一. 新疆简介
新疆(维吾尔语:شىنجاڭ / Shinjang),全称为新疆维吾尔自治区(维吾尔语:شىنجاڭ ئۇيغۇر ئاپتونوم رايونی / Shinjang Uyghur Aptonom Rayoni),简称新疆,位于中国西北边陲,面积166万平方公里,占中国国土总面积六分之一,是中国陆地面积最大的省级行政区。新疆地处亚欧大陆腹地,陆地边境线5600多公里,周边与俄罗斯、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、巴基斯坦、蒙古、印度、阿富汗八国接壤,在历史上是古丝绸之路的重要通道,现在是第二座“亚欧大陆桥”的必经之地,战略位置十分重要。新疆现有47个民族成分,主要居住有维吾尔、哈萨克、回、蒙古、柯尔克孜、锡伯、塔吉克、乌孜别克、满、达斡尔、塔塔尔、俄罗斯等民族,是中国五个少数民族自治区之一。
二. 新疆矿产资源简介
①铁矿
铁矿是新疆的优势矿产资源之一,不仅分布广,类型齐全,而且富矿比例也较大,已探明储量居西北五省区第二位。目前已发现矿产地千余处,其中储量规模≥1亿吨(菱铁富矿≥0.5亿吨)的大型铁矿床4处,储量规模在1亿~0.1亿吨(菱铁富矿0.05~0.5亿吨)的中型矿床20处,储量在1000万吨~100万吨(菱铁富矿500~50万吨)的小型矿床35处,共探明储量12.5亿吨。富矿矿近亿吨。截至2000年底全区上睹量表的矿产地有55处,保有储量为71 033.4万吨,其中C级以上的工业储量的占30.7%,境内铁矿的矿石类型,以磁铁矿石类型为主,约占57.5%,,其次是菱铁矿石占22.5%,赤铁矿石占16.5%,其它类型甚少。
新疆境内铁矿资源,主要分布在三大山系中,其中天山占8%,阿尔泰山占13%,昆仑一阿尔金山占9%。各行政区铁矿占有率以哈密居首,其次是吐鲁番地区和巴音郭楞蒙古自治州地区。
新疆境内的铁矿类型齐全。但据最新成果统计,87%的铁矿资源的成矿类型集中于与火山活动有关和沉积变质两大类型中。前者约占全区总储量的52%,而巳也是目前区内主要的开采对象。其成矿环境主要形成于晚古生代弧沟贫地及裂谷构造环境,岩相建造为火山碎屑—碳酸盐岩建造。受变质铁矿的形成环境,主要是元古代陆缘和前陆盆地的铁硅一碳酸盐岩建造上述两种环境在新疆境内极为发育,是赋存铁矿资源的理想地区。据新疆地矿研究所1986年用德尔菲法预测新疆铁矿资源量为77.8亿吨。
新疆铁矿石开采逐年增长。据不完全统计,2000年全区铁矿开采矿山有53处,年采铁矿石1 73.01万吨,工业产值1.52亿元。主要供应新疆八一钢铁厂、伊犁钢铁厂和哈密钢铁厂等。新疆铁矿的地质勘查工作,大都在80年代以前完成,原址已作了详尽记述,现仅对90年代做了进一步详查评价的两个重要矿床予以记述。
②锑矿
新疆锑矿,仅在南天山地区发现2处沉积岩中的石英脉型锑矿点,估算储量约5万吨,全区无一处上表储量。
和静县查汗沙拉锑矿 产出在中泥盆统萨尔明组下亚组砂岩夹砾岩层中,为辉锑—石英脉型矿床。共发现矿脉3条,一般脉长5~19米,脉宽o.7~2.5米,含矿品位1.16%—1.70%,工作程度较低,未计算储量。
