金剛石的普查找礦和地質(zhì)勘查工作是一個(gè)由淺入深、循序漸進(jìn)、逐步認(rèn)識(shí)、分階段推進(jìn)的過程,它要求有與各階段相適應(yīng)的選礦試驗(yàn)結(jié)果,予以印證和作出階段性的地質(zhì)評價(jià),為能否轉(zhuǎn)入下一階段的地質(zhì)工作或礦山采選廠設(shè)計(jì)提供依據(jù)。各個(gè)地質(zhì)階段對選礦的要求也相當(dāng)嚴(yán)格,既要努力提高金剛石回收率,又要盡量降低金剛石的次生破碎率;不但要從礦石中解離和選出單體金剛石,還要對金剛石伴生礦物進(jìn)行盡可能的回收,為普查找礦、地質(zhì)勘探和礦床儲(chǔ)量計(jì)算提供可靠的依據(jù),它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到金剛石礦床的發(fā)現(xiàn)及正確評價(jià),應(yīng)該說選礦是整個(gè)金剛石地質(zhì)工作中不可或缺的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)于金剛石選礦,特別是在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)階段金剛石選礦方面的資料很少。筆者淺析選礦試驗(yàn)在金剛石地質(zhì)工作中的意義,其目的是引起對金剛石選礦試驗(yàn)研究的高度重視,在新一輪金剛石整裝勘查工作中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
1 選礦試驗(yàn)是普查找礦的重要工序
金剛石原生礦和砂礦的普查找礦方法很多,有地質(zhì)路線法、水系重砂法、水系大樣法和基巖選礦法等,每一種方法都需要選礦來進(jìn)行驗(yàn)證。
地質(zhì)路線法是通過地質(zhì)觀察的方法,尋找可疑巖體以及找礦標(biāo)志。若發(fā)現(xiàn)可疑巖體,要分巖性采集選礦樣品,查明其含礦性;水系重砂法是通過系統(tǒng)的重砂采樣,發(fā)現(xiàn)并追索圈定金剛石及其伴生礦物來源,進(jìn)而尋找金剛石原生礦體的主要找礦方法,國內(nèi)外的許多原生礦都是首先用重砂法找到的。重砂樣品的處理采用淘洗、分級、跳汰和手選等選礦方法,一旦發(fā)現(xiàn)金剛石及其伴生礦物,要對其標(biāo)型特征進(jìn)行觀察研究,分析其可能來源的方向和距離,然后加密采取選礦樣品進(jìn)行追索,尋找金剛石及其伴生礦物異常;水系大樣法是在較大水系中采取較大體積樣品,選獲金剛石及其指示礦物,查明金剛石及其伴生礦物的含量,圈定金剛石找礦遠(yuǎn)景區(qū),為下一步普查工作提供地質(zhì)依據(jù);基巖選礦法是金剛石勘查工作的重要一環(huán),是對金伯利巖體及可疑巖體含礦性及指示礦物定性定量評價(jià)的主要手段。
2 選礦試驗(yàn)是詳查和地質(zhì)勘探的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
詳查需要指出金剛石礦床礦產(chǎn)是否值得進(jìn)行詳細(xì)勘探工作,因此要求進(jìn)行礦石的可選性試驗(yàn),初步確定金剛石的選別方法和可能達(dá)到的選別指標(biāo),并據(jù)此判斷礦床的選礦在目前的條件下技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上是否可行,同時(shí)還需指出不同類型或品級的礦石可選性的差異,作為地質(zhì)工作劃分礦石類型和確定工業(yè)指標(biāo)的依據(jù)。
勘探階段要求對金剛石礦床做出確切的工業(yè)評價(jià),并據(jù)此編制最終儲(chǔ)量報(bào)告以及進(jìn)行礦山企業(yè)的設(shè)計(jì)。這需要選礦試驗(yàn)來完成,金剛石選礦可采用的方法較多,基本涵蓋了大部分的選礦方法,而且有其獨(dú)特的要求和一些特殊的選別方法,但具體哪種方法最有效,要通過選礦試驗(yàn)在較大范圍內(nèi)廣泛地探索并進(jìn)行多個(gè)方案的試驗(yàn)對比,確定礦石的加工工藝,推薦合理的工藝流程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以便能夠準(zhǔn)確評價(jià)礦床的工業(yè)價(jià)值。
3 選礦試驗(yàn)是礦山設(shè)計(jì)和建立選廠的基礎(chǔ)
