1. 钠钾等碱金属须贮存于
钠钾等碱金属须贮存于煤油中。
碱金属是指在元素周期表中ⅠA族除氢(H)外的六个金属元素,即锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr);碱金属均有一个属于s轨道的最外层电子,因此这一族属于元素周期表的s区。
(1)金属矿存储要注意哪些扩展阅读:
碱金属中,钾、钠的丰度较大,为常量元素,锂、铷、铯丰度很小,为微量元素。而海水中,钠的质量克拉克为1.062%,钾的质量克拉克为0.038%,钾、钠同样是海水中的常量元素。
大多数碱金属有多种用途。铷或铯的原子钟是纯碱金属最着名的应用之一,其中以铯原子钟最为精准。钠化合物较为常见的一种用途是制作钠灯,一种高效光源。钠和钾是生物体中的电解质,具有重要的生物学功能,属于膳食矿物质。
2. 我国金属矿产资源的储存分布情况
中国金属矿产资源品种齐全,储量丰富,分布广泛。已探明储量的矿产有54种。其中,铁矿资源已探明储量的矿区有1834处,总保有储量矿石463亿吨,居世界第五位;锰矿资源有213处,总保有储量矿石5.66亿吨,居世界第三位;铬矿资源比较贫乏,总保有储量矿石1078万吨;钛矿资源中,钛铁矿的钛保有储量为3.57亿吨,居世界首位;钒矿资源总保有储量为2596万吨,居世界第三位;铜矿资源有910处,总保有储量为6243万吨,居世界第七位;铅锌矿资源有700余处,保有铅储量3572万吨,锌储量9384万吨,居世界第四位;铝土矿资源有310处,总保有储量22.7亿吨,居世界第七位;镍矿资源较少,共有产地近100处,总保有储量镍784万吨,居世界第九位;钴矿资源有150处,总保有储量钴47万吨;钨矿资源有252处,总保有储量钨2529万吨,居世界第一位;锡矿资源有293处,总保有储量锡407万吨,居世界第二位;钼矿资源有222处,总保有储量钼840万吨,居世界第二位;汞矿资源有103处,总保有储量汞8.14万吨,居世界第三位;锑矿资源有111处,总保有储量锑278万吨,居世界第一位;铂族金属矿产资源有35处,总保有储量铂族金属310吨。金矿资源有1265处,总保有储量金4265吨,居世界第七位;银矿资源有569处,总保有储量银11.65万吨,居世界第六位;锶矿资源有13处,总保有储量锶3290万吨,居世界第二位;稀土资源有60余处,总保有储量约9000万吨,居世界第一位。
3. 金矿选矿设备在选矿过程中要注意哪些方面
金矿选矿设备注意事项:
1、破碎阶段:粗碎和中细碎。分别监控监测:送矿量、料仓中料位、粗碎后的矿粒粒度、金属物含量、粗碎机是否堵料、中细碎破碎机的耗能消耗比等。
2、金矿选矿设备磨矿分级阶段:入矿量、入球磨机矿石粒度、球磨机磨矿的细度、指定粒度的消费率、分级机的溢流情况度、球磨机的填充率、分级产品粒度、循环符合等。
3、搅拌浮选阶段:浮选药剂浓度和用量、搅拌桶对矿石和药剂搅拌混合情况,浮选机的充气量、矿浆搅拌速度、泡沫大小强度粘附情况、矿化情况、刮泡情况、PH值、矿浆温度、精矿回收效率和品味情况等。
4、其他一些工艺的监控:精矿脱水、浓缩、过滤、烘干等。
4. 矿产品存储需要哪些条件
矿产品的大量储存首先需要有。有合格的资质才可以。需要办理一些储存的证件。另外的话具有防止日晒和雨淋的设备。
5. 金属矿山环境地质问题
西南地区金属矿山企业有3003个,占矿山总数14.2%。其中云南1076个,四川1210个,贵州506个,西藏89个,重庆122个。主要分布在滇中、滇东南、川西南、川北、黔中、黔东等地区。重要的矿山企业有攀枝花钒钛磁铁矿、个旧锡矿、遵义锰矿、罗布莎铬铁矿、合川锶矿、泸沽铁矿、东川铜矿、务川汞矿、拉拉铜矿、里伍铜矿、天宝山铅锌矿、大梁子铅锌矿、牦牛坪稀土矿、腾冲锡矿、会泽铅锌矿、兰坪铅锌矿、大红山铁矿、斗南锰矿、鹤庆锰矿、铜仁汞矿、万山汞矿、丹寨汞矿、赫章铁矿、大塘锰矿、清镇铝土矿、玉龙铜矿、藏南金矿等。小型矿山遍布各地。金属矿山主要环境地质问题是重金属元素污染和滑坡、泥石流等地质灾害严重。
(一)金属矿山环境污染
西南地区金属矿山普遍存在重金属污染问题,尤以有色金属汞和铊污染最为严重,特别是贵州省万山汞矿、滥木厂汞矿、丹寨汞矿等矿山,汞元素、铊元素已进入食物链,危及人体健康,成为无形的杀手。
