砂金矿的勘探采矿选矿技术概览

2017-09-26 张静 HOT全球矿业资讯

谁是浩特?请参考下图

1、砂金矿品位

如有卖砂金矿的，告诉你品位3g/m³，几率非常低。你想要是真的达到3g/m³，那么每天只要处理量达到1000立方就是 1000立方×3g/m³×80%回收率=2400克黄金（偶尔，一天生产10公斤也不稀奇，平均品位3克基本不可能），处理量达到1000立方的生产方式是很容易的，每天处理3000立方以上的设备和生产方式也很正常。那么3克品位是怎么来的呢？可能勘探数据随便填的，也可能在计算的含金砂品位，没把整个矿体的厚度算进去。

砂金矿品位达到多少可以开采这个问题很难回答的，因为每个砂金矿的地质情况都一样，而确定一个矿体的品位到底多少？从现在全球砂金勘探技术来讲也是个难题，大家所看到的勘探地质资料除掉造假的，有60%的准确率属于好运气。

要准确拿出一块砂金矿体的准确品位几乎是不可能的。原因：受限于勘探设备，砂金矿地质形成等复杂原因的影响；所以，开采砂金矿对民采的调查，山形地貌、水文、河流等要综合考察研究，必要时结合钻探、竖井或挖掘机挖槽探矿。

砂金矿品位在0.1g/m³以上，按现在的黄金价格就可以开采了，但是还是要综合各方面因素来确定，比如国内、国外；用什么方式开采等，因为这些因素都直接决定开采成本的大小。

2、砂金矿勘探

按主要矿体的延展规模、形态、厚度稳定程度和主要组分分布的均匀程度等地质因素划分勘探类型，是为了合理地确定勘探工程密度，从而达到有效地探明各级储量的目的。各种砂金矿床和同一矿床的各个矿体乃至一个矿体的不同部位，地质因素及其组合是多种多样的，划分勘探类型和确定勘探工程密度，一般是按矿床中占有大部分储量的主要矿体的地质因素来考虑的。

根据以上分类原则，将砂金矿床勘探类型划分为以下三类：

Ⅰ类：主要矿体形态简单，延展规模大，厚度稳定，砂金分布不均匀，底板平坦且坡度小。

规模较大的河漫滩砂金矿及滨岸砂金矿多属这一类型。如陕西省恒口河漫滩砂金矿和黑龙江省达拉罕河漫滩砂金矿。

Ⅱ类：主要矿体形态较简单，延展规模中等，厚度变化不大，砂金分布很不均匀，底板较平坦至不平坦，有较大的金粒和金与脉石矿物的连生体。

底板平坦或以岩溶为基底的河漫砂金矿以及规模较大的支谷砂金矿和阶地砂金矿多属于这一类型。如黑龙江省兴隆沟砂金矿。

Ⅲ类：矿体延展规模小，形态较复杂，厚度变化大，底板不平坦，倾斜大，砂金分布极不均匀，有较多的大粒金和金与脉石矿物的连生体。

规模较小的岩溶充填砂金矿，残积、坡积、洪积砂金矿以及支谷砂金矿多属这一类型。如内蒙古自治区西菜园残坡积砂金矿。

3. 砂金矿的采样及分析

3.1砂金样品通常应在取样现场淘洗

淘洗工作应由经过培训、考核合格的淘洗工担任。淘洗须在能够回收尾砂的容器中进行。对尾砂要反复淘洗，直至肉眼观察无金时为止，各次淘洗得的重砂合并为一个基本样品。井探工程中采取的砂金样品和金粒度与金成色分析样品可用溜槽或跳汰机反复淘洗。

为了检查淘洗质量，须对矿床含金基本样品的10％进行淘洗检查。淘洗检查以淘洗尾砂为对象。根据检查结果计算淘洗系数，用以说明淘洗质量，一般不大于1.02。

淘洗系数＝（基本样品含金量+检查淘洗金量）／基本样品含金量。

3.2重砂分析

重砂分析包括：1、砂金单项分析；2、多项分析，了解伴生有用重矿物含量，只在矿体中选取部分样品；3、组合分析，从单样中按比例组合，了解伴生有用重矿物的含量；4、全分析，按层位组合，每层1～2件，用于了解重矿物组合。单项分析质量要求应为

①重砂分离选别流程合理，准确及时，不得漏掉相当于0.1毫米的金粒两粒以上。

②鉴定（挑金）不得漏掉相当于0.1毫米的金粒两粒以上。

③金称重须用精度在1/10万以上的天平。

④质量检查

内检：分离和鉴定（挑金）内检为每批样品总数的15％。称重为含金样品总数的20％。合格率为90％，合格率在60-90％之间的除更正不合格样品外，补检超差样品百分数的未检样品，合格率低于60％时则全批返工。

