广西大厂锡矿X号矿体矿产资源合理利用研究－－工业指标优化和综合利用研究.pdf

第 2 6 卷 第 1 期 2 0 0 1 年 2月 昆明理工大学学报 J o u r n a l o f Kt m mi n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T mo t o g y V。 l 2 6 No ． 1 Fe b ．2 0 0 l 广西大厂锡矿 x号矿体矿产资源合理利用研究 工业指标优化和综合利用研究 洪 托， 秦德先 昆明理工大学国土与资源工程学院， 云南昆明6 5 0 O 9 3 摘要 笔者应用地质统计学的理论和方法对 x号矿体 开采技术指标进行 了研 究． 并与广西地勘 公 司2 1 5地质队提 出的 x号矿体工业指标进行对比． 认为采用综合地质品位来圈定矿体和计算 储量可使 x号矿体贫矿 变富矿， 小矿 变大矿， 对充分合理利用资源， 减少资源损 失， 保护环境， 保 持矿 山可持续发展 ． 意义重 大． 关键词 广西大厂锡矿 ； 矿床数 学经济模型； 矿产L f - 业指标 ； 矿石综合利用 中图分类号 P 6 2 8 ． 2 文献标识码 A 文章编号 1 o 0 7 8 5 5 X 2 0 0 1 0 1 0 0 6 0 4 0 前言 x号矿体是大厂锡矿最大的矿体． s n 金属储量约4 0万t ． 约占大厂锡储量的4 0 ％． 除含 s n 外． 还伴有 P b ， Z n ， Ag ． s b ， ， z n ， c d ， G a等金属， 具有巨大的潜 在经挤价值， 是华锡集 团公 司下世纪 的主要开采 对 象． 如何有效利用和开发 x号矿体． 减少损失， 降低成本， 提高开发的社会经济效益， 是当前华锡集团面临 的主要课题． 近年笔者承担了国家九五攻关课题“ 广西大厂锡矿 x号矿体富集规律研究” ． 在矿床成因规 律和工业利用方面获得 了 ’ 一批新成果 本文就是其中的一部分． 1 x号矿体的地质与勘探概况 x矿体产于大厂倒转背斜北西倾没端偏北东翼， 赋矿地层为上泥盆统榴江组下段 碍 硅质岩， 受近东 向的次级指状褶皱群控制 矿体总体上呈似层状与地层整合产出． 走向近东西或北西西， 倾向北或北北东． 这类矿体主要由纹层条带状和细脉 网脉 状两类矿化组成 x号矿体是 6 0年代广西勘探公司 2 1 5地质队发现井勘探的． 勘探结果据冶金部 1 9 6 5年 6 5 冶字 3 7 6 号文， 大厂矿务局 s n的工业指标为 边界 品位 0 、 1 5 ％， 最低工业品位 0 ， 3 0 ％， 当 Z n高， s n低时， 含 z n ≥ 3 ％的最低工业 品位 ； 用传统方 法计算储 量结果 为 ABCD级 s n储量 3 3 ． 8 3 6 2万 t ． 平均 品位 O 、 7 7 ％， z n 储量9 2 ． 4 1 9 4万 t ， 平均品位 2 ． 1 O ％； P b 储量 1 4 ． 5 0 3 4万 t ， 平均品位 0 ， 3 3 ％； S b 储量 1 1 ． 5 8 5 8 万 t ． 平均品位 0 ． 2 6 ％． 2 矿床数学经济模型建立 运用地质统计学、 数学地质等边缘交叉学科的理论和方法． 结合 电子计算机等新技术手段． 对 x号矿 体进行了创造性的研究， 研究工作分述如下 2 ． 1 原始数据统计分析 收集 了 ’ X号矿体历年来约 5 1 6个探矿工程， 2 5 0 0 0件样品， 9 0 0 0 0个化验数据及其三维坐标， 按 2 ． 5 m 的固定支撑进行了 ’ 组合， 并对组合样进行 了 ’ 基本统计分析， 组合样统计结果表明 区域化变量 s I1 、 P b 、 z n 品位数据皆服从对数正态分布， x号矿体中 S n ， P b ， Z n品位变化极不均匀 * 收 稿日期 2 0 0 00 60 2 基金硒 目 国家 九五科技攻关课 题 编号 9 6 一u9 0 l 一0 l 一0 1 研究成果之一 第一作者简介 洪托． 男， 1 9 7 1 年生． 河南， 讲师． 硕士． 主要研究矿业经济 维普资讯 第 1期 洪 托， 秦德先 广西太厂锡矿x号矿体矿产资源充分合理利用研究 2 ． 2 数学模型的建立0 ．3 4 根据 X号矿体形态产状特点， 分别对 S n ， P I 】 ， Z n计 算 了 ，0 ， 9 0 ‘ ， 1 4 2 ‘ ， 5 2 及垂直等五个方向 的实验变异 函 ．2 4 数， 并进行了各个方 向变异 函数 的套合 和理论拟合 各0 ．2 4 3 变异函数曲线均为跃迁型 瞬变型 ， 故 用球状模型进行 ；0 】 了 理 论 拟 合以 S n 为 例 ， 实 验 变 异 函 数 曲 线 和 拟 合 后 的 变异函数曲线如 图 1 ， 各方 向变异函数套 合后的理论模 0 n 7 型为下式 o 0 3 『 0 ， 。 