矿山开采过程中大量矿渣以及选冶过程中的尾矿、炉渣,是经过破碎、磨矿和不同方法处理后被弃置的矿石成分。同时许多矿山尾矿,尤其是浮选尾矿,其中残留的选矿药剂有氯化物、氰化物、硫化物、松油、有机絮凝剂、表面活性剂等。这些物质在堆放过程中,受到阳光、雨水、空气的作用以及它们的相互作用,会产生有害气体、液体或酸性水,加剧了重金属的流失,污染了地下水和土壤,使周围及下游土壤中生长的作物受污染,有的农作物因此而使其中重金属含量成倍或几十倍地增加,从而进入人类的食物链中,破坏了生态平衡,产生了一系列环境地质问题。资料表明,肺癌的高发与大气中As,Cd,Ni,Mn,Tl,Be等微小颗粒有明显关系。Pb,Hg,As可导致人急性中毒死亡,Cd,Mn,Ni等还诱发心血管疾病。可以看出,不论是大气、水体还是土壤中,这些重金属物质,都可以通过各种渠道进入人体,成为人类可怕的杀手。
1.贵州万山汞矿山汞污染
贵州万山汞矿原属中央大型矿山企业,开采时间始于明洪武元年,至今已有600余年的历史。目前,该矿资源已枯竭,矿山关闭,但数百年采冶造成汞金属对环境的污染,破坏了该地区生物链的良性循环,由于矿山空气污染、土壤污染、水体污染、农田污染、农作物污染,对矿区及周围居民的身体健康和生存环境造成了严重损害。造成了严重的经济社会问题。万山镇普通居民尿汞平均超标3.5倍,炼汞工人尿汞超标一个数量级。汞中毒患病率占冶炼工人的40%,乡镇企业炼汞人员超过50%。全区338km2的流域总面积中,有180km2不同程度受到了汞污染的危害。矿毒性稻田达433.29hm2,占水稻总面积的27%。玉米、水稻含汞量分别超标10.25倍和33.1倍,含汞量最高的小白菜超标达98.1倍。矿区采矿巷道总长达970km,形成大片采空区,造成地表水大量渗漏,地下水位大幅度下降且多被污染,致使许多地区人畜饮水困难。当地特区政府不惜高价从17km以外的湖南省新冕县境内引水解决矿区饮水困难问题,但目前仍有3.5万人还在饮用被汞金属污染的水。由此可见,水资源和土壤一旦被污染,要恢复生态环境,治理难度很大,使当地人民的身体健康受到严重威胁,形成了矿山及其周围地区经济社会问题。贵州是汞矿大省,类似的情况在其他矿山亦复存在,问题相当严峻。
2.贵州滥木厂汞矿山铊污染
铊(Tl)在地壳中的赋存状态是以同价类质同象、异价类质同象、胶体吸附和独立矿物存在,在内生作用下主要以类质同象存在,在外生作用下以吸附状态存在。
在贵州黔西南、黔东北少数汞、锑、硫铁矿床及其附近的土壤里都含有铊组分,铊主要赋存于相关的矿床中,特别与汞矿床关系密切。贵州客寨含铊硒汞矿床、贵州戈塘含铊锑金矿床、贵州滥木厂汞铊共生矿床就含有铊的组分。尤以滥木厂汞铊矿床中铊的含量最高。
铊污染属于局部污染,但其毒性不亚于As,S,Hg等。在贵州兴仁滥木厂的汞铊矿区已形成铊污染区,区内的土壤、泉水、蔬菜及动物体内含量超标。滥木厂开采汞铊矿导致铊中毒在世界上是首例(张天付等,2005),中毒症状是头痛、肚子痛、浑身痛、失明、脱发、致死。人体只要摄入T12SO41g就会致死。滥木厂附近的村民仅在1960年1年中就有87例具有上述中毒症状,1961年至1962年间就有200多人有上述症状,严重的致死。直至1986年至1987年的研究才知道上述患者可能是铊中毒。滥木厂村民铊中毒主要是饮用了受铊污染的水和吃了含高铊粮食和蔬菜所致。
贵州滥木厂汞铊矿的开采始于明末清初。1957年至1960年,经地勘队伍勘明为大型汞矿,因为贫矿又是隐伏矿体,进一步探采较困难,就将其搁置。1958年以来,当地村民采矿炼汞,将堆积如山的矿石、矿渣堆置于山野。由于原生矿石、矿渣暴露地表,长期受风化淋滤,铊改变了赋存状态,从铊的硫化物、砷酸盐中进入土壤、水体、农作物和人体,由于铊的表生地球化学循环,污染了土壤、水体、粮食、蔬菜等,人们饮用铊污染水,食用了铊污染的粮食和蔬菜导致铊中毒。但当时还不知道是铊中毒,是1995年6月中央电视台和中国青年报道了清华大学21岁的女生朱令患急性铊中毒病状与滥木厂村民病状极其相似,才肯定了滥木厂村民病状为铊中毒。
3.贵州丹寨汞矿山环境污染
贵州丹寨汞矿,每年形成炼汞渣、尾矿、采矿废石等固体废弃物约21000t,其中含Hg0.001%~0.06%;选冶尾矿水、洗汞水、冲渣水、炉气凝结水等废水中,汞浓度为0.008~0.07mg/L;每年排放废气约达3500×104dm3,其汞浓度为50mg/dm3(林齐维等,1998)。由于“三废”排放,矿山周围土壤中汞含量为5.91~327.5mg/kg,而通过水体、大气携带的汞,其污染范围达数百平方千米。
4.云南省锡、铅矿山环境污染
云南都龙锡矿共有选厂11家,其中仅铜街、兴发、曼家寨、共和集团等约6家建有尾矿库,其余5家未建尾矿库。另外还有约10余家个体非法作坊式的小洗选厂,更是随意乱排废水尾矿。据统计,都龙锡矿每年直接排入河流的选洗矿污水达120×104m3,其中含有尾矿渣约27.8×104t。据云南省地质环境监测总站监测,污水中硫酸根离子含量高达1160mg/L,悬浮物>200mg/L,Zn为5.30mg/L,有8项指标超过GB8978—96《污水综合排放标准》。云南个旧锡矿火谷都尾矿库1965年溃坝淹埋,污染的土地到2003年尚有8hm2“矿毒田”不能耕种。
