波盖拉金矿.pdf

／ ， ∞ }e ， R 、 波盖拉金矿脯 芳 ，R 、 复 菊 波盖 拉金 矿是至今发现的最 富的金矿之 一 。生产 的第 一年 即1 9 0 0 一 l 9 9 1 年度 ，原矿 平 均品位为6 4 g l L ，1 9 9 2 年仍 为3 6 g l t 。这一 年共处理矿石 1 0 6 ． 7 F f 吨 } 产 出了1 4 8 ． 5 万O Z 的金，成本 为 1 2 6美 元 ／ o z， 1 o z 3 1 ． 1 g 也就是大约每天i 0 0 万美元的利润。 1 9 9 3 年3 月2 3日波 盖拉金矿生产 出 了第 1 O O t 黄金 ，这 些数 据无论怎样说都 是惊人 的。该 矿品位远远超过 阿散 帝 A s h a n t i 或 其他 任何矿 山 除局 部的富矿 体 外。现在 资 产投 资 已超过7 ． 5 亿美元 。 谈 矿原矿 品位在逐渐下 降 ，1 9 9 3 年金平 均品位为2 9 g ／ t ，其部分原因是由于 较 富的 地下矿石被 露天开 采的低品位 矿 石 贫 化所 致 。露 天开 采始 于1 9 9 2 年末 ，到 1 9 9 3 年1 1 月 4 A 期扩建 工程 完成之后，选矿 厂 处 理量将 达到8 5 0 0 t ／ d 。 所有 这些成绩都是在短短 的三年时 闻里 取得的，该地区是世界最偏僻的地方之一， 高山峻岭，且为稠密的温带雨林，离最近口 岸拉俄 L a e 也有 6 5 0 k m左 右 距 离 ，后勤 工作 也很困难 ，由于棘 手的 地质技 术问题使 建设受阻 。山体 还在 不断 地滑移。覆盖在 当 地基岩上的沉积物达5 0 m厚 。许多地方的 壤经测量正在以每年数米的速度滑动。这一 特殊 问题 已在胶带输送和 废石堆建 设区域找 到 了一 些可行的解 决措 施。 1 波盖拉金矿的发现 波盖 拉位于 印 加 E n g a ～ 5 8 一 省 内，距东 岔 南方向的 巴布亚 新几内亚中 心高原的 主要城 镇哈根 Ha g e n 空 中 距 离 1 3 0 k in,陆地 距离约2 2 0 k m。该地区属 山 脉 地 带，被茂 密 的森林覆 盖着 的 山峰高达3 8 0 0 m。 山谷 地 带居住人口高度密集 有2 4 5 万人生 活 在新 几内亚高原地区，生活主要依靠农业，将 森林伐掉，长时期种植蔬菜园。矿 山本身跨 在 山背地带，高度从2 2 0 0 m2 7 0 0 m。温度 变 化 在 l 0 。 ～ 2 5 之 间，年 平 均 降 雨 量 为 3600 ra m 。 1 9 8 4 年矿床的发现改变了 该 地 区 的命 运。1 9 8 4 年以前，所有的勘探工作都是沿着 一 系列贯穿南北的矿脉进行的。7 号 高 晶位 带 是沿诺曼那 Ro a ma n e 断 层发现的 ，该 带贯穿东西沿山背删面延伸，且向南倾斜大 约7 5 。 。 超过4 5 m的钻孔得到 的晶位为 1 5 g ／ t 。 1 9 8 5 年 l 2 月 ，在接 近7 号矿体 下盘 处开 始打 一 勘探平硐 ， 便于 地下 钻孔。矿 山于1 9 8 9 年5 月开始建设 ，并于 1 9 9 0 年 9 月投产 。 波盖 拉金矿在其投产 的第一年 从一期选 厂 中生 产的黄金超过 1 0 0 万 OZ ，一 期 选厂 包括磨 矿 、浮 选及浮 选精矿 氰化。那时还没 有高压釜处理难选矿石 ，选厂处理量为1 8 5 0 t ／ e ，金的原矿平均品位为6 6 g ／ t ，但回收率 只有6 9 。 产 出 黄 金 的收入就用于 扩建 。 浸渣被 贮存在一 个铺有P VC 材料的 池子中等 持再处理。