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复杂:
复脉状矿体、串珠状矿体、透镜状、囊状矿体和受岩溶破坏的矿体。
(3)矿体稳定程度稳定:
工业矿体在较长距离内连续,厚度膨缩变化有规律,并在可采厚度以上波动。
厚度变化系数小于50%。
较稳定:
工业矿体在较长距离内基本连续,局部出现狭缩段或无矿段。
厚度变化系数50%~80%。
不稳定:
矿体厚度变化急剧,可采段和非可采段交替出现。
厚度变化系数大于80%。
(4)矿石有用组分分布均匀程度均匀:
矿物成分简单。
氟化钙品位变化系数小于30%。
较均匀:
矿物成分复杂。
氟化钙品位变化系数30%~60%。
矿体中有夹石。
不均匀:
矿物成分复杂,有害成分含量较高。
氟化钙品位变化系数大于60%。
矿体中夹石较多。
根据以上这些影响勘探难易的地质因素,将我国萤石矿床勘探类型划分如下:
第Ⅰ勘探类型。
矿体规模大、形态简单、厚度稳定、品位均匀、无构造影响的层状矿体,现尚无实例。
第Ⅱ勘探类型。
矿体规模中到大型。
矿体形态属于比较简单的连续或微间断单脉状矿体,比较规则复脉状矿体。
厚度稳定或较稳定,品位均匀或较均匀。
无构造破坏或影响不大。
如浙江杨家、后树、湖南衡南、河南陈楼等萤石矿床。
第Ⅲ勘探类型。
矿体形态较复杂,如复脉状矿体、透镜状矿体、鞍状矿体、镰状矿体等。
厚度较稳定。
品位较均匀或不均匀。
无构造破坏或有一定影响。
如浙江溪里、银子山及辽宁三宝屯等萤石矿床。
第Ⅳ勘探类型。
矿体规模小到中型。
矿体形态复杂,主要为串珠单脉状矿体,透镜状、囊状矿体。
厚度不稳定到较稳定。
品位较均匀到不均匀,无构造破坏或破坏影响较大。
如浙江毫石5、6号矿体,四川二河水1号矿体。
根据我国萤石矿地质勘查和矿山生产实践,结合已知勘探类型的特点,萤石矿床勘探规范规定网度为(表4.3.8)。
表4.3.8萤石矿床勘探工程间距表
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(二)工业指标
从我国当前萤石矿资源状况和国内外萤石矿山生产、选矿经济技术条件和市场情况,必须贯彻
“开源和节流”并举,“开发和保护”并重的原则,珍惜资源,充分利用资源。
萤石矿床勘探时,一定要按照上述精神来圈定矿体。
凡提供矿山建设设计依据的地质勘探报告所用的工业指标,由地质勘探部门提出初步意见,经工业部门进行技术经济比较和论证,提出具体工业指标,由省级或省级以上工业主管部门确定执行。
单一萤石矿床的一般工业指标见表4.3.9。
在矿床勘探过程中,对其他伴(共)生的有用矿产,必须进行综合勘探、综合评价。
对于铅锌硫化物等伴(共)生萤石矿床,一般CaF2达到5%时,应注意综合评价,以便在主矿开采时,萤石可以综合回收利用。
表4.3.9萤石矿床一般工业指标
二、矿山开采
(一)开采技术条件
我国萤石矿床成因主要为中—低温热液充填型和沉积改造型。
矿床分布面广,但规模一般较小,有的走向长几百米,少数在千米以上。
延深百米至几百米,厚度小,仅几米到十几米,个别达20~30m。
而且矿石品位上富下贫。
矿体倾角较陡,一般70°
~80°
,围岩比较稳固,水文地质条件比较简单,矿床开采技术条件较好。
多数萤石矿床矿体埋藏较浅,可进行露天开采,只在地形有利地区采用平硐开拓。
深部矿体主要采用竖井开采,少数为斜井。
我国目前生产矿山除少数重点矿山以外,大多数矿山没有正规设计,特别是中小型矿山,均以边采边探的形式生产。
(二)开采方法
萤石矿产同其他矿产一样,一般采用露天和坑下两种开采方式。
矿体浅部以露天开采为主。
用钢钎榔头人工凿岩,人工运矿、运渣。
少数使用机械凿岩,机械运输。
露天开采成本低、设备简单,经济效益好。
目前大部分乡镇企业和群众采矿基本采用这种方法。
深部矿体开拓以竖井为主,少数为斜井。
开采过程由开拓、采准、回采三个阶段组成。
竖井断面多数矩形,按开拓和生产的需要,分双格、一格半或三格。
主格提升矿石、材料和人员,另一格用作提升配重、铺设风水管、电缆和人梯。
开拓主体井巷工程包括:
竖井、石门、沿脉运输巷道、探矿穿脉、通风、安全出口等。
辅助工程有:
水仓、泵房、排水沟、沉淀池、供风、变电硐室。
开拓工作完成以后,即做好采准工作,然后进行回采。
采矿工作必须坚持“贫富兼采”、“大小、厚薄兼采”的原则,做到珍惜资源,充分利用资源。
萤石矿采矿方法常有下列四种:
1)分段采矿法。
在设计的采区矿块内,中段运输平巷向上5~6m开掘拉底(上层)巷道,尔后向上每隔5~7m掘进沿脉分层平巷,每一平巷中沿走向25~30m向上一层掘进天井,最后把上层巷道通运输巷的天井扩大成漏斗。