乌什县卡拉脚古牙锑矿 是目前境内工作程度最高的锑矿。找矿评价工作,始于90年代初,通过化探扫面、地质调查和对重点地段工程揭露,于1992年发现了三个工业锑矿体。1995一1997年通过边探边采,先后采得锑品位30%~40%的富矿石约260吨,开采深度达9米多。1998~1999年又通过槽、硐探工程揭露,发现该矿沿走向和倾向变化很大,向下变贫、尖灭1999年12月提交普查报告,对其作出:鉴于该矿锑品位虽富,但矿脉分布稳定性差,地表规模小,向下变贫的特点,今后应着重解决矿区深部找矿,以期扩大矿床规模,和对有益元素综合开发利用的建议结论。地质报告未进行储量计算。卡拉脚古牙锑矿是产于中一下石炭统铅千枚岩及灰岩中的沉积一热液改造型矿床,并具有品位高(最高为62.39%),含矿性极不稳定,伴生有金、铜特点的锑矿。地表共圈定出6个锑矿化体,其中4个为小锑矿体。矿化体呈脉脉状,不规则状,沿北东向断裂断续分布,倾向北西,倾角45’~60‘。矿体地表出露长1.8~21米,宽0.1—0.6米,锑平均品位16.49%。矿石结构主要为半自形一他形粒状结构、自形柱状结构及充填交代、镶嵌结构;矿石构造主要为条带状、角砾状、浸染状构造,其次有块状、星点状、细脉状构造等。矿石矿物成分,金属矿物以辉锑矿为主,其次有闪锌矿,黝铜矿,毒砂、黄铁矿、锑—黄铁矿、铜蓝、黄锑矿;脉石矿物有石英、方解石、重晶石等。
③铅锌矿
国内铅锌矿产资源丰富,居世界前五位。新疆探明储量较少,尤其是富矿,在全国不占重要位置。新疆铅锌矿的地质找矿工作,主要集中于五六十年代和八九十年代两个阶段。五六十年代在塔里木盆地西北缘的西天山和西南缘的西昆仑山地区,探明储量约占当时新疆铅锌总储量的97%,而后南疆地区的铅锌矿地质工作,基本处于停滞状态。八九十年代在北疆地区随着对有色金属矿产工作的大量投入,发现和评价了一批铅锌矿,尤其阿尔泰山地区,发现大型铅锌矿1处,中型铅锌矿3处,小型铅锌矿4处. 探明铅锌储量约占新疆总储量的66%。基于上届志书已对南疆铅锌矿产作了详尽记述,在矿床成因类型的划分方面,也与目前认识、划分大致雷同,本次续修仅对新疆铅锌矿产总貌,新发现并已评价了的矿床(点),尤以阿尔泰山地区铅锌矿略作补充。
④钼矿
新疆钼矿的勘查工作开始于40年代初,但找矿一直无实质性突破。现在已知矿床(点)主要分布在天山的哈密、托克逊,梢河和尼勒克地段。区内矿化点30余处,达到矿床(点)标准者不足10处,其中储量规模在1—10万吨的中型矿床2处(白山和索尔库都克),储量在0.1~1万吨间的小型矿床4处(肯登高尔、赤湖、三岔口、阿斯喀尔特)。到2000年底止,新疆钼矿探明D+E级储量8.20万吨。矿床除哈密白山钼矿是以钼为主的独立矿床外,其余均为共生或伴生状态产出的铜一钼型斑岩或接触交代型矿床。已知钼矿主要分布在岛弧带内,如索尔库都克、白山、赤湖、三岔口等。其成矿均与华力西期中酸性侵入岩活动密切相关,尤其是出现在多 期次岩浆活动剧烈地区。与钨及稀有金属矿产共生的钼矿,常与“s”型花岗岩有关;而与铜共生的钼矿则与中酸性侵入岩有关,如闪长岩、闪长玢岩、斜长花岗岩等。在化学成分上,表现为高硅富碱。到2000年底止,已上储量表钼矿4处,保有储量2.15万吨。
钼矿成因类型的划分及伴生钼矿床(点)地质特征,原志均有详尽记述,不再重复,仅对工作程度较高,又是惟一的独立钼矿——白山钼矿床略作记述。
⑤锰矿
新疆锰资源居西北五省区之首, 居全国第9位。区内已知旷产地60余处,其中锰矿石储量在200—1 000万吨间的中型矿床有2处.储量规模在20一200万吨间的小型矿床6处,睹量规模在2~20万吨的矿点5处,其余均为工作程度偏低的矿化点。现已探明锰矿石
