① 澳大利亞維克多-迪法恩斯金礦田
1.地質背景
維克多-迪法恩斯(Victory-Difiance)金礦田位於坎姆巴爾達(Kambalda)南南東20km處(圖13-17),其金礦發現和采礦歷史已有近百年。19世紀90年代末期的淘金熱首先在此發現了金礦,開采持續了幾十年。20世紀80年代以來,隨著礦床地質認識的深化和勘查手段的有效應用,相繼取得了一些重要發現,使得原本不大重要的金礦點發展成為西澳的主要產金地之一。
2.勘查與發現
維克多地區最初的找金者是來自位於坎姆巴爾達以北50km的卡爾古利金礦田的掘金人。卡爾古利金礦田是1893年發現的,找礦人根據該礦田富礦床的某些特徵,向外擴寬,1897年在維克多地區首次發現了金,在勒夫羅伊湖的西北岸發現了紅山(Red Hill)礦床。這期間主要是靠手選進行採金。
1919年在維克多以南7km處發現了艾夫斯里沃德(Ives Reward)金礦後,當時掀起了一股采礦熱潮。20世紀30年代艾夫斯里沃德金礦停產後,一直到60年代,該地區的勘探和采礦活動基本上處於「沉寂」狀態。
1966年西部礦業公司(WMC)發現了坎姆巴爾達大型鎳礦床之後,1967~1968年掀起了找鎳的熱潮,坎姆巴爾達與考恩湖之間的大片地區被圈為找鎳的租地。1974~1975年,隨著國際市場金價的上揚,對該區的找金前景進行了初步調查,對露頭和礦山巷道的地表采樣和鑽孔岩心的分析表明,在一些狹窄的地段有異常金含量,但在維克多老礦山巷道區進行的土壤測量並未見到明顯的砷異常。故據此推斷,零星分布的高值金可能局限於近地表氧化岩石之中,到深處的新鮮基岩內,金品位可能降低到無經濟價值。
圖13-17 坎姆巴爾達至考恩湖的位置圖
(引自P.K.Willia ms,1994)
1980年初,發生了一系列不相關的事件,從而導致在維克多-迪法恩斯地區開展新一輪的金礦勘查。首先,在該地區北北西 10km處的亨特(Hunt)鎳礦區硫化物礦體的底板,識別出大量的近垂向含金石英脈,並且具相當的延伸。其次,在亨特和倫農(Lunnon)鎳礦采礦作業時偶然發現含金富礦脈。再就是當時金價大幅度上揚。這一系列事件的巧合使勘查人員意識到,該地區找金的潛力以往可能被低估了,應該具有前景,故做出了開展新一輪金礦勘查的決定。勘查計劃最初是在老的礦山或已知礦點進行金剛石鑽探,以檢驗是否在深部還存在礦化以及能提供控礦因素的信息。當時認為,控礦構造可能是陡傾斜的,故需要把握好鑽進的角度以達到有效的勘查。
鑽探首先在維克多和艾夫斯里沃德開展。在艾夫斯里沃德礦山,計劃中的第4個孔在變質鎂鐵質岩石中打到了脈礦,4.5m見礦孔段的金品位為17.4×10-6。維克多地區的第4個鑽孔也成功地見到了沉積礦體,在28.2m的礦段上金品位為6.8×10-6。這一結果令人鼓舞,由此開展了更大規模的金剛石和沖擊鑽探計劃,鑽探集中在維克多沉積礦體分布區。1980年7月至1981年3月最初的鑽孔計劃,在維克多圈出了300萬t礦石,可露采和地下開采。
繼維克多礦床發現之後,該區金礦勘查的步伐大大加快了。勘查人員認識到,在勒夫羅伊湖和考恩湖之間過去找鎳的租地具有找金的遠景。為此制定了相應的勘查策略。首先,對以往勘查租地根據控制金礦床分布的地質條件重新進行評估,圈出了找金的勘查租地;其次,針對金礦選擇有效的勘探手段。根據在維克多礦床上方做的磁法測量試驗發現,維克多礦床容於變質沉積岩中,金與黃鐵礦伴生,故磁法可以有效地追蹤容礦岩層。在開展了較大范圍的磁測之後,在維克多礦體以西圈出了一個環形異常。1982年布鑽驗證該異常,發現了迪法恩斯礦體,見礦孔段的金品位為:26m的4.2×10-6和27m的5.3×10-6。迪法恩斯礦床的發現一方面促進了磁測工作的開展,從圈出的許多磁異常中驗證了其中的一個強磁異常,由此又發現了北奧爾欽礦體。另一方面,對迪法恩斯礦化的鑽孔取樣分析表明,容礦岩石為厚層分異粒玄岩,含花斑岩和磁鐵礦。根據這個認識,1985年對位於勒夫羅伊湖的一個磁異常進行了評價,地質上認為該異常起因於含磁鐵礦的粒玄岩,同時又靠近NNE向的大斷層,處於構造有利的環境。對該異常的驗證導致發現了里文吉盲礦床。
3.小結
從以上勘查和發現歷史的介紹中不難看出,維克多-迪法恩斯金礦田中一個個金礦床的發現首先歸功於地質人員對該區細致的地質分析,根據金礦床分布的地質條件,制定了相應的勘查策略,其次得益於有效的勘探手段,根據維克多礦床產於變質沉積岩中,金與黃鐵礦伴生,通過磁法圈出了一個又一個磁異常,這些異常的圈定為迪法恩斯礦床和里文吉礦床的最終發現奠定了基礎。
② 澳大利亞水罐山金礦床
1.地質背景
水罐山(Water Tank Hill)礦床是位於西澳大利亞磁石山(Mt.Magnet)附近希爾-50金礦區的太古宙脈狀金礦床。它是利用物化探方法在西澳耶爾岡地塊發現隱伏金礦床的一個典型案例。它位於條帶狀含鐵建造內,是一個與硫化物有關的礦床。
磁石山綠岩帶是一個由熔岩、沉積岩和火山岩組成的北北東向的地帶。底部岩層為沉積岩和長英質火山岩,頂部為基性凝灰岩和熔岩。岩層厚度約為3km,陡傾斜,傾角超過70°。綠岩帶兩側為侵入花崗岩。磁石山的岩層內有許多含鐵層組合,其中金局部富集,形成許多重要的金礦床。圖13-18為磁石山地區的區域地質略圖。圖中示出一些主要的金礦床,其中希爾-50是最大的一個金礦床。希爾-50金礦床產於以斷層為界的倒轉的含鐵組合地塊內,傾角大於70°,傾向北東。
圖13-18 磁石山地區的區域地質略圖
(引自F.W.LindeMan,1984)
含礦岩層為20m厚的含鐵層組合,位於300m寬的含鐵層組合及互層的基性凝灰岩岩系的最上部。整個含鐵層組合沿走向可追蹤大約17km。希爾-50含鐵層組合在3km長度內含大量的金。下伏的含鐵層組合亦含異常的金,但厚度要薄得多。其他的一些規模較小的金礦床也產於與希爾50相當的岩層內。
礦石主要是由磁黃鐵礦、菱鐵礦、白雲石、燧石、磁鐵礦組成的,含少量的透閃石、綠泥石和黑雲母。磁黃鐵礦達到了塊狀規模。
2.勘查與發現
西部礦業公司(WMC)於20世紀70年代初作了兩項地質調查。首先是對整個澳大利亞的黃金生產進行了調查,發現太古宙是金最重要的成礦地質年代,共產黃金2100t,而希爾-50礦床當時列第5大黃金產地;其次是對默奇森(Murchison)金礦田已知的礦床、礦點和地質資料作了研究,研究表明磁石山綠岩帶是一個有利的遠景區,值得進一步開展工作。
基於上述兩項預研究,WMC公司於20世紀70年代中期開進了磁石山地區。該地區已知礦山外圍的勘探程度較低,故他們希望能找到像希爾-50這種類型的礦床。即礦床產於含鐵建造之內,與磁性礦物有關。
由於條帶狀含鐵層組合(BIF)往往含有大量的磁鐵礦,磁測理所當然地成為WMC公司勘查的首選方法。他們採用半區域性航磁(線距800m,飛行高度90m)和攝影地質對該區的BIF進行了填圖,由此大致圈出了BIF的范圍。值得指出的是,BIF往往被覆蓋,故磁測對圈定BIF具有其優越性。圖13-19示出了BIF的分布范圍。下一步的勘查集中到BIF分布區。希爾-50礦床的金往往與含鐵硫化物密切伴生,電磁法是探測硫化物最有效的方法之一,故WMC公司採用了普查性瞬變電磁(TEM)方法。WC公司於20世紀70年代初從前蘇聯進口MPPO-1和MPPO-3 TEM電磁儀。經過數月的工作,TEM覆蓋了較大的區域,採用200m的回線。普查性TEM測量識別出幾個異常區,接著在異常區內又開展了100m或50m回線TEM、頻率域激發極化(偶極-偶極排列,50m偶極距)和詳細的地面磁測(線距100m,點距50m),以追蹤和評價異常。圖13-19示出了水罐山地區的地質和物探測量結果。圖13-19A為地質略圖,MMD-55為發現孔。圖13-19B為詳測TEM6ms的等值線圖,圖13-19C為詳細的磁測等值線圖。TEM數據反映出一明顯的異常。磁測數據也顯示出一橢圓形異常,長軸近500m,峰值超過背景值7000nT。對這些數據進行了模擬計算,得出的異常源為一向西傾、傾角約為70°的磁性良導體。
