对吸附结果进行吸附动力学模型拟合。结果表明:石英、长石和方解石对CN-表现出不同程度的吸附性和选择性。通过动力学研究发现:石英和长石对CN-的吸附以物理吸附为主,CN-与方解石之间存在键合吸附作用。通过检测接触角发现:CN-的吸附导致脉石矿物表面亲水性增强,其中以石英表面接触角的降低最为明显。经过SBX浮选药剂作用后,脉石矿物表面接触角有所增加,但仍呈现亲水性质。说明氰化作用不会造成氰化渣浮选回收硫化矿时非目标矿物的跟浮,为实现氰化渣中矿物高效分离浮选提供了理论指导。

  • 冶炼技术与装备研发
    曾超聪, 张广盛, 吴为荣, 黄万抚, 李新冬, 王泽凯, 刘观发

    针对硫氰酸盐浸金液金回收效率低且成本高等问题,利用电沉积法从硫氰酸铵浸金液中回收金。采用单因素法研究了阳极材料、阴极材料、极间距、槽电压、溶液pH值和温度对金沉积率的影响,结果表明:以石墨棒作阳极、自制电极作阴极,在极间距为10 mm、槽电压为4 V、溶液pH=12和温度为35 ℃的条件下,电解2 h,金沉积率达到98.95%。采用响应面法研究了槽电压、溶液pH值与溶液温度之间的交互作用及其对金沉积率的影响,结果表明:各因素对金沉积率的影响程度依次为槽电压>溶液pH值>溶液温度,并建立了电沉积金响应面回归模型。在槽电压为4.10 V、溶液pH=12.40和温度为39.58 ℃的最佳条件下,模型预测值为99.06%,试验平均值为99.04%,二者结果非常接近,证明该模型能够对金沉积率进行准确的分析预测。本研究进一步完善了硫氰酸盐提金工艺理论体系。