石湖金矿田为中温热液型脉状矿床,构造裂隙的发育程度及产状是决定其矿床特征的主要因素。在进行构造解析的基础上,应用弹—塑性增量法对控矿构造进行了应力场数值模拟。综合分析表明:中侏罗世矿区主应力为NNW向,受NNE向边界断裂限制形成压剪性应力场,矿区处于应力高值区,岩石破裂形成了NW和近SN向共轭剪节理系,它们叠加于早期的复式背斜上,成为主要的容矿空间;晚侏罗世沿深断裂侵入的麻棚岩体使矿区围岩进一步变形,形成了不同位置的拉张区及挤压区,构造变形以对老构造的追踪和改造为主,新生裂隙较少;岩浆活动晚期成矿热液从深部沿深断裂由SE向NW运移,矿区内NW向节理走向与流体运移方向一致,且处于张性环境,成为首要的容矿空间及富集成矿区。
构造叠加晕找盲矿法的理论创新表现在提出了原生叠加晕理论和构造叠加晕理论,解决了原生晕轴向分带中出现的反常反分带难题,提出了新的研究思路——依据构造寻找叠加晕,进而开展找矿预测工作。方法技术的突破在于构造叠加晕法大大减少了样品采集、加工、分析工作量,并且使得预测深度增加,提高了预测盲矿的准确性。该方法已得到了100多个(次)金—铜—银矿山深部找矿的实践检验,找矿效果显著,验证预测靶位证明新增黄金资源已突破300 t。
张家沟银矿位于华北克拉通北缘,是一个近期取得较大找矿突破的中型银矿床,隶属少郎河多金属成矿带。矿床类型为产于蚀变破碎带中的脉型银矿床。矿石银矿物以辉银矿为主,其次为银黝铜矿、锌砷黝铜矿和自然银。黄铁矿中的辉银矿不易选,占58.57%,方铅矿、闪锌矿中的辉银矿易选,占22.28%,总体显示不易选的特点,选矿流程要和其他伴生组分综合考虑。
新疆金窝子—210金矿床位于准噶尔地块与塔里木板块接壤部位的红柳河裂陷槽内。区内主要出露含金背景值较高的下二叠统哲斯群凝灰质砾岩、砂岩和碳泥质页岩等碎屑沉积岩系;构造以近NE向为主,其次为近SN、NW向逆冲断裂体系及呈NE向延伸的叠瓦式背斜和向斜;岩浆岩主要有金窝子花岗闪长岩和二长花岗岩体,呈规模较大的岩基侵位于金窝子背斜核部。矿床类型均为石英脉型,由多条细脉和网脉构成呈透镜状和扁豆体状延伸的脉群。区内第四系覆盖较厚,利用深穿透地球化学测量定位隐伏矿(化)体效果较好,对圈定的地表异常带进行了工程验证,在深部见到对应蚀变体和石英脉。该区总的找矿方向为以寻找金窝子、210金矿体赋存刚性地垒体系及金南、零南向斜两翼构造部位及深部定位与210特征相似的隐伏矿体及其沿走向、倾向延伸部位。
甘肃嘉峪关黑山湖一带金矿点分布密集,品位较高。该区金矿赋存于奥陶系浅变质岩中,矿体受断裂控制,矿化类型有蚀变岩型和石英脉型。金矿化蚀变带规模较大,金矿体呈脉状和透镜状,多数为盲矿体;矿化蚀变带如同河流,矿体呈“鱼群”状。通过对该区金矿成矿地质特征、找矿标志和控矿因素等方面的总结,探索该区金矿找矿前景,提出勘查开发工作建议,旨在引导相关部门和科研机构对该区金矿的关注,推进该区金矿的找矿勘查与开发。
青海沟里金矿集区内构造形迹复杂,岩浆作用强烈,变形变质广泛,具备形成大型—特大型金矿床的地质条件。通过对整个矿集区及外围区域的QuickBird、ASTER以及ETM等不同分辨率的影像进行了人机交互式线环构造解译和色调异常分析,分析区域内典型金矿床的影像特征,并找出有利的成矿线环构造。将色调异常区域与化探结果进行对比分析,得出其吻合度较高。最后,结合地质资料、遥感信息和化探信息,对靶区进行分级,圈定出有利的找矿区域。