分离和鉴定（挑金）内检时发现的金粒合并在原样中。

外检：分离和鉴定（挑金）外检为样品总数的3-5％。称重外检为含金样品总数的5-10％，其中部分为内检合格样品，用于检查天平的系统误差。另一部分选自未经内检样品，用于检查称重的偶然误差。合格率为80％。如合格率为60-80％时，其处理方法同于内检。合格率低于60％或天平有较大系统误差，全部样品送外检单位复验，查明原因，以正确的结果参与储量计算。

4. 砂金矿选矿方法

砂金矿选矿原则：先用重选法最大限度的从原矿砂中回收金及其伴生的各种重矿物，继而用重选、浮选、混汞、磁选和静电选等联合作业将金和各种重矿物彼此分离，以达到综合回收的目的。砂金矿选别一般分为碎解与筛分、脱泥和选别等过程。

4.1 破碎筛分

碎解与筛分很多砂金矿含有胶结泥团，其粒径有的大于100毫米，这种泥团如不碎解，将在筛分过程中随废石一起排除，造成金的损失。另外，胶泥还能胶结在砾石或卵石上，如不碎解也要在筛分过程中造成金的损失。

4.2 脱泥

砂金矿中小于0.1毫米的物料一般不含金或含金甚微。小于0.1毫米的金俗称飘浮金，在选别过程中很难回收，而同一粒级的矿泥却对选别过程，特别是机械选别过程起干扰作用。所以，在砂金矿机械选矿厂内，总是设法将小于0.1毫米的矿泥脱掉。生产上常用的脱泥设备为各种规格的脱泥斗。而溜槽选金允许的物料粒级宽，且处理量大，因而溜槽选别之前多不脱泥。

4.3 选别

实践证明，重选法是处理砂金矿最有效、最经济的方法。由于砂金矿中金的粒度组成不同，各种重选设备处理物料的有效粒度界限也不同，所以合理的砂金矿选别流程应是几种重选设备的联合作业。

4.4 木制固定溜槽技术参数

溜槽倾角为5°～7°(最大不超过14°)。根据现场情况槽体直接放置在砂砾或岩土上。进入溜槽的砂砾需预选筛分，筛出大于10毫米的巨砾。溜槽做成叁组，两组工作，一组清溜，轮换作业。也可只用一组，间断作业。一组溜槽分两段，每段6米，段与段之间靠搭接实现砂浆流动，6米长的溜槽也方便调坡。第一段坡度比第二段略小。溜槽两侧挡板高30-50cm。叁组长12米宽0.9米的溜槽日处理原矿量为1000-1200立方。一般清溜时间为16-24小时一次，每次耗时约2个小时。

塑料毛毡在国外一般都用来铺体育场地,或装饰室内外草坪因此也叫人造草坪,借用到溜槽选金。使用这种草皮选金效果很好。溜槽底宽由所铺捕金毛毡宽度决定。一般把毛毡的幅宽作为溜槽的宽度。市场所售毛毡一般幢宽为～0.91―1米宽、～长16米一卷。。剪切毛毡长度为100-150cm，各毛毡之间接头用搭接方式连接。毛毡太长时清毡不方便。毛毡边缘用活动木条压紧。清溜时松开木条，把含砂毛毡卷成筒移出，清洗毛毡所获得的含金砂由摇床处理或人工淘洗。摇床精矿最终仍需人工淘洗得到砂金。

溜槽的矿浆液固比为10：1，矿浆流速为1-1.6m/s，矿浆深度约20mm。溜槽的单位负荷0.5-1.3米立方/米平方。

借助在溜槽中流动的水流进行选矿的方法叫溜槽选矿。它可以处理粒径差别很大的物料。矿浆给入溜槽后，在水流作用力、矿粒重力（或离心力）、矿粒与槽底间摩擦力等力联合作用下，不同比重的矿粒松散分层和分离。当然比重大着在槽底成为精矿，比重小者为尾矿。

矿粒在溜槽中的运动状况很复杂，影响溜槽选别效果的因素主要有：

①上升水流的分层作用

水流在溜槽中的运动属紊流作用，该作用会造成垂直于槽底的涡流和水跃现象。这种上升水流可松动床层，有助于矿粒按比重分层。

②倾斜水流的分选作用

矿粒在溜槽的倾斜水流推动下，粒度大、比重大的矿粒首先沉降到距给料点较近之处，并成为最底层；粒度小、比重小的矿粒则沉降到距给矿点较远的地方，成为最上层。

③析离分层作用

沉降到槽底的矿粒在水流推动下继续沿槽底运动，上层的比重大的细矿粒，受重力作用将穿过大矿粒间的缝隙转入下层。在溜槽选矿中这种析离作用较弱。

④摩擦力的影响

矿粒在溜槽中运动时受槽底、其它矿粒的作用，产生摩擦力。矿粒的比重、形状等会产生不同的摩擦阻力，则矿粒运动的加速度产生了差异，有了速度差。这种差异有利于溜槽的选别。

