矿产资源具有不可再生,地区分布不平衡以及成分复杂多样等特点。同时,大多数矿床往往都有一个以上的其他矿种与之共生,更多的情况是一个矿体或矿层中除了主要矿产或组分外,尚有其他共生矿或与之伴生的多种组分。2011年2月11日我国正式实施的《矿产资源综合勘查评价规范》(以下简称《规范》)明确了综合评价的主要内容,统一了共(伴)生矿产资源的资源储量估算的原则和方法,总结了综合工业品位的制定内容和应用的范围。

  随着选冶技术的不断进步,更多的“非”矿产变为矿产资源被利用。因此,有必要继续加强对主要金属矿产共伴生矿产的综合评价研究。我国镍矿资源具有共伴生组分多、综合利用价值高等特点。以我国三大多金属共生矿之一金川镍矿为例,该矿床以镍矿为主,硫化镍储量居世界第2位,伴生有铜、铂、钴等18种有色和稀有金属,镍、钴产量全国第一,并为中国铂金属主要产地。

  该矿历来重视共伴生矿产的研究及开发利用工作,先后开展了多次共生矿综合利用的全国性科技攻关,并取得了较大成效。这不仅为国家建成了重要矿产开发和原材料生产基地,而且也为全国共伴生矿产的合理利用提供了宝贵经验。

岩浆硫化物型镍矿床伴生矿产综合勘查评价指标

  因此,本文选取金川铜镍矿、喀拉通克铜镍矿等国内几个主要典型硫化物型镍矿床综合勘查评价。

  岩浆硫化物型镍矿床伴生矿产综合勘查评价指标

  目前已知可作为岩浆硫化镍矿床的伴生矿产除铜外,主要有钴、铂族元素、金、银、硒、碲、硫、铁、铬等。

  1典型矿床伴生矿产工业指标及综合利用情况

  根据收集的典型矿床资料,现有矿山伴生矿产综合勘查评价方法大致可分为3种:

  第1种,按规范中提供的参照指标评价矿床中伴生的有用组分,如金川铜镍矿、喀拉通克铜镍矿。

  第2种,根据基本分析或组合分析结果,单独制定矿床伴生有用组分的工业指标,如黄山东铜镍矿、煎茶岭镍矿。

  第3种,对可能存在的伴生元素进行质量分数测定,根据实际质量分数估算伴生矿产资源量,按照有多少算多少原则估算,如赤柏松铜镍矿、拉水峡铜镍矿。

  (1)金川铜镍矿

  矿床为Cu和Ni共生,伴生矿产主要有Co,Au,Ag,(Os,Ru,Rh,Ir),S,Se,Te;各类型矿石中伴生有用元素资源/储量计算工业指标,按现行DZ/T0214—2002“铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范”确定,S的评价指标参照铜矿石中伴生硫的指标确定。

  金川公司选矿采用浮选方法,以选镍为主,将矿石中的Cu,Co,Pt,Pd,Au和Ag等多种有价金属大量回收到铜镍混合精矿中,产出满足冶炼生产要求的铜镍混合精矿。目前选矿镍平均回收率83.68%,铜平均回收率75.80%。矿石中的钴、铂、钯等稀贵金属分散在大量的镍铜精矿中,只是作为选镍副产品进入后序的冶炼系统进行分离回收。

  (2)喀拉通克铜镍矿

  矿床为Cu和Ni共生,伴有Co,Au,Ag,Pt,Pd,Se,Te和S等8种有益组分可供综合利用。

  根据一号矿床伴生有用组分的回收方案和目前回收情况,以上8种有用组分主要在选矿和初冶的高冰镍中得以富集,其中Au,Ag,Pt,Pd和Co这5种金属可在选矿过程中首先考虑部分回收,剩余部分可在冶炼过程中回收。通过回收,给矿山企业带来了一定的经济效益,而Se,Te和S等3种组分因受工艺技术水平及社会市场需求的限制,暂未回收。

  (3)黄山东铜镍矿

  矿床为Cu和Ni共生,伴生矿产Co,Au和Ag。17、19号矿体伴生组分中Au质量分数为(0.042~0.064)×0.000001,Ag质量分数为(2.08~3.56)×0.000001,Pt质量分数为(0.02~0.05)×0.000001,Pd质量分数为(0.001~0.009)×0.000001。