回采时由一端或两端,后退或挑顶、刷帮落矿。
这种采矿方法采准工作量大,碎石、碎矿多,工人劳动强度大、效率低,工人进入采空区扒矿、挑矿不安全,应用少。
2)单斜面、双斜面充填采矿法。
采矿工程和回采方式基本与分段采矿相同,空区进行破帮单面或者双面充填。
此法爆破落矿后的顶板能得到控制,减少了矿块地压,回采率可达90%以上。
3)小中段采矿法(又称倒阶采矿法)。
采区长度一般60m左右,拉底巷道以上仍按5~8m掘沿脉分层平巷,分层内的切割天井间距15~20m,底部漏斗间距5~6m,漏斗下部安装放矿溜槽,用斗车放矿。
回采是自下而上挑顶扩帮落矿,上下层回采掌子区始终保持在2m左右形成倒台阶,以保护工人采矿凿岩安全。
在顶板容易坍塌地段,在一定距离内要留1.5~2m矿柱,以支撑采空区围岩。
其优点是漏斗密,爆破落矿都在漏斗内,工人无需扒矿、挑矿。
采矿贫化率低。
但由于落矿高度大,矿石易破碎,碎矿多,采矿损失率高。
采准工作量大,采矿周期长。
4)浅孔留矿法。
采区长度为50~70m,在其两端掘进两个边界天井与上下中段平巷贯通,天井上每隔
5m的高度向一边或两边采区开凿深约4m联络道,随天井同时掘进。
天井一般采用双格。
在阶段边界天井,有时因下平巷比上平巷长,则采用顺路天井,即随采场超前2m往上打,无矿终止,逐渐向采场内退缩。
采场底部有漏斗,溜槽与小中段采矿方法相同。
高度4~7m,漏斗间距5~7m,矿体厚度小于8m时,一般在底板布置单排漏斗,8~12m时,布置单巷道双排漏斗或者双巷道,矿体厚度大于12m时,必须布置双运输巷道,三排漏斗。
浅孔留矿法是我国目前萤石矿床坑下(井下)采矿中普遍采用的一种采矿方法。
其优点是落矿高度低,高品位矿石不易摔碎,采准工作量少,周期短,矿石回采率可达80%以上。
总之,萤石采矿方法比较简单,目前我国主要萤石矿山采矿方法大多是采用浅孔留矿法(表4.3.10)。
表4.3.10我国主要萤石矿山采矿方法简表
三、选矿与加工技术
萤石选矿加工方法主要是根据矿石类型,矿石组成、品位高低等,选择经济上合理、技术上可行的工艺方法进行选矿。
目前,我国萤石矿山的选矿方法有手选、重力(跳汰机)选和浮游选矿等。
手选主要用于萤石与脉石界限十分清楚、废石容易剔除,各种不同品级的矿石易于肉眼鉴别的萤石矿。
是一种最简便、最经济的选矿方法。
手工选矿流程(图4.3.9)一般为:
原矿→冲洗→筛分→手选。
冲选筛分后的原矿分为大块、中块、粒子(粒径6~15mm)进入手选场,通过人工按品级选别,分品级堆放,粒子进入跳汰机跳汰,碎屑进浮选厂加工成萤石精矿。
重力(跳汰机)选矿主要用于选别矿石品位较高、粒径在6~2
0mm的粒子矿。
重力选矿具有结构简单、操作方便、效率显著等优点。
在粒子矿量大、品位较高的矿山得到了广泛应用。
手选和重选所得到的萤石块矿主要用于冶金(称冶金级块矿)。
浮游选矿,简称浮选。
这种选矿方法是目前国内外萤石矿山广泛采用的,是获得高质量萤(氟)石精矿的选矿方法。
无论是单一萤石矿还是伴(共)生萤石矿,无论是矿石结构简单的萤石矿还是复杂的萤石矿,无论是结晶粗粒的还是结晶较细粒嵌布的萤石矿均可采用浮选方法。
当前,我国浮选工艺主要分为三个阶段,即破碎、磨浮和脱水(图4.3.10)。
破碎阶段
图4.3.9手选块矿工艺流程图
图4.3.10浮选工艺流程图
工艺一般是三段一闭路流程,小型矿山也有采用三段或二段开路流程。
磨浮工艺中,磨矿次数是根据矿物粒度及嵌布状况来决定的,矿物嵌布粒度细,单体分离困难的矿石采用二次磨矿,其他矿石可采用一次磨矿。
浮选工艺是按矿石性质而定,即看是单一萤石矿还是伴(共)生萤石矿,单一萤石矿的选矿工艺一般采用粗选-扫选,再以5~6次精选;
伴(共)生萤石矿的浮选一般是先选多金属矿,然后再选萤石,其浮选工艺与单一萤石矿浮选相同。
浮选工艺过程中要使用选矿药剂,作为有用矿物的捕收剂、杂质的抑制剂、
pH的调整剂等。
萤石浮选一般采用的浮选药剂有油酸、纯碱、水玻璃、硫酸铝、硫酸锌等。
萤石精矿的脱水工艺过程,由浓缩、过滤、干燥三个工序组成。
提供出口的萤石精矿可以不需干燥过程,仅要求过滤后水分小于10%即可,而供国内部分生产氢氟酸的厂家用的萤石精矿,需干燥后水分小于0.5%。
我国主要几个浮选厂的萤石选矿指标列于表4.3.11。
而浙江东风萤石公司选矿厂(图4.3.11)和湖南桃林铅锌矿选矿厂(图4.3.12)的工艺流程具有一定的代表性。
表4.3.11我国主要几个萤石选厂选矿指标
图4.3.11东风萤石公司选矿厂一、二系列工艺流程
(注:
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