高光谱遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

矿山地质环境受矿产资源开采活动的影响而产生剧烈变化,直接或间接影响了生态环境的可持续发展。近年来,高光谱遥感技术因其具备高光谱分辨率、空间信息与光谱信息合一的优势,解决了传统遥感技术仅能识别大致地物的问题,被广泛应用于矿山地质环境研究与监测。在梳理相关文献的基础上,介绍了高光谱遥感技术原理及发展现状,归纳了高光谱遥感技术在矿区植被、矿区水体、矿区土壤和矿区大气等方面的应用与监测;对矿区高光谱发展前景进行展望,认为未来随着遥感技术的发展对矿山地质环境的监测将逐渐有序化、长期化。

石英玻璃气孔成因与原料晶体特征的相关性

气孔是影响石英玻璃品质的主要结构缺陷,为了探究其成因与原料石英晶体特征的关系,选择5种产自于国内外不同地区的优质脉石英为研究对象,采用偏光显微镜、ICP及XRD等仪器及方法分析不同脉石英晶体性质、包裹体特征及石英砂纯度,比较各高温熔体表观特征、原料表面与玻璃体气孔内外硅氧元素分布状态。结果显示,原生包裹体少、晶格缺陷少、结晶度高,则熔体气孔少,石英玻璃透明度高;反之,熔体气孔多,石英玻璃透明度低。石英晶体内大量微细原生包裹体是石英玻璃气孔形成的主要因素;晶格缺陷与结晶度紧密相关并可遗传,石英砂纯度与熔体气孔形成无直接关系,但晶格杂质的存在会导致晶格缺陷。

安徽省铜矿勘查开发利用现状及对策分析

为了解安徽省铜矿勘查开发利用现状及存在的问题,全面统计分析了安徽省铜矿查明资源储量,以及近年来铜矿石、铜精矿、精炼铜、铜材等产量数据。采用弹性系数法进行需求预测分析,得出安徽省2025年铜矿资源需求约为1.28亿t,2030年约为1.44亿t,并分析了安徽省铜矿勘查开发存在大中型矿产地偏少、共伴生矿产地较多,矿山结构仍不够合理,近2/3的矿山处于停产状态,保障程度严重不足等4个方面的问题,提出了加强铜矿资源勘查力度、加强铜矿资源基地建设、加强采选冶技术创新,以及实施“走出去”战略等相关对策建议。

甘肃某细粒铅锌矿工艺优化试验研究

甘肃某铅锌矿中铅品位为0.74%,锌品位为3.72%,为了实现该矿产资源的高效回收利用,针对铅锌矿物嵌布关系紧密,粒度较细,造成铅锌精矿互含量较高,影响浮选指标的问题,在原矿性质研究的基础上,进行了4种不同方案的工艺流程对比试验。试验结果表明:采用铅锌优先浮选—铅、锌粗精矿均再磨的工艺流程,最终获得的铅精矿铅品位为58.42%,铅回收率为79.95%,锌精矿锌品位为56.27%,锌回收率为93.05%。相较于方案2,锌精矿锌品位提高了3.03个百分点,锌回收率提高了2.75个百分点;相较于方案1现场生产工艺,铅、锌主品位提高,铅、锌互含量显著降低,锌回收率提高了4.15个百分点。

白云鄂博铁矿石中的萤石及其中包裹体的特征

为了从白云鄂博铁矿中回收萤石,提高萤石精矿的品位,采用光片法测定了白云鄂博铁矿石中萤石的赋存状态及萤石中的包裹体。结果表明,白云鄂博铁矿石中的萤石夹杂脉石多,嵌布粒度细,是一种极其难选的矿石。在铁矿物富集的区域,萤石中的包裹体密度可以高达2100粒/mm^(2)。由于受包裹体的影响,白云鄂博萤石精矿比相同选别条件下一般萤石矿选出的精矿品位低。在白云鄂博铁矿石中,-75μm的萤石微粒绝大部分都集中在5~30μm,30~75μm粒级很少,进一步细磨提高-30μm粒级的比例,不会显著地提高萤石的解离度。建议生产现场以“低质高产”组织生产为宜,在目前的磨矿粒度下,做好“选净”工作更为切实可行。

秘鲁某铜钼矿石工艺矿物学及分选性能研究

为了提高秘鲁某铜钼矿石的利用率,针对矿石的物质组成、矿物赋存状态等进行了详细的工艺矿物学研究。结果表明:矿石中可回收元素Cu含量为0.65%,其中96.92%的铜以硫化物形式存在,矿石Mo含量为0.01%,其中91.00%的钼呈辉钼矿产出;矿石中铜矿物为中细粒不均匀嵌布、辉钼矿为微细粒均匀嵌布、黄铁矿为中粗粒不均匀嵌布。推荐选矿流程:-0.075 mm占50%磨矿细度条件下进行铜钼硫的混合浮选作业综合回收包括铜矿物、黄铁矿和辉钼矿在内的全部金属硫化物,然后对混合浮选精矿进行铜硫分离作业分别得到铜精矿1和硫精矿1产品;之后对硫精矿产品细磨至-0.075 mm占65%再次进行铜硫分离作业获得铜精矿2和最终硫精矿产品;将铜精矿1和铜精矿2混合成综合铜精矿产品,然后对其进行铜钼分离作业,最后获得最终铜精矿和钼精矿产品。