胜利沟地区位于赛什腾山构造—岩浆岩带南西侧,区内主要出露有上奥陶统滩间山群变质火山岩。地球化学研究表明,火山岩为超基性—基性—中性系列,主要为准铝—低铝质岩类。碱度指数ALK(Na2O+K2O)为2.70%~10.73%。岩石分异指数(DI)普遍较低,稀土总量变化大,ΣREE为25.35×10-6~446.11×10-6,δEu为0.72~1.08,呈弱负铕异常至正异常,显示出火山弧玄武岩或过渡型洋脊玄武岩的特点。火山岩总体上显示偏钠质特点。在区域上偏钠质火山熔岩及其对应的火山碎屑岩为金矿最好的赋矿层位,显示了本区火山岩地层巨大的成矿潜力。
胶东地区是我国现今最重要的金矿集中区,金矿的产出总体受胶东地区几条主干断裂构造的控制。纵观胶东地区金矿数量及规模,发现胶东地区金矿分布存在不均衡性,表现为大型、特大型金矿床相对集中在胶西北地区,而胶东南地区金矿规模则相对较小。结合胶东地区区域构造背景、地层出露及构造展布特征,认为胶东地区金矿分布不均衡受幔枝构造控制,由于胶西北地处华北东部地幔热柱中心部位,自然成为最有利的成矿集中区。
龙头沟金矿是近年发现的构造蚀变岩型金矿,产于泥盆系砂岩中,成因类型为受构造控制的中温岩浆热液矿床。在介绍区域地质特征的基础上,总结与成矿有关的主要控矿条件,指出矿体主要受近EW向断裂控制,断裂倾向与地层相反,并且围岩岩性、蚀变强弱和矿体产出标高均对矿体的形态和品位有不同程度的影响。结合近年外围工作进展,提出本地区今后找矿勘查工作应围绕走向剪切断裂、区内矿化蚀变带及外围化探异常开展,同时对背斜南翼开展找矿勘查工作。
矿床原生晕地球化学轴向分带是深部矿体预测的重要依据。研究表明:大湖金矿具有多期多阶段叠加成矿的特点,通过对大湖矿区F5构造带内的17、19、22号矿体及其蚀变围岩中Au、Ag、Co、Cu、Mn、Mo、Ni和Pb等18种元素含量进行相关分析和聚类分析,着重探讨矿体的原生晕特征,并以小秦岭金矿田构造叠加晕理想模型为参照,解释矿体的原生晕特征,进而开展成矿预测,以期为小秦岭金矿田其他矿区的深部找矿勘探提供参考。
为了保证露天矿边坡的稳定性,提高开采的安全性,减少人身财产损失,针对边坡稳定性存在的模糊不确定性和层次性的特点,采用模糊数学方法,建立边坡稳定性模糊综合评价模型。通过实地走访结合文献总结,选用5个影响因素及其对应的18个影响因子,集成误差传递原理、相似性和差异性分析以及区间数矩阵相对优势度分析建立动态权重。研究结果表明:该模型得到的结果能较准确地反映边坡的稳定程度,评价结果与实际结果相吻合,为边坡稳定性评价提供了一种可行的方法。
结合三山岛金矿现行采矿方法应用情况对无底柱后退式竖向分条分段充填采矿法从方案的提出、理论依据及研究目的进行了说明,重点对采准工程布置方式,采场生产组织形式,采场施工技术等进行了介绍。通过与矿山现行盘区采矿法进行综合指标对比研究和总结,得出该方法具有以下优点:分段回采,大幅降低采准工程费用;中深孔落矿,降低凿岩爆破成本;倾斜分条回采,实现了定点出矿,既提高了出矿效率,又避免了充填体溃塌造成的二次贫化;竖向分条回采,能有效控制采场顶板及上盘冒落;后退回采,两翼回风,改善采场安全及通风条件等。加上天井施工以切代掘等多项创新技术的应用,解决了困扰矿山多年的中深孔采矿天井上掘问题。该方法设计合理,施工技术易于掌握,具有极高的推广应用价值。