云南会泽铅锌矿冶炼废水日排放总量7587m3,其中约1163m3的含酸废水仅加石灰处理就排入石咀落水洞及水库中。含酸废水酸含量为30180mg/L,锌4380mg/L,氟200.0mg/L,氮200.0mg/L,含大量有毒有害物质的废水直接排入石咀落水洞中,从牛栏江黑鱼洞排出,从而使深层地下水受到污染。另外,不含酸的冶炼废水以882m3/d注入牛栏江中,不仅造成河水污染,还使河流两岸砂砾层潜水受到污染。
(二)金属矿山地质灾害
西南地区金属矿山环境地质灾害比较突出,尤以云南省最为严重。
1.金属矿山滑坡地质灾害
滑坡常发生于采空区,因塌陷引起地表陡坡失稳而致。大致有两种类型:一是采空区位于山体下部,地下采空区面积过大,在重力、雨水或地震作用下产生冒顶,加之采空区地表山体坡度较陡,山体下部形成临空面,山体上部拉裂,在雨水渗入作用下山体产生崩塌滑坡;二是采空区位于山体上部,采空区地表塌陷形成滑坡。
滑坡是常见的矿山地质灾害,以云南元阳老金山金矿曾发生过规模较大的滑坡。该矿具有600多年的采矿历史,1992年群采活动剧烈,高峰期采矿人员达7000余人。矿区岩体结构破碎,风化强烈,山坡陡峻,雨量丰富,滑坡灾害发育。据云南地质环境监测总站调查,在方圆27.6km2的范围内就发育有体积大于500m3的滑坡、崩塌36个。其中以1996年发生的老金山“5.31”和“6.3”滑坡危害最严重,数天之内接连两次滑坡共造成372人死亡或失踪,直接经济损失1.4亿余元。滑坡发生于老金山矿区金子河南西岸老金山的北东坡群采区大木岗—柒合金矿段,3天内2次滑动,其崩滑过程和堆积体分布于老金山北东坡,直达金子河河道,全长1614.5m,宽120~300m,总面积26×104m2,堆积物厚0.5~7m不等,滑坡周界清晰,滑坡后壁呈东西走向的波状陡立面,坡度70°~88°,长120m,高16~48m,标高1400~1210m;西侧壁长180m,高7~10m,坡度55°,东侧壁长120m,高10~15m,坡度55°,剪出口呈北西-南东向弧形展布,前缘为陡临空面,宽200m(图3-5,图3-6),滑坡主滑方向20°~23°,前后2次滑动总体积约43×104m3。该滑坡启动快,滑距短,崩解迅速,滑体离开剪出口解体后,具明显的碎屑流运动特征,滑面为中志留统硅质白云岩中、强风化带。目前滑坡后壁仍不稳定,在雨季常发生小规模的塌滑。
图3-5 云南元阳老金山滑坡平面图
(据武军等,2003)
1—滑体周界;2—滑坡-碎屑流边界;3—剪出口;4—冲壁陡坎;5—滑坡分区界线;6—次生滑坡;7—次生堆积扇;8—裸露基岩;9—滑动方向;10—泉;11—危岩体边界;12—采矿活动强烈区;13—滑坡分区代号;14—剖面及编号;15—断层;16—地质界线;17—假整合地质界线;18—泥盆系中统老阱寨组灰岩;19—泥盆系中统宋家寨组页岩夹灰岩;20—泥盆系中统马鹿硐组灰岩;21—志留系中统白云岩;22—闪长岩;23—辉长辉绿岩;24—河流
图3-6 云南元阳老金山滑坡纵剖面图(Ⅰ-Ⅰ′剖面)
(据武军等,2003)
1—白云岩;2—灰岩;3—泥页岩夹灰岩;4—闪长岩;5—滑坡巨块石堆积物;6—滑坡碎石、粘土堆积物;7—中泥盆统宋家寨组;8—中泥盆统马鹿硐组;9—中志留志统;10—闪长岩;11—泉;12—断层;13—地层界线;14—岩层产状;15—滑源区原地形线;16—滑坡分区代号:Ⅰ—滑源区线,Ⅱ—滑体崩解分离区,Ⅲ—平台阻容消能块石堆积区,Ⅳ—剥蚀沟槽垅岗堆积区,Ⅴ—表皮铲舌碎屑流堆积区,Ⅵ—金子河河道碎屑流扇堆积区
2.金属矿山泥石流地质灾害
西南地区金属矿山的泥石流以小型为主,中、大型较少,类型主要有暴雨型泥石流(四川泸沽铁矿山泥石流)和尾矿库溃坝型泥石流(云南富民钛矿和个旧火谷都泥石流)。其中暴雨型泥石流按物源又可分为以滑坡、崩塌、水土流失等松散堆积物为主和以采矿弃石土为主的两种类型。因采矿弃石土堆放不当引起的泥石流较常见,约占总数的90%以上;以滑坡、崩塌等松散堆积物为主引发的泥石流所占比例较少,约占总数的5%左右;尾矿库溃坝型泥石流约占总数的4%左右。
(1)采矿弃土弃石堆放不当引起的泥石流