圖13-19 水罐山礦床的地質圖(A)和物探圖(B、C)
(引自F.W.Lindeman,1984)
A—地質圖,MMD 55為發現孔,F為斷層;B—與A圖同一區域的TEM等值線圖,等值線間距單位為mV/A;C—與A圖同一區域的地面磁測等值線圖,等值線間距單位為nT
圖13-20為穿過水罐山礦體的76400 N測線地質斷面圖和物探剖面圖。激發極化法測量得出有意義的結果,圖13-20C中的視電阻率高異常與BIF有關。百分頻率響應(PFE)反映出高達4.4%的異常值,其位置大體與TEM異常相一致。
圖13-20 水罐山礦床76400N斷面的地面
物探和地質示意圖
(引自F.W.Lindeman,1984)
A—TEM數據;B—地質;C—視電阻率(Ω·m);D—百分頻率響應(PFE)
在開展物探測量的同時,還做了地表岩屑采樣工作。分析表明,金異常值達2×10-6。異常部位與物探異常也基本吻合。基於物探測量、解釋以及地表采樣結果,提出了用鑽孔驗證物探異常的建議。MMD55孔在BIF內打到了35.6m厚的礦層,品位為7.0×10-6,礦化與含鐵硫化物有關。
需指出的是,在磁石山地區開展普查性TEM測量,圈出了若干個異常,水罐山異常是其中的一個,而其他的一些異常經驗證後並不代表真正的基岩良導體。一些異常則反映了礦化。按照在水罐山使用的勘探方法組合,在該地區又圈出了幾個與硫化物有關的金礦帶。
3.小結
水罐山金礦床產於條帶狀含鐵建造中,由於條帶狀含鐵建造含有大量磁鐵礦,故首選航空磁測加上航空攝影地質大致圈出了條帶狀含鐵建造分布的范圍。鑒於金與含鐵硫化物緊密伴生,採用探測硫化物最有效的方法之一的瞬變電磁法識別出了異常區。在異常區內通過頻率域激發極化和詳細地面磁測,以追蹤和評價異常。在開展物探測量的同時,還做了地表岩屑采樣工作。根據物探測量、解釋和地表采樣結果,提出用鑽探驗證物探異常的建議,鑽探順利地打到了與含鐵硫化物有關的礦層。這是一個採用物化探方法發現隱伏金礦床的典型案例。
③ 世界上最大的黃金生產和出口國是什麼
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世界上最大的黃金生產國目前是中國,出口國則還是南非
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④ 澳大利亞金礦
澳大利亞金礦勘查自20世紀80年代初以來取得了突出成果。20年裡發現8000噸金,90年代新發現了一些重要金礦床。最近幾年金礦勘查仍在積極進行,項目多,也有不少發現。工作最多的是在西澳太古宙耶爾岡地塊,卡爾古利、沃拉頓、里奧諾臘、楊達爾、散德斯通、南克羅斯、維盧納附近仍不斷有綠岩帶金礦發現。卡爾古利金礦田自1897年發現以來已采出5000萬盎司以上的黃金,早期生產在1903年達到高峰。50年代在高品位井采礦資源枯竭後生產幾乎停息。隨著金價上漲,80年代礦區復活,這時主要是合理化的大規模露采和先進的選礦技術的生產應用。在卡爾古利沿著「金英里」以前井採的一些礦床建成了「超大金坑」露采礦山。1989年開始開采,采坑最終長要達3.8公里,寬1.35公里,深逾500米。2004年該礦山產金27.6噸,還有剩餘儲量約1040萬盎司(金品位2.2克/噸),至少可采13年。此外還有大量金資源。卡爾古利區金已采至深達1220米處,採的是「金英里」粗玄岩中的高品位礦體和旁側的浸染狀礦化。卡爾古利東南卡姆巴爾達附近St Ives礦山通過最近兩三年勘查,導致發現200萬盎司金。2004年還進行了可行性研究,擬開發大的低品位資源。卡爾古利附近Kunanalling礦地的Picante探區鑽探發現了新的金礦帶,4孔結果見礦2~24米,含金4.1~13.6克/噸。在散德斯通綠岩帶東南角默奇遜礦田新發現了Lord Henry和Lord Nelson礦床,已有金資源約32萬盎司。在一些老采坑底下、深部、旁側也在鑽探。如在里奧諾臘附近的Gwalia Deep項目,目前已有推測資源720萬噸,含金7.4克/噸。其北約35公里的Tarmoola現露采坑西側,要進行4萬米鑽探更好圈定花崗岩中金礦化(目前資源為5590萬噸,含金1.2克/噸)。維盧納金礦項目2004年初還幸運地偶然發現了Calais富礦體。維盧納礦山已開采100多年,采出440萬盎司金。礦山有些大而分散的礦體,包括2個3.5公里長的大礦體,各有100萬盎司金。多年來有一種假設,認為東部斷層帶不可能有金礦體,所以一直未真正鑽探。2003年才收購此礦山的公司,在鑽探時偶然發現該帶一富礦體(18米,含26.9克/噸金),現已打到一2公里長礦體,資源可達50萬盎司。公司計劃該項目金資源要從現有100萬盎司增至400萬盎司。南克羅斯綠岩帶的Nevoria金礦屬矽卡岩型,實際包含20多個金礦山(金資源分別有2~41噸),1887~2001年累計產金超過260噸。礦床特徵是有高溫脈石(富輝石、角閃石和磁黃鐵礦),與該克拉通其他地方的含黃鐵礦碳酸鹽-黑雲母、絹雲母礦體明顯不同,為變質後與花崗岩-偉晶岩侵入體有空間關系的矽卡岩金礦。西澳大利亞黑德蘭港東南400多公里的特爾弗(Telfer)大金礦床項目建設在進行。金(銅)礦化產在元古宙變質粉砂岩、砂岩及白雲質大理岩中,呈層狀、網狀和脈狀(含石英硫化物脈),銅礦物主要為輝銅礦和黃銅礦。主穹窿構造中的礦化已查明至1.3公里深,西穹窿深至600米。至2003年6月底露采區有確定資源1.7億噸,含金1.3克/噸、銅0.17%;包括井采資源和衛星礦床在內的推定資源有2.5億噸,含金1.9克/噸、銅0.2%;還有推測資源1.1億噸,含金1.2克/噸、銅0.15%。總共有2660萬盎司(827噸)金、96萬噸銅,礦山壽命20年。該礦床原已知存在,主要礦量是在1998年發現的(近1800萬盎司金)。
澳大利亞維多利亞州墨爾本西北歷史悠久的本迪戈礦區,奧陶-泥盆紀濁積岩型金礦開采幾十年後於20世紀50年代關閉。80年代起重新評價。據2004年報道,新本迪戈項目已有資源3360萬噸,可年采160萬噸礦石,准備2005年底投產,入選品位12克/噸,可採收金1270萬盎司以上。墨爾本西面的東巴拉臘特項目現也有310萬噸推測資源,含金11克/噸。該州中部Perseverance租地的Fosterville金礦山現有儲量700萬噸,含金4.5克/噸;資源2070萬噸,含金3.7克/噸。
澳大利亞新南威爾士州奧蘭治附近的卡迪亞Cadia地區,在1851年前已有銅、鐵、金礦開采,包括大、小卡迪亞矽卡岩鐵銅金礦床,以及在斑岩體周邊的高品位脈中采少量金,斷續進入到20世紀。該區的斑岩金銅礦遠景是90年代初以來才充分認識的。二戰以後一些公司就在此區勘查,但收效不大。90年代初Newcrest公司的勘查最初也集中在大卡迪亞礦床,在發現於一微弱鉀長石化二長岩侵入體中的石英脈伴生的金銅礦化後,很快轉至卡迪亞山。於1991~1992年發現了大型的卡迪亞山斑岩型金銅礦化。礦化產在石英二長斑岩中,主要為席狀脈,有礦石3.52億噸,金平均0.63克/噸,含銅0.16%。1992~1993年發現了卡迪亞坑斑岩型礦床。1994年在卡迪亞山礦山旁斷層東側較深處發現了卡迪亞東大型礦床。沿北西向礦化帶繼續勘查導致在1996年又發現了大型的卡迪亞遠東礦床和里奇韋礦床(我們在過去曾對里奇韋礦床的發現做過專門介紹),圍岩均為古生代(晚奧陶—早志留世)石英二長斑岩及相鄰的火山岩。礦化為脈系、網脈和浸染狀礦化。在高品位帶,自然金、黃銅礦和斑銅礦是主要礦石礦物。卡迪亞東和卡迪亞遠東礦床經最近幾年繼續勘查,資源翻番,合計有推定的井采資源2億噸,含金1.1克/噸、銅0.37%;推測資源9000萬噸,含金0.85克/噸、銅0.33%;另有可露採的推測資源3億噸,含金0.46克/噸、銅0.37%。此兩礦床總資源有金435噸、銅210萬噸。此外,巴里克公司在新南威爾士州的Cowal湖項目(主要是E42礦床),2002年有儲量5640萬噸,含金1.52克/噸(86噸)。在該州北部的Tooloom礦地的Phoenix項目,進一步鑽探證實發現一新區中的露頭礦。金礦化產在角礫岩筒內,激發極化測量表明岩筒為一大系統的一部分。所列4孔結果鑽到42~63米礦化段,含金1.28~1.58克/噸,並且認為「在澳大利亞所有露頭礦床都已發現」的觀點是不可接受的。