目前砂金选矿量最大的是固定溜槽，但缺点是回收率低，劳动强度大。如果有一种连续出重砂的溜槽，将重砂全部回收溜槽将是重大突破。胶带溜槽在理论上是可以，但投入大，效果也不好。

5. 砂金矿的开采

什么样的开采设备决定了什么开采方式，也决定了开采成本。总有朋友在问我去什么什么地方做砂金矿，打算用什么什么设备去开采，计划投入多少多少资金等等。我问他你去过现场了吗？他说还没有，这种情况我知道他肯定是没做过砂金矿，一般都是建议他找个好师傅一起去矿地实地考察下，这个师傅一定要有多年实际砂金开采经验，多年的经验意味着他有各种类型矿体开采的实际经验，能根据矿体厚度，砂石粒度，地上、地下水等等原因给你提出建议设计开采方案，这样才能少走弯路。

现阶段砂金矿常用的开采方式主要有三种，船采，开塘子（上大溜），砂泵，可以看出开采方式的不同也决定了所用的设备不同，同样矿体实际情况的不同又决定了设备大小，数量的不同。

5.1 砂金矿床开采概述

砂金矿床开采有露天开采和地下开采两大类方法。地下开采在我国使用较少，在此不做介绍。

砂金露天开采按使用的采矿机械不同分为三类：

（1）采金船开采（简称“船采”）：本世纪60年代初，我国第一艘采金船建成投产，揭开了我国砂金开采机械化的历史序幕。目前我国砂金开始基本上实现了机械化。到1989年，我国已拥有33种型号130多艘采金船，在10多个省（区）使用，采金船采金量已占砂金生产的80%以上。

（2）工程机械露天开采（简称“露采”）：是指用机械铲、推土机、铲运机、装载机等工程机械挖掘和装载矿岩，用皮带运输机、汽车铲运机、装载机等运输机械运输矿岩的方法开采砂金矿床。适于在我国干旱地区如内蒙、四川、甘肃、青海、新疆等地使用。下面将介绍推土机开采法、前端装载机开采法、铲运机开采法和机械铲开采法。

（3）水力机械开采（简称“水采”）：是应用水枪、砂泵和水泵等机械设备，利用同一水流依次完成冲采、运输、洗选和尾矿排弃工作的连续生产过程。

5.2 采金船及其生产工艺

采金船是一种采矿、选矿联合设备。它实际上是平底船，漂浮在江河湖泊之上或为其开拓的基坑里。船上装备有多斗挖掘机、选金设备和尾矿排放设备等，可以同时完成采矿和选矿两个作业过程。

采金船采工艺过程见图1，链斗自水下挖掘出的矿砂经装矿漏斗送到洗矿圆筒筛中。筛下产品和水经矿浆分配器分配给选矿设备。筛上的砾石和泥团经砾石溜矿槽由皮带运输机运送到船尾的采空区形成砾石堆。选后的尾矿经尾矿槽或管道排到采金船的后方形成尾矿堆。

图1 采金船开采选金工艺绘图：浩特工程部

5.3 采金船开拓方法

开采砂金矿床首先要进行矿床开拓。开拓就是将采金船安置在一定水平上，使其在漂浮状态下接近矿体，并为进一步开采矿体创造条件。开拓方法有以下几种：

（1）基坑开拓法：沿矿体边界或在矿体附近，开掘安放采金船的坑。基坑的大小由采金船的规格决定，深度由采金船漂浮所需水深决定。矿床的水下埋藏深度小于采金船吃水条件所限定的砂矿最小水下埋深时，不能采用此法。

（2）筑坝开拓法：在河谷中修筑永久性或临时性挡水坝，提高采池水位，使采金船能进入采区工作。

（3）围堰开拓法：采金船开采需要提高的水位不大时，不必构筑较高的永久坝，只要修筑较低的土坝即可。这种方法称为围堰开拓。

（4）独立水平开拓法：实质上是把采金船建在基坑中，但它只开采砂矿的深部，砂矿上部的冲积层需用推土机、铲运机等采掘设备开采。这种方法是将砂矿层分为几个阶段，故又称阶段开拓法。