以四川省冕宁县泸沽铁矿山泥石流地质灾害为例,泸沽铁矿山位于四川凉山州冕宁县泸沽镇,属中山区。该矿为20世纪60年代建设、70年代投产的中型国有矿山。由于建矿以来,大量的废渣堆积于铁矿山矿区和大顶山矿区之间的盐井沟内,致使1970~1984年间沟内暴发多次泥石流,直接经济损失达1000万元。其中1970年5月26日的泥石流就有104人死亡(刘希林等,2004),同时由于大量泥沙向下游输送,使成昆铁路、泸(沽)—越(西)公路中断运行,经济损失巨大。
四川省政府对此非常重视,于1982年投资30万元进行了应急治理,1986年开始进行全面治理,1990年5月治理工程完成。具体工程有:①修建3号拦渣坝一座(照片3-7);②修建5号拦渣坝一座;③修建排导堤一段;④盐井沟两侧山坡进行植树造林;⑤盐井沟铁路大桥加“鱼咀”工程;工程费用约500多万元。工程投入运行后,又修建了2号拦渣坝、大顶山支沟坝等工程。该治理工程效果显着,经过多年暴雨考验,特别是1987年7月10 日92.9mm降雨及1989年1月8日110.4mm暴雨,虽然沟内发生泥石流,但各大坝成功拦截,工程运行正常,坝体安然无恙,起到了防灾减灾作用,达到了“固床稳坡、拦排兼施”的目的。具体成效为:①铁矿山排土场坡脚趋于稳定;②沟床固体松散物质下运受到控制;3 号、5 号坝、大顶山支沟坝等拦蓄上游物质,回淤线大大上移,流失物减少,块石搬动能力降低;③沟床纵坡得到新的调整,坡度降低,流速减弱;④沟床中下游两侧的扩宽逐步减弱(姜建军等,2000)。
照片3-7 四川冕宁县泸沽铁矿盐井沟泥石流治理工程之一
尽管如此,但由于当地老乡在铁矿排土场挖矿、选矿,破坏了排土场的稳定,加上各拦渣坝内沙石已快堆满,拦渣坝即将失去作用,新的泥石流隐患又在形成中。
(2)溃坝型泥石流地质灾害
溃坝型泥石流主要发生在一些民营矿山,由于尾矿库未经正规设计、尾矿盲目堆放和管理不力所造成。如滇中地区的富民县、武定县近年来就发生两起尾矿库溃坝事件。一些国有矿山由于尾矿坝设计不合理,也曾发生过溃坝型泥石流事件,如滇南的个旧锡矿火都谷尾矿库等。
云南富民县单单箐罗仕德钛矿厂溃坝型泥石流:单单箐位于富民县北东部,为一“U”形冲沟,汇水面积2.8km2,纵坡降8.5%。罗仕德钛矿厂为民营企业,其尾矿库位于单单箐上游,尾矿库长150m,平均宽约70m。汇水面积0.2km2,坝体为机械碾压土坝,坝高19m,顶宽12m,背水坡坡比1∶1。由于坝体未经设计,尾矿堆放不合理(坝前为清水区,无干滩)导致坝体浸润线位置较高,加之库容小,坝体增高过快,导致压实度达不到要求而出现管涌,1999年7月坝体出现直径约2m的管涌后造成溃坝。溃坝后库中蓄积的尾矿和废水借助坝顶与坝底落差及较陡的沟谷纵坡,瞬间形成冲击力巨大的泥石流,约4×104m3的泥沙尾矿和废水急速下泄,冲入下游150m处的另一个民营企业的尾矿库中,在坝上冲出一缺口后继续下泄,最后冲出谷口,汇入散旦河,沿途扫荡沟中民房和农田。此次灾害共8人死亡、4户民房和下游两个村庄的饮水工程被冲毁,沟谷两岸长约3km的大片农田被淤埋,距坝体1km、库容约12000m3的农灌水库被淤满决堤,局部沟床被抬高1~2m,直接经济损失上百万元。
云南个旧锡矿火谷都尾矿库溃坝型泥石流:1965年个旧锡矿火谷都尾矿坝发生坝前滑坡,造成溃坝,库内约370×104m3尾矿泥浆形成泥石流,冲毁下游乍甸农场及12个村庄的房屋575间、耕地35.53hm2,因灾死亡171人,伤92人,损失粮食67×104kg,伤耕牛37头,冲坏公路、桥梁和水利、输电设施多处,迫使云锡公司及地方厂矿停产10天,经济损失上千万元。
3.金属矿山地面塌陷地质灾害
西南地区金属矿山地面塌陷一般以小型规模为主,类型主要有岩溶地面塌陷和采空区地面塌陷两类。岩溶地面塌陷主要发生于滇东和贵州碳酸盐岩半裸露区的矿山企业,其成因主要是矿山利用岩溶漏斗或岩溶洼地堆放尾矿,在尾矿压力及尾水侵蚀作用下,库底产生岩溶塌陷。岩溶塌陷具有突发性,往往造成人员伤亡、财产损失和地下水污染。云南个旧锡矿、玉溪上厂铁矿和贵州遵义、松桃锰矿等都发生过地面塌陷。
(1)矿山岩溶地面塌陷地质灾害
个旧锡矿岩溶地面塌陷:个旧锡矿先后使用过31个尾矿库,设计总库容达19550.7×104m3,尾矿库大多位于岩溶漏斗或岩溶洼地中,其中有27个尾矿库先后发生过规模不一的岩溶塌陷,火都谷、牛坝荒、老厂等尾矿库岩溶塌陷危害较大。
玉溪上厂铁矿岩溶地面塌陷:玉溪上厂铁矿选择用选厂附近的岩溶洼地作尾矿库,岩溶洼地处于背斜轴部、地表分水岭地带,洼地西侧发育一落水洞,地下岩溶管道发育。尾矿库建成后,多次发生岩溶塌陷,其中危害最大的1次发生在1980年12月,这次塌陷使近10×104m3的矿泥和水沿落水洞灌入地下岩溶管道中,堵塞了地下暗河,使下游供应近万亩农田灌溉和3个自然村人畜饮水的大龙潭泉水断流,直接经济损失140万元。