考虑粒径分布的某大型排土场坡角设计

排土场具有成分复杂、粒径分布不均匀、孔隙率大、黏聚力小等特点,极易产生滑坡,为此对大型排土场边坡坡面碎石土粒径分布进行现场调查。研究发现,大粒径碎石从坡顶到坡底的含量逐渐提高,在坡底部含量占80.12%,粒径的分选性显著,决定了排土场力学性质下部强、上部弱的分布特点。在此基础上通过对给定坡高所允许最大坡角进行研究,得出随着坡角增大边坡稳定系数逐渐减小,两者之间近似呈线性关系,最终得到了180 m坡高允许的最大坡角为30°。研究为排土场设计工作提供依据。

李官集铁矿溜井三维激光扫描测量及稳定性分析

溜井是矿石运输的主要通道,溜井内部的精细测量是评估井筒健康的重要步骤。为精细测量李官集铁矿0 m中段8#采场溜井内壁的破损情况,通过翼目神HM100型三维激光扫描仪对其进行扫描测量,进行点云数据采集处理、模型建立、成果分析和溜井健康状况评估;进一步通过Rhino-FLAC3D耦合建模分析方法,开展溜井在自重应力及地应力作用下的稳定性分析;最后基于分析结果提出了符合实际的溜井放矿管理和修复措施。结果表明:溜井在自重应力及地应力作用下相对稳定,溜井井壁破损的主要原因为矿石放矿过程中的冲击及磨损作用,为李官集铁矿溜井的安全运行提供基础依据。

羟肟酸纳米粒子捕收剂浮选白钨矿试验

为实现微细粒白钨矿的有效回收,使用含有羟肟酸基团的羟肟酸纳米粒子(SAC)作为白钨矿捕收剂,通过浮选试验对比了SAC与水杨羟肟酸(SHA)对白钨矿及脉石矿物的浮选性能。试验结果表明:SAC对白钨矿的浮选回收率较SHA对白钨矿的浮选回收率高5.7个百分点,对方解石的浮选回收率较SHA对方解石的浮选回收率低4.0个百分点,对石英均无捕收作用。通过接触角和Zeta电位分析表明,SAC在白钨矿表面发生吸附,形成纳米级粗糙结构,与SAC的疏水性共同作用,提高了白钨矿表面的接触角,改善了白钨矿的疏水性。

安徽宣城地区萤石矿成矿地质特征及找矿方向

宣城地区是赣北—皖南—浙西北萤石矿集区的主要组成部分,萤石矿资源丰富,累计查明资源量占全省约76%(矿物量),是安徽省重要的萤石成矿区带和开采基地。在系统地资料收集和野外调查的基础上,并结合近期萤石矿调查、勘查进展和成果,对该区萤石矿成矿地质特征及找矿方向进行了讨论分析。研究表明:区内萤石矿成矿对沉积建造并没有明显的选择性;萤石矿成矿与燕山晚期中酸性侵入体关系密切,绝大多数萤石矿床(点)分布在燕山晚期中酸性侵入体及其外围2 km范围内;区域性断裂构造是萤石矿成矿的必要条件,一般性断裂是萤石矿成矿赋矿的必要条件,在每个成矿区内控矿赋矿构造有1~2个优势方向;硅化、绢云母化、绿泥石化等与萤石矿成矿关系密切。在此基础上,划分了7个萤石矿成矿区,分析了区内萤石矿找矿潜力,并指出了萤石矿找矿方向。

数字化协同平台在龙首矿的应用

龙首矿当前采用CAD二维作图,对于数据文件的存储和管理方式原始、流程繁琐等问题,开展基于DIMINE的数字化协同作业与应用研究。将矿山传统的地、测、采等专业间离散、独立、分割的技术管理模式向三维集成化、多专业融合、高效率的企业管理模式转变,从而实现信息的高度共享。采矿数字化和协同作业技术可提高工程师及管理者的信息交流效率,实现矿山地质、测量、采矿技术工作精细化管理。实践证明,数字化生产技术协同平台为同类矿山提供了良好的示范,采用集约化流程管控方式,提高了矿山本质安全,保障了井下作业安全,为我国矿业可持续发展提供支撑。

废旧线路板综合回收利用技术研究进展

为了提高电子固体废弃物等二次资源综合利用水平,针对目前废旧线路板存量大,增速快的特点,以及暴力拆解、强酸浸出、污染严重、回收率低等问题,对其物理分选、火法处理、湿法处理等技术手段进行了综述,并分析了不同工艺技术优缺点。最后指出,废旧线路板等电子固废应当在高效拆解的基础上,使不同组分最大限度解离,再通过火法处理手段利用其中有机组分,通过湿法处理技术回收其中有价金属,最终实现全组分回收以及过程中使用的药剂都循环利用的目的。废旧线路板综合利用未来可在热解设备、新型萃取剂研发等方面进行更加深入的研究。

