技术黄金矿床的分类及其综合利用技术现状分析,金刚石矿床

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黄金作为一种贵金属，已成为世界各国外汇储备的重要组成部分，同时也是重要的战略物资之一。长期以来，黄金用于储备、制造货币、首饰以及其他装饰品，随着科学技术的飞速发展，黄金及其合金在国防工业、电子仪表、宇宙航行等尖端科学技术领域里获得了广泛应用。黄金的属性及应用带动黄金矿山的开采，也带来了矿山废石、尾矿、浸渣等固体废弃物的排放和堆积，侵占农田土地，破坏自然生态环境与自然景观，污染水土，同时还存在安全隐患等。然而，众所周知中国单一金矿很少，共伴生金矿床多，譬如岩金矿床常共伴生铜、铅、锌、银、钼、钨、锑、镍等有益组分，砂金矿床常伴生有磁铁矿、锆石、钛铁矿、独居石、石榴石、金红石等有用矿物，但由于黄金企业的选冶技术水平和综合利用水平参差不齐，导致大量伴生资源没有回收而进入尾矿中，所以说尾矿也是一种宝贵的潜在二次资源。综合开发利用黄金尾矿资源，不仅能降低其长期堆放对环境产生的危害程度，而且可创造良好的经济效益，贯彻固体废弃物“资源化、减量化、无害化”政策，有利于环境、经济、社会效益统一协调发展。本文从黄金矿床的分类、工业类型、矿物组成等角度论述金矿资源的综合利用技术现状及发展，期望对同类型矿山的综合开发利用起到一定的指导和借鉴意义。

1 、金矿资源及矿床分类

中国金矿资源可分为岩金、砂金和伴生金三大类，其中岩金是目前金矿开发的主要对象，而石英脉型、微细浸染型和碎裂带蚀变岩型金矿是我国岩金矿的主要类型。

目前国际上盛行以美洲、环太平洋板块俯冲造山环境为基础提出一种新的金矿床分类，依据矿石和蚀变矿物组合、矿石和蚀变矿化金属储量、成矿流体的压力和成分、矿床形成的深度及其范围、与构造和不同规模的岩浆侵入岩的关系、与围岩地块P -T – t 演化的关系等，将金矿床划分出造山带型金矿床、卡林型- 似卡林型金矿床、浅成低温热液型金-银矿床、铜- 金斑岩型金矿床、铁氧化物型铜- 金矿床、富金火山岩型块状硫化物和沉积喷气矿床6 种主要类型，这种分类反映了金矿床生成的不同地球动力学环境。

2、典型金矿综合利用

黄金矿山废石、尾矿、浸渣及废水的综合利用已是一个越来越重要的研究课题，早已受到国内外的重视，其合理利用能带来可观的经济效益和良好的社会效益。南非是世界上最大的黄金生产国，也是最早开始大规模地从尾矿中回收金的国家，1985 年建成月处理200 万t 尾矿的Ergo 尾矿处理厂; 澳大利亚新庆金矿选厂从1990 年起建立尾矿处理厂，回收尾矿中的金，大大提高了金的总回收率; 加拿大于1988 年实施了从安大略省北部提敏斯市金尾矿中大规模回收黄金的ERG 资源工程计划，对1.6 亿t平均金含量0. 43 g /t 的老尾矿进行再选，月处理超100 万t; 另外，美国、津巴布韦、苏联等国家也开展了尾矿中回收金的研究与实践，并取得了显著的成果。自上世纪末，我国政府、科研部门、学者及矿山企业也积极开展了黄金尾矿的综合利用研究工作。2. 1 石英脉型金矿综合利用：

中国的石英脉型金矿床主要集中在胶东、小秦岭、燕辽- 乌拉山、辽吉东部以及湘西、云南三江、新疆北部等地区，其中小秦岭矿区是中国的四大金矿带之一，也是我国第二大黄金产区。小秦岭金矿床为热液型金矿床，围岩蚀变可分为内带、中带、外带，内带蚀变作用强、交代彻底，发育硅化、黄铁矿化、绢云母化等，中带以绢云母化和硅化为主，外带主要是绿泥石化、绢云母化。小秦岭金矿区矿石中主要金属矿物有自然金、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、磁铁矿、磁黄铁矿、黑钨矿、白钨矿等，脉石矿物主要是石英、长石、方解石、铁白云石、重晶石、绢云母等，主要金矿物为自然金、银金矿，黄铁矿是最主要的载金矿物。