  根据1987年提交的《新疆哈密黄山东铜镍矿区初查—详查地质报告》,储量计算采用的工业指标中Cu和Co作为镍矿体中的伴生元素,规定其最低伴生品位:Cu不低于0.10%,Co不低于0.01%。单独圈定的铜块段,其工业指标与镍相同。而2002年提交的矿山储量核实报告则根据DZ/T 0214—2002“铜、铅、锌、银、镍、钴矿地质勘查规范”中的一般工业指标,确定综合评价指标为:Co不低于0.01%,Au不低于综合评价指标为:Co不低于0.01%,Au不低于0.0000005综合评价指标为:Co不低于0.01%,Au不低于0.000001。

  矿山含铜0.327%、含镍0.47%原矿石,采用一粗二扫四精的浮选流程,镍精矿中含镍5.84%,回收率为84.16%,其中含铜0.57%;铜精矿中含铜27.78%,回收率为75.2%,其中含镍0.28%;尾矿中镍品位0.078%,回收率为15.3%,铜品位0.044%,回收率为12.7%。

  (4)煎茶岭镍矿

  矿床主要为Ni,Fe和Au共生,伴生矿产主要是Co和Pt。矿石成分总的特点是:镍质量分数低,铜质量分数更低,而钴质量分数相对较高,全矿床平均镍、钴比值为26.04,矿石为含钴硫化镍贫矿,其中1/3为富镍矿石。《陕西省略阳县煎茶岭镍矿床地质详查报告》采用工业指标见表4。

  据选矿试验结果,煎茶岭镍矿硫化镍型矿石应用阶段磨矿阶段选别的浮选工艺时,加工技术性能良好,镍精矿中镍与Co,Pt和Cu分别比原矿富集6.6,6.67,10和8.5倍,选矿后可回收原矿中84.55%的Ni和91.16%的伴生Co以及Pt。

  (5)赤柏松硫化铜镍矿

  矿床为Cu和Ni共生,伴生有益元素Co,Se,Te,Pt,Pd,Au,Ag和S。Co主要根据简项分析和部分组合分析结果确定,S,Se和Te根据组合分析结果确定。考虑到钴元素大部分按单项工程简项分析结果计算储量,其储量级别与相应主金属储量级别是一致的。对于硫、硒、碲等元素因研究程度尚低,其储量级别属C2级。

  经选矿试验,原矿中质量分数如下:Cu为0.52%,Ni为0.67%,Co为0.017%,Se为8.92×0.000001,Te为0.34×0.000001,S为2.46%。选矿回收率如下:

  Ni为79.71%,Cu为78.06%,Co为71.52%,Se为67.71%,Te为6.69%,S为88.73%。属易选矿石,伴生元素Co,Se和S大部分富集到镍精矿中,Te则随脉石流失到尾矿中。

  (6)拉水峡铜镍矿

  在镍矿体中,对伴生元素铜、钴按组合分析结果,按实际计算。

  选矿流程为一粗一精三扫闭路流程,当原矿含镍2.5%时,可得铜镍混合精矿含镍5.5%、含铜1.1%、镍回收率为89.7%、铜回收率为92.24%。最终产品铜镍混合精矿粉委托金川公司加工,电解镍、铜金属一次性买断,其余伴生元素钴、铀、金、银被金川公司冶炼提取利用。

  2.伴生矿产综合勘查评价指标探讨

  通过对典型矿床有用组分赋存状态、分布富集规律及工业利用情况研究,认为选矿过程中除了回收铜、镍等主要组分外,还可综合回收硫化物矿石中硫等有益组分,如金川铜镍矿(W(S)>1%)、喀拉通克铜镍矿定义伴生硫的综合评价指标[W(S)>2%],计算了伴生硫的资源储量,并在实际生产时进行了综合回收,因此,本次建议增加硫的综合评价指标,建议指标1%。

  在镍矿床中,铜多与镍矿同体共生,评价时常作为主要组分按综合评价指标或对应单独矿种工业指标进行评价,但部分矿床铜达不到共生矿评价要求,但经选冶试验或矿山实际生产证实可以综合利用,此时可作为镍矿的伴生组分进行评价,如新疆黄山东铜镍矿规定铜最低伴生品位为0.10%。因此,本次推荐表增加伴生铜的综合评价指标。

  目前已有镍矿床成功回收利用铁,如煎茶岭镍矿,建议增加铁指标为10%或磁性铁3%~6%。

  增加非金属矿产:蛇纹岩、滑石及石棉,如煎茶岭镍矿已成功综合利用蛇纹岩及石棉。

镍矿

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