5.4 采金船开采方法

开拓作业完成后即可进行开采。按采池中工作面数目及采金船相对于河谷轴线的移动方向，开采方法可分为：

（1）单工作面开采法：采金船在采区全宽上全面地进行开采。在开采过程中，采金船始终用一个作面向前推进。根据采金船的移动方向，此法又可分为纵向开采法和横向开采法。

（2）相邻工作面开采法：采金船在几个相邻的彼此有联系的工作面中轮流开采。

（3）联合开采法：上面两种开采方法的联合应用。

5.5 推土机开采法

推土机是一种自行式铲土运输机械，自身能够完成挖掘、运输和装载等全部工艺过程。推土机履带式和轮胎式两大类。履带式推土机又分为三种：高比压推土机，适用于石方作业中的岩石剥离；中比压推土机，适用于一般推土作业；低比压推土机，适用于湿地和沼泽地带作业。

推土机是直接把表土从采矿场内推运到排土场堆置。排土场位于采矿场的侧帮上。在砂矿开采中，推土机一般与其他设备配合使用：

（1）推土机一一皮带运输机开采：首先是将矿体划分为若干采区，在采区中央设置装载漏斗，用推土机将采区内的矿砂推运到漏斗中，再由皮带运输机将矿砂输送给洗选设备，如图2所示。

图2 旱地砂金露天采矿

（2）推土机一一机械铲工采：以推土机作为主要采矿设备，机械铲起装载作用。目的是开采较薄矿层时提高采矿效率。

（3）推土机一一索半铲开采：此法在我国尚无使用，国外使用较多。

（4）推土机一一前端装载机开采：在内蒙转经召金矿使用。

（5）推土机一一水枪开采：先用推土机把矿砂推到适当地点，然后用水枪冲洗矿砂，再用水力运输方法将矿砂送往选矿厂，如图3所示。

图3 砂金水枪采矿

5.6 前端装载机开采法

前端装载机是一种柴油机驱动液压操纵的设备，除可铲装外，还可运输、卸载。它有履带式和胶轮式两种类型。履带式只能用于装载，可在极软地面和高低不平的采场中行走作业；轮胎式可自装自运，机动灵活，是砂金开采中较理想的一种采运设备。

在生产实践中，只有在运距很短的情况下才用前端装载机自装自运，运距较大时一般利用汽车或皮带运输机运输。

5.7 铲运机开采法

铲运机是一种循环作业式的铲土作业机械，可综合完成铲、装、运、和卸岩土四个作业，主要用于中距离的大规模矿砂开采作业。开采矿砂用的铲运机主要有两种基本类型：履带式拖拉铲运机，由拖拉机、铲斗及铲斗操纵机构组成，一般在运距短和地面松软的小规模剥离作业中应用；轮胎式拖拉铲运机，由牵弹车、铲斗及铲斗操纵机构组成，适用于运距较远和地面较硬的大规模剥离作业。

铲运机开采的方法：当地表地形条件较好，具有良好的道路且运距不大时，可用铲运机直接向选矿厂受矿仓供矿；当矿砂层和表土层厚度都不大时，可采用采矿和剥离表土轮流作业的采矿法。

5.8 机械铲开采法

机械铲是一种带铲的机械，有单斗铲和多半铲两大类。单斗铲按铲斗与机身的连接方式分为铲斗钢性连接和挠性连接两种。前者称为机械铲或挖掘机，又有正铲和反铲之分；后者主要有索斗铲和抓铲。多斗铲分为轮斗铲和链斗铲。

正向机械铲和反向机械铲在我国砂金开采得到应用，示意图见图5。

图5

在生产实际中使用的有单斗铲一一汽车开采法和单斗铲一一皮带运输机开采法等。单斗铲一一汽车开采法的优点是汽车运输土岩运距大，机动灵活。单斗铲一一皮带运输机开采法采用皮带运输机运输，须设置受矿漏斗及给矿装置，以保证向皮带运输机均匀供矿。铲斗挖取的矿砂直接卸入受矿漏斗，然后由给矿机均匀地向皮带运输机供矿，皮带运输机将矿砂送往选矿厂。

5.9水力机械化开采法

水力开采法是以高压水枪射出的高压水来完成砂金矿开采过程的方法。水由泵升压给入水枪，高压水枪射出的高压水柱冲击工作面，使矿砂崩落和碎解形成矿浆并沿运矿沟自流入矿浆池，再经砂泵扬送至选金厂。

水力开采法的生产工艺过程：

（1）表土剥离：表土层较厚时用机械（拖拉机、推土机等）排除，表土层较薄时用水枪冲击排除。

（2）矿砂冲采：即利用水枪高压水柱冲击工作面，使矿砂崩落、碎解。

（3）水力运输：即冲采出的矿砂自流入矿浆池，再经砂泵扬至选金厂。

水力开采法适于一般胶结和不太坚硬的矿体，并且要求矿体埋藏较浅、底板平整。该法具有基建投资少、建设周期短、采矿回收率高、设备简单易维护等优点，缺点是电耗高，砂泵输送矿砂技术尚需完善，因此在我国砂金矿山应用不普遍。