李建政针对小秦岭金矿田废石开展了综合利用研究，采用二段闭路破碎，10 ～ 24 mm 粒级废石作为建筑碎石，- 10 mm 粒级磨矿—浮选回收金、银和硫化矿物，浮选尾矿摇床重选得到石英精矿，废石资源综合利用率达85. 63%。周新民等对灵宝某年排尾矿15 万t 的金选矿开展了尾矿回收白钨矿的试验研究，尾矿含WO3 0. 1%左右，单一浮选法获得WO3品位50. 71%、回收率71. 06% 的钨精矿。郭珍旭等对灵宝地区含金0. 5 ～ 1. 5 g /t 的尾矿采用螺旋溜槽—磁选预富集抛尾，粗精矿摇床精选—氰化，氰化尾矿制作瓷质墙地砖的工艺流程，指标优良，经济效益显著，环境效益好。王安理等对小秦岭含钼石英脉金矿采用钼金混合浮选—氰化提金—氰渣浮钼的工艺流程，实现金钼综合回收，经济效益十分显著。焦瑞琦对小秦岭含铜金矿采用铜金混合浮选—氰化提金—氰渣浮铜的工艺流程综合回收金铜，解决了选厂技术难题，且提高了经济效益。

中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所对河南主要黄金冶炼企业的黄金冶炼渣开展了综合回收有价金属元素的试验研究，磁化焙烧—磁选工艺可得到TFe 品位60%、回收率70% 以上的铁精矿，直接还原焙烧—磁选工艺可得到TFe 品位93. 5%、回收率86. 7% 的铁，酸浸—酸浸渣氰化工艺可得到TFe 浸出率91. 4%、金浸出率72. 80%、银浸出率62. 5% 的指标，酸浸液铵沉淀—焙烧工艺可得到Fe2O3含量> 94%、回收率80%以上的铁红产品，两段焙烧工艺综合回收Au 96. 01%、Ag 81. 69%、Cu86. 57%、Pb 99. 67%、Zn 99. 07% 以及TFe 品位>88%、回收率> 80% 的海绵铁产品，技术指标优异，成果显著。

2. 2 破碎带蚀变岩型金矿综合利用：

中国的破碎带蚀变岩型金矿床主要分布在胶东、小秦岭、海南、四川、湖南等地区，其中焦家金矿是国内外著名的“焦家式金矿”的典型代表，含金蚀变带是由花岗岩经热液蚀变发生的绢云母化、硅化、黄铁矿化所组成。矿石中主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿等，脉石矿物以石英、长石、绢云母、方解石为主，载金矿物主要以黄铁矿、黄铜矿等硫化矿物和石英、长石等脉石矿物为主，金赋存状态有裂隙金、包裹金、晶隙金，金矿物有银金矿、自然金、金铜矿等。

随着国家倡导资源节约和保护环境，矿山企业已重视科技创新和科技进步，焦家金矿已开展了低品位金矿的开发利用及尾矿的综合利用。刘胜光等对焦家金矿老采场残留矿柱、矿壁及矿体下盘矿体或未采矿体等资源( 金平均品位3. 7 g /t) 进行了综合回收利用研究，并取得良好的技术经济效果，自2006 年残矿回收采场产能为270 t /d，年利润2 100多万元。刘润田等对焦家金矿区内低品位资源( 金平均品位1 g /t) 进行了回收利用，提高了资源利用率，延长了矿山服务年限，且经济效益显著。焦家金矿浮选尾矿含金0. 22 ～ 0. 25 g /t，金主要赋存于粗粒级包裹体和贫连生体中，尾矿经旋流器分级，粗粒级再磨浮选提金，然后供建材公司制加气砖用料，细粒级再次浮选回收金，尾矿再选提金工艺提高金回收率2%，促进尾矿减排，充分利用资源，提高企业经济效益。邵广全对焦家金尾矿进行螺旋溜槽分级，螺旋粗砂重选提金后井下充填，螺旋中矿强磁选除铁—反浮选脱硫得到产率为34. 76%供生产陶瓷的长石粉，尾矿综合利用率达到60%以上。刘渝燕等对焦家金尾矿中的混合硅酸盐矿物开展超细提纯研究工作，生产出多种应用前景广泛的橡胶制品，尾矿利用率30% 以上。焦家金矿低品位金矿资源的开发利用及尾矿综合利用，有着巨大的经济、社会、环境效益。