(2)采空区地面塌陷地质灾害
易门铜矿塌陷:矿山开采的4个矿段均发生塌陷,塌陷面积达530hm2,其中狮子山矿段塌陷面积达400hm2,塌陷影响和破坏山林21hm2、耕地16.7hm2,威胁3个村庄安全,部分生产生活设施搬迁,14人死亡。
东川铜矿塌陷:塌陷面积达111.5hm2,严重威胁矿区生产生活安全。
都龙锡矿塌陷:有花石头等6个采空区地表发生塌陷,总面积大于50hm2,塌陷坑最大深度40m,有4人死亡,42户民房损坏,28hm2耕地被毁。
个旧矿区塌陷:地面塌陷总面积约19.5×104m2,破坏建筑物面积为4000m2,破坏森林、农田、耕地共约10hm2,仅老厂塌陷40余栋8000余m2房屋破坏,财产损失约2000万元。现在仍有居民1000余人和财产4000万元受到威胁。
4.金属矿山矿坑突水地质灾害
西南地区金属矿山矿坑突水地质灾害相对于能源矿山要少,一般形成于断裂破碎带或不规范、无设计开采的坑道。如云南省大理市鹤庆北衙金矿主斜井及通风井E211与E212接触带1789~1819m标高段发生的突水,其涌水量为80~120m3/h,瞬时最大突水量为150m3/h,造成1734m(1760m)中段车场及北沿脉和1774m(1800m)中段车场被淹,采场进水,部分坑段垮塌的严重后果,为处理事故停产达40天。该矿坑涌水的原因,主要是主斜井邻近东山河,在掘进过程中遇断裂破碎带,由于支护不及时,导致顶板隔水层变形、冒落而引起河流漏水而造成。
5.金属矿山地裂缝地质灾害
地裂缝一般与采空区有关,常常是采空区塌陷造成地面开裂。地面开裂将损坏民房,破坏耕地,威胁矿区生产安全。如云南省易门铜矿狮子山东南坡、凤山西北坡、东坡、起步郎山顶等伴随采空区塌陷,山体均发生开裂,裂缝长10~600m不等,宽0.5m至数米,最大的深不见底,裂缝发展主要在雨季,导致地表山体失稳,发生崩塌和滑坡。云南都龙锡矿曼家寨采区主要是民采区,有曼家寨和大地村两个相邻的村寨,共110户517 人,两村附近有采矿坑道83个,由于采矿形成大面积的采空区,使地表发生不均匀沉降造成地面开裂,曼家寨和大地村共有42户民房发生开裂变形,其中有16户房屋墙体开裂、倾斜严重,曼家寨村后山坡开裂,形成一条长200m,宽20~30m的裂缝,使两村寨村民生命安全受到严重威胁,目前村民已逐步搬迁。
西藏罗布莎铬铁矿区和朗县铬铁矿都有地裂缝,前者有10条(照片3-8),后者有5条,长3~20m,宽0.1~0.5m,深0.4~1.0m(李震等,2005),形态上宽下窄,呈“V”字形,或漏斗形。其成因与采空区塌陷拉张应力有关。
(三)金属矿山对资源的破坏
西南地区金属矿山占用和破坏土地资源面积较能源矿山和非金属矿山为少。根据四川省统计的资料,四川矿山占用土地面积为91720.72hm2,其中能源矿山占用土地面积最大,达68251hm2,非金属矿山占用土地面积次之,为19386.2hm2,金属矿山占用土地面积最少,为4119.52hm2。金属矿山一般是采场、固体废弃物及尾矿库占用土地面积较大。如四川攀钢集团矿业公司攀枝花铁矿为全国有名的大型铁矿山,采场和固体废弃物堆放占压土地面积1039hm2。
西藏自治区矿业开发比较滞后,矿山企业较少,共有253个,但由于露采矿山较多,特别是砂金矿的开采,仍占压和破坏了大量土地。西藏自治区矿业开发共占压、破坏土地9940.46hm2,其中50%以上为砂金矿山所占压,对矿区草场破坏造成了严重后果(照片3-9至3-12)。
照片3-8 西藏罗布莎铬铁矿区地裂缝
照片3-9 西藏达查砂金矿选矿场
照片3-10 西藏马攸木砂金矿采矿场
照片3-11 西藏崩纳藏布砂金矿选矿场
照片3-12 西藏崩纳藏布砂金矿采矿场
6. 哪些贵金属知识必须掌握
1.贵金属矿产是什么意思?
所谓贵金属矿产(Precious-metallic mineral resources),指包括金、银和铂族(锇、铱、铂、钌、铑、钯)的金属矿产。
2.贵金属矿产的特点有哪些?
通常,贵金属矿产的特点主要包括三点,即:
(1)相对其它类别的矿产来说,贵金属矿产占据地壳中的数量其实很少;
(2)具有良好的化学稳定性;
(3)具有很好的延展性。
3.贵金属矿产有哪些用途?
贵金属矿产,它在电子、宇航、原子能、电工材料、仪器仪表、感光材料等领域都有广泛的用途。而且,它还有一个重要用途——长期被人们用作首饰和储备,其中的金、银还被用于制作货币,曾被认为是最高贵的金属。
我们都不知道金和铁等贵金属都是从矿石当中提炼出来的,那么什么是黄金矿石?黄金矿石的含量是多少?
一:什么是黄金矿石?