储量l 045.38万吨,截至2000年底已上储量表的矿产地7处,保有储量900,4万吨,其中C级以上储量约占53%。新驰已知锰矿资源以黄矿为主,约占总储量的9¨6,矿石类型主要为碳酸锰。区内成型锰矿,几乎全部集中于天山一线,其中巴音郭楞蒙古自治州和静地区有中型规模矿床1处,小型矿床2处,矿点1处,已探叫锰矿石储量约占全区锰矿总睹量的50.5%,居自治区锰矿资源占有率之首。伊犁昭苏地区,已知有中型规模锰矿床l处.小型矿床2处,已探明睹量占全区锰矿总储量的40.5%,居第二位。其次是阿克苏专区的拜城一库卞地区,有小型矿床1处,矿点1处.探明储量占自治区锰矿储量的5.3%。和旧和哈密地区,已探明储量分别占全区锰矿总储量的2.26%和1.4%。哈密地区虽无成型矿床,小矿点储量总和也仅10余万吨,但巾干矿休埋藏浅,交通方便,又是易于利用的氧化锰矿石,因而是目前新疆境内锰矿的主要开采区之一。2000年完成评价工作的皮[h县杜瓦锰矿已探明23.诣万吨的暗量,均为大于30%的氧化富锰旷,是区内另一具有开发潜力的锰矿产地。
新疆境内锰矿成矿地质特征较简单。区内发育的古生代火山活动剧烈的岛弧带、弧沟系环境是锰矿的主要成矿环境,所形成的火山沉积型碳酸锰矿石睹量,约占全区锰矿总储量的91%;而工业上易于利用的氧化锰矿石,除皮山县杜瓦锰矿及拜城一库车地区部份锰矿石储量外,主要形成在新儡境内不发育的早寒武世稳定性差的中间地块风化壳上,极难形成成型大锰矿,因而,目前新疆境内锰矿仍属短缺矿产资源。新疆锰矿的开采,主要集中于哈密大水及和田杜瓦地区,另有个别铁锰共生矿在开采。2000年全区锰矿开采矿山18处,矿石开采量为0.78万吨,多系民间不定期开采。
⑥铝矿
1985年后,境内铝矿资源曾进行了大量科研、找矿评价工作,虽然在非铝土矿类的霞石 正长岩等高铝矿物或岩石方面的找矿评价取得了一定进展,但对工业上易于利用的一水 硬铝石型为主的铝土矿评价工作,却进展甚微。
⑦铬铁矿
新疆已知含铬超基性岩休200余个,已探明矿床点7处,其中储量在100~500万吨的中型矿床I处.储量在10~100万吨的小型矿床1处。目前除萨尔托海铬铁矿区还在开采外,鲸鱼矿床及几处矿点均已开采殆尽。
新疆铬铁矿资源主要集中分布于东、西准噶尔以及卡瓦布拉克地区。其中西准噶尔地区的托里县境内铬铁矿储量约占全区总睹量的99.2%,预测铬铁矿资源量2 630万吨,是全国最重要的铬铁矿产地之一。
新疆境内现已探明铬铁矿石C+D级储量为261.9万吨,居全国第二位。铬铁矿石多属高铝低硅矿石,主要用于国内制做耐火镁铬砖,部分矿石用于炼钢冶金工业。区内铬铁矿成因类型,均属晚期岩浆阿尔卑斯型豆夹状矿床,矿体规模小而复杂。截至2000年底,已上储量表的矿产地13处,保有储量156.7万吨.其中C级以上睹量约占36.4%。2000年全区铬铁矿开采矿山5处,年采矿石2.87万吨,产值约1 158万元。新疆铬铁的地质勘查和科研工作,主要集中于60年代初期和70年代到80年代初两个阶段,所投入的实物工作量和科研程度均属全国之首。对此原志均有较详尽反映,现仅将1997年完成评价工作的新疆单矿群规模最大的萨尔托海铬铁矿区26矿群矿床特征略作记述,不再对新疆铬铁矿产情况作全面记述。
除以上列举出来的重要矿种之外,新疆还拥有丰富的重晶石矿,铀矿,钒钛矿,钛矿,铂族金属矿等等,储量丰富。