2. 3 细脉浸染型金矿综合利用：

中国的细脉浸染型金矿床主要集中在内蒙古—大兴安岭、东南沿海、长江中下游、新疆等地区。其中，福建紫金矿业股份有限公司紫金山金矿，位于福建上杭县，属特大型金铜矿山，已探明金矿储量达150 t，远景储量可达200 t 以上，铜矿储存量200 万t 以上，现成为中国采选规模最大、入选品位最低、单位矿石成本最少的黄金矿山，主要经济指标和技术指标达到国际先进水平，成为中国唯一的世界级特大金矿，2008 年被中国黄金协会授予“中国第一大金矿”称号。

紫金山金矿为燕山晚期陆相火山岩次火山岩-隐爆角砾岩期后热液脉状矿床，是浅成次火山入侵体及其伴随的火山岩的热液系统从岩浆的去气作用部位延伸至喷气孔和酸性热泉，将斑岩和高硫化成矿环境结合而成的，与燕山晚期中酸性次火山岩及火山机构有密切关系，其下部是铜矿体。围岩蚀变十分强烈，主要有绢云母化、地开石化、明矾石化和硅化。矿石中主要金属矿物有蓝辉铜矿、辉铜矿、硫砷铜矿、铜蓝和黄铁矿等，脉石矿物主要有石英、明矾石和少量地开石、高岭土。铜矿石基本为原生硫化物矿石，铜矿物及黄铁矿呈脉状或浸染状分布，充填交代隐爆角砾岩及蚀变次英安玢岩和蚀变花岗岩中。金矿石为氧化矿石，主要赋存在褐铁矿、针铁矿、赤铁矿等矿物中。

紫金山金矿于1993 年首先进行地下开采，1997年转向露天开采，2000 年全部转为露天开采，并采用全段面高台阶陡帮开采工艺，这项技术减少基建剥岩600 万m3，节约费用6 600 万元。紫金山金矿采用先进的破碎—筛分—洗矿—细粒重选—炭浸—粗粒堆浸—联合提金工艺，其独创的低品位氧化金矿选矿方法解决了矿堆渗透性及矿石中含粗粒金的回收问题，使大量低品位资源得到开发利用，2003年紫金山金矿石平均入选品位0.873 g /t，最低入选品位0. 3 g /t，如今降至0. 2 g /t，增加可利用资源金属量44. 88 t，其低品位金矿综合利用技术处于国际领先水平。

同时，紫金山金矿开展了废物利用工程和环境治理工程，如低品位废石堆浸不卸堆，改造为坝体用以拦挡剥离废土石; 锅炉炉渣用于铺路、填坑等; 研制大掺量尾矿免烧砖，使砖中尾矿含量达80%; 建设生态旅游矿山等。紫金山金矿呈现了良好的矿业经济可持续发展态势，并建设成为资源节约与环境友好型矿山。

2. 4 微细粒浸染型金矿综合利用：

中国微细粒浸染型金矿( 卡林型金矿) 主要分布在滇黔桂、陕川甘、西南秦岭及湘中等金矿化集中区，即扬子陆块西南缘的板内古生带- 中生代沉降带和西北缘古生代- 中生代造山带中，其属于中低温热液( 渗透热卤水) 成因的金矿床，围岩蚀变以硅化为主，其次为碳酸盐化、黏土化、绢云母化，还有绿泥石化、黑云母化、钠长石化和重晶石化等。

贵州烂泥沟金矿位于黔西南州贞丰县，是滇黔桂“金三角”目前已探明最大的卡林型金矿床，金矿储量达到110 t，远景储量在130 t 以上，达到世界级特大型金矿规模。蚀变类型主要为硅化、黄铁矿化、毒砂化、辉锑矿化、汞矿化、碳酸盐化、黏土化等，矿体含金4 ～ 11 g /t，平均7. 01 g /t，金主要呈显微- 次显微状赋存于黄铁矿富砷环带中和毒砂中。矿石中金属矿物主要是黄铁矿，其次为毒砂、雄( 雌) 黄、辰砂，少量方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等; 脉石矿物主要是石英、黏土矿物和碳酸盐矿物。

烂泥沟金矿石属含砷贫硫化物难选冶原生金矿石，在当时的技术条件下难以开发利用，澳大利亚澳华黄金公司于2002 年参与该矿床勘探和开发( 采用细菌预氧化选矿工艺) ，2007 年控股82% 成立贵州锦丰矿业有限公司，2009 年被加拿大埃尔拉多黄金公司全面收购，2016 年9 月7 日又被中国黄金集团公司并购。锦丰金矿采用原矿浮选 浮选精矿BIOX( 生物氧化) CIL( 炭浸) 活性炭解吸 电解精炼工艺流程，各项指标都达到了国际先进水平。

