銅礦床一般工業指標研究

洪安娜，李良軍

（中國瑞林工程技術股份有限公司，江西南昌 330038）

礦床工業指標是根據國家的技術經濟政策、法規，以及當前工業技術水平和礦產資源條件等制訂的，用于評價礦床工業價值、圈定礦體和計算儲量的標準[1-2]。銅礦床一般工業指標對掌控國家銅礦資源情況、合理估算銅礦資源儲量具有重大意義，對詳查地質報告、勘探地質報告、礦山生產中的礦床工業指標也具有參考作用。2020年前我國使用的銅礦地質勘查規范一般工業指標是2002 制定的，且該指標與1981年的指標基本一致。幾十年的應用暴露了其不適應相應時期技術經濟條件的問題。本文旨在對當前銅礦山實際生產指標進行研究，對銅礦地質勘查規范一般工業指標進行修訂。

1 2002年銅礦一般工業指標存在的問題

《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質勘查規范》（DZ/T 0214-2002）推薦的銅礦床工業指標一般要求見表1[3]。

表1 銅礦床工業指標一般要求

以上指標存在以下幾個問題：

1)全國指標體系應用不統一。2002年銅地質勘查規范采用的一般工業指標為三指標體系，即品位指標由邊界品位、最低工業品位和礦床平均品位組成。然而在實際應用中，雖然自然資源部要求按照以往規范采用三指標體系，部分省（區、市）卻采用雙指標體系，即只考慮邊界品位和最低工業品位。這些地區在統計資源儲量時只要達到最低工業品位，即使未達到礦床平均品位也作為工業礦體計入資源儲量總量。對礦床平均品位執行標準的不同，影響了國家數據庫的準確性，給我國的銅資源儲量管理帶來困難[4]。

2）缺少區間取值適用條件，應用時取值較主觀。過去，無論是地質勘查部門還是資源儲量管理部門，在套用礦床一般工業指標時，為了最大限度地圈算資源，傾向于選擇較低的邊界品位和最低工業品位，從而造成圈算出來的資源因無經濟效益而無法開采，浪費了國家有限的勘查資金。

3）對礦石類型考慮不全面。銅礦石分為氧化礦、混合礦和原生礦，而以前的銅勘查規范未給出混合礦的一般工業指標，對于這類礦石的圈定和資源儲量估算缺少指導依據。另外，有些銅礦床存在結合式氧化銅，難以分離出銅礦物，如云南湯丹、湖北銅綠山等銅礦床。當結合式氧化銅占有率大于20%時，該銅礦床難以利用，需單獨圈出，而2002年銅勘查規范并未對此給出相應規定。

為了解決上述問題，國家設立課題對銅礦一般工業指標進行研究論證。

2 銅礦一般工業指標的論證

2.1 論證方法的選取

確定礦床工業指標有多種方法，如類比法、地質方案法、經濟分析法等。其中，地質方案法采用不同工業指標方案進行礦體圈定，通過多方案綜合對比，擇優確定礦床工業指標。該方法適用于礦床開采技術條件和礦石加工性能均查明的具體礦床。經濟分析法同樣只能應用于礦床開采技術條件和礦石加工性能都已查明的具體礦床。一般工業指標的應用期限較長，且主要應用于普查階段，礦床開采技術條件和礦石加工性能均尚未查明，需要在當前經濟條件下提出一般要求。本次對邊界品位主要采用類比法、尾礦品位反推法，對最低工業品位、最小可采厚度及夾石剔除厚度主要采用統計分析進行論證。

2.2 工業指標體系的選擇

鑒于礦床平均品位在圈礦過程中使用起來較復雜且作用不大，為了方便銅礦資源儲量管理，以簡明、方便、適用為原則，取消了礦床平均品位，采用雙指標體系。

2.3 邊界品位的論證

2.3.1 類比法

對銅礦床的邊界品位調研資料進行統計分析，結果見表2 和表3。

表2 坑采礦山銅礦床邊界品位統計分析

表3 露采礦山銅礦床邊界品位統計分析

由表2、表3 可知，坑采礦山的邊界品位大部分分布于0.2%～0.3%，露采礦山的邊界品位大多取值0.2%，因此類比法確定的銅礦床邊界品位為0.2%～0.3%。

2.3.2 尾礦品位反推法

1）根據2009～2018年我國銅礦床選礦指標，對尾礦平均品位進行了統計，見表4。銅礦床選礦后的尾礦年平均品位分布于0.07%～0.08%，10年平均值為0.076%，采用尾礦品位的2～3 倍確定邊界品位為0.15%～0.23%。

表4 2009～2018年銅礦床選礦尾礦平均品位統計

2）實際調研的銅礦山尾礦品位在0.020%～0.164%，主要為0.07%，采用尾礦品位的2～3 倍確定邊界品位為0.14%～0.21%。

2.3.3 邊界品位修訂建議

綜上，銅露采礦山邊界品位大多取值0.2%，可暫不修訂。坑采生產銅礦山中邊界品位介于0.2%～0.3%的礦山個數占比91.66%，其中邊界品位取低值的礦山為多金屬礦山，其伴生有益組分品位較高。因此，維持坑采礦山邊界品位0.2%～0.3%不變；但對于礦體賦存條件和外部建設條件較好，或者存在能顯著提高收益的共、伴生組分的坑采銅礦床，建議邊界品位采用0.2%；對于礦體賦存條件和外部建設條件較差，或組分單一的銅坑采礦山，建議邊界品位采用0.3%。