采用SEM、XPS检测手段和前线轨道理论计算,对碱性环境下的黄铁矿表面反应机理进行研究。结果表明,黄铁矿中的S、Fe、Cu原子由晶格跃迁到表面,并氧化形成硫酸盐、氢氧化物、单质S或S8。随着处理时间的增加,黄铁矿表面氧化产物明显增多,在处理4 h后,黄铁矿表面已经完全被氧化。黄铁矿中Cu原子进入晶格后,改变了HOMO轨道中Fe、S原子电子得失能力(反应活性),但对LUMO轨道的原子性质变化影响不大。在氧化过程中,Fe、S原子更易与氧作用,其次为Cu原子。这也可以解释黄铁矿表面先出现铁、硫化合物,之后才发现有铜的产物的现象。
通过分析矿业海外投资面临的风险因素,建立了矿业资源海外投资风险评价指标体系,针对当前主流的矿业投资风险评价方法所存在的缺陷,综合运用G1法及变异系数法,构建了基于动态组合赋权的矿业资源海外投资风险评价模型,并进行了实例分析。研究结果表明:所建立的投资决策模型弥补了评价指标单一赋权方法的缺陷,兼顾主、客观2种赋权方法的优点,使赋权既具有专家的经验智慧,又能反映客观条件的新变化,为比较、分析投资风险提供了更为直接的新方法。
为提高三山岛金矿-600 m以下中厚矿体采矿强度,采用上向中深孔分段落矿嗣后充填采矿法进行开采。首先,在采场上盘和顶柱下方分别施工支护巷道,进行长锚索预支护,有效保证了上盘围岩及采场顶柱的稳固性;其次,在分段采场开采分次爆破过程中,通过上分段上盘支护巷道进入采场,随后进行顶板处理,保证了采场顶板安全;最后,分段采场回采完毕,立即进行充填,缩短了采空区暴露时间,减少了围岩移动。实践证明,该采矿方法具有生产能力大、安全高效及采矿成本低的优点,满足了矿山生产规模扩张的需要,创造了巨大的经济效益和社会效益。
使用喷洒的方式,将磷酸三丁酯均匀负载到泡沫塑料上,制备了一种磷酸三丁酯增塑泡沫塑料,提高了对金的吸附率。在一定的酸度下,使用磷酸三丁酯增塑泡沫塑料对经过王水处理的氰化液溶液中的金进行富集,被吸附的金使用热的硫脲溶液解脱,以火焰原子吸收分光光度计法测定。对高、中、低3个水平氰化液的管理样品(2 586.4,240.4,25.2 μg/L)进行测定,回收率分别为99.65%、101.08%和101.19%。取200 μg 金标准溶液13份进行平行操作,测定其平均值为198.45μg,相对标准差为2.27%,检出限为4 μg/L。使用0.3 g磷酸三丁酯增塑泡沫塑料,吸附容量在8 mg时,金的吸附率仍然可达到98.37%。与传统的吸附方法相比,本方法吸附率高,操作更简便,能够满足氰化液中金含量分析的要求。
研究了不同Cl-浓度下含砷金精矿的细菌预氧化过程,试验结果表明:TCJ菌能够适应水源地的水质变化满足生产要求,在目前的生产条件下,TCJ菌耐受Cl-浓度的临界值是2.7 g/L;在不同的原料和浸出体系条件下,细菌对Cl-的适应性和耐受度是不同的,适宜的Cl-浓度在一定程度上有利于细菌氧化,过高的Cl-浓度会抑制细菌活性,影响预氧化效果。
针对某低Au/S比难处理金精矿,在前期实验研究的基础上,采用连续生物氧化—氰化提金工艺开展中试试验研究,考察工艺技术参数对后续氰化浸出率的影响。结果表明:在氧化时间7 d、矿浆浓度15%、溶解氧浓度2 mg/L、温度45 ℃、搅拌速度50 r/min条件下,硫化物的氧化率达81.44%,氧化渣氰化提金浸出率为93%。
