钻石开采及回收

Cha. 6 金伯利岩的开采
A. 原生矿的开采
1．岩筒的基本概况 岩筒：金伯利岩或钾镁煌斑岩常见的产出形
态之一，总体呈筒状，上部较宽，下气中经风化变成松 散的浅黄色土状物质。
b. 蓝地：未经风化的新鲜金伯利岩，呈灰黑色 或黑色，较坚硬。
开采过程：从露天开采→地下开采。 基本原则：高效率，低成本以提高矿山效益。
a. 矿房法开采 留矿法与崩落法的自然结合，巷道包
括开采平巷、运输平巷、运输竖井、勘 探竖井等。
开采特点： 优点：①安全性较高；
②容易控制开采量；
③蓝地采出量高，费用较低。 缺点：①劳动强度高，管理人员多；
②矿房巷道通风条件差 ；
③巷道小，机械开采困难
矿房法开采示意图
b．矿块崩落法 南非矿山自 50年代开始用此方法 岩体中挖多个水平掏槽，下部挖耙矿平 巷。 优点：①手工劳动量小，机械程度高
2、水重力分选：旋转淘洗法
3、矿物摇床分选
重力分选：旋转淘洗盘示意图
水重力分选：旋转淘洗盘
水力和重介质旋流分离
四、回收
①油脂回收——油脂摇床； ②磁选：较重的磁性矿物与钻石一起，分选
出磁性矿物（传动带+永久磁铁）； ③X-射线分选机； ④手选：所有选矿厂最后一道必须的工序，
由人工在监测室内完成。 附属工艺：水循环系统、硅铁粉回收、
钻石产出示意图
金伯利岩岩筒示意图
原生矿露天开采场景
2．露天开采
① 先移出上覆物； ② 边坡设计，开挖梯段；
③ 深度增加，向周围拓展围岩。
露天开挖梯段示意图
原生矿露天开采梯段
原生矿露天开采梯段
3．地下开采
深度增加，移去围岩及矿石运输的费用 增加，转向设计地下开采系统，开凿坑 道、竖井，以降低开采成本。
②减少破碎矿石的工作量 ③效率高，成本低 缺点：安全性能略低，开采量不易控制。
矿块崩落法开采示意图
矿块崩落法开采示意图
矿块崩落法开采巷道
4．矿石品位及矿山效益 a．品位：每吨或百吨开采的矿石中含钻
石的克拉数。 不同的矿山品位不同，同一岩筒不同的 部位品位亦不同，如Argyle矿最高品位达 865ct/100t，一般为每百吨约几十克拉。
废石处理、附加设备等。
不同的选矿厂可依据具体情况选择 其中几种分选和回收方式。
油脂回收
X-射线分选机
钻石分选流程
瓦房店钻石选矿厂
分选出的钻石原矿
开采含钻石的砂砾岩； 清扫基岩（裂隙、洞穴）。
砂矿矿床示意图
河流冲积矿床开采
河流冲积矿床开采
2、湿矿床开采：
① 挖排水截槽，使流经矿区的河流改道； ② 挖主干掏槽，采出含钻石矿石，清扫基岩； ③ 开挖另一主干掏槽，同样步骤至开采完毕。
河流湿矿床亦可用挖泥船直接开采
三、海岸带矿床
古海滨矿床—与干砂矿床类似 现代海滨矿床—筑堤坝，形成浅坑 滨外矿床：海上开采—用挖泥船-海底
b．矿山效益：指矿山品位、产量及产出 钻石价值的综合经济指标，矿石品位 高，产量大，钻石质量高，则效益好。
B. 砂矿的开采
一、砂矿及类型
砂矿：是含矿母岩经风化剥蚀后由水流作用搬 运至异地富集而形成的矿床。
类型包括： 1、冲积矿床：形成于河流弯曲的内侧、河床突
然变宽地带或河床凹陷处。 2、海岸带矿床：古海滨矿床
现代海滨矿床 滨外矿床
另外，按矿床是否有水域分布又分为： 干矿床、湿矿床
冲积矿床形成示意图
冲积矿床形成示意图
二、河流冲积矿床
1、干矿床：曾经在河道中沉积的矿床，现在河 道已消失。
开采程序： ① 前期工作：采取样品，建立分析车间，确 定钻石的经济价值，制订开采计划，清理采矿 环境等。 ② 采矿工作：移去上覆物；
钻石与矿石分离、较精的富矿、钻石。
山东蒙阴钻石矿金伯利岩破碎
山东蒙阴钻石分选厂
二、破碎分离： 金伯利岩：用颚式破碎机和圆锥破碎机， 粉碎至30—60mm，过筛， 大于规定尺寸的要进行二 次粉碎。
砂矿中钻石已与 母岩分离，通常 用清洗机即可。
三、选矿
1、现代重介质分选法： 重介质：水+硅铁粉混合 S.G: 2.9-3.0 大部分废石平均S.G: 2.60 钻石S.G: 3. 52
吸起砾石，或用潜水员将吸 管引至深海裂隙或洞穴中。
海岸阶地示意图
南非海滨砂矿分布图
海滨砂矿开采
滨外砂矿开采
Cha. 7 钻石的分选和回收
一、选矿要求及步骤
要求：低成本、高效率、无损回收。 步骤：先建立实验工厂，确定流程、设备和
规模。包括三个主要阶段： 破碎分离：破碎矿石，使钻石与废石分离； 选矿：除去矿石中的大部分废石； 回收：获得最终的钻石原矿。