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        鉛鋅礦資源開發階段

        一、 地質勘查

         
           
        新中國成立前,我國地質工作者是在極其艱難的條件下開展地質工作的。中央研究院地質研究所、中央地質調查所、資源委員會測勘處和一些省的地質調查所以及有關大學等單位不僅在地層古生物學、構造地質學等方面做了頗有建樹的研究工作,而且還進行了許多礦產地質調查。其中,鉛鋅礦據不完全統計,從19391949年間進行地質調查和測勘工作的有云南的瀾滄老廠、會澤礦山廠、羅平高樂廠,湖南的常寧水口山、臨湘桃林、慈利礦山廠,江蘇的南京棲霞山、江西的德興銀山、浙江的諸暨、四川的會理天寶山,甘肅的成縣廠壩等鉛鋅礦區。1948年謝家榮提交的第18屆國際地質大會論文《中國的鉛鋅與銀礦床》,概括了這一時期的我國鉛鋅礦產測勘工作和科研成果。
           
        新中國成立后,50年代初期我國鉛鋅礦地質工作,是在面臨接收舊中國遺留下來的礦山急待恢復生產的情況下而就礦勘查。其中,有遼寧青城子鉛鋅礦、桓仁銅鋅礦、青原鉛鋅金礦、吉林天寶山鉛鋅礦,湖南水口山鉛鋅礦、桃林鉛鋅礦以及云南會澤鉛鋅礦等。這些礦區,當時是邊探礦、邊生產,為建國初期國家急需鉛鋅金屬,提供礦物原料做出了重要貢獻。
           
        1953年開始了大規模的正規地質勘查工作,40多年來成功地勘探了130多個大中型鉛鋅礦床和一批小型礦床,為發展我國鉛鋅工業,建設一批國營大中型骨干礦山提供了可靠的地質成果?碧降牡V區和提交的儲量與利用情況,見第二節表3.8.4。其中,探明了4個超大型礦床(云南金頂、甘肅廠壩—李家溝、廣東凡口、內蒙古東升廟)40多個大型礦床。
           
        礦區地質勘查,一般經過普查、詳查、初勘、詳勘等4個階段。采用地質、構造、化探和槽井探、鉆探、坑探等技術方法手段。80年代以來,以尋找隱伏礦為主而進行區帶勘查,采用地質遙感、航空物探、化探掃面等技術方法,并運用地理信息系統和地學多源信息系統處理勘查各種大量數據,編繪各種信息的地質圖件進行成礦預測,優選找礦靶區、靶位,再進行大中比例尺地質測量并經槽井探、鉆探驗證后,轉入評價、初期詳勘。
           
        鉛鋅礦區的勘探工作,是按地質勘探規范進行的。5060年代,基本上是參用原蘇聯制定的規范。70年代以后,在總結我國鉛鋅礦床的地質勘探工作經驗基礎上進行了探采對比研究,1983年地質礦產部、冶金工業部聯合制定了《鉛、鋅礦地質勘探規范》,從此按我國制定的《鉛、鋅礦地質勘探規范》進行地質勘探工作。
           
        我國鉛鋅礦勘探類型的劃分,根據礦體延展規模、礦體形態復雜程度和有用組分分布均勻程度等基本地質因素,將鉛鋅礦床勘探類型劃分五類:
           
        第一類:礦體延展規模特大;礦體形態規則,一般為層狀或巨厚似層狀;有用組分屬于均勻至較均勻。如云南金頂礦區一號礦體。
           
        第二類:礦體延展規模大,個別特大;礦體形態屬較規則或規則,以似層狀為主,亦有脈狀或層狀;有用組分屬不均勻至均勻。如湖南桃林礦區。
           
        第三類:礦體延展規模以中等為主;礦體形態一般較規則,個別屬規則,以似層狀、脈狀、透鏡狀居多;有用組分屬不均勻或較均勻。如甘肅小鐵山礦區、江西德興銀山礦區。
           
        第四類:礦體延展規模以小型為多,個別屬中等;礦體形態為不規則或極不規則,形狀為透鏡狀、筒柱狀或脈狀等;有用組分為不均勻或極不均勻。如湖南水口山礦區、遼寧關門山礦區。
           
        第五類:礦體延展規模較小,形態極不規則,多為小囊狀、小透鏡狀、小筒柱狀或其他極不規則狀;有用組分極不均勻。
           
        對上述勘探類型,《鉛、鋅礦地質勘探規范》提出控制各級儲量的基本工程間距和選用的勘探手段,見表3.8.6。

         

        3.8.6鉛鋅礦勘探工程間距和勘探手段

         t3-8-6.jpg

         