锦丰矿业非常注重资源集约开发与综合利用，从源头保护资源，实现绿色开采，2013 年露采边界金品位0. 9 g /t、回采率达100%，井下开采边界品位为1. 5 g /t、回采率99. 43%，采矿贫化率11. 4%，尽最大可能回收低品位矿及低于边界品位的矿化废石，被国土资源部授予“矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广应用示范矿山”称号。浮选尾矿采用“旋流器—底流( 泵送) —充填站18 m 浓密机—搅拌槽—井下充填采空区”的工艺流程，最大限度的利用了尾矿资源，减少了对环境的污染和资源的浪费。同时开展了剥离废石堆存—覆土—土壤改良—造地—监测抚育的废石堆场复垦工作，并配套水利设施，至2014 年7 月，累计恢复废石场坡地

5. 3 万m2，恢复平地为耕地11. 8 万m2，成效显著。

2. 5 红土型金矿综合利用：

红土型金矿是金矿体或含金岩石( 矿源体) 出露地表后，分散于矿源体中的金在表生红土化作用的水- 岩反应过程中，发生活化迁移、沉淀富集重组而形成，并以红土风化壳为寄主体的表生金矿床，其具有矿床规模较大、矿体埋藏浅、产状平缓稳定、矿物组分简单、易开采及选冶、投资回报率高等优点。我国红色黏土型金矿床主要集中分布于中南和西南地区，例如云南上芒岗、贵州老万场、湖北蛇屋山、云南北衙等矿床。

北衙金多金属矿位于大理白族自治州鹤庆县北衙、黄坪乡、洱源县焦石硐乡三乡交界处，是云南最大的金多金属矿床，主体是一个以金为主、共生铁铜、伴生铅锌银的斑岩- 矽卡岩金多金属矿床，其次为表生作用形成的砂砾黏土型金铁矿床。以斑岩体为中心，向外可划分为产于斑岩体内部的斑岩型铜金矿、产于斑岩与北衙组碳酸盐地层接触带的矽卡岩型金铜铁矿、产于围岩层间界面或破碎带中的中低温热液型金、铅、锌、银多金属矿，以及外生风化作用形成的砂砾黏土型金铁矿。其中，红土型金矿主要有与正长斑岩和碳酸盐岩接触带脉状含金矿体有关的古红土型金矿和直接产于灰岩喀斯特风化面上、与构造含金破碎带有关的红土型金矿。截至2011 年底，北衙金多金属矿探明黄金储量151. 28 t，银3 493 t，铜22. 17 万t，铁8 897 万t，铅锌154 万t。

北衙金矿石中主要金属矿物有褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、软锰矿，非金属矿物主要有白云石、绿泥石、方解石、长石、云母、高岭土等。矿石中金主要以自然金或含银自然金形式存在，呈细粒、微细粒嵌布于褐铁矿、石英、绿泥石等矿物粒间、裂隙或包裹于其中。银主要赋存于褐铁矿和锰矿物中，铁主要赋存于磁铁矿、磁赤铁矿和褐铁矿中。金、银、铁都与铁、锰矿物有明显的嵌布关系，铁、锰矿物是金银的载体矿物。

鹤庆北衙矿业有限公司现有2 000 t /d 和4 000t /d 两套选矿生产线，都采用粗碎—半自磨—球磨流程，全泥氰化浸出选金，浸渣经过弱磁选、强磁选铁的联合工艺流程，获得金品位2. 43 g /t、浸出率88. 02%，含铁62.14%、回收率16.13%的弱磁选精矿，含铁46.51%、回收率33. 59%的强磁选精矿，有用矿物得到了综合利用，经济效益显著。王小川等应用“边磨边浸”工艺对北衙金矿4 000 t /d 选厂进行技改，金银浸出率提升明显，选厂经济效益显著，年利润可增加5 000 万元以上。

2. 6 铁帽型金矿综合利用：

铁帽型金矿床主要分布在长江中下游，埋藏浅，易于露采，具有重要的工业价值。铁帽型金矿床是由含金硫化物矿床经风化淋滤而成的，产于层间的构造破碎带中，如新桥铁帽型金矿床是沿泥盆系和石炭系之间的层间断裂发育; 代家冲金矿产在高丽山组砂页岩与船山灰岩、白云质灰岩的压性断裂带内; 龙王山金矿体赋存在燕山期花岗闪长岩与二叠系当冲组含锰硅质岩、硅质页岩、硅质泥灰岩的接触破碎带中。

