新疆和田縣多寶山一帶鉛鋅礦低品位資源綜合利用實(shí)踐

張福新

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質(zhì)大隊(duì)，新疆 阿克蘇 843000）

新疆和田縣多寶山一帶盛產(chǎn)鉛鋅礦，由于礦產(chǎn)形成原因不同，新疆和田縣多寶山一帶的鉛鋅礦為硫化物型鉛鋅礦，是鉛鋅礦種類中產(chǎn)量最高的礦床類型。鉛鋅礦在新疆分布很廣泛，礦體的規(guī)模不大[1]，但新疆地區(qū)的總產(chǎn)量卻很高。新疆西昆侖地區(qū)的找礦工作取得了重大突破，和田縣多寶山一帶的液硫化物型鉛鋅礦具有很高的產(chǎn)礦潛力。多寶山一帶有望成為鉛鋅礦產(chǎn)量最多的地方，在搜集了大量最新礦產(chǎn)的勘查資料后確定礦床的類型為海底噴流沉積-熱液改造型鉛鋅礦。多寶山鉛鋅礦位于構(gòu)造發(fā)育完全的地帶，利于鉛鋅礦成礦的資源越豐富成礦條件就越優(yōu)越，多寶山礦區(qū)外圍工作的程度較低，但該地區(qū)的找礦潛力巨大，礦體外露面積較大隱藏的礦體規(guī)模也不小。但并非所有的礦藏都能被高效的利用起來，很多低品位資源也不能直接丟棄，會(huì)造成資源浪費(fèi)，但品質(zhì)低下的礦產(chǎn)不符合工作生產(chǎn)要求，如何利用這部分資源也是值得研究的問題。

1 新疆和田縣多寶山一帶鉛鋅礦地質(zhì)資源

1.1 鉛鋅礦地質(zhì)概況

新疆和田縣多寶山一帶鉛鋅礦的礦脈超過1200m，氧化礦在地下80m～120m處。鉛鋅礦大部分為硫化礦，基于巖漿的形成方式礦體呈層狀分布，最上方的鉛鋅礦的品位最好，最下方的礦藏品位最低，礦產(chǎn)的總儲(chǔ)藏量為20000多萬噸。鉛平均品位為0.36%，鋅平均品位1.98%。鉛鋅礦勘查與開發(fā)在開始進(jìn)行礦石探勘的時(shí)候?yàn)榱私档筒蛇x成本，也為了提高低品位資源回收利用能力，將低品位資源的改造利用技術(shù)進(jìn)行了提升，低品位資源的總改造量為25000t/d，為了低品位資源及含礦廢石的處理效率的提高，礦廠礦石采選量達(dá)到825萬t/a。

1.2 鉛鋅礦低品質(zhì)資源狀態(tài)分析

低品質(zhì)多呈現(xiàn)灰色和黃褐色，顏色可以通過肉眼分辨。部分礦石的顏色為鉛灰色和紅褐色，顏色淺的礦石質(zhì)地比較疏松，呈現(xiàn)土狀的構(gòu)造。礦層大部分由白鉛礦和異極礦組成，發(fā)育方式為斷裂發(fā)育，巖層中的方解石堆積擠壓組成灰色礦石，方解石中有少量的白鉛和鐵，在次生裂隙的邊緣存在鐵質(zhì)礦和異極礦，褐鐵礦的存在讓礦脈呈現(xiàn)出紅褐色，而鉛灰色礦石呈細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造分布，方解石呈現(xiàn)浸染狀密集分布。次塊狀及塊狀構(gòu)造的礦石，塊狀構(gòu)造的礦石中有砂狀凝塊結(jié)構(gòu)，凝塊中包含生物碎屑和碎裂巖石。除了砂狀顆粒的巖石碎屑、生物屑外，巖石的縫隙還有部分成分不明的填隙物。圖1為碎裂含生物屑砂狀凝塊結(jié)構(gòu)在顯微鏡中的照片。

圖1 碎裂含生物屑砂狀凝塊

方解石集合體中的泥晶為砂狀顆粒，凝塊狀呈現(xiàn)形狀不規(guī)則的形態(tài)，方解石組成長(zhǎng)條狀、球粒狀的泥晶，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為生物屑骨架，骨架中填充亮晶方解石，巖縫中的填隙物也為方解石，但粒度更小約為0.01mm～0.03mm左右，品質(zhì)更低。在地殼的擠壓和斷裂作用下礦石發(fā)生受應(yīng)力碎裂，破碎角礫的礦石中間被泥沙和塵土填滿，礦體的體積不斷增大，但鉛鋅的比例越來越少，填隙物中有少量的異極礦、鉛鐵礦。

