湖北大冶铜绿山矿区矿产资源及其综合开发利用_祁春节 (1)

第30卷第4期华中师范大学学报(自然科学版)V ol.30N o.4 1996年12月JO U RN AL O F CEN T R AL CHIN A N O RM AL U N IV ERSI T Y(N at.Sci.)Dec.1996

湖北大冶铜绿山矿区矿产资源

及其综合开发利用*

祁春节

(华中师范大学地理系,武汉430070)

摘　要　从分析大冶铜绿山矿区矿产资源特征入手,揭示矿区矿产资源开发现状特点及存在问

题,提出矿产资源综合开发利用对策和建议.

关键词　铜绿山矿区;矿产资源;综合开发利用

中图分类号　F407.1;T D98

湖北省大冶市境内的铜绿山矿是中国有色金属工业总公司大冶有色金属公司所属的主要矿山.它地处长江中游南岸,西临大冶市城西、北濒大冶湖,矿产资源丰富,铜矿储量大、品位高,是我国重要的铜矿基地之一,在我国国民经济中具有重要地位和作用.

1矿区矿产资源特征评价

1.1主体矿种储量较大,开采前景可观

铜绿山矿区矿床面积约3.5km2,矿物种类多达130种以上,可供工业利用的矿石矿物有49种,常见的有19种.该矿为一大型多金属矿床,除了金属铜外,还共生铁,伴(共)生金、银、钴、铅、硫、钼.已探明地质储量表明,铜绿山矿既是一座大型铜矿,又是一座中型铁矿,还是一座特大型金矿、中型银矿、大型钴矿.其中铜储量居全国22个铜矿第二,品位居第一.从资源保证程度分析,可供开发的储量一般还能服务20年,最高可以保证40年左右.而且目前矿山的资源开采损失率和贫化率差距比较大,如能分别达到或接近其设计指标则矿山服务年限还可延长.

1.2含矿岩体分异较差,不利于回收

铜绿山铜铁矿床成矿作用经历较长的地质时期,铜铁矿床的成因属于接触交代矽卡岩-高、中温热液型,工业矿体为多期次、多阶段、不同造矿元素的矿化作用所形成的叠加-复合矿体.矿面类型较复杂,可划分为5个工业类型(铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、铜硫矿石和钼矿石), 10个自然类型14个矿石建造,有脉石矿物81种,按成因可分为内生矿物、表生矿物、原岩残留矿物.大部分矿物属内生成矿阶段形成的,以硫化物的种类较多,硅酸盐次之,还有氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氟化物及自然元素.金属硫化物在硫化铜铁矿石中占矿石总量的5%左右,以黄铜矿较多,其次为黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿,再次为砷黝铜矿、闪锌矿等.金属氧化物

收稿日期:1996-05-18.作者:男,31岁,硕士,讲师.

*国家自然科学基金资助项目.

在硫化铜铁矿石中占42%～88%,主要是磁铁矿、其次是赤铁矿.矿石组合含量关系为磁铁矿>黄铜矿>黄铁矿>斑铜矿>辉铜矿.各类矿体中,矿石的矿物成分复杂,性质多变.由于矿床氧化带发育,氧化铜矿石占总储量的25.62%,氧化铜矿石与原生铜矿石选矿指标差别甚大,不利于采用一般的浮选法富集和冶炼,难以提高矿物成分的回收利用率.

1.3伴、共生有价元素多而稀贵,综合利用潜力大

铜绿山多金属共生矿床除主要金属铜外,还共生铁,伴(共)生金、银、钴、铅、硫、钼.矿床中的矿石化学成分以造矿元素铜、铁及少量钼、硫为主,形成单矿或复合矿石.伴生有可综合利用的金、银、钴、铟等稀贵元素和微量元素硒、碲、镓、铼等有益组分.造岩元素有硅、铝、钙、镁、钛、磷等,其特征是富铜铁、低钛磷.众多有价元素回收提炼后,不仅能生产各种电解类金属产品和贵金属产品,还能生产各种金属盐类产品,矿产资源综合利用潜力大.多金属共生矿床中,硫、铟、硒、磷大多富集在铜精矿中.硫在铜精矿中相对含量提高10～17倍,硒、碲则提高4～25倍,这就大大提高了矿产资源的综合利用价值.

1.4地质赋存条件较好,有利于进行开采

铜绿山矿区一般地形相对高差20～40m.矿床坡度平缓,大都在侵蚀基准面以下.地表多被浮土、废石及古冶炼炉渣覆盖.铜绿山铜铁矿床属岩浆期后矽卡岩接触交代含铜磁铁矿,产于中生代后期花岗闪长斑岩和三叠系大冶灰岩接触带内.矿床顶底板为岩溶化大理岩或岩浆岩,大都属坚硬-半坚硬的岩组.局部地段有风化、蚀变的软弱岩石和破碎带分布,主要位于浅部和接触带附近.其它地段和深部的各类岩石一般坚硬程度良好.开采坑道顶底板和露天采坑边坡的不良工程地质现象规模较小,分布面积也属局部,对矿床开采影响程度较轻.在疏干范围内有地面塌陷产生,但大部分位于矿床外围地段,主要不良工程的地质问题单一.因此,矿床属岩溶化和坚硬半坚硬岩层为主的非层状矿床,工程地质条件属于中等类型.同时,矿区深部及外围远景较大,水文地质条件中等.该矿体另一显著特点是埋藏浅,便于露天开采.矿体埋藏浅正是先民采矿而留下古矿冶遗址的首要原因.

2矿区矿产资源开发现状特点及存在问题

2.1资源开采能力与技术不断提高,但进一步开采难度增大

铜绿山矿自投产以来,资源开采能力不断提高,成为大冶有色金属公司经济发展的重要支柱.随着采矿技术的改进,矿山日生产能力和综合日平均生产能力不断提高,矿石损失率和贫化率不断降低.此外,胶结充填局部流态化吸出式工业料包技术、井下采场顶板加固技术等的采用也大大提高了采场生产能力,降低了生产成本.

矿产资源开采过程中存在的问题一是开采与征地的矛盾,因征地困难,排土场难以选定和扩大;二是矿山开采与古铜矿冶遗址保护的矛盾,铜绿山古矿冶遗址正位于Ⅲ、Ⅳ号矿体上部,这就影响到占全矿总储量80%的Ⅲ、Ⅳ号等矿体的开采问题.因此,今后随着矿区向纵深开发,开采成本将进一步增加,继续开采难度加大.

2.2主体矿种分选回收能力不断提高,但综合回收利用程度偏低

矿产资源分选回收是其综合开发的一个重要环节,随着开采技术和选矿技术的革新,铜绿山矿选矿适应采矿的能力不断提高,选矿处理能力、精矿铜品位、精矿铁品位、铜选比和铁选比以及铜铁回收率都大大增加.选矿处理能力由1970年的510t /d 提高到1994年的2463t /d;精矿铜(铁)品位由10.73%(64.28%)增加到18.73%(80.83%),铜选比和铁选比由1970年501　第4期祁春节:湖北大冶铜绿山矿区矿产资源及其综合开发利用