⑤ 澳大利亞埃洛伊斯銅金礦床
1.地質背景
1988年,BHP公司發現的埃洛伊斯(Eloise)銅金礦床位於克朗克里東南約60km處,產於芒特艾薩內圍層東部褶皺帶古、中元古代索爾哲斯開普(Soldiers Cape)群變質沉積岩之中,容礦岩石全隱伏在50~70m厚的中生代泥岩、粘土岩和未固結的泥質砂礫層之下。含礦岩系是由陡傾斜北傾互層的變質砂屑岩和雲母石英片岩組成,其間侵入有角閃岩,並遭受不同時期的斷裂作用(圖11-7)。礦床南端有一條北西向大斷層,將含礦岩系錯斷。這里的岩層自西向東為:含磁鐵礦雲母石英片岩,中粗粒磁鐵礦-碳酸鹽岩、變質玄武岩以及互層的變質砂屑岩和磁鐵礦-碳酸鹽岩。
礦化是由共生的粗粒黃鐵礦和黃銅礦組成,往往與石英及碳酸鹽網狀脈緊密伴生。礦體為一北傾的板狀體,長約600m,最大厚度約30m,延深至少達500m,位於蝕變砂屑岩和雲母石英片岩的接觸帶。未礦化圍岩與礦化之間的接觸帶是漸變的,與礦化有關的蝕變可能延伸到圍岩之內數十米。礦床品位為5.5%,礦石儲量為310萬t。
2.勘查與發現
1984年以來,BHP公司一直在芒特艾薩內圍層東部褶皺帶尋找賤金屬和貴金屬。最初,找礦活動集中在元古宙岩石出露區。後來將注意力轉移到被中生代伊羅曼加盆地厚層沉積物覆蓋的地區。在覆蓋區,由於傳統的地質找礦和地表化探方法效果不盡理想,故BHP始終採用以物探為主的勘查方法,尤其是高精度航磁和地面磁測以及地面瞬變電磁(TEM)法。
BHP公司將航磁作為首選手段,1985年前完成了測區的航磁測量,圈出了一些中、高強度的磁異常,可能是索爾哲斯開普群的磁鐵礦變質沉積岩的反映,埃洛伊斯本身也表現為幅值1100nT的局部高值異常。
繼航磁之後開展了地面磁測,線距100m,點距5m。地面磁測揭示出的特徵比航磁要復雜。最顯著的一個特徵是南部的牛眼狀強異常。後經鑽孔驗證,該異常是由寬度為2~5m的許多垂直磁鐵礦-碳酸鹽-鎂鐵質蝕變岩帶引起的,較強的蝕變地段含高達30%的磁鐵礦,磁化率值超過1SI單位。
另一個特徵是NNE向的磁力高,它與埃洛伊斯礦化有密切的關系。據後來的鑽探結果,該異常起因於一個富含磁黃鐵礦的蝕變暈,向北延伸數百米。高品位的Cu-Ag含礦透鏡體位於磁力高的東側。
圖11-7 地表之下190m深度的礦床地質圖
(引自R.F.Brescianini等,1992)
此外,根據異常圖還可辨認出與NNW向米德爾斷層有關的NW向異常,位於埃洛伊斯磁力高與牛眼狀異常之間。為驗證磁異常,開展了TEM測量。首先使用了移動回線,線距400m,按標准延時24道(52.6ms)讀數記錄。
移動回線TEM測量在82450N測線首先發現了埃洛伊斯異常。從該剖面異常曲線可見,早期延時數據顯示出異常響應自西向東逐漸增強,表明導電覆蓋層逐漸變厚的趨向。在晚延時曲線上97800E點附近出現一個單峰異常,該異常與埃洛伊斯礦化帶的位置大體對應。
為證實該異常,又做了固定回線TEM測量。布設了600m×300m的回線,接收間距100m。在82550N測線的固定回線測線剖面上,正如所預料的那樣,早延時數據反映了良導覆蓋層的響應,而16~20道(65.8~28.0ms)之間出現了由礦化引起的異常。隨著晚延時覆蓋層效應的減弱,這一異常變得更為明顯。基於對異常的解釋,在82550N測線上布設了該區的第5個鑽孔——發現孔END17,結果打到了20m厚的高品位Cu-Au礦化。
作為地面TEM的補充,在已打的鑽孔中作了井中TEM測量,目的有二:一是判斷鑽孔周圍或底部是否有盲礦體;二是根據鑽孔測量結果推斷已打到的礦體所處的位置,即由井中TEM異常來確定礦體的范圍或延深。
鑽孔END3的井中TEM異常曲線表明,當靠近孔底時,中等和晚延時曲線出現一正異常,但異常並未封閉。根據異常形態特徵,推測該異常可能是一個近直立導體的反映,位於孔底之下約50m處。為證實這一推測,將這個不完整的異常與打到高品位礦帶的鑽孔END17的TEM異常作了對比研究。END17的井中TEM異常曲線表明,該鑽孔從175至287m為幾乎連續的礦化段。異常曲線清楚地顯示,當靠近礦化帶時,中晚延時曲線呈正異常上升,而在礦帶上方呈下降的負異常。對比這兩個鑽孔TEM曲線,表明鑽孔END3底部可能有盲礦。據此,布置了END40號孔,結果在624m深處見到了13m寬的塊狀礦,見礦處距END3號孔孔底的垂向距離約為225m(圖11-8)。隨後的鑽孔TEM測量證實了該礦帶就是引起END3號鑽孔不完整TEM異常的原因。
圖11-8是82250N測線的簡化地質圖,示出了END3和END40號鑽孔的位置,END40是為驗證END3號孔的TEM異常而打的。另外,在見礦鑽孔36、33、24和29中均做了井中TEM測量。對實測TEM曲線與理論模擬TEM曲線做了對比分析,由此可確定每個鑽孔見礦的部位,即該鑽孔打在礦體的什麼部位,由此便推斷出礦體的傾向、延深,為准確地圈定礦體提供了可靠的信息。
圖11-8 82250N測線的簡化地質圖
(引自R.F.Brescianini等,1992)
圖中示出了END3和END40號鑽孔的位置,END40是為了驗證END3號鑽孔的TEM異常
3.小結
在厚層沉積物覆蓋的地區,傳統的地質找礦和地表化探方法難以奏效,在這種情況下,物探方法具有重要的意義。
埃洛伊斯礦床的容礦岩石隱伏在50~70m厚的中生代泥岩、粘土岩和未固結的泥質砂礫層之下,針對這種情況,BHP公司採用高精度的航磁測量圈出了一些中、高強度的磁異常,隨後藉助地面磁測和地面瞬變電磁法確定礦化的大致位置,有目的地布設鑽孔。在已打的鑽孔中進行井中瞬變電磁測量,通過將實測的瞬變電磁曲線與理論模擬的瞬變電磁曲線進行對比分析,以確定鑽孔見礦的部位,推斷出礦體的傾向和延伸,准確地圈定出了礦床。
⑥ 澳大利亞珀斯
澳大利亞珀斯(Perth)城市介紹2006-11-03 16:03:55來源: 網易汽車頻道 網友評論 0 條 進入論壇
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2006百路馳澳大利亞WRC之旅 [進入專題]
珀斯(Perth)是西澳州的首府。她給人的感覺是開闊、明亮。遊客可以去參觀伯斯鑄幣廠,親自動手鑄個硬幣或紀念章;或者去伯斯動物園,或在澳州種類最多、最茂密的棕櫚樹林中鬆弛身心。伯斯市以其眾多的美術館、野生動植物和主題公園、白色沙灘、印度洋沖浪海灘、以及觀賞海豚和鯨魚的機會而自豪。下游是充滿活力、歷史悠久的港市弗萊曼特爾。
珀斯市周圍有各種引人的好去處。除了現代化的高樓大廈,最具有「澳式」純朴的珀斯,又有鄉野風情。珀斯有「黑天鵝城」之稱,別處罕見的黑天鵝,在珀斯城裡卻司空見慣般懶懶地聚集著,矜持自在地梳理著自己的羽毛。你還可以去參觀坦布爾嘎姆農場,那裡有農庄展和土著表演;去皮爾地區欣賞叢林及大自然的景色,如果你屬於好動型的,可以去打高爾夫球或參加水上運動;從達令阿普乘有軌電車去探索亞拉森林,如果你是火車愛好者,可以去乘蒸汽機火車或其它古老的柴油機火車;到雷因普爾自然保護區的墨累河畔露營,這里也是劃獨木舟和叢林散步的理想去處;或者去西澳州最長的小徑比布爾曼路遠足。
夜晚,你可以去位於美麗的公園中、晝夜開放的博思伍德賭場一試運氣。
這里每年9月的野花節在世界上久負盛名,所以珀斯被叫作「野花之都」。在全澳洲,珀斯是日照最長的一個,是澳大利亞最燦爛的城市,陽光明媚。
二十四小時營業的百事荷賭場, 座落的位置距離柏斯市中心不遠, 有漂亮的園林會議中心, 夜總會, 九間餐廳, 六間酒吧及五星級住宿服務. 每一間房間都能眺望天鵝河及柏斯市的全景, 即使不賭錢, 到來小住也是享受。
澳洲柏斯 柏斯鑄幣局
來到柏斯, 就免不了要對西澳的淘金史先行認識一番;因為有了淘金, 才有柏斯鑄幣局, 也才有今日的西澳.