作为二期扩建工 程 的 一 部分， 1 9 9 1 - 8 月有了台高压釜投入生 产，高 压釜 的给矿为新精矿和回收的C I P尾 矿 的 混合 料，硫化物 的氧化率平均达9 8 ，金 的回收 有色矿 山一1 0 5 ， 1 山 一 矿 一 卜 7 ％ 国 ～ 维普资讯 率达到9 O 。 三期扩建工 程于1 9 9 2 年8 月 完 成，处理 能力达到4 7 0 0 t ／ d ，其中增加了半 自磨／ 球磨 回路 ，并 增加了浮选能力 。 4 A 期将扩建 到8 5 0 0 t ／ d ，在1 9 9 3 年1 1 月 完成，其中包括一台第二 段 球 磨 机，斯凯 s c a t s 破碎机和第4 台高压釜的安 装，增 加供氧能力和l 台气体涡轮机。所有 的 电力 均 由哈德斯 Hi d e s 气田的气体涡轮 机供 给，该气田位于矿山以南7 5 公里处。 2 地质与储量 矿 山的主要金 矿体 7 号带金矿 床 是 以变 质 的沉积岩为基质的浅 成热 液矿体 ，并与浸 入闪长岩共生，沉积岩有两种类型黑色沉 积岩 和蚀变沉积岩 。黑 色沉积岩 由泥岩 和粘 质砂岩构成。粘质砂岩有轻微蚀 变，其结构 非 常弱，蚀变 沉积 岩经过 了更广泛 的变 质作 用，形成结构足够弱的变质岩。浸入闶长岩 由许多单个岩株和矿脉构 成，常 常 呈 气球 形，矿化作用正 是集中在这些 岩体 周围 。 四种 主要 矿化类型如下 1 与阿锌矿、方铅矿和黄 铁 矿共生 的低品位金矿物， 2 粗粒含金黄铁矿， 3 细粒含金砷黄铁矿， 4 高品位自然金和角砾岩矿中的琥 珀 金 。 后者是从地下采出的主要矿石类型，露 天矿采出的矿石包括所有矿石类型。 地下矿 主要集 中 在诺曼那 断层 带 ，该带 走 向长4 k m，1 2 m厚，大约有 l k m被 矿 化。 目前的采矿是 在该矿 带约 3 5 0 米 长的 地 段上 进行的，其他主要地下结构是上盘剪切带， 呈次平行，倾角8 5 。 向北倾斜，并 贯 穿2 8 和 3 l 中段 之间的诺曼 那 断层 ，下盘沿西北方 向 1 5 。 与诺曼那 断层 呈八 字形分开 。 1 9 9 2 年 9 月估计总资源储量 为1 ． 1 8 亿t ， 金品位4 ． 7 g ／ t ，边界品位 为1 ． 5 g ／ t 。1 9 9 3 年 1 月 1日确定 露 天矿 储 量 为 4 5 6 3 万t ，品 位为 5 g ／ t ，坑 内矿储 量 为5 0 4 万 t ，品 位 为 1 5 ． 2 g ／ t 。但该矿储量仍在大 规 模增加，尤 其是地下矿。1 9 9 3 年 6台金钢钻机将从地面 和地下打 出5 0 k in的钻孔，将有更多的 勘 探 公司注视着这单一的资源。 3 地下采矿 地下 采矿量 占选厂处理 量 三 分 之 左 右，目前在沿诺曼那断层走向3 5 0 m长 度 上 以及垂直2 4 O m范 围内采 矿。通 过 两个平 峒 进入矿体，第一个是2 8 水平 海拔2 2 8 0 m 上的平峒，另一个是4 O 水平 海拔2 4 O O m 上的平 峒。从l 8 水平到4 O 水 平 有 8个 主 中 段 ，中段 间距 为3 O m和5 0 m。永 久 巷道 的 主 要 支护是 中心 距为1 ． 5 m的灌浆锚杆 。 采矿 方法主要采用上 向分层 采矿法 ，当 地叫做改进的垂直后退式采矿法，在上盘和 下盘巷 道之间设置一 组矿房 ，这些巷道 间距 为1 5 5 0 m。根据距离，在给定采区内 布置 几个矿房 。矿房 沿走 向宽 1 6 m，垂 直于走 向 平均 宽2 O m， 高度为3 0 m。矿 房进 路是凿岩 和出矿水平上的一条横巷。用于爆破的初始 自由面是矿房 中央的天井 钻孔， 然后由Ta m r o c k S o l o 1 0 0 6 凿岩机打一系列 扇形孔，这 些孔分几个 水平 高度 爆破。 一般s O m高的矿 房 需要 3次爆破 。 