         

         

        二、 礦山開采

         
           
        中國鉛鋅礦山開采,以地下開采為主,少數礦區為露天開采或先露天開采,后轉為地下開采。
           
        地下開采,目前開采深度一般在300800m。其開采方法,根據礦床的地形、礦體產狀、規模和埋藏深度,通常用豎井、平窿和聯合開拓以及斜井開拓等4種方法,F列舉有代表性的10個大型礦山,見表3.8.7。

         

        3.8.7主要鉛鋅礦山開采方法及生產能力(采選礦石量)

         t3-8-7.jpg

         

         

         

        三、 選礦與加工技術

         
           
        鉛鋅礦石一般都要經過選礦富集成精礦才能冶煉鉛、鋅金屬產品。礦石技術加工選冶試驗,是地質勘探工作的重要組成部分,是評價礦床能否作商品礦石開發的重要依據之一,因此在地質勘探過程中必須進行礦石可選性試驗。在詳查或初勘階段,一般應做實驗室初步可選性試驗,在初勘或詳勘階段一般要做詳細可選性試驗。當礦石物質成分復雜,又有巨大綜合利用價值的大中型、超大型礦床或屬新類型礦石,除進行詳細可選性試驗外,必要時還要做實驗室規模的擴大試驗。對某些礦石類型當用選礦方法得不到合格精礦產品或無法單體分離時,還要進行實驗室冶煉試驗。
           
        在進行礦石可選性試驗之前,首先應進行礦床礦石物質成分研究,劃分礦石類型,查明元素賦存狀態,鑒定礦物種類、礦石結構構造、嵌布粒度特性,為選礦試驗制定合理工藝流程提供依據。
           
        鉛鋅礦石工業類型劃分,是在礦石自然類型基礎上,按礦石氧化程度不同分為硫化礦石(鉛或鋅氧化率<10%)、氧化礦石(鉛或鋅氧化率>30%)、混合礦石(鉛或鋅氧化率10%30%)。按礦石中有用組分不同,可分為鉛礦石、鋅礦石、鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石、鉛鋅硫礦石、鉛鋅銅硫礦石、鉛錫礦石、鉛銻礦石、鋅銅礦石等。按礦石結構構造不同,可分為浸染狀礦石、致密塊狀礦石、角礫狀礦石、條帶狀礦石、細脈浸染狀礦石等。
           
        當選冶部門需要按礦石類型、分采、分選()時,而在地質剖面圖上能夠圈出,且與相鄰剖面能對應相連,則應圈出其分布范圍,分別計算儲量。
           
        鉛鋅礦的選礦試驗,根據礦石類型不同,則選擇不同的選礦方法。硫化礦石通常用浮選方法。氧化礦石用浮選或重選與浮選聯合選礦,或硫化焙燒后浮選,或重選后用硫酸處理再浮選。對于含多金屬的鉛鋅礦石,一般用磁—浮、重—浮、重—磁—浮等聯合選礦方法。
           
        無論何種礦石類型還是采用何種選礦方法及其工藝流程,其精礦品位均應符合國家頒布的現行有色金屬行業標準,即鉛精礦標準YS/T319-1997(代替YS/T319-94);鋅精礦標準YS/T320-1997(代替YS/T320-94),見表3.8.8。

         

        3.8.8國家有色金屬行業標準鉛鋅精礦化學成分(%)

         t3-8-8.jpg

         

         
           
        近年來我國選礦技術經濟指標見表3.8.9。

         

        3.8.9鉛鋅礦選礦技術經濟指標

         t3-8-9.jpg

         

         
           
        鉛鋅礦冶煉方法:硫化鉛精礦是煉鉛的主要礦物原料,其冶煉方法有火法和濕法兩種。目前以火法為主,濕法處于試驗研究階段;鸱掋U采用燒結焙燒-鼓風爐熔煉和反應熔煉、沉淀熔煉等方法。鉛的精煉主要采用火法精煉,其次是電解精煉。
           
        硫化鋅精礦是煉鋅的主要礦物原料,也有火法和濕法冶煉;鸱ㄒ睙挷捎秘Q罐蒸餾、平罐蒸餾或電爐;濕法煉鋅,近20年來發展很快,已成為煉鋅的主要方法;鸱掍\所得粗鋅采用蒸餾法精煉或直接應用;而濕法煉鋅所得電解鋅,質量較高,無需精煉。
           