1851年, 澳洲第一座有利可圖的金礦區於新南威爾斯州發現, 後來則在維多利亞州的班迪哥(bendigo)與巴拉瑞特鎮(ballarat), 昆士蘭州與北領地等地陸續發現金礦. 1893年, 澳洲發現了有史以來最大的金礦, 就是位於西澳洲的卡爾古利(kalgoorlie), 這個地方的發現, 不僅使西澳洲掀起了空前的淘金熱潮, 也帶動了移民人潮. 因為最初由於政治考量才建立殖民地的西澳洲(當時的大英帝國擔心法國勢力入侵西澳, 遂決定在西澳建立殖民地, 以鞏固勢力). 當時的人口數只有300人, 至1858年為止, 移民人數也不過3000人左右;對於移民者來說, 處於邊疆地位的西澳不僅遙不可及, 移民條件的吸引力上似乎也顯得意興闌珊. 但是有錢能使鬼推磨, 西澳洲卡爾古利的金礦現身之後, 移民人潮就如潮水般湧向柏斯. 到了20世紀初, 人口已暴增至3萬人;而1899年以英國皇家鑄幣局的名義開業的柏斯鑄幣局, 最初成立的用意就是要焠鏈西澳洲東部金礦區尋金熱時期所生產的黃金, 並且將這些精金鑄成一英鎊與半英鎊的金幣.
澳洲柏斯 英皇公園(kings park)
如果你問柏斯本地人, 哪裡一處是觀看柏斯全景的最佳地點, 相信大家都會不約而同的告訴你: "去英皇公園(kings park)". 離市中心不過幾分鍾的路程, 位於伊利莎山頂(mount eliza), 佔地400英畝大的英皇公園, 有著非常優雅開闊的公園綠地, 豐富的鳥類生態, 以及廣布西澳獨特的野花生態, 使英皇公園不僅是柏斯市民最便捷的休閑去處, 也是每一位來到柏斯的訪客必須前往體驗的地點.
澳洲柏斯 澳洲大珍珠產地布魯姆
柏斯以北2213公里的布魯姆是一個世界聞名的采珍珠中心, 可以觀賞到當地潛水員如何採集珍珠外, 還可以用優惠的價格購買剛出產的澳洲大珍珠. 除了珍珠以外,布魯姆地區還重新拾和了往日浪漫的氣氛. 有殖民地時期房屋寬闊的走道, 兩邊綠樹成蔭, 給當地房屋帶來了極大的魅力. 此外布魯姆中國城也有其獨特之處.
澳洲柏斯精采活動
在此, 海上運動是最熱門的活動. 城市范圍里到都有好的沖浪和海泳的海邊. 如果要潛水或釣魚的話, 可以到 rottnest 島上. 玩獨木舟到 avon 河, 乘船的話可以到柏斯南邊的前濱. 各式各樣的活動五花八門讓各位喜歡水上運動的人們忙不過來.
澳洲柏斯的購物
說起在柏斯購物的貼心, 那可是會讓人嘴角上揚. 柏斯的購物區相當集中, 徒步區規劃的整齊良好, 讓人不用擔心因為逛街太專心以至於迷路. 就算萬一不小心忘記身在何方, 街頭佇立的信息站, 里頭的地圖可是畫得詳詳細細.
徒步區間隨時可見的座椅與露天的咖啡座, 讓你隨時都有「休息是為了逛更多的街」的准備, 逛得血糖降低的人則可以從四處散布的餐館輕易獲得體力的補充;當然除了上述的優點外, 由威廉街, 威靈頓街(wellington street), 巴瑞克街(barrack street)與聖喬治大道(st. terrace)所圍成的區域, 主要分布於海依街(hay street)與莫瑞街(murray street)的購物區, 其間的商店物品可是應有盡有.