黄金矿石,指含有金元素或金化合物的矿石,能经过选矿成为含金品位较高的金精矿或者说是金矿砂,金精矿需要经过冶炼提成,才能成为精金及金制品。
二:金矿石种类:
1:极品金矿石——足金狗头金
由于穿越大气层时温度很高,高于黄金的熔点1063℃,所以落地后成液体流动状态。这种狗头金含金量接近100%,世上极为罕见,或为民间私藏,或为镇国之宝。
2:高品位金矿石——黄金雨狗头金
含金量也各不相同,由于是天然极品,多藏于民间或博物馆,所以也没有冶炼的报告。
3:普通金矿石——矿床金矿石
大体上能代表早期残存地壳组成的太古宙绿岩带,尤其是镁铁质和超镁铁质火山岩组合,金丰度值高于地壳各类岩石,可能成为金矿床的最早的“矿源层”。
金具有耀眼的光泽,白光下反射率平均为74%,随着含银量的增加,反射率增高,金硬度增大,密度减小。金的挥发性极差,在熔点温度之上至1300℃几乎无挥发性,但在煤气和CO气氛中挥发性大大增加。
三:黄金矿石能提炼多少黄金?
南非是传统产金大国。目前南非一吨金矿石平均可以提炼4克黄金。有些品位高的一吨可以提炼10克黄金,品位低的一吨可以提炼2克黄金,低于2克/吨的金库开采的经济价值就不高了
7. 贵金属矿产
1)金
世界各国十分重视金矿的勘查和开发。世界黄金资源分布广泛,但不平衡。美国地质调查局统计,到1998年底黄金储量45000t和储量基础72000t(不包括中国和其他一些没有公开数据的国家),储量较大的国家有南非、原苏联、美国、加拿大、澳大利亚、巴西等资源大国。其中南非约占世界黄金资源量的一半,占世界黄金储量基础的48%,巴西、原苏联和美国各约占资源总量的12%。
金矿可形成于各个地质时期和各种地质构造环境及岩石类型中。原生金矿类型多,勘查和开采原生金矿的主要类型有:①前寒武纪地盾、地台区绿岩带金矿,包括加拿大赫姆洛金矿、美国霍姆斯塔克金矿;②元古宙原始地槽坳陷区含金-铀砾岩型金矿,包括南非维特瓦特斯兰德金矿;③古生代褶皱区的美国卡林型金矿和乌兹别克斯坦穆龙套型金矿;④中、新生代与火山岩和次火山岩、小侵入体有关的金矿,包括巴布亚新几内亚的波尔盖拉和利希尔岛金矿、菲律宾阿库潘-安塔莫凯金矿、日本菱刈金矿等;⑤现代砂金矿床和⑥伴生金矿。其中1和2类集中在前寒武纪,占世界金储量的70%;4类集中在中、新生代,约占世界金储量的25%;3类在古生代地层中的金矿约占5%。可见,世界金储量集中在“一老一新”是明显的。
80年代以来全球性找金活动达到前所未有的热度,发现了一大批大型和特大型金矿。尤其是美国、加拿大、澳大利亚、巴西、日本和巴布亚新几内亚等国在金矿的找矿和勘查中取得了重大突破和进展。如:①美国加利福尼亚州麦克劳林金矿床发现于1981年,金储量100t,平均品位4.98g/t。矿床为产于火山岩和沉积岩中的网脉浸染型金矿床,矿体产于硅化凝灰岩中。②美国卡林金矿带在72km范围内有21个金矿床,截至1988年底总可采储量达1026t,以金坑(319t)和波斯特-贝茨矿床(551t)为最大。卡林金矿带原勘探深度在100~300m以内,均属低品位沉积岩容矿的微细浸染型金矿。卡林金矿带自1987年执行深钻计划以来找矿成果卓着,先后在矿区深部发现一系列高品位大型金矿床。近年来,又在深度450m以下发现了“高沙漠”金矿(60t,品位10.3~20.6g/t)和“绿松石”金矿(155t,品位12g/t)。可见,卡林金矿带深部找矿仍有巨大的潜力。③加拿大安大略省赫姆洛金矿床于1982年发现,储量597t,品位7.78g/t,属太古宙绿岩带中层控浸染型矿床。④加拿大西北地区通德拉金矿床位于耶洛奈夫东北240Km处,1982年发现,储量150t,品位6.20g/t。矿床产于太古宙火山岩带的陡倾长英质火山碎屑岩中,受剪切构造控制。⑤日本九州菱刈金矿床于1980年发现,储量120t,品位80g/t,加上在其旁侧发现的山田和山神金矿床,总储量约260t,平均品位接近70g/t,属第三纪浅成热液石英脉型或热泉型。近年在该矿区又发现一条举世罕见的特大型含金矿脉,储量40~50t,品位20~25g/t。⑥巴布亚新几内亚恩加省波尔盖拉金矿床由70年代以前的一个小型金矿床(储量仅几吨)至90年代剧增为特大矿,储量420t,品位3.7g/t,其矿化与中新世闪长岩成分的浅成斑岩侵入体有关。⑦巴布亚新几内亚火山岩型亚利希尔金矿床(573t,品位3.4g/t)。⑧前捷克斯洛伐克绿岩型塞利纳-莫克尔金矿区。⑨巴西巴拉州砂金矿下部风化岩石中的佩达拉金矿床。