在選礦工業(yè)方面,幾乎每一個(gè)新礦床的開發(fā)利用,都要首先采集有代表性的樣品,通過選礦試驗(yàn),了解該礦床的性質(zhì),確定其選礦工藝,然后再進(jìn)行建設(shè)和生產(chǎn)。金剛石地質(zhì)工作的各個(gè)階段都要通過選礦作出階段性的評價(jià),若各階段的選礦試驗(yàn)指標(biāo)較好,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均可行,則可以轉(zhuǎn)入后一階段的地質(zhì)工作或開展礦山工業(yè)設(shè)計(jì)工作;若選礦試驗(yàn)指標(biāo)較低或指標(biāo)尚可但經(jīng)濟(jì)上不可行,則不能進(jìn)一步開展工作,從而避免更大的經(jīng)濟(jì)損失。
4 選礦試驗(yàn)是評價(jià)礦床的重要依據(jù)
通過有代表性樣品的選礦試驗(yàn),測定金剛石的品位,計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量。地質(zhì)勘查提交的礦產(chǎn)儲(chǔ)量,可否被工業(yè)利用,除了礦山建設(shè)的外部條件和礦山內(nèi)部水文、工程地質(zhì)等開采技術(shù)條件外,礦石的選礦性能是重要因素之一。在許多情況下,甚至比其他因素具有更重要的作用,尤其是對含量極低的金剛石礦石,更具有決定性的意義。金剛石礦床工業(yè)指標(biāo)是圈定礦體、計(jì)算儲(chǔ)量的依據(jù),其中最低工業(yè)品位、邊界品位是礦床工業(yè)指標(biāo)的主要內(nèi)容,確定最低工業(yè)品位和邊界品位都必須有礦石選礦試驗(yàn)研究資料,所以,礦石選礦試驗(yàn)成果是制訂工業(yè)指標(biāo)、正確評價(jià)礦床、判斷開發(fā)效益的重要基礎(chǔ)。
5 選礦試驗(yàn)是礦產(chǎn)綜合利用的重要手段
礦產(chǎn)資源綜合利用就是將礦石中的有益組分充分分選回收利用,這只有通過對礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)的實(shí)踐,才能達(dá)到目的。礦產(chǎn)綜合利用既是礦產(chǎn)開發(fā)的一項(xiàng)重要政策,也是合理開發(fā)資源、保護(hù)人類環(huán)境的一種有效手段。金剛石原生礦中含有許多有用礦物,如鎂鋁榴石、鉻透輝石、鎂鈦鐵礦、鉻鐵礦、鉻尖晶石、鈣鈦礦等,金剛石砂礦中往往含有金、鉑、錫石、鋯石和含鈦礦物等,其中的許多礦物如鎂鋁榴石,既是寶貴的工藝礦物,又是找礦的重要線索。通過對這些礦物和元素的分選回收,不但對金剛石普查找礦有重要的意義,而且可以使礦山企業(yè)增加產(chǎn)品品種,從某種意義上說,相當(dāng)于擴(kuò)大了資源量,而所有上述這些,都是只有通過選礦試驗(yàn)制定合理的工藝流程才能實(shí)現(xiàn)的。
6 選礦試驗(yàn)是加強(qiáng)金剛石資源監(jiān)管的重要內(nèi)容
金剛石在自然界極其稀少,它的優(yōu)良、獨(dú)特的某些物性,在工業(yè)乃至尖端技術(shù)方面,具有特殊的用途,因而世界各國都將金剛石列為重要戰(zhàn)略物資而加以開發(fā)和儲(chǔ)備。在中國,金剛石是稀缺礦種,合理開發(fā)利用金剛石資源,加強(qiáng)金剛石資源儲(chǔ)備,保障國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對金剛石資源的需求,顯得尤為重要。在《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》以及各地方的礦產(chǎn)資源管理?xiàng)l例中,關(guān)于礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用監(jiān)督管理方面,多處提到“采用合理的選礦工藝”、“綜合利用”,在《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案》審查大綱中詳細(xì)規(guī)定了選礦加工方案的審查內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)“經(jīng)過充分的選礦試驗(yàn)工作和方案比較,選定合理的選礦方法”,“應(yīng)充分進(jìn)行綜合回收和綜合利用的試驗(yàn)研究”。由此可見,選礦試驗(yàn)已經(jīng)成為加強(qiáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)管的重要內(nèi)容,其目的是為了保證有限的自然資源得以充分合理的開發(fā)利用,保證礦業(yè)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。