澳洲柏斯的特產與珍珠
柏斯的特產除了綿羊油等為大眾所廣知外, 產於柏斯北部broom地區的珍珠也是相當的有名, 在柏斯市區或蘇比亞克等區域都可看見標榜來自broom的珍珠, 雖然是養殖性珍珠, 但大部分的珍珠飾品都強調每顆珍珠天然的形狀, 或利用天然的形狀製作成各種動物外形的珍珠飾品, 相當具有設計感, 但是相對的價格也不便宜。
⑦ 紫金礦業澳大利亞有哪個礦
帕丁頓金礦。紫金礦業澳大利亞有帕丁頓金礦,帕丁頓金礦為諾頓金田的全資擁有,2012年8月紫金礦業集團通過下屬境外全資子公司,以場外全面要約的方式收購了諾頓金田89.15%的權益。紫金礦業集團股份有限公司是以黃金及基本金屬礦產資源勘查和開發為主的礦業集團。
⑧ 澳大利亞奧林匹克壩(Olympic Dam) 銅-鈾-金礦床
奧林匹克壩礦床發現於 1975 年。根據已披露材料,礦床擁有至少 3200 萬噸銅、120萬噸鈾和 1200 噸金。礦石總儲量達 20 億噸,而且還可能繼續擴大。實際上它除了銅、鈾、金礦床以外,還含有大量稀土和鐵,還有銀、鈷也可以綜合回收。正是由於這個聚集了多種成礦元素的龐然大物和另外一個加拿大超大型金礦床在很短一段時間內的發現極大地引發了人們對超大型礦床尋找和研究的關注。
奧林匹克壩礦床位於南澳大利亞阿德雷德北北西約 650 km 的安達莫卡草原內。礦床所在地屬於南澳的斯圖爾特陸棚與阿德雷德地槽的分界線附近,其間有南北向的托侖斯斷裂帶把它們分開,礦床分布在斷裂帶附近並屬於斯圖爾特陸棚區的范圍內 ( 圖 10-8) 。陸棚區內的地層包括產狀近水平、厚度350 m 的寒武系、上古生界沉積岩及其覆蓋之下由中元古界及更古老的變形花崗岩、變質岩組成的克拉通基底岩系,其年代不老於1580 Ma。奧林匹克壩礦床是產在基底岩石中的盲礦。
礦床實際上是產在一個巨大的角礫雜岩體內 ( 圖 10-9) ,角礫岩碎屑有單礦物的,有多礦物集合體的,成分主要為花崗岩質的、赤鐵礦的、火山岩的和長石砂岩的。礦化富集部分主要分布在一個由斷裂圍限的地塹內,延長方向為 NW 向,長度超過 17 km,寬度大於 4 km ( 圖 10-10) ,鑽孔已打到 1000 m 深度,尚未穿透角礫岩的底界。礦化有兩種類型,一種是層控型,另一種是貫入型或脈型。層控型礦體產狀較平緩,解釋為早先斷陷盆地內的沉積物中心部分可能因塌陷下降到較低部位保存下來的。脈型礦化稍晚些,是沿角礫岩筒周邊斷裂形成的,傾向有陡有緩,顯示向岩筒中央傾斜。礦體總體形態應為兩種礦化形式的復雜組合體,是在較長時間內多次形成和改造的結果 ( 圖 10-10) 。層控型包括重要的銅、鈾、金、稀土礦化。層控型斑銅礦-黃銅礦-黃鐵礦分布廣,在構造穹隆頂部厚度達到 305 m。層控型斑銅礦-輝銅礦-黃鐵礦礦化產於三個富赤鐵礦的角礫岩段內。輝銅礦-斑銅礦礦化形成較晚,以交錯脈和不規則透鏡狀產出。礦石中鈾礦物有瀝青鈾礦、鈾石,多與硫化物、赤鐵礦、螢石、絹雲母密切共生,少見鈦鈾礦。稀土礦物為氟碳鈰礦和氟鋁鈰礦,也與絹雲母赤鐵礦共生,分布在銅鈾礦化的角礫岩膠結物中。自然金與銅硫化物共生,在層控型礦化中含量低,在輝銅礦斑銅礦脈狀礦化中以細粒包裹在硫化物赤鐵礦及膠結物中。脈狀礦化還有螢石重晶石菱鐵礦脈、螢石脈、重晶石脈及產於花崗岩角礫中的赤鐵礦細脈。這個礦床礦石品位 Cu 為 1. 6%、U2O3為 0. 06%、Au 為 0. 6 g/t。
圖10-8 奧林匹克壩礦床的區域地質背景( 轉引自 《國外地質》,1993,本書簡化)
圖10-9 通過奧林匹克壩礦體的地質剖面( 轉引自 《國外地質》,1993,本書簡化)
角礫岩的成因是一個有爭議的問題。開始認為是沉積成因的角礫岩,曾把地塹內的角礫岩劃分為上下兩個組和岩石成分礦化蝕變不同的八個段的層序,並依據岩性段的空間分布確定角礫岩體內上述層序曾發生過上拱和塌陷。隨後的研究提出了角礫岩是多種作用的產物,包括岩漿蒸氣和熱液爆發、與斷裂有關的擴容和碎裂以及沉積和化學溶解引起的崩落。有人歸結其發展過程包括: ① 1590 Ma 花崗岩侵位後遭受抬升和剝蝕; ② 1590 ~1400 Ma 期間張性斷裂活動引起的噴發、岩牆的侵位和熱液作用,火山碎屑則保存在斷陷盆地內; ③大約在 1400 Ma,沿張性斷裂熱液上涌形成奧林匹克壩角礫岩和伴生的銅-鈾-金礦床。總之,奧林匹克壩有關的角礫岩主體最可能是陸棚環境中的泥石流、泥流、火山泥流和岩崩作用沿活動斷裂邊緣沉積而成,但也不排除有水熱引爆的產物。各種金屬元素和硫化物集中在富含赤鐵礦的岩石中也表明層控型礦化是在高能環境中產生的。早期的層控型礦化可能是同生或准同生的,沉積了赤鐵礦、銅鐵硫化物、鈾和稀土礦物,螢石和重晶石是與岩漿作用有關熱流體的產物。較晚形成的輝銅礦斑銅礦和金礦化及共生的鈾稀土礦化可能是在早期礦化即將結束的時候形成的。與此同時形成的還有螢石、重晶石、菱鐵礦和赤鐵礦脈。近期研究中,也傾向於雙流體模式,即認為流體的混合導致硫化物、磁鐵礦、赤鐵礦等的形成。遷移 Cu、U、Au 和大量 S 的是地下水,而帶來大部分 Fe、F、Ba及 CO2的是深源偏還原流體。也有人認為內生成因流體提供了 Fe、Cu、U 的初步富集,而導致 Cu、U 礦化疊加最終成礦的是與角礫岩上隆、頂蝕及表層風化的結果。
圖10-10 奧林匹克壩礦床、重力和磁力等值線分布、礦化范圍及 1982 年以前鑽孔見礦情況( 轉引自裴榮富等,1998,本書簡化)
關於奧林匹克壩礦床成礦地質環境和成礦條件的主要特點,塗光熾也指出: ①礦床內層控型和貫入型兩種礦化共存,表明同生成礦作用和後生成礦作用都十分顯著,同生成礦的層控礦化中除同生沉積作用外,改造成礦也有一定意義; 貫入型礦化應是在層控礦化基礎上稍晚發生的。②礦化所在的角礫岩是受斷裂控制的產物,但它已經過一定的移位成為沉積角礫岩,此種角礫岩形成時的沉積作用很可能是乾旱氣候下受活動斷層影響產生快速堆積的的泥石流,代表劇烈的高能環境; 但由於沉積速率快,可能也導致局部還原環境的出現。③大量赤鐵礦和大量硫化物共生,是基本同時形成的,有時表現有韻律性和順序性,說明了當時環境下二氧化鐵的氧化與硫酸鹽的還原、低價鐵的氧化與六價鈾的還原都能大致同時發生。④礦石中 Fe、REE、Cu、U、Au、F、Ba 等元素的高含量在其他礦床中少見,但白雲鄂博礦床中有部分相似元素的礦化出現,說明這些元素富集成礦在早元古代出現應有時控意義。
從奧林匹克壩地區花崗岩、火山岩及蝕變礦物與瀝青鈾礦取樣用各種方法測得集中在1590 ~ 1400 Ma 的年齡數據,說明花崗岩侵入、結晶、角礫化與礦化蝕變之間的時間間隔都較小,也說明花崗岩可能是高位侵入產物,因而會發生接近地表環境的角礫岩化和成礦作用。前面所討論的成礦作用和成礦環境特點正是這種背景條件的體現。
奧林匹克壩礦床的勘查是從預測元古代地層中的層狀銅礦開始的,根據本區情況選擇了可能提供銅源的蝕變玄武岩為標志,在沒有任何顯示、有數百米厚度沉積層覆蓋的地區開展了重力和磁力測量,隨後在異常分析基礎上進行鑽探,在第一批鑽孔中即有兩個孔見礦,開始揭開了礦床的真面貌。盡管引起異常的原因和所見的礦床類型與預測都不盡相同,但無論就理論模式運用、方法選擇、特別是在 3 ~4 年中堅持工作,不斷認識和應對新情況,都表明這次勘查工作是十分成功的。
⑨ 澳洲金礦選礦廠實戰分析
金田公司於2001年12月從WMC資源有限公司購買了聖伊維斯礦山。在購買後,他們立刻開始著手提高現有選礦廠的處理能力和減少單位操作成本工作。在詳細分析選礦方案之後,放棄了原有的選礦廠,推薦建設一座新的具有更大處理能力的選礦廠,因為一個新的選礦廠可以具有更經濟的選擇方案。這個選礦廠建在離主要的未來礦石資源地很近的地方。選礦廠靠近未來礦石資源地對運輸成本的降低很有好處。設計一個新選礦廠具有更多的靈活性,以便將來更容易擴建它。在12個月內建成了勒夫諾伊選礦廠,並完成了主要的試生產工作。在投產後的很短時間內,選礦廠就達到設計的生產能力和設計的金回收率。在關鍵的設計目標達到後,就對選礦廠冶金過程進行優化研究。執行先進的控制策略可以大幅度提高選礦廠指標。
