選礦試驗在金剛石地質(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、化學(xué)分析等方法來測定，選礦是目前測定礦石中金剛石含量的唯一有效方法，所以選礦試驗在金剛石地質(zhì)工作中的作用尤為重要。選礦試驗不但是普查找礦、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)，是評價資源、開發(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；金剛石；地質(zhì)工作；普查找礦；詳查；地質(zhì)勘探 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD97 文章編號：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)勘查工作是一個由淺入深、循序漸進(jìn)、逐步認(rèn)識、分階段推進(jìn)的過程，它要求有與各階段相適應(yīng)的選礦試驗結(jié)果，予以印證和作出階段性的地質(zhì)評價，為能否轉(zhuǎn)入下一階段的地質(zhì)工作或礦山采選廠設(shè)計提供依據(jù)。各個地質(zhì)階段對選礦的要求也相當(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)勘探和礦床儲量計算提供可靠的依據(jù)，它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到金剛石礦床的發(fā)現(xiàn)及正確評價，應(yīng)該說選礦是整個金剛石地質(zhì)工作中不可或缺的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)于金剛石選礦，特別是在地質(zhì)實驗階段金剛石選礦方面的資料很少。筆者淺析選礦試驗在金剛石地質(zhì)工作中的意義，其目的是引起對金剛石選礦試驗研究的高度重視，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進(jìn)行驗證。

地質(zhì)路線法是通過地質(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源，進(jìn)而尋找金剛石原生礦體的主要找礦方法，國內(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、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，要對其標(biāo)型特征進(jìn)行觀察研究，分析其可能來源的方向和距離，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)，是對金伯利巖體及可疑巖體含礦性及指示礦物定性定量評價的主要手段。

2 選礦試驗是詳查和地質(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，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，同時還需指出不同類型或品級的礦石可選性的差異，作為地質(zhì)工作劃分礦石類型和確定工業(yè)指標(biāo)的依據(jù)。

勘探階段要求對金剛石礦床做出確切的工業(yè)評價，并據(jù)此編制最終儲量報告以及進(jìn)行礦山企業(yè)的設(shè)計。這需要選礦試驗來完成，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，要通過選礦試驗在較大范圍內(nèi)廣泛地探索并進(jìn)行多個方案的試驗對比，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)確評價礦床的工業(yè)價值。

3 選礦試驗是礦山設(shè)計和建立選廠的基礎(chǔ)

在選礦工業(yè)方面，幾乎每一個新礦床的開發(fā)利用，都要首先采集有代表性的樣品，通過選礦試驗，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)工作的各個階段都要通過選礦作出階段性的評價，若各階段的選礦試驗指標(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)工作或開展礦山工業(yè)設(shè)計工作；若選礦試驗指標(biāo)較低或指標(biāo)尚可但經(jīng)濟(jì)上不可行，則不能進(jìn)一步開展工作，從而避免更大的經(jīng)濟(jì)損失。

4 選礦試驗是評價礦床的重要依據(jù)

通過有代表性樣品的選礦試驗，測定金剛石的品位，計算礦產(chǎn)儲量。地質(zhì)勘查提交的礦產(chǎn)儲量，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、計算儲量的依據(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研究資料，所以，礦石選礦試驗成果是制訂工業(yè)指標(biāo)、正確評價礦床、判斷開發(fā)效益的重要基礎(chǔ)。

5 選礦試驗是礦產(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，這只有通過對礦石進(jìn)行選礦試驗的實踐，才能達(dá)到目的。礦產(chǎn)綜合利用既是礦產(chǎn)開發(fā)的一項重要政策，也是合理開發(fā)資源、保護(hù)人類環(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。通過對這些礦物和元素的分選回收，不但對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，相當(dāng)于擴(kuò)大了資源量，而所有上述這些，都是只有通過選礦試驗制定合理的工藝流程才能實現(xiàn)的。

6 選礦試驗是加強(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，因而世界各國都將金剛石列為重要戰(zhàn)略物資而加以開發(fā)和儲備。在中國，金剛石是稀缺礦種，合理開發(fā)利用金剛石資源，加強(qiáng)金剛石資源儲備，保障國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展對金剛石資源的需求，顯得尤為重要。在《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》以及各地方的礦產(chǎn)資源管理條例中，關(guān)于礦產(chǎn)資源的開發(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)過充分的選礦試驗工作和方案比較，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研究”。由此可見，選礦試驗已經(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.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.

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

（責(zé)任編輯：蔣建華）