        對于難分選的硫化鉛鋅混合精礦,一般采用同時產出鉛和鋅的密閉鼓風爐熔煉法處理。對于極難分選的氧化鉛鋅混合礦,我國有獨特的處理方法,即用氧化鉛鋅混合礦原礦或其富集產物,經燒結或制團后在鼓風爐熔化,以便獲得粗鉛和含鉛鋅熔融爐渣,爐渣進一步在煙化爐煙化,得到氧化鋅產物,并用濕法煉鋅得到電解鋅。此外,還可用回轉窯直接煙化獲得氧化鋅產物。
           
        我國鉛、鋅精礦產品中含有豐富的伴生組分,在冶煉過程已綜合回收,經濟效益十分可觀。冶煉鉛時綜合回收的有銅、硫、鋅、金、銀、鉑族金屬、鉍、鉈、鎘、硒、碲等產品。冶煉鋅時綜合回收的有硫、鉛、銅、金、銀、銦、鎵、鍺、鎘、鈷、鉈、汞等產品。

         

        四、 環境保護

         
           
        影響礦山及其附近生態環境,主要是礦山排出的廢水、廢渣、廢氣以及放射性毒害和噪聲等。近20年來,鉛鋅礦山為保護環境對廢水、廢渣、廢氣“三廢”治理方面取得了明顯的效果。
           
        1) 廢水治理:鉛鋅選廠治理廢水,主要采取提高廢水復用率、調整藥劑制度、自然凈化處理、中和法處理、氧化法處理,使廢水達排放標準或回水復用。如凡口鉛鋅選廠將選礦廢水沉淀后回收利用,新水與回水按11的混合用于選礦時,泡沫厚,操作條件穩定,并使鉛、鋅、硫的選礦回收率也有所提高。該礦選廠還采用液氯氧化法,使硫化物濃度從15mg/L降低到1mg/L,達到了廢水排放標準。
           
        黃沙坪、凡口、桃林、衡東、清水塘等鉛鋅礦山的選廠,通過改革選礦工藝流程,調整藥劑制度,實現了無氰或低氰浮選,從而減少了氰化物的污染。
           
        自然凈化處理廢水,是我國目前礦山處理選廠廢水普遍應用的一種方法,且行之有效。自然凈化法的構筑物主要是尾礦庫,具有稀釋、沉淀、水解作用,相當于一個廢水處理廠,也是自然曝氣氧化塘,不僅能夠氧化降解廢水中的各種有機物,而且還能吸收并濃縮廢水中有毒金屬元素。據統計,鉛鋅選廠的尾礦廢水在尾礦庫內自然澄清后,有害成分的含量明顯地降低。通常尾礦水在庫內停留13晝夜,澄清水懸浮物濃度均低于國家規定的標準。
           
        2) 廢渣治理:鉛鋅礦山廢渣,包括開采過程中的剝離物、廢石,選礦過程中排棄的尾礦等,其處理辦法主要是建立廢石堆和尾礦壩,并盡可能地變廢為寶,變害為利,開展綜合利用。不少鉛鋅礦山從廢石和尾礦中回收有益元素和礦物,或作建筑材料,或作采空區充填材料等。凡口鉛鋅礦、黃沙坪鉛鋅礦、紅透山銅鋅礦等不少礦山,用尾礦作井下充填原料,既使尾礦得到很好的處置,又取得很好的應用效果。
           
        為了防止尾礦庫受雨水的沖刷和風蝕,許多年久的尾礦壩進行加固、加高。不少鉛鋅礦山對已閉庫的尾礦庫通過平整—復土—植被等作法進行復墾造田。如水口山鉛鋅礦、桓仁銅鋅礦等礦山對尾礦庫復墾造田,控制了水土流失,防止塵害,凈化了環境,在大氣中含塵量比原來降低了幾倍至幾十倍,并種植農作物和花草樹木,綠化了環境,取得了良好的社會、經濟效益。
           
        3) 廢氣治理:許多礦山加強排氣通風和抑制氡及其子體對采礦作業人員的侵害。主要辦法:改進防塵、供水系統,實現全面濕式作業,對采空區、井巷施行密閉,提高通風系統的可靠性,做好局部凈化,推廣應用研制成功的JBF高壓靜電空氣凈化器和RDC-1型復合凈化器等。由于采取這些綜合治理措施,因此有效地抑制了粉塵和氡及其子體對人體的侵害。
           
        目前,許多礦山由于大量使用以柴油機為動力的無軌自行設備而帶來了柴油廢氣對礦山環境的污染和采用大型、高效、大功率的采掘設備,加重了礦山噪聲的污染與危害。有關科研和設備制造單位會同礦山正在加緊研制低污染的柴油機和低噪聲的采掘設備,以利保護環境。

         

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