01
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背景
聖伊維斯黃金采礦公司有勒夫諾伊金選礦廠和一個金堆浸設施。勒夫諾伊金選礦廠年處理4.8Mt高品位含金礦石,每年可產出48萬盎司黃金。堆浸設施年處理2.5Mt低品位含金礦石,年產45萬盎司黃金。聖伊維斯金礦山勒夫諾伊金選礦廠是澳大利亞第三大黃金生產礦山。
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位置和礦物學
勒夫諾伊選礦廠位於勒夫諾伊湖旁,大約位於澳大利亞東金礦田Kambalda鎮東南部20km處。在聖伊維斯礦床中,金大都以粗粒到中等粒度的礦物或自然金沿著礦物相交處產出。在大多數礦床中見到金合金(如金銀合金)和含金礦物(如碲金礦和黑鉍金礦),雖然數量比較少。在一些礦床中,大約有10%~20%金以細粒包體存在於硫化礦物(例如黃鐵礦和磁黃鐵礦)中。粗磨很容易使金與脈石礦物單體解離出來。應用重選法、硫化礦精礦細磨和氰化工藝可獲得比較高的金回收率。
03
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選礦廠描述
勒夫諾伊選礦廠接受幾個露天采場和地下礦井采出的原礦。露天采場礦石通過140t的CAT785型自卸礦車運送到破碎機給礦墊上。地下礦井采出的礦石應用安裝在側向翻籠內的105和120t牽引車運送到破碎機原礦墊上。過量的礦石單獨堆在原礦墊上,稍後再用前端式裝載機給到破碎機中。直接翻卸礦石是往破碎機給料的首選方法。位於粗粒礦石堆場附近的細粒軟礦石堆墊常用來貯存黏性礦石,例如湖泊沉積物、流動性好的氧化礦、磨礦機大礦塊和選礦廠溢出物料。
來自軟礦石堆場的黏性物料通過軟礦石倉和一台與粗碎機和粗礦石堆場旁路的板式給給機給到磨礦機中。這樣可以通過縮短由於黏性礦石阻塞而引起的停工時間,來確保粗碎機的最大處理能力。當粗粒礦石堆場中的礦石水平較低的時候,軟礦石倉也可以當作緊急給料機使用。粗碎機配備有碎石機,碎石機用來破碎和清除粗碎機破碎腔中形成的岩石「搭橋」。破碎後的礦石通過短皮帶運輸機和較長的堆場給料皮帶運輸機運到粗粒礦石堆場上。
在這兩台運輸機轉移點處,安裝了聚乙烯導管揀選器和一塊磁鐵,聚乙烯導管揀選器用來除去長的聚乙烯導管,磁鐵用來除去殘留的廢金屬。磁鐵能夠除去金屬絲、長的螺栓和礦井中所用的鑽桿片。粗粒礦石堆場用金屬護板掩蓋,以便減少由粗礦石堆場散發出的灰塵,為職工提供一個無灰塵污染的環境,和保護安裝在半自磨機電動機上的敏感的電子設備。
粗粒礦石堆場的總容量大約為77萬t。每台處理能力為800t/d的3台板式給礦機將粗粒礦石給入半自磨機中。每台給礦機安裝了過程攝相機,用來監控運輸斜道上的阻塞情況。磨礦機給料皮帶運輸機安裝了Visio Rock圖像分析系統,來監控給入半自磨機中的給料尺寸。半自磨機是一段大徑長比半自磨機,它由一台13MW可變速無齒輪電動機驅動。
半自磨機排出的礦漿流經一台8.6m×3.7m的振動篩,以對礦漿初步分級和除去過大礦石塊。大的礦塊在緊急情況下被卸到地面上,或者通過一台礫石破碎機破碎後返回到半自磨機里。大礦塊也可部分或全部旁路通過礫石破碎機。大礦塊皮帶運輸機安裝了磁鐵和金屬探測器,以保護礫石破碎機不被金屬碎塊破壞。自磨機排出的篩下產品給到一組10台直徑為20英寸的Krebsg Max型水力旋流器中。約30%的旋流器沉砂給到兩個獨立且平行的重選迴路中。所有旋流器沉砂都返回到半自磨機給礦中。
重選迴路由2個平行的SB2500Falcon分選機和2個平行的IPJ2400在線壓力跳汰機組成,以回收硫化礦物。VTM-500型細磨礦機可使JIG跳汰機精礦中的金與硫化礦物解離。用ILR3000BA型強化浸出反應器從重選精礦中強化氰化浸出金。重選迴路中的全部尾礦也給到半自磨機給料箱中。選礦廠碎磨迴路詳情如圖1所示。
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選擇一段半自磨迴路的決定
預可行性研究確定了擴建現有選礦廠和建立新選礦廠的幾個可能的工藝流程方案。每個工藝流程選擇的基本投資和運行費用精度在±30%左右。最後決定,一段半自磨方案優於其他所選擇的方案,盡管它在工業上存在一些缺點。在建立勒夫諾伊金選礦廠之前,聖伊維斯黃金采礦公司已經經營一個處理能力為3.1Mt/a的選礦廠,但這個選礦廠現在已經停產了。按SABC模式(半自磨-球磨-礫石破碎流程)運轉的老選礦廠的第二段破碎給礦的平均粒度為F80=40mm。在老選礦廠中對粗粒礦石進行了兩天試驗,並收集有關數據,以作為驅動JKSimMet磨礦迴路模型的基礎。這個試驗成果已在2001年自磨機會議上提出了。應用老選礦廠磨礦迴路的JKSimMet模型作為評價新選礦廠設計所選工藝流程的基礎。被評價的整個工藝流程的選擇方案有:
1)安裝第二個平行磨礦迴路,以改造老選礦廠;
2)用一台較大的一段半自磨機代替SABC磨礦迴路來改造老選礦廠;
3)建造一個包括有三段破碎和常規球磨迴路的新選礦廠;
4)建造一個包括有一個處理能力為4.5Mt/a的SABC迴路的新選礦廠;
5)建造一個包括有礫石破碎的直徑為36英尺高徑長比的一段半自磨機的選礦廠。
方案1和方案2的變化是用兩段或三段破碎將磨礦機的給礦破碎到較細的粒度。除了方案3外,一些方案還包括礫石破碎和/或預先篩分(在半自磨之前)。在做最終決定時,應用了以下的標准(其順序不存在主次關系)。
1)每個所選方案增加的費用(使用NPV(凈現值)和IRR(投資內部回收期));
2)技術方面的風險性;
3)與將來礦石資源地是否靠近;
4)可運行性和可維護性;
5)將來擴大的潛在性;
6)職員對每一個加工流程方案的熟悉程度和經驗的積累的多少。
根據上述標准評價,方案1和方案2比其它方案在大多數情況下沒有多大的好處。老選礦廠與未來礦床之間的距離對方案的選擇起了負面影響。盡管方案5滿足了其它所選擇的標准,但由於它具有一些明顯的缺點和自身的技術風險性,所以最初就沒有將它列入最終選擇表格中。在方案選擇研究中,對方案3和方案4進行了較詳細的分析。這兩個方案的研究結果是相近的,僅從經濟(NPV/IRR)方面考慮,選擇了方案4,而拋棄方案3。在考慮所有選擇標准和它們的所佔的權重,對方案4進行了詳細的可行性研究。精度±10%的詳細可行性研究結果表明,方案4不能將操作費用降到預期的值。方案5具有一定的技術風險性,最初一直拒絕選擇使用,但後來對它進行評價。盡管方案5自身存在技術風險性,但由於以下原因,最終還是選擇了方案5:
1)由於不需要為製造新磨礦機而拖延時間,使得項目交付時間表提前很多。聖伊維斯黃金采礦公司以前曾定購了一台新的直徑36英尺的半自磨機,這台半自磨機是由原來的所有者WMC資源有限公司於1997年初為擴建選礦廠設計和定購的;
2)較低的基本投資;
3)在老選礦廠中用直徑24英尺的磨礦機對粗粒礦石進行了試驗,因此應用直徑36英尺的半自磨機的技術風險實際上降低不少;
4)一台半自磨機僅意味著操作和維護一台設備;
5)對選礦廠將來的擴建具有很多優勢。
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設計考慮
為了設計,需要對未來的所有礦石的傳統邦德球磨礦機和棒磨礦機功指數(BWI和RWI)以及JK半自磨機破碎參數進行測定。JK半自磨機破碎參數由改進的落體重量試驗(SMCC方法)測定。用JKSimMet模型對磨礦迴路進行模擬,以對不同的情況進行分析和預測。半自磨機破碎參數如表1所示。
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磨礦機的關鍵風險及對其操作的影響
【過程的不穩定性】所有的大礦塊(破碎的或未破碎的)、旋流器沉砂、重選迴路尾礦、磨礦和重選區域所有溢出物、清洗水以及破碎和泵池的清理物均進入半自磨機給礦中。由於礦漿泵的開啟和關閉,以及一個或多個循環負荷的干擾,會引起過程不穩定。給礦粒度和硬度的變化也會使磨礦過程不穩定。毫無疑問,給礦粒度(F80)、礦石硬度、給礦速率和鋼球添加量對開路半自磨機的操作性能的影響也得到了證實。