80年代以来新发现的特大型金矿床还有:智利马里昆加浅成热液金矿-斑岩金矿带的雷富希奥(可采储量103t)、拉科伊帕(126t)等金矿床,整个矿带金的地质储量已超过四五百吨;美国阿拉斯加州诺克斯堡斑岩型铜金矿床(Au>124t);环太平洋火山岩区斑岩型铜金矿和火山岩型金矿的找矿也有巨大进展,如印度尼西亚的格拉斯贝格夕卡岩-斑岩型铜金矿床(1200t,品位1.8g/t)、巴图希贾乌斑岩型金矿;菲律宾发现迪比迪奥斑岩型金矿;澳大利亚发现卡迪亚斑岩型金矿;智利发现塞罗卡塞尔和帕斯夸斑岩型金矿;秘鲁和厄瓜多爾尔尔各发现了波里纳和加比斑岩型金矿;美国发现了朱诺和诺克斯堡斑岩型金矿,还有麦克唐纳火山岩型金矿等。目前,环太平洋火山岩区还在继续工作和发展中。原苏联雅库特的涅日达宁(475t,品位5g/t);马丹加的迈斯科耶金矿(277t,品位12g/t);吉尔吉斯斯坦的库姆托尔金矿(316t,品位4.4g/t),堪察加的阿梅季斯特金矿(96t,品位16g/t)等。另外,近年来有些着名老金矿区金储量有明显扩大,如南非兰德金矿区新查明几个储量为几百吨的金矿床,在该盆地深部发现了大型含金古砾岩型金矿床;多米尼加“老村庄”金矿储量已扩大到600t以上。90年代以来,老地层中的金矿以及红土型金矿也有大的发现,坦桑尼亚和委内瑞拉等在太古宙绿岩带,马里、尼日尔爾尔等在早元古代绿岩带中均发现了大型金矿床;俄罗斯发现了特大型前寒武纪黑色页岩型金(铂)矿床;委内瑞拉1991年在绿岩带地层分布区发现一大型红土型金矿床(390t,品位1.25g/t)(古方,1994和何金祥,1998)。
此期间中国的金矿勘查工作发展迅速,取得了建国以来最辉煌的成就。发现和探明了一批大型金矿。值得注意的是,在黔西南的二叠系、三叠系中发现了很有前景的微细浸染型金矿,形成“黔西南金矿成矿远景区”,被誉为滇黔桂“金三角”,成为中国新的黄金基地。此后,在四川、甘肃、陕西、宁夏等省(区)都相继发现了该类型金矿,又找到一个陕甘川新的“金三角”区,进一步拓宽了找金领域。此外,胶东和小秦岭地区老金矿区、带,又发现一批新的矿床,如胶东台上超大型金矿,在广东省云开地区找到了焦家式破碎带蚀变岩型金矿——河台金矿,在海南省找到抱板等一系列金矿,近来又找到石英脉型富金矿——抱伦金矿。还发现了一些新类型金矿,如:山东省发现花岗岩型(斑岩型?)金矿;内蒙古发现钾长花岗岩脉型金矿;安徽省新桥发现铁帽型金矿。近十多年的重大进展,在矿床类型上主要是继续发现绿岩带型金矿新矿床和扩大储量;找到了一批剪切带型大型金矿;微细浸染型(卡林型)金矿的找矿取得了重大突破。
从中国金矿类型看,应着重抓浅成低温热液型(火山-次火山岩型)、微细浸染型(卡林型)、蚀变岩型和绿岩型金矿的找矿。在强调寻找独立金矿的同时,还需要重视寻找含金多金属矿床,此外应特别重视构造的研究和分析。
世界黄金资源丰富,分布广泛,其储量和储量基础分别占总资源量的58%和80%,而储量占储量基础的73%,说明金矿勘查程度较高。但储量和储量基础静态保证年限分别为21年和29年,只能保证21世纪头20年的生产。不过70年代以来的找金热还在继续,80年代以来发现不少大金矿,全球金矿的资源潜力仍较大,尤其是西南太平洋地区和拉美各国,黄金勘查前景可观,储量将不断增多,保证程度也会进一步提高。
2)银
据美国地质调查局统计,1998年世界银储量和储量基础分别为28×104t和42×104t。银矿分布广泛,储量主要集中在墨西哥、加拿大、美国、澳大利亚、秘鲁等国,它们占世界总储量的57%。世界银资源约有2/3来自铜、铅-锌、金等有色金属和贵金属矿床中,1/3以产银为主的脉型矿床。虽然最新发现是原生金、银矿床,但巨大的未来储量和资源预计仍来自副产银的贱金属矿床的发现。世界银资源主要分布在3个巨型含银构造带中,即环太平洋带、地中海带和蒙古-鄂霍次克带。银成矿区的分布具规律性,它们都产于大洋—大陆过渡型成矿系统中;中—新生代褶皱带的主要银成矿区也都与大洋和大陆含矿构造的结合部位有关。最大的过渡型成矿系统的银矿化时代为渐新世—中新世。第二个过渡型成矿系统为在大西洋和北冰洋中脊裂谷带及相邻褶皱带的白垩纪—老第三纪的银多金属成矿区。银的主要矿床类型有:①与中—新生代火山岩、次火山岩有关的浅成热液矿床;②中温热液银-有色金属矿床;③中温热液银-钴-镍矿床;④碳酸盐中的交代型银矿床等。
根据容矿岩石和主要有用元素组合划分的主要银矿床类型有:①陆相火山岩、次火山岩容矿的银矿床;②海相钙-碱性火山岩和火山沉积岩容矿的含银硫化物矿床;③碳酸盐岩、夕卡岩容矿的银铅锌交代矿床;④变质岩、碎屑沉积岩容矿的银铅锌矿床;⑤前寒武纪变质火山岩、沉积岩、辉绿岩容矿的银钴镍铋砷脉状矿床;⑥砂页岩容矿的同生沉积矿床。由于银矿多与其他金属矿床共生,所以各种金矿、铅锌矿、铜矿勘查的成矿理论、矿床模式以及地质和物化探方法均可用于相应类型的银矿勘查。找矿应根据各地区的地质构造环境、容矿岩石、矿化类型特点综合考虑,合理选择相应的勘查方法。