第一期矿房开采并回填后，接着开采相 邻的中间矿柱或第二期矿房。矿 房 顶 板 靠 l O m长，直径为1 5 ． 2 ram的 全 孔灌浆双锚杆 支 护。全矿 每天需要3 O O O t 充填 料，有 两个 地下充填站，在此处破碎的废石与水泥浆进 行混合。经过破碎的废石粒度为1 0 0 一1 0 0 mm，2 5 一1 0 mm， 由皮带运输机送 到4 0 中 段平 峒的充填 站，分批混台好 的5 5 的水泥 浆用泵扬送到充填卡车装载点上部的第二个 漏 斗 中。 装载 时 ， 集料漏 斗和水混漏斗 同时打 开以便边装车边充分混台。水泥浆添加量为 5 。用安装有特殊边缘的埃姆克 E I MC O 波盖拉金矿 K e i t h R ． S u t t i l l 一 5 维普资讯 2 6 ，4 3 0 卡车，可以减少撒料，用于充填料 和废石 运输。 4 提升机和胶 带输送机 从矿房 采 出的矿石 由爱尔芬斯 图 Ei p h i n s t o n e 遥控铲运机运到 矿石 溜井 中。矿石 经 过1 0 6 7】 2 1 9 ram库 肯 k u e k e n 颚 式破 碎机破碎后，然后通过MMD 筛进行筛分。 筛 分后通过 由湖岸 L a k e S h o r e 设 计 的 富 力克斯 沃 F l e x wa l 1 垂直胶带 提升 机 ，提 升 2 0 0 m的距离送到 地面 。 在世 界上 这是在 地下安装的第一 台连续 垂直 胶带提升机 ，在这 样一个遥远 的地区这 是值得重视的举措。提升机 由 两台1 5 o k w 电 机驱 动，提 升能力为 3 5 0 t ／h 。胶 带 速度为 2 m／ s ，并有可能 增加到5 m／ s 。胶 带 操作并 非没有 问题 ，主要是 由于设计考虑不 足，还 需 要改 进，但系统运行时情 况很好 。 克 服恶劣地面条件的好办法 之一是 采用 灵活的 长距离地面胶带运输机 ，该机把矿石 从提升机 送到破碎车 问，然 后再把充填 料进 回矿 山。该胶 带机 沿瓦路瓦利 wa r u a r i 山脚 运行 ，山脚被 山上 冲下的沉积物覆 盖， 沉积 物 以每年 数米的速度增 长，该 区域在露 天矿 的下方紧 靠 露天矿 的边缘 ，废石 和枯草 木使 得沉积物 更易于 以较快的速度 滑移。 已 经 发生 过两次较 大的滑移。 在 这种情 况下固定常规胶带机 简直是不 可能 的。因此解决方法是 通过一系列连接 的 浮 箱支撑胶带运输 机。这些 浮箱有效 地浮在 不稳 定的地面上 ，当下面的地面移 动时胶 带 运输 机也移 动，并 定期地顶 回成近似直 线状 态。 两条胶带 矿石 向上 行和 充 填 料 向下 行 由支架支撑 ，支架能够在垂直面 上移 动 以适应水平 方 向的位移 。 露 天矿也 同样存在类似 问题 ，废石场 的 地基必须经 过工 程处理 ，清 除掉沉积物 ，露 出基岩 ，空的地方 以硬 岩石 回填 。在 斜坡上 每 隔一 定间隔做一组加 固层 ，有 效地稳定了 它们上部或下部的沉积物，然后度石堆积在 这些 加固物 的顶 部。 5 露天矿 露 天矿 的出矿量 占选厂处理量 的三分之 一 左 右， 这一 比例 在1 9 9 3 年底 将增加到 5 0 ％ ， Au 品位在 3～1 3 g ／ t 之 间，含s O 。 5 ～ 2 ， 平均 A u 品位为 7 g ／ t 。 随着 矿 山的 不断开 采， 品位也将不断下降。边界品位是根据成本计 算公 式及硫 品位确定的， 因为 进入 高压釜 的 硫含量 限制着 选厂的处理能 力。采矿 台阶一 般为1 0 m，必要时也 采用5 m作为 1个 台阶。 有 2台英 格索 尔兰 德 I n g e r s l l -- Ra n d 钻 机 ， 1台为DM4 5 型 ，另1台为D M2 5 -- S P H 型 ，均安 装1 6 5 c mDTH钻头 ，可 以完成所有 的生产钻孔 工作 。