因此,勒夫諾伊選礦廠的一段半自磨迴路的這些參數發生大的波動也是合情合理的。在設計階段就注意到這些參數可能有很大的影響。一個固有的不穩定迴路(磨礦處理量和磨礦粒度)會對下游過程起很大的負面影響,從而影響選礦廠的回收率和現金流。這種波動也會對關鍵加工設備(如旋流器給礦泵、皮帶運輸機、礫石破碎機、主驅動系統和隔粗清洗篩)的操作有負面影響。反過來,這將會增加這個設備的維修成本。在破碎機前對給礦進行配礦是不現實的。在破碎迴路和粗粒礦堆場中礦石會發生很小程度的混勻。通過粗碎給礦機也可能會影響礦石的混勻程度,特別是對給礦粒度。
但是,所有這些參數的影響不能替代在原礦襯墊上較好的混合。礦石從采礦場直接運到選礦廠堆存而不進行配礦,一般是根據運輸物料需要花去更多費用。礦石的再運輸費用很容易量化。因此,這些費用是削減成本中最容易被選定的目標。那些不容易量化的費用是那些未混勻的礦石在選礦廠下游處理中所花去的費用。
這需要長時期的辛勤工作,以收集所有相關的資料,找出主要的變數,以證明未混合礦石對分選的影響。聖伊維斯礦石的硬度(以JKSAG參數A*b表示)的分布情況如圖2所示。從該圖可以看出,礦石的硬度在極軟變到極硬的很大范圍內變化,這與給入選礦廠的礦石性質有關。礦石硬度(粒度)的瞬時變化對設備操作員要滿足碎磨產品要求提出了挑戰。
在選礦廠設計中對配礦未提出要求。但是,需要採用以下措施使礦石類型的變化對磨礦的負面影響降到最小:
1)根據給礦硬度和粒度的變化來調節鋼球的添加量,以減少礦石性質變化的負面影響;
2)改變磨礦機的操作條件,如根據磨礦機的總負荷來調節磨礦機的轉速和鋼球與礦石的重量比;
3)應用礫石破碎;
4)對過程進行控制:當所有的再循環載荷返回到磨礦機的時候,給料性質的波動將對磨礦機的負荷、大礦塊含量、循環負荷、旋流器溢流密度、最終產品粒度和分級效率產生影響。因此,使用一個好的控制策略將給料性質變化的負面影響降到最小是很有必要的。
【礦漿積水化風險】礦漿積水化(Pooling)也是一個關鍵風險。礦漿積水化對磨礦機的負荷、磨礦機的驅動功率和磨礦粒度的穩定性存在很大的有害影響。如果操作條件不正確和礦漿提升器設計不正確的話,磨礦機就會在礦漿積水化邊緣條件下運行。設計的焦點放在兩種不同類型的礦漿提升器上:
1)徑向礦漿提升器;
2)螺旋狀礦漿提升器。一些大規格的開路半自磨機安裝了螺旋狀礦漿提升器,據報道說,它有令人滿意的效果。
從設計上來看,這兩種礦漿提升器都有各自的缺點。螺旋狀礦漿提升器需要單一方向的襯板/提升器。盡管它們具有較好的排礦特性,但由於磨礦機單方向旋轉,襯板的消耗量更大。螺旋狀礦漿提升器不允許磨礦機在受載情況下兩個方向運行。這是未來工程學和安全保障所關心的地方。假若有足夠的空間(厚度方向),可以安裝徑向礦漿提升器,徑向礦漿提升器可很好地從磨礦機中排出礦漿。由於磨礦機可以兩個方向模式運行,所以,它們可延長襯板/礦漿提升器的使用年限。
【缺乏一段半自磨機的操作技術專家】為了克服這個風險,要對選礦廠職員廣泛地進行技術培訓。
【勒夫諾伊選礦廠沒有安裝浸出濃密機】依據操作條件不同,磨礦粒度與礦漿密度通常呈相反的關系。為了使這兩個參數都保持在所要求的水平上,需要藉助過程式控制制系統來熟練地操作磨礦迴路。磨礦粒度過粗,會降低金屬回收率,而礦漿濃度過稀,會縮短礦漿在浸出槽中的停留時間,從而降低金的浸出率。應用一個好的過程式控制制策略,可以消除這種風險。
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投產試車
磨礦機濕式試運轉先從全自磨模式開始。鋼球添加量從0%分三段增加,即從4.2%,到6.2%,最後到8.0%(表2)。隨著鋼球添加量的增加,磨礦機生產能力增加。在鋼球最大添加量為8.0%時,磨礦機生產能力可以達到546t/h,這個生產能力僅僅比551t/h的設計生產能力低一點。
如表2中所示,此時排料格子板沒有發生變化。隨著鋼球添加量的增大,大礦塊排出量佔新給礦的百分比逐漸降低。在全自磨模式下,大塊礦的比例是很很高的,經常大於100%。當裝球量達到8.0%時,仍有一半的給礦作為大塊礦石返回到磨礦機中。大礦塊對給礦的百分比在大多數情況下為47%,在8.0%的裝球量情況下,大塊礦石的量為269t/h。這仍然高於設計所規定的目標,但長期這樣運行,對所安裝的礫石破碎機處理能力不一定受得了。在8.0%的裝球量下,大塊礦的量一般以60%偏移量波動。這反過來影響了大礦塊的運輸能力,使大礦塊散落在選礦廠中。當大礦塊排出量超過礫石破碎機處理能力時,它們經常要旁流於礫石破碎機。磨礦機的轉速不能高於9.3r/min,這樣又增大了大礦塊的排出量。太高的大礦塊排出量會堵塞半自磨機排礦篩,或損壞篩面。這也會引起大量的過大礦塊旁流到旋流器給礦斗中,堵塞旋流器給礦管和礦漿泵,從而導致長期的停車。
因此,磨礦機不能在10.4r/min(80%的臨界速度)全速下工作,除非大礦塊量易於控制。較高的裝球荷負可較容易地控制大礦塊的排出量,但其真實的原因是決定於排礦端開孔區域面積,特別是在整個開孔區域中礫石孔所佔的比例。因此將總的開孔區域和礫石孔所佔比例分別降低到7.4%和20%。在這些水準上,大礦塊的排出率減少到28%,使磨礦機的生產能力增加到600t/h以上。
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礦漿提升器
經仔細考慮後,安裝了深度為430mm的徑向礦漿提升器。從多次對磨礦機檢查來看,礦漿積水化一直不算一個會降低磨礦機處理能力的問題。徑向礦漿提升器能很好地將礦漿從磨礦機中排出來。小心的突然停車對磨礦機中礦漿積水化進行了測量。結果表明,磨礦機大多數情況下在礦漿積水化以上或以下水平工作。實際上,突然停止一台負荷和其中礦漿水平沒有太大波動的一段閉路半自磨機是很困難的。不過所做的觀察結果對磨礦機中所發生的礦漿積水化有了一個清晰的了解。磨礦機礦漿積水化到目前為止還沒有對旋流器循環負荷產生嚴重的問題。在試驗的所有條件下,旋流器的循環負荷沒有超過250%。
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磨礦機性能
從磨礦機試車後一直到2006年4月第一次完全更換襯板時期,磨礦機的處理能力如圖3所示。第一個時期描述了由於試車,特別是調試磨礦機排礦端,磨礦機處理能力未能達到設計要求。一旦礫石排礦口和開孔區域問題解決了,磨礦機的處理能力就達到設計生產能力。一直到更換全部襯板時,磨礦機處理能力都能夠保持在設計生產能力之上。曲線第三段代表磨礦機生產能力下降期,這主要是由於破碎機襯板嚴重磨損和礦石硬度增大,較粗的礦石進入磨礦機中引起的。
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磨礦機襯板
除了給礦端中部襯板和外部襯板外,其它所有襯板均表現的很好。在處理2.1Mt礦石後不得不更換給礦端襯板。通過增加提升器高度和加大相對給礦端提升器的角度,來改變提升器的外形。在更換全部襯板時,更換第二批給礦端襯板。在處理完5.6Mt礦石後(15個月的運轉期),更換筒體部位襯板、排礦端襯板和格子板。在將來更換內部襯板時同時對給礦端襯板和提升器的外形再次進行修改。襯板具有較長的使用壽命有兩個主要原因,即磨礦機在較小的裝球量和礦與鋼球負荷比較低的條件下運轉。磨礦機通常在8%的裝球率和28%的總負荷下運轉。
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半自磨機排礦篩
半自磨機排礦篩由Shenck公司供應。篩分機上的前三排是沖擊面板,其餘的是帶孔的面板。帶孔面板是易於自清理類型的。用於運輸的沖擊面板和前四排帶孔的面板不能倖免嚴重的沖擊和磨蝕操作條件,因此很快損壞。這樣使得大量的大礦塊旁路到排料斗中,並將其填滿,堵塞旋流器給礦泵和給礦管。過量的大礦塊的產生導致篩分機堵塞。對沖擊面板和帶孔面板改進後,大大延長了面板磨損壽命,減少了無計劃的停工的時間,這是值得關注的改進。