。 O , 1 8 。 1 6 3 3 ah 一 3 3 通过变异函数计算， 得到 s n ， P b ， z n 模型参数如表 1 表 1 锡、 铅、 锌变异 函数参数表 国 1 锡平均变异函数曲线 注 A． 极限变程 块金常数C 跃 迁常数C 基态 对 S n ， P b ， Z n 模型参数进行 了 ， 交叉验证， 结果表明实际值与估计值相对误差在 5 ％以下， 说明效果较 好 2 ． 3 品位估植和储量计算 在获得以上参数的基础上， 以l O m 走向 l o re 倾向 2 ． 5 m 厚度方向 的单元块为单位对 x号矿 体进行了S n ， P b ， Z n品位估值和包括 s n ， P b ， Z n 的综合地质品位计算， 结果如表 2 和图2 3 工业指标优化和综合利用 据2 1 5 队勘探报告， 在圈定x号矿体时． 主要考虑单 s n 品位指标． 因x号矿体是一多金属矿体， 故这 种圈定矿体的方法很不合理 为 了 ， 研究这个问题， 我们提出了采用矿石 的综合地质品位来圈定矿体和计算 储量 ． 所谓综合地质品位， 是指矿石中主金属元素品位与计价的伴生金属元素晶位换算成的主金属元素品 位之和 在确定伴生金属元素与主金属元素的换算 系数时， 采用了“ 盈利法” ， 该方法除考虑 了各伴生金属 元素不同的采、 选、 冶回收率外， 还考虑了 各自的市场价格和生产成本等因素， 因此。 普遍认为这种确定伴 生金属元素与主金属元素 的换算系数的方法是评价多金属矿床较合理 、 较全面的方法 具体到 x号矿体， 计算了铅 、 锌、 锑 、 银、 铟、 镉等 6种元素的品位换算系数， 结果依次为 O ． 2 1 2 6 5 0 6 1 1 ． O ． 2 9 2 7 5 5 ， O ． 3 8 1 0 0 5 维普资讯 8- 昆明理工大学学报 第 2 6卷 注 当锡金属量 平均品位 s n ， P b ． 的金属量 平均品位 折台成 s n 的金属量 平均品位 ， 金属量 t X1 0 t ． 品位 ％ 图 2 X号矿体 2 0 1剖面 s Ⅱ品位分布图 通过换算系数后， 就可以将克立格方法估计出的单元块 的 s n ， P b ， z n等元素的品位换算成综合地质 品位 当锡品位 ， 再与 当前的盈亏平衡地质品位 比较， 作出经济评价 ． 用这一综合地质品位， 以不同边界品位计算 _r 相当于s n 的金属量和平均品位， 结果如表 2 ． 将 2 1 5队提出的x号矿体各项指标与表 2 的结果对比， 可以看到 按 2 1 5队， 当边界品位为 O 。 1 5 ％时， 整个 x号矿体 S n金属量为 3 3 ． 8 6 2万 t ， 平均品位为 0 、 7 7 ％； P b 金属量为 l 4 ． 5 O万 t ， 平均品位为 0、 3 3 ％； Z n金属量为 9 2 ． 4 2 万 t ． 平均品位为 2 、 1 0 ％． 按地质统计学方法计算的单 s n 、 单 P b ， z n 结果， 当边界品位为 0 、 1 5 ％时， 整个 x号矿体 s n金属量为 4 O 、 6 3万 t ， 平均品位为 0 、 5 1 1 ％； P b金属量为 2 6 、 9 5万 t 平均品位为 0 ． 4 8 3 ％； Z n金属量为 1 7 2 、 3万 t ， 平 均品位为 1 ． 8 7 4 ％ 按综合地质品位计算 的结果， 当边界品位为 0 ． 1 5 ％时， 整个 x号矿体相当于 s n的金属量为 9 9 ． 2 7万 t ， 平均品位为 0 、 9 3 8 ％、 维普资讯 第 1 期 洪 托， 秦德先 广西大厂锡矿 x号矿体矿产资源充分台理利用研究 -9 若按矿山提供的技术经济指标， 计算 出当前的综合矿石盈亏平衡地质品位 1 ． 3 2 2 ％来看， 如果象过去 那样只考虑 s n单金属， 按原定工业指标， 应用传统方法与地质统计学方法 以 0 ． 1 5 ％为边界品位圈定的 x 号矿体储量分别为3 3 ． 8 6 2万 t 、 4 0． 6 2万 t ． 平均品位分别为 0 ． 7 7 ％． 0 ． 5 1 1 ％． 为一大而贫的矿体． 仅有“ 孤 岛状” 的小矿体能达到开采标准； 若 s n ， P b z n 综合地质品位为标准， 则情况大不一样， 若以 1 ． 3 2 2为工 业晶位， 则对应的边界品位 为 O． 6 1 ％， 储量 为 8 3 ． 6万 t ， 根据 x号矿体选矿扩大样 品试验， 包 括 s n ， P b ， z n ． s b 在内的矿石综合地质品位为 1 ． 624 ％． 如果加上 I n ， G a ， a g ， 综合品位还更高一些 也就是说， 如果考 虑s n ， P h ． z n 的综合利用， s n 品位为0 ． 4 7 ％时， 综合矿石品位已达最低工业平均品位， 如果再考虑 I n ， G a ， A g的回收值， 品位还可再降低， x号矿体为一大而富的矿体． 