根据高砷高硫难处理金精矿的工艺矿物学特征,提出了二段焙烧—加压酸浸联合预处理工艺,重点讨论了该工艺对砷、硫和铁脱除效果的影响。研究结果表明,难处理金精矿经一段焙烧后,在焙烧温度700 ℃、焙烧时间120 min条件下,再经二段焙烧,所得焙砂中As含量仅为0.51%,S含量为0.34%,并且经过加压酸浸后As、S和Fe的脱除率都在95%以上,达到了很好的效果。
采用次氯酸钠溶液法对国内某难浸金矿进行了直接浸出试验研究,考察了NaClO浓度、NaCl浓度和反应时间等条件对浸金率的影响,并采用X射线衍射、XRF、SEM和EDS能谱等测试对金精矿与浸出渣进行了表征,简要分析了浸出机理。试验结果表明:精矿中的金在pH<8、电位>900 mV的条件下,能够被浸出并形成稳定配合物存在于溶液中,最佳实验条件为[NaCl]=50 g/L,[NaClO]=200 g/L,液固比=20∶1, 3 h后反应基本完成,金浸出率可达96.26%,脱硫率达98%以上。与传统氰化法相比,次氯酸盐法具有流程短、污染小和反应速度快等优点。
对山东某焙烧氰化渣进行了氯化挥发提金的研究,将原料配入CaCl2造球、烘干,将球团在不同条件下焙烧,分析焙烧前后的元素含量变化。结果表明:氰化渣中配入4%的CaCl2造球烘干,在1 050 ℃下焙烧,金挥发率能达到85.93%,且在该温度下未发生熔融,证明使用氯化挥发法提取焙烧氰化渣中的金是可行的。实验中还发现,CaCl2的分解温度远低于适宜的挥发温度,因此升温时间、中温停留时间过长会导致CaCl2提前分解,影响金的挥发。
复杂银阳极泥回收金工艺是通过对其水溶液氯化得到分金液,使用亚钠进行还原得到合格金粉,由于外购原料增多,经水溶液氯化得到的分金液含有铂钯,分金液亚钠还原效率仅能控制在65%左右,需二次亚钠还原回收金。然而,得到的二次金粉中钯含量超标,返工易富集循环,不利于钯回收。本研究改进了复杂银阳极泥氯化分金液在进行亚钠一次还原后提取金、钯的工艺,具体工艺流程:首先,通过小型试验对还原后液开展DBC萃金并提纯金工艺,萃余液在进行传统的提取钯工艺的基础上,采用水合肼还原二氯二氨络亚钯得到钯黑。之后,进行工业扩大试验,确定最佳工艺技术条件。整个工艺过程中,金和钯的直收率分别为99.52%和94.53%,技术指标良好。
试验样品采自黔西南某金矿,含金1.97×10-6,砷1.27%,有机碳1.62%,是典型的低品位含碳难处理金矿,直接氰化金浸出率<3%。试验对比了碳浸法、煤油掩蔽法、次氯酸盐处理法和微波处理法的提金效果。碳浸氰化金浸出率仅为17.26%,添加煤油作为掩蔽剂磨矿—氰化后金的浸出率可提高到41%~42%,次氯酸盐预处理工艺效果不佳。微波处理工艺取得较好的结果,金浸出率可以达到82%以上,但需要在矿石中配入一定量的辅助药剂。
随着易浸金矿的不断减少,难浸金矿应用比重越来越大,总结难浸金矿的预处理技术及其研究进展有重要意义。简要分析了难处理金矿难浸的原因,指出难浸金矿在浸出前进行预处理的必要性,对加压氧化法、焙烧法、生物预氧化法和超细磨法等难浸金矿的预处理方法以及新的预处理技术进展进行了总结,评述了各预处理方法的优缺点,在此基础上,对难处理金矿的预处理技术研究前景进行了展望。
国内某难处理金矿金品位为14.80×10-6,含有0.47%的有机碳,95%以上的金为金属硫化物包裹金,常规氰化浸出率仅有21.89%。采用酸性热压—氰化工艺,研究矿浆浓度、时间、温度、氧分压和转速条件等因素对金氰化浸出率的影响。结果表明:采用热压预氧化处理金矿石能有效打开金包裹,硫氧化率>98%,预处理后金的氰化浸出率>97%。