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給礦粒度的影響
軟的粗粒給礦對磨礦機處理能力的影響比硬的粗粒給礦的影響要小。除去對磨礦機處理能力影響外,它還有其它一些影響。大而黏的礦塊會在運礦槽中形成搭橋,堵塞運礦槽,使磨礦車間停產。實踐表明,破碎細礦石,特別是破碎硬的細礦石是很重要的。給礦粒度對磨礦機生產能力的影響如圖4所示。在上述圖所描述的整個階段內,礫石破碎機均運轉。在此期間,礦石類型沒有什麼變化。因此磨礦機生產能力的影響完全是由給礦粒度變化引起的。在這個階段中,給礦的平均粒度(F80)為131mm。細粒給礦粒度F80為103mm毫米。給礦粒度從131mm變化到103mm,使得磨礦機平均生產能力從533t/h提高到599t/h。
1-給礦量;2-給礦粒度(F80)
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礫石破碎的影響
礫石破碎對磨礦機生產能力的影響實例如圖5所示。礫石破碎機不工作時,磨礦機不能維持高的生產能力。鋼球添加率已經最大化(大約為11%),以此來中和較硬礦石的影響。礫石破碎機不工作期間的特點是,返回到磨礦機的大礦塊量波動大。顯然,在礫石破碎機工作的情況下,磨礦機工作更穩定。在該圖所顯示的整個階段,磨礦機都是自動控制的。將減小磨礦機重量自動控制響應定為控制策略,以增大給礦速率。磨礦機轉速已經達到了所允許的最大水平,所以已經沒有空間再增加轉速了。
在礫石破碎機開啟的情況下,返回磨礦機中的大礦塊的比例開始減少了。這就產生了通過減小大礦塊產生率和磨礦機負荷來增大磨礦機的生產能力。在礫石破碎機不工作的情況下,磨礦機的平均生產能力為482r/h,平均大礦塊率為32%,並且這個百分數波動很大。在礫石破碎機啟動以後,磨礦機的平均生產率達到584t/h,平均大礦塊率降低到27%。
1-給礦量;2-F80
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過程式控制制
磨礦機最初試車的控制策略是最基本的策略。它沒有考慮到邊界、過程變數相互作用及其對過程的影響。磨礦機的操作要求控制室里的操作員精細的監管。從控制點來看,效率是不高的。磨礦迴路的不同部分彼此之間的控制通訊不暢通。給礦機控制、礫石破碎機控制、分級控制和半自磨機控制都是獨立的,且沒有考慮到相互之間的作用。過程輸出變數的相容性和穩定性都不能很容易達到。
這導致磨礦機負荷、生產能力、磨礦粒度和旋流器溢流密度波動很大,因而,對下游加工過程起負面影響。在試車成功後,就需要用更高級的控制策略(MantaControls立方控制技術)來代替磨礦機的初始控制策略。新的控制策略可以大大減少操作員對磨礦機迴路大強度的監管,允許操作員把精力集中到選礦廠其它更重要的任務上。磨礦迴路的控制目標如下:
1)磨礦粒度(P80):最大磨礦粒度125μm;
2)旋流器溢流密度:45%~50%;
3)在旋流器溢流密度和磨礦粒度達到要求時,磨礦機生產能力最大化。由於下游過程的限制,磨礦機的最大生產能力也需要限制。
另外,下列的控制目標由磨礦區域的冶金學家設定和管理,因為立方控制沒有對它們進行設定和管理:
1)不同類型的岩石與鋼球重量比的優化和管理;
2)優化磨礦粒度。這意味著破碎粗粒軟礦石和/或將部分或全部軟礦石旁流於礫石破碎機。
3)在保證關鍵分級目標(P80和旋流器溢流密度)的前提下提高分級效率。
所有的關鍵操作設定值目前都是由冶金學家確定的。過程式控制制的下一步是執行一個更先進的控制策略來不斷地優化這些設定值。
在執行立方控制策略後,旋流器溢流性質改進了。隔粗篩上礦漿波動和溢出現象消除了。下游過程(浸出和吸附)運行得很好,金的總回收率得到提高。
目前,用旋流器壓力和給礦密度作為旋流器的變數,用來控制旋流器溢流密度和磨礦粒度(P80)。為了更好的控制磨礦粒度,需要對旋流器壓力和給礦密度正確設定,並且要在這個設定值左右精確控制。根據操作數據,建立了旋流器溢流密度與磨礦粒度(P80)之間的相反的相關性(圖7)。利用這種關系和控制旋流器壓力和給礦密度,就能夠將磨礦粒度控制在目標范圍內。因為只要P80處在目標范圍內,金的回收率就會變化不大,所以,此時就沒有必要對磨礦粒度進行精確控制。旋流器壓力和給礦密度的立方控制影響如圖8所示。新的控制方式大幅度改進了對旋流器壓力和給礦密度的控制。反過來又提高了旋流器溢流的密度。
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結論
勒夫諾伊公司一段半自磨機試驗投產很成功。所有的設計目標在試車後的短時間內就得以實現,目前磨礦機運轉良好。磨礦機生產能力超過設計能力。在操作條件下磨礦粒度一直變化,但總是在目標范圍之內。勒夫諾伊公司磨礦機的操作情況如圖9所示。正如從該圖所看到的,它比世界上其它的開路和閉路一段半磨礦機的指標要好。
在勒夫諾伊選礦廠,已經根據直徑24英尺的半自磨機操作數據,按比例放大為直徑為36英尺的半自磨機,而不需要進行繁雜的擴大試驗。輸入未來礦石的破碎參數和應用先前對磨礦迴路所建立起來的JKSimMet模型,就可以方便地對磨礦迴路進行設計和廣泛的分析。在詳細設計階段,要是能夠盡早識別磨礦迴路的潛在風險,那麼就可關注這些風險。
需要研究制定新的策略,以便克服這些潛在的風險。礦漿積水化、磨礦迴路的不穩定性、技術和操作專家的缺少、沒有浸出給礦濃密機和沒有礫石破碎機都是風險。假若設計的徑向礦漿提升器有足夠的容量,便能有效地消除礦漿積水化帶來的負面影響。
在分級迴路之後如果沒有浸出給礦濃密機,由於旋流器沉砂返回到磨礦機和分級迴路中,因此磨礦機迴路操作指標(密度和磨礦粒度)會變壞。試車開始時認識到磨礦機的工作曲線是很陡的。這表明,磨礦機試車階段執行的策略是不適當的。因此需要制定一個更高級的過程式控制制策略。
選礦廠所有工作人員(冶金學家、操作和生產人員和電器維修人員)與專家一起來執行這個過程式控制制策略。這對過程是有很大好處的。成功優化的關鍵不僅要有各個方面的技術人員,而且還需要行政人員對此接受和承認。這樣可確保每個人都能對過程優化做出貢獻,並且一開始對此就有信心。
很多過程式控制制系統不是在過程現場設計的。控制系統設計好後作為黑箱系統來執行。操作員和選礦廠技術人員(冶金方面、電器和儀表方面人員)或許不能很好了解它們是怎麼工作的。當系統開始頻繁的出問題的時候,他們不能及時維護來解決這些問題。人員積極性的受挫使這些系統更容易失效。
執行一個好的控制策略,就會消除過程變數的波動。通過執行專家控制系統(已有的或立方控制系統上自帶的),過程帶來的利潤可能更多。選礦廠的冶金過程的優化是很重要的,因為過程式控制制不僅產生所要求的結果。將來完成以下方面的工作會給過程帶來更大的利潤。
1)對礦山到選礦廠進行優化,其中包括爆破破碎和執行原礦配礦策略;
2)執行專家控制系統,連續對過程設定值進行優化;
3)使用新型在線礦漿密度儀對旋流器溢流密度進行控制。
位於澳大利亞卡姆巴爾達的聖伊維斯金礦山勒夫諾伊金選礦廠一段半自磨迴路的投產與優化
——Y·阿塔索伊等
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——原文發表在微信公眾號《四方談》(微信ID:WorldMining,《四方談》原名《礦業澳洲》)
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巴瑟斯特(澳大利亞歷史最悠久的內陸城市)。塔姆沃斯是澳大利亞鄉村音樂的首都。牛肉之都羅克漢普頓。最大的熱帶城市湯斯維爾。世界羊毛之都沃密爾頓。凱恩斯(外國遊客第二多的城市)。達爾文是澳大利亞多元文化的首府。巴拉臘特(澳洲最著名的金礦產地)。