爆破 孔之 间的 品 位 控 制 孔，其钻孔 工作 是 由塔姆 洛克 Ta mr o c k i 0 0 0 完成 的。装载设备 为z利 勃海 尔 L i e b h e r r 9 9 4 、9 7 - t 挖掘机各 2台 及 1台凯特 C a t 9 9 2 c 轮 式装 载机。运输 栗 用 1 6 台凯 特 C a t 7 7 7 卡车。废石被运到露天矿坑西 边经过处理 的堆场 ，而 矿石 则被运 到 I U 下入 破 碎 机 。 破 碎设 施具 有 高度灵活性 ，并且 包括 一 个专 门生产充填 料和建 筑集料厂房。 破碎后 的坑采矿石 由灵活的地上胶带运输机直接输 送到容量为 4万t 的矿堆。 露采矿石 经 过 1 台 1 0 6 7 mm福勒 F u l l e r 旋 回破碎 机破碎后 ， 由胶带输送 机送到粗矿堆 。既 接受坑 采矿石 又接受旋回破碎机产品的第一条胶带是可逆 的，使得地面或坑 内来的废石 均可被转送到 集 料厂 ， 集 料厂 生 产 一1 0 ram、 一2 5 1 0 ram、 一 1 0 0 2 5 mm 种产 品。 6 选矿 整 个选矿工艺 由以下作 业组 成磨矿 、 硫化矿浮选 ，氧化 、逆 流洗 涤 C C D和炭 浆厂 中回收金 见 下图。 氧化 回路处理成 本 大约 占选厂 的6 5 ，它是整个工 艺操作 的 有色 矿 L l l 一1 9 9 5 维普资讯 回收金 流程 图 关键 。i 9 9 0 年时 ，选 厂安装 了重选 回路，但 从没 回收到预期那 么多的粗粒金 ，现在 已不 再使 用。 磨矿采用常规半 自磨和球磨回路，磨矿 细度为8 O 一i 0 6 m，磨 机为 福 勒 8 ． 5 m x 3 ． 7 m半 自磨 机 ，功率4 i 0 0 k w，钢球 充填量 为 2 ，其 排矿端 安装 l台筛 孔l 2 mm振 动 筛 ，筛下 产 品 给 八 4 ． 2 7 m6 ． 7 m、功率 2 2 4 0 k w的球磨 机 中闭路磨 矿，矿 浆 经 过大 约2 k m自流到浮选厂缓 冲槽 中。4 A期扩建工 程安 装了 l台0mn i c o n e 破碎机 以 处 理 半 自 磨 机 S A G的筛上产 品，且 第 2台球 磨 机 正在安装 中。在 浮选车 间，选用 自 然p H值 ， 戊基 黄药和起泡 剂进行硫化物混台浮 选，硫 化 矿浮 选给矿 中硫品位为 2 一 3 ，精矿 中 硫品位为 9 ． 5 ～ l l 。9 ． 5 的含 硫品位 是 保证 高压 釜 中 自然 反应 所需的最低 品位 。 浮选采用两排维姆科粗选槽，没有扫选和精 选 ，浮 选精矿通 过选厂一段 球磨 开路再磨 至 8 O ％ 一3 8 m，浓缩到6 O ％浓 度 ， [ hC e h o正 排量 泵扬 送到 一 个3 2 0 0 m。 贮 槽 共 4个 中，高压釜的给矿也采用同样的泵。大容量 的贮存槽 可 以保 证氧 化 回路的恒定给 矿，并 且使得 混合 料有 恒定的含硫量。 7 高压釜操作 氧化 回路的第一段 由 串联的3 台4 0 0 m。 的 不锈钢碳 酸盐反应槽 组成，在槽 中新的矿浆 与从高压釜 排 出的酸性循 环矿 浆混台。循环 液体 减少了氧的消 耗，并 通过 溶解 给矿中碳 酸 盐分散氧化过程 中形成的元 素硫改善了氧 化动力学，并且有助于加热给矿矿浆。循环 率一 般为新给矿的3 O ～3 3 ％，这取决于硫 的 给入量 。给矿 中硫的含量 越高，所需的循 环 率也越大。 在 碳酸盐反应 之后，矿 浆用泵送到 高压 釜 中，一般给浆 速度 为 5 3 t ／h ，矿 浆 浓 度 5 O ，温度 3 5 3 。