三. 新疆矿产资源的开发现状
新疆地区矿产资源丰富但物资和人才紧缺,因此新疆地区的矿产资源开发现状很不令人乐观,大部分的资源并未得到有效的开发和利用,目前仅有少量的铁矿资源得到了一定的开发利用,但由于选矿技术落后,设备陈旧,开采铁矿石资源所取得的效益并不明显,而由此造成的资源浪费缺十分严重。随着国家开发力度的不断加大和政策的不断跟进,新疆矿产资源的开发力度也在近年内得到较大的扩展,尤其是金矿,铁矿,重晶石,铬铁矿等等。
四、关于重力选矿技术和设备在新疆的推广的必要性
新疆地区矿产资源丰富,由于人才和技术的限制,很多矿山仍然在采用能耗高,污染大,浪费严重的落后选矿技术工艺和设备,不仅造成了巨大的浪费,同时对环境也造成了极大的污染,选矿经济技术指标也普遍达不到要求,因此新型技术和设备在新疆的推广已经迫在眉睫。
例如铁矿石的开采和利用,新疆伊犁铁矿石大多属于镜铁矿,嵌布粒度较粗,铁矿物和脉石间有明显的界限和比重差,采用重力选矿的技术和设备是最为理想的,但伊犁某企业却采用了强磁选的选矿工艺技术和设备,不仅设备投资巨大,生产成本较高,而且选矿指标也很难达到理想要求,造成了极大的浪费。
了解到新疆伊犁铁矿石选厂的现状后,某知名选矿专家推荐其采用重力选矿的技术方案,得到选厂领导的认可,并在短期内投资建设重力选矿厂,重选厂投产后,不但经济技术指标均达到选厂领导的认可,而且无任何污染,相同产量的选矿厂设备投资仅为强磁选工艺设备的数十分之一,获得选厂领导的一致好评。
同样是铁矿石,新疆和静的铁矿石属于赤铁矿和镜铁矿共生铁矿石,同样属于粗粒嵌布,铁矿物与脉石间有明显的比重差,单体解离度较高,采用重选的方法和设备可以取得良好的技术指标和经济效益,但和静地区却采用了磁化还原焙烧的工艺处理铁矿石,设备投资较强磁选更高,生产成本也更高,对于近年来持续走低的铁矿石形势来讲,此工艺和技术生产的铁矿石根本无利可图,后经知名选矿专家指点,改用重力选矿技术方案,获得了良好的选矿经济指标,磁化焙烧还原生产线彻底放弃。
以上两个案例均采用重力选矿方案进行选矿,所用设备包括鄂式破碎机,圆锥破碎机,圆振动筛,料仓,振动给料机,跳汰机,脱水筛等设备作为重选设备,选矿工艺简单,操作方便,选矿指标明显优于其之前的选矿方案,获得企业领导的认可和好评,并在新疆铁矿石领域获得了良好的口碑。由此两个简单的案例即可说明新疆地区的铁矿石开采和选矿正处于落后的阶段,对矿石的性质以及特点的把握不准确造成了巨大的损失,新型选矿技术和设备的推广迫在眉睫。
实际上,新疆大部分地区的铁矿石,包括其他的重晶石,铬铁矿,锰矿,铅锌矿,金矿等都属于粗粒嵌布的矿石特点,重选法在新疆各矿种中的适用性非常强,在新疆推广重力选矿技术和设备对今后的新疆矿产开采有着非常重大的意义。
五、适用于重力选矿技术和设备的矿种
①适用于重力选矿技术和设备的矿石
②重力选矿技术适用矿石的特点
以上列举出来的矿石都可以采用重力选矿技术和设备进行提纯,但也并不是所有类型的矿石都可以用重选法处理,确定矿石是否可以用重选法处理的依据是:
1、有用矿物和脉石有一定的比重差。(一般情况下比重应差大于0.5)
2、有用矿物嵌布粒度较粗。(有用矿物嵌布粒度应大于0.2mm)
3、有用矿物和脉石间有明显的界限,通过破碎或粗磨可以实现较高的单体解离度。
五、重力选矿设备简介