安徽铜陵新桥金银矿是铁帽型金矿床中具有代表性的矿床之一，表内Au 储量5 539 kg、平均品位4.04 g /t，Ag 储量298 091 kg、平均品位227. 13 g /t;表外Au 储量698 kg、平均品位1. 29 g /t，Ag 储量22 028 kg、平均品位40. 84 g /t。矿石中主要金属矿物为褐铁矿，其次为赤铁矿等，脉石矿物主要为石英，其次为伊利石、高岭土、蒙脱石等黏土矿物。金、银主要以自然金、银金矿、金银矿、自然银等独立矿物形式产出，颗粒微细，呈不规则粒状、片状等赋存在褐铁矿裂隙或间隙中。崔贤富根据新桥金矿中金、银矿物与褐铁矿的嵌布关系，采用全泥氰化—强磁选工艺，金回收率91.71%、银回收率91.60%，并获得TFe品位56.40%、回收率52.91% 的褐铁矿精矿，实现了有用矿物的综合回收，经济效益较好。聂基兰等对新桥金矿全泥氰化后的尾矿采用浸取法富集金银，浸取液制备硫酸亚铁、氧化铁黄和氧化铁红颜料等铁系化工产品，尾渣可用作建筑材料，较好地解决了铁帽型金银矿尾矿的综合利用问题，且环境污染小，成本低。

2. 7 砂金矿综合利用：

我国砂金矿资源丰富，主要集中分布在黑龙江、吉林、内蒙古、甘肃、新疆、四川、陕西、湖南、江西、广西和广东等地。砂金矿常伴生磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、金红石、石榴石、铂、锡石、铬铁矿、锆石、独居石及宝石矿产资源，具有较高的综合回收价值。

陕西省月河砂金矿床是我国目前规模最大的砂金矿床，由上游汉阴矿段和下游恒口矿段构成，砂金储量15 t。砂金矿石由砾石( 70% ～ 82%) 、砂( 10% ～ 20%) 、黏土质粉砂( 3% ～ 8%) 及重矿物( 砂金、钛铁矿、石榴石、磁铁矿) 组成，物料松散，属松散砂砾型砂金矿床。月河砂金矿床沿河有五里、安康、恒口、汉阴4座砂金矿山，其中安康金矿采用干式磁选—摇床重选工艺从砂金选矿尾矿中回收磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿与脉石连生体以及细粒金屑，钛铁矿与石榴石连生体采用焙烧—磁选工艺分选回收; 恒口金矿采用干式磁选—摇床重选工艺回收砂金尾矿中的磁铁矿和细粒金屑; 汉阴金矿采用湿式弱磁选机回收砂金尾矿中的磁铁矿，选铁精矿后的尾矿采用筛分—焙烧—磁选—摇床重选工艺回收铁、钛铁矿、石榴石、金红石、独居石及细粒金屑。伴生矿产资源的综合回收，提高了资源的利用水平，也增加了金矿企业的经济效益。

3、展望

几十年来，我国黄金资源开发强度过大，资源储量耗减速度明显超过新探明储量的增长速度，造成探明资源量贫乏甚至枯竭，可持续供给能力下降，难以满足黄金生产持续稳定发展的需要，同时在黄金开采、运输、尾矿遗留等多个环节中还存在资源浪费现象。鉴于我国金矿资源的现状，一方面须加大地勘投入力度，加快深部资源勘探及外围找矿，提高勘探开采深度和广度，扩大资源储量，缓解资源供需矛盾; 另一方面须充分合理地利用现有的矿产资源，回收伴生有益组分及含氰废液中的贵金属，综合利用低品位矿石资源及废石、尾矿等，使有限的资源发挥最大的经济效益。笔者从金矿床成因、特点和矿物组成角度，分析评述金矿开发过程中的综合利用技术，为同类型矿床的综合开发利用提供借鉴。

此外，技术进步是黄金采、选、冶发展的根本动力，通过科技创新和技术改造，利用先进工艺技术和设备集约利用低品位矿石，提高资源综合利用效率，增加黄金资源总量，以实现我国黄金矿业的可持续协调发展。低品位金矿资源的开发利用，要注重露天开采和联合生产工艺以及高新技术的推广应用，如金矿制粒堆浸技术因处理量大、成本低而得到迅速发展。在黄金矿产开发过程中，要注意矿山废石、尾矿和浸渣等固体废物的综合处理与利用，提高环保意识，积极推进清洁生产工艺，并开展矿区绿化工作，做到资源效益、经济效益和社会效益的统一。

一个有温度的平台一个有深度的平台

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