共有 3台高压釜 第 4台 正在安 装 ，规格为 4 m 2 7 m，端 部为半 球 形，壳体 由3 8 ram钢板做成， 内 衬6 ram厚 铅 板和两层耐酸砖 。每 台高压釜 有五 个砖墙 隔开的室， 四个标准 室和一个 长的给矿室 ， 波盖拉盘矿 Ke i t h n． S u t t i l l 一 6 1 维普资讯 骆矿盔一夯为兰桔。七／ 卜 室中 每个都装有1 台艾卡特 E k a t o 1 1 0 k w 搅拌器，氧 气 喷 管及水或蒸汽的供给装置。 一 般的操作条件为温度l 9 4 ℃、 压力1 8 0 0 k p a ， 压力通过气体排出管上的陶 瓷阎控制， 温度由水的添加来控制，水的添加量 由各室 中的温度来控制，平均为5 ． 5 m ／ h 。氧 气消 耗量由排出废气中的氧含量来控制，平均每 台高压釜耗氧4 3 0 0 k g ／ h ，其 中 大 约9 0 被 消耗掉。 加压氧化后的矿浆经过一个筒式陶瓷调 节阎排到泄水腔内陶瓷鼓风板上，在这里加 入过量的水以冷却矿浆，因而也减少了穿过 调节闫的泄水。 8 浸出和碳浆吸附 高压釜的排料在两台 3 5 m的高 流 量浓 缩机中冲洗后，给入六台串联的搅拌槽中氰 化浸 出，石灰加到第一槽 中，氰化物加到第 二槽中，氧化的矿浆是极其粘稠的，必须稀 释到2 5 的浓度后浸 出。浸出后的矿浆浓缩 到4 5 的浓度 ，浓缩 机溢流 穿过岩吸附拄 ， 底流用泵扬送到岩吸附回路。九台碳浆吸附 槽都安装有德里克 D e mc k 桥筛，活性炭 由提岩泵输送。金在 1 4 0 ℃和4 0 0 k p a 压 力 下 从 活性炭上解 吸，解 吸 的贵液用 泵送到 电积 回路 ，在那里金和 银被 电解沉积到不锈钢 毛 阴极上。金泥周期性地进行洗涤、过滤、提 纯除去水银，然后铸成7 0 0 O Z d o r e 金锭，浸 出与碳浆吸附的总回收率为9 5 9 尾矿处 理 该地区多山的地形和地面的不稳定性， 使常 规尾 矿坝 的修建 变得不 可能 。 因此 尾 矿 在 经过 处理 之后 被排入河中 ，业 已表 明还 是 一 种十分安 全且可行的排放 办法 。 由于该 地 区的雨水和自然腐蚀极强，因此山洪具有高 曲目体承载能力。由于尾矿所产生附加固体 承载量在排料点平均只有 自然固体承载量的 1 0 ％，故位T2 0 k m的下游河中，差 别 几乎 探测不到。排 科的p H被连 续 监 测，氢化物 浓度定 时测定，并且定期对河 流下游 进行取 样，以保证金属含量不超过环保的要求。 尾矿排 放前要经过三段处 理。第一段 把 C I P 尾 矿和C C D浓缩机溢 流进行 混 合，在一 管式反应器中加入硫氢化钠进行处理，以沉 淀可溶性的汞，使其成为硫化汞，并破坏残 余的氰化物。 第二段 将管式 反应 器的排料与浮选尾矿 进行混合。在此处矿浆还稍带酸性，残余的 碳酸盐被溶解，成 为p H值 为 4～4 ． 5 的 矿 浆。 最后一段，矿浆用石灰中 和 后 排 入河 中。 1 O 展望未来 1 9 9 3 年1 1 月4 A 期扩建工程 完 成 后，选 厂规模将达到8 5 0 0 t ／ d 的处 理 量，这将保证 波盖拉金矿的合资者在原矿品位有所降低的 情况下仍然可以得到高的收入。 庞大的5 0 k in 钻探计划 同样被 期望能实现并有 助于坚定将 来的规划。目前，露天矿开采 扩 建 正 在计 划，露天与坑内联合开采 的 许 多 方案也正 在 考 虑 中，诸 多因素如废石堆场的可利用 性等，在作出决定时都需要考虑。不管方案 如 何，这几 年每 日平均1 0 9 万美元的 利 润则 是大家都关心的好消息。 夏菊芳摘译自 E＆MJ 1 9 9 3 ， 1 1 2 4 3 1 杨 松荣 校 责任编辑肖泽铭 有色矿mt 9 9 5 维普资讯