还可看到， 当用综台矿石盈亏平衡地质品位1 ． 3 2 2 ％来计算储量时， 按表2单 s n 计算结果， x号矿体 锡储量为1 6 ． 2 万 t ； 按表2 综合地质品位计算结果， X号矿体当锡储量为8 3 ． 6万t 可见， 站在综合利用的 角度， 可使 x号矿体贫矿变富矿， 小矿变大矿， “ 孤岛状” 的间断小矿体变为连续的大矿． 对充分合理开采 和利用现有资源， 减少资源损失和对环境污染， 保持矿山可持续发展， 意义重大． 参考文献 [ 1 ] 秦德先， 陈健文 ． 广西大厂超大型矿床喷流成矿的地质地球化学 英文 ． 国际三十届地质大会论文集[ c ] ， 海洋出版 社． 1 9 9 6 ． 4 9 5 --4 9 8 ． [ 2 ] 秦德先， 陈健文 ． 广西大厂锡矿床矿床地质与成因[ J ] ． 有色金属矿产与勘查 ． 1 9 9 8 ． 7 3 l 4 6 ～1 5 1 ． [ 3 ] 蒋志著 ． 矿床效益估计的理论和方法[ M] ． 北京 地质出版社， 1 9 9 5 l 0 l ～1 2 0 【 4 ] A． G J O UR NE L , C H． 】 ． HUI J B RE G q S , MI NI NGG E O bA TI S T l C S [ M] ． L o n d o n Ac a d e mi c P r e s 1 9 7 8 ． 1 5 ～1 1 8 ． 0n Mi H e r a l Re s o u r c e Ut i l i z a t i o n o f No ． X Or e I ， 0 d y i n Da c h a n g T i n De p o s i t i n Gu a n g x i P r o v i n c e Re s e a r c h O F 1 I n d u s t r i a l Fa c t o r s 0。p t i mi z a t i o n a n d S y n t h e t i c a 1 H 0N G T u o ， QI N D e - x i a n T l 1 e F a c u l t y o f L a n d R e s o u r c e B1 g i n n g ． Ku r a n in g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Ku n m i n g 6 5 0 0 9 3 ， C h i n a Ab s t r a c t r e e l e d b y t h e t h e o r y a n d me t h o d s o f g e o s t a t s t i c s ． we h a v e r e s e a r c h e d i n d u s t ri a l f a c t o r s o f No X o r e I x x t y i n Da c h ang t i n d e p o s i t wh i c h l o c a t e d i n Gu a n g x i P r o v i n c e ， a n d comp a red t h e f a c t o r s wi t h t h o s e a d v i s e d b y 2 1 5 G e o l o g y Gr o u p Th e o r eb o d y c a n b e c o me l a r g e r a nd ric h e r b y us i n g t he s y n t h e t i c ma r g i r ml g r a d e ． Th e n i t i s als o i mp o r t a n t t o l l s e s y n t h e t i c ma r g i n a l g r a d e o n p r o t e c ti n g e n vir o n me n t s an d k e e p i n g s u s t a i n a b l e d e v e l o p me n t s ． Ke y wo r d Da c h a n g t i n d e p o s i t i n Ga u n g x i P r o vin c e ； t h e ma t h e ma t i c a l a nd e c o n o mi c a l d e p o s i t mo d e l ； mi n e r al i n d u s t r i al f a c t o r s ； s y n t h e t i c u t i l i z a t i o n o f ml n e r a [ s 维普资讯