1.3 鉛鋅礦低品位資源結(jié)構(gòu)分析

鉛鋅礦低品位資源主要有以下四種結(jié)構(gòu)，第一種是粉晶結(jié)構(gòu)，該種低品位鉛鋅礦是由粒度低的方解石組成，呈現(xiàn)菱面體狀，礦體較小，硬度很低。含鉛鋅的鐵泥質(zhì)摻雜粉晶結(jié)構(gòu)的顆粒間，雜質(zhì)太多導(dǎo)致找礦難度高。少數(shù)的低品質(zhì)礦石屬于角碩結(jié)構(gòu)，微晶灰?guī)r的巖屑和少量的鐵質(zhì)巖屑、異極礦體、泥質(zhì)巖屑和白鉛礦體組成了角爍，部分角爍中還包含單晶方解石[2]，巖石縫隙較大，填隙物為角碼棱角狀的鉛鋅的鐵質(zhì)粗砂結(jié)構(gòu)的礦石也屬于低品位資源，由碎屑顆粒組成，碎屑顆粒的顆粒度很低，平均顆粒度為0.15mm～1.5mm，碎屑包括火山巖屑和石英碎屑，形狀是不規(guī)則棱角狀巖石，孔隙式中的膠結(jié)物為粒度降低的鉛鋅礦體。最后一種低品質(zhì)礦石結(jié)構(gòu)為泥晶膠態(tài)結(jié)構(gòu)的礦石，礦石中的鉛鐵礦、白鉛礦的含量頗多。并且大部分礦石為泥晶狀分布，粒度低的礦石中的泥晶集合體包裹在礦體上方，為找礦和開采都增加困難，開采過后的加工過程也更為復(fù)雜，孔狀縫隙被石英碎屑填充。

2 鉛鋅礦低品位資源的回收利用

2.1 低品位鉛鋅礦的工業(yè)用途

鉛鋅礦中提取出來的鉛和鋅在工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，在冶金制造和軍事化學(xué)等重要領(lǐng)域都在應(yīng)用。在電氣工業(yè)中鉛是蓄電池的主要材料，鉛皮用來包裹保險(xiǎn)絲和電纜，鉛的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定性，鉛板、鉛管等都可用于耐腐蝕、耐酸的工業(yè)使用，鉛可以吸收放射性射線，與放射性材料有關(guān)的工業(yè)可以將鉛制造成合金保護(hù)的設(shè)備。鉛作為金屬對(duì)輕工業(yè)也有一定的貢獻(xiàn)，紡織業(yè)利用醋酸鉛對(duì)輔助布匹上色，而醋酸鉛也被應(yīng)用在醫(yī)藥部門，煉油的促進(jìn)劑中含有大量的氧化鉛，陶器、油漆及玻璃行業(yè)中利用鉛丹作為化學(xué)催劑?？拐饎┑闹谱饕残枰U的參與，在鋼材或鋼鐵制品的表面覆蓋鋅，可以保護(hù)鋼體不受損壞。鍍鋅的工藝被應(yīng)用在汽車、建筑等多個(gè)領(lǐng)域。鍍鋅的鋅用量約占鋅礦總產(chǎn)量的44%以上。鋅與其他金屬的合金和在生活生產(chǎn)的各領(lǐng)域中發(fā)揮著自己的作用叛逆過。在電氣及機(jī)械制造工業(yè)中氧化鋅發(fā)揮重要的作用[3]，工作中蓄電池制造中所用的鋅占鋅總消耗量的10%左右。如果只依靠純度品質(zhì)高的鉛礦和鋅礦，無法滿足工業(yè)的全部需求，對(duì)品質(zhì)要求不高的工作可以利用低品位鉛鋅資源。

2.2 低品質(zhì)鉛鋅的改造工藝

工業(yè)中的氧化鉛和氧化鋅的性質(zhì)如表1所示：

表1 工業(yè)中低品質(zhì)鉛鋅的性質(zhì)

低品質(zhì)的鉛礦采用浮選處理方式進(jìn)行加工，浮選工藝包括浮選水冶、重選和浮選重選等流程。鉛礦的可浮性與礦體表面的晶格能有關(guān)系。晶格能越大的礦體水的鍵合能力越強(qiáng)，提升的鉛礦的晶格能有利于提升鉛礦的品質(zhì)，晶格能也可以作為鉛礦的分類標(biāo)準(zhǔn)。低品質(zhì)的鉛制備的氧化鉛具有氧化率高鉛鋅分布不均勻的特點(diǎn)，適于使用重選技術(shù)進(jìn)行改造，可以將不均勻嵌布的顆粒均勻分布，在對(duì)礦體進(jìn)行擦拭實(shí)驗(yàn)后證明，對(duì)低品質(zhì)礦體進(jìn)行擦洗有利于重介質(zhì)預(yù)選，可以提升低品質(zhì)資源的回收率。

2.3 低品質(zhì)鉛鋅礦的資源動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量

新疆和田縣多寶山一帶鉛鋅礦在經(jīng)過成分分析和工藝改造之后，達(dá)到了大量提純和儲(chǔ)存的工藝要求，新疆和田縣多寶山地區(qū)的礦山企業(yè)增加了低品質(zhì)資源的改造投資，擴(kuò)大了礦山采選的規(guī)模，放棄了傳統(tǒng)直接拋棄低品質(zhì)礦體的方式，降低了礦山開采的生產(chǎn)成本。開啟了鉛鋅礦低品位資源綜合利用的先河，建立了低品質(zhì)資源的動(dòng)態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，將改造工藝的成本作為評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。低品質(zhì)鉛鋅冶煉項(xiàng)目的規(guī)模達(dá)到了10萬t/a，低品質(zhì)鉛鋅礦的改造增加了礦產(chǎn)品附加值，達(dá)不到生產(chǎn)要求的礦品可以內(nèi)部使用，起到了節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境的作用，實(shí)現(xiàn)了低邊界品位礦體礦產(chǎn)資源回收最大化，使低品質(zhì)礦藏有了用武之地，加大礦廢石的利用率。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過鉛鋅礦低品位資源綜合利用的方式，提升的廢礦的利用率，為資源的利用和環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。本文結(jié)合新疆和田縣多寶山一帶的實(shí)際情況，給出的方式更具有可行性和實(shí)用性，為推動(dòng)礦產(chǎn)行業(yè)和工業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。