經調研，2002年銅地質勘查規范銅礦床氧化礦的邊界品位基本符合實際，不予修訂。

2.4 最低工業品位的論證

對生產銅礦山的最低工業品位調研資料進行統計分析，結果見表5 和表6。13 個露采銅礦山中8 個礦山在2011年及2013～2015年期間最低工業品位均采用0.4%；露采礦床最低工業品位一般指標維持不變。24 個銅坑采礦山中有18 個坑采銅礦山實際采用的最低工業品位為0.4%～0.5%，且大部分（13個）為0.5%，個別因共、伴生有益組分品位較高而取值0.4%。故建議有益組分較單一的銅礦床的最低工業品位取0.5%，對于共、伴生組分顯著提高礦山收益的銅礦床，其最低工業品位則建議采用0.4%。

表5 銅露采礦山最低工業品位統計分析

表6 銅坑采礦山最低工業品位統計分析

2.5 最小可采厚度及夾石剔除厚度的論證

據調研的生產礦山資料，24 個銅坑采礦山中有20 個礦山最小可采厚度采用1～2 m，夾石剔除厚度采用2～4 m。12 個露采礦山有9 個礦山最小可采厚度采用 2～4 m； 夾石剔除厚度采用 4～8 m。與 2002年銅勘查規范基本一致，建議仍采用原指標。

2.6 修訂的銅礦床一般工業指標

研究修訂的銅礦床一般工業指標見表7。

表7 修訂后的銅礦床一般工業指標

2002年地質勘查規范未給出混合礦的指標，使得勘查工作缺少指標指導依據。礦床工業指標受礦石選冶技術性能、礦床規模、開采技術條件及共、伴生組分含量等多因素的影響，取消了礦床平均品位后，為避免圈出呆礦，需對指標區間取值進行適用條件規定。為了科學合理地使用銅礦一般工業指標，本次修訂給出了銅礦床一般工業指標的適用條件和銅混合礦石的一般工業指標，并重新定義了結合式氧化銅，詳述如下：

1）銅礦石的自然類型一般按物相分析中含氧化銅和硫化銅的比例不同，分為硫化礦石（氧化率10%以下）、混合礦石（氧化率10%～30%）和氧化礦石（氧化率30%以上），混合礦石與原生礦石的工業指標相同；對于中小型礦床，品位指標可適當提高。

2）結合式氧化銅是指銅成為類質同晶或吸附型的雜質存在于脈石中或以離子狀態進入氫氧化鐵或錳的膠狀氧化物中而以吸附態存在的難分離的銅礦物，包括硅孔雀石，與脈石結合的銅，與鐵、錳結合的銅。結合式氧化銅質量分數大于20%為難選氧化礦石，故當其占有率大于20%時，應分別圈定和計算資源儲量。

3）對于邊界品位和最低工業品位的區間取值，若礦體賦存條件和外部建設條件好、礦石加工技術條件好或有其他可明顯提高收益的共、伴生有益組分時，可取較低值，反之取較高值。

4）對最小可采厚度與最小夾石剔除厚度的區間取值，緩傾斜礦體（傾角＜30°）取較高值，陡傾斜礦體（傾角＞50°）取較低值。

3 應用實例

3.1 礦床概況

該礦床礦體形態多呈層狀、似層狀、部分為脈狀和透鏡狀產出，礦體分布見圖1。礦床中有益組分主要為銅，伴生有益組分主要有鐵、金，但含量低，均達不到工業綜合利用要求。

圖1 云南省某銅礦礦體分布示意

3.2 不同工業指標方案資源儲量和經濟指標對比

勘查報告原先選用的是品位指標下限值（方案Ⅰ），但企業經濟效益不理想，后建議選用一般工業指標上限值（方案Ⅱ），采選規模由4 kt/d 減小到3 kt/d，產品方案、價格不變。所得稅前財務內部收益率由9.01%提高到14.39%，企業經濟效益轉好。該銅礦不同礦床工業指標方案比較見表8。

表8 云南省某銅礦不同礦床工業指標方案比較

表8 表明，在礦山服務年限內，采用方案Ⅱ較方案Ⅰ的增值稅、銷售稅金及附加(含資源稅)、所得稅增加8 827.16 萬元、凈利潤增加11 376.64 萬元，合計增加20 203.80 萬元，政府所得和企業凈利潤均顯著增加，創造了社會和企業效益。

4 結論

礦床工業指標是礦體的圈定和資源量估算的基礎。本次銅礦一般工業指標的論證在充分分析銅礦山實際生產指標調研資料的基礎上完成，研究成果與當前技術經濟條件相適應，適用于指導今后的地質普查資源圈算工作，對地質詳查、勘探、礦山生產階段的資源儲量圈算也具有參考作用。本研究成果已被《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質勘查規范（DZ/T 0214-2020）》[5]及《礦產資源工業要求手冊》采納。隨著規范和手冊的發布實施，該研究成果的應用將更加廣闊，經濟效益、社會效益更加顯著。