按赋矿岩石不同及金属组合的差异,白鸽等(1994)提出中国银矿床可分为8大类29个亚类,以产于火山岩系接触蚀变岩系和构造破碎蚀变岩系最为重要。主要分布在地台边缘、褶皱系,特别是滨太平洋构造岩浆活化区。成矿时代以中生代和元古宙为主。独立银矿床和银金共生矿床以陆相火山岩和构造破碎蚀变岩型居多。与成矿有关的海相火山岩系多属细碧角斑岩系,陆相火山岩和侵入岩主要是中酸性钙碱性岩石。银的矿源层及赋矿地层以元古宙和古生界为主。银矿的迁移、就位多受构造控制,合理运用综合找矿方法是多快好省找银的有效手段。
中国近十多年来加速了银矿的找矿、勘查和开发,已成为世界主要银资源国,银矿成矿地质条件良好,资源远景可观。世界银资源虽然丰富,但以伴生矿床为主,其开采利用受限。现有储量和储量基础静态保证年限分别为20年和30年,可见,储量的保证程度不高,因此必须加强勘查,尤其是加强寻找以银为主产品的独立银矿床。
3)铂族金属
据美国地质调查局统计,1998年铂族金属储量和储量基础为70600t和77500t,其分布高度集中在南非、俄罗斯、加拿大和美国,占世界总储量的98%。在铂族金属中,铂和钯的产量约占90%,其余金属约占10%。占世界总储量绝大部分的铂族金属勘探和开采的主要矿床类型有:
(1)与基性-超基性岩有关的硫化铜镍矿型铂族金属矿床。这类矿床是世界铂族金属储量和产量的最主要来源。当前世界三大产铂国家的铂族金属主要来源于此类矿床,其代表性的矿床有:南非布什维尔德杂岩体铜镍硫化物-铂族金属矿床(铂族金属是主产品,铜、镍、钴和其他金属为副产品);原苏联诺里尔斯克含铂族金属铜-镍硫化物矿床和加拿大萨德伯里含铂族金属铜镍硫化物矿床。
(2)与基性-超基性岩有关的铬铁矿型铂族金属矿床。这类矿床的重要性日益增大,80年代初在南非布什维尔德杂岩体中查明了与UG-2铬铁矿层有关的铂族金属矿床,使南非铂族金属储量几乎增加了一倍。该含铂层主产铂族金属,铬铁矿作为副产品回收。此外,原苏联乌拉尔、埃塞俄比亚和美国阿拉斯加等地的铂矿床亦属此类型。
(3)砂铂矿床。砂铂矿床与其他矿产的砂矿床区别不大。有残积、坡积和冲积砂铂矿床。分布在哥伦比亚、美国、加拿大和原苏联。此类矿床属次要类型,其储量只占世界总储量的百分之几,其作用逐渐减少。
(4)其他类型。除上述类型外,还发现下述6种类型含铂族金属的矿床:①含铂黑色页岩铜矿床(如波兰蔡希斯坦铜矿床);②产于各种铜、金矿脉中的铂矿床(如美国内华达州波斯矿床);③含铂族金属斑岩型(浸染型)铜钼矿床(如美国的克莱梅克斯);④含铂黄铜矿型铜矿床(如原苏联乌拉尔);⑤含铂锡石-硫化物矿床(如原苏联远东的一些矿床);⑥含铂铀-硫化物矿床(如加拿大安大略省)。
对铂族金属的勘查和研究重点是基性-超基性层状侵入体,在侵入的岩浆岩体中前寒武纪层状侵入体中的铂族金属具有极大的工业潜力。如南非布什维尔德、津巴布韦大岩墙的大型层状岩体、美国蒙大拿州的斯提尔沃特等。除了层状岩体,铂族金属矿化还可能与属于其他建造的基性-超基性侵入体有关,其特点是具有多种成矿专属性(铜镍硫化物、铬铁矿、钛磁铁矿等)。近年来积极研究蛇绿岩带,特别是地中海的蛇绿岩带。无论在侵入岩还是火山岩中都发现了铂族元素的富集。在侵入的超基性岩石的硅酸盐相中发现了铂族金属。与前寒武纪绿岩带火山岩系中分异的超基性熔岩有关的科马提岩型富铱硫化镍矿床很有远景。在加拿大萨斯喀彻温省的元古宙沉积物中,发现了可作为铂族金属资源新来源地的铀金铂族金属矿石,硒锑铋是铂族元素异常的指示标志,有大量的铂族金属硒化物。某些热液型铀矿脉也富有铂族元素,故必须认真研究铀矿石成分中的铂族金属;铂族金属砂矿普查也是一项极为迫切的任务;将来尤其应注意铂族金属的新类型,即古代和现代海盆中的沉积物(镁质沉积物、铁锰结壳、高碳质页岩)和喷出岩(大陆区的橄榄粗玄岩和大洋区的玻质安山岩),例如要研究太平洋的铁镁沉积物,这种沉积物所含的铂族金属比类似的大陆沉积物高出100倍,钴结壳普遍含有铂。
值得强调的是,近几年发现的含重要的铂族金属矿化,其分布大部分与金矿化重合,如俄罗斯西伯利亚产在新元古代与黑色页岩有关的沉积岩系中的中温热液型特大型“干谷”金矿等,这种非传统金铂矿床在乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦和巴西等国均有出现。对于中国来说,也应注意与新元古代—早古生代黑色页岩有关的多种金属矿床,在原苏联东部地区发现了一些重要的甚至是世界级的大金矿床以及金铂矿床,在中国应注意研究成矿环境和控矿条件,创造性地推进此类矿床的找矿工作。
总之,世界铂族金属资源丰富,储量充足,保证程度高,按年产量平均283t计,铂族金属储量和储量基础静态保证年限分别为191年和223年。但由于铂族金属已有储量高度集中,所以各国为保证供应,仍需进行不断的勘查。