采用重力选矿技术就必须要用到重力选矿设备,常用的重力选矿设备是跳汰机,螺旋溜槽,摇床等。具体采用哪种设备作为选矿的核心分选设备,还必须在了解矿石特点以及选矿工艺的前提下确定。另外,除了重力选矿设备之外,还需要根据实际情况配置多种与之配套的辅助设备,利润破碎机,振动筛,棒磨机,给料机,脱水筛等等。
1、跳汰机的应用场合以及优劣点
跳汰机是最常见的重力选矿设备之一,其应用非常广泛,从铁矿,锰矿,金矿,汞矿,钨矿,锡矿到重晶石,石榴石,天青石,萤石再到铬铁渣,硅锰渣,镍铁渣等冶炼渣都有十分显著的效果。
跳汰机具有节能,高效,环保等重选设备所共有的特点,而且其具有处理能力大,处理粒级宽,选矿指标高,回收率高等特点,尤其是对于粗粒矿的选矿,跳汰机几乎是唯一的选矿设备,能够处理0-50mm粒级内单体解离的各种矿物。
虽然优点众多,跳汰机也有其劣势,由于跳汰机用水量大,对于干旱缺水地区跳汰机的应用就受到很大限制。其次,跳汰机自身用电量不大,但其需要配置相应的供水设备,用电量较大,另外跳汰机的出料也伴随着大量的水排出,需要配置相应的脱水设备。
2、螺旋溜槽的应用场合以及优劣点
螺旋溜槽适用于中细粒的选矿,本设备适用于分选粒度0.3--0.02毫米细料的铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫铁矿、锆英石、金红石、独居石、磷乙矿、钨矿、锡矿、钽矿、铌矿以及具有比重差异的其他有色金属、稀有金属和非金属矿物体。本设备具有选别过程稳定、容易控制,给矿浓度允许变化范围大,富集比高。
螺旋溜槽与跳汰机同样具有节能,高效,环保等重选设备所共有的优势,但是螺旋溜槽正常工作时产生过多的中矿,需要反复返回螺旋溜槽进行再次洗选,程序繁琐,另外螺旋溜槽只适用于中细粒矿物的选矿。
3、摇床的应用场合以及优劣点
摇床是近几十年来出现的一种细粒矿选矿设备,摇床的出现对于部分细粒级矿的选矿起到了不可取代的作用,获得了巨大的成功。但是摇床由于占地面积大,单台设备生产能力小等劣势,一般只作为精选设备,大规模选矿时很少采用摇床作为核心分选设备。
总之,重力选矿设备中,跳汰机的应用最为广泛,适用性也最强,摇床次之,而螺旋溜槽则是在极少数情况下才会选用的重选设备。跳汰机也是重力选矿技术和设备在新疆推广使用的最重要的设备。
六.跳汰机的类型及简介
跳汰机按照不同的标准可分为多种不同的类型,一般来讲,跳汰机多根据其传动方式分为盘动式跳汰机,下动式跳汰机,侧动式跳汰机等类型,近年来也出现了锯齿波跳汰机这一新型的下动式跳汰机,这些不同类型的跳汰机其选矿原理都是类似的,根据其处理能力,入选粒级等特点被应用于各种领域。
新疆地区最适用的跳汰机为处理能力大,入选粒级宽的2LTC-6109/8T跳汰机,以及大颗粒2LTC-912/4跳汰机。最近机械动筛选矿跳汰机的研发成功,对于新疆地区矿产资源的开发和利用也有很大的推动作用。
大批量跳汰机(重力选矿设备)发往新疆:
七.总结
跳汰机等重选设备以其节能,高效,环保的优势得到广大业内人士的重视,尤其是近几年来新疆地区的开发力度不断加大,各种优质的矿产资源相续被探明,重力选矿技术和设备的推广已经到了迫在眉睫的时刻,新型技术的推广和使用,不仅可以使矿产资源的开采更加高效和节能,同时不污染我们赖以生存的环境,为企业创造最大的经济效益,可以说重力选矿技术和设备在新疆的推广是一项深入民心,利国利民的大好举措。