塔吉克斯坦某含银铜锡重选粗精矿工艺矿物学研究

塔吉克斯坦某含银铜锡重选粗精矿中的铜、锡难以分离,为了查清铜锡重选粗精矿的成分及分布状态等特征,为选矿工艺的选择提供依据,采用矿物自动分析系统(AMICS)对试样的矿物组成、主要矿物粒度、矿物共生情况、矿物单体解离情况等特征进行研究。结果表明,重选粗精矿中主要有用矿物为孔雀石、羟锡铜石、锡石、黄锡矿等,重选粗精矿中有用矿物粒度大小不一,且连生体较多,共生嵌布关系极为复杂。伴生有用矿物成分为辉银矿、自然银、重晶石、白钨矿等,可考虑进行综合回收利用。基于重选粗精矿的AMICS分析结果,可采用重选—浮选相结合的联合工艺流程分选。

白云鄂博西矿露天采场地下水赋存特征及涌水量预测

矿山开采很大程度上受制于地下水的发育程度,富水岩体的边坡稳定性对矿山的安全生产具有一定影响。以白云鄂博西矿为例,通过对采场地下水出露情况、观测孔地下水位动态情况及爆区炮孔水位信息统计分析,基于SURPAC软件数据库构建模型,以矿山的地质报告为基础,对矿山的地下水分布实现了三维可视化。利用Visual Modflow软件的PEST模块对采场各含水层的水文地质参数进行优化校准,对矿山的涌水量情况进行了预测;通过布置抽水井,预测开采至1 400 m标高时,矿坑涌水量约为4 298.4 m^(3)/d,为地下水治理方案提供依据。

湖南柿竹园萤石精选尾矿再回收工艺研究

湖南柿竹园萤石精选尾矿氟化钙含量为24.7%,碳酸钙含量为19.5%,萤石在+0.045 mm粒级分布率为54.99%,-0.010 mm粒级分布率为28.16%,两者合计达83.15%,而0.045~0.010 mm可选易浮粒级萤石金属分布率只有16.85%,呈现“两头大,中间小”的粒度分布特性。采用预先分级后粗粒磨矿,分级溢流浓缩后与磨矿产品合并浮选工艺,以碳酸钠为调整剂,水玻璃和YF-1为抑制剂,植物油酸BF-1为捕收剂,经1粗5精1扫闭路试验,获得了CaF_(2)含量为85.50%、回收率为71.20%的萤石精矿,实现了萤石精选尾矿资源的高效回收利用。

新疆某难选碳酸盐型萤石矿选矿试验

新疆某难选碳酸盐型萤石矿中方解石含量高达53.46%,萤石含量为34.31%,萤石与方解石和石英等脉石矿物紧密交生,嵌布关系复杂,难以分离萤石和方解石。为了高效利用该难选碳酸盐型萤石矿,通过试验确定采用酸化水玻璃、栲胶LAB、聚环氧琥珀酸PESA和硫酸铝为抑制剂,耐低温型乳化油酸类药剂YS-3为捕收剂,在磨矿细度为-0.074 mm68%的条件下,闭路试验获得了CaF_2品位为97.84%、回收率为80.05%的萤石精矿,为碳酸盐型萤石矿的选矿工艺提供了技术参考。

急倾斜薄矿体采场围岩及假底应力分布规律研究

急倾斜极薄矿脉是有色、黄金矿山常见的矿体形态,多采用人工假底的留矿法或削壁充填法回采,研究采动过程中围岩和人工假底的受力分布对于设计假底参数和安全开采具有重要意义。以某金矿削壁充填采场为工程背景,模拟研究了人工假底及围岩采动过程中应力变化规律。上、下盘围岩采动后最大主应力和最小主应力减小,回采区域顶板应力集中。假底中心处垂直压力最小,越靠近上、下盘边壁垂直压力增加,随着采高增加,假底各部位的垂直压力增加,最后呈收敛趋势。人工假底主要是剪应力破坏,假底破坏主要是上、下盘高水平应力未作用在同一轴线而产生的剪应力造成的。根据散体侧压力和采动应力变化规律,提出在采场内每隔10m利用混凝土铺底,增加人工假底中混凝土强度及垂直方向的配筋,提高假底抗剪强度,从而提高深部采场回采的安全性和人工假底的稳固性。

基于岩体质量的井筒保安矿柱优化与应用

为兼顾井筒稳定和减少资源的不必要浪费,在常规的岩层移动角井筒保安矿柱圈定法基础上,采用工程类比法,将Ⅱ级岩体质量围岩部分的井筒保安矿柱尺寸优化为80m,形成上部台体下部圆柱体的保安矿柱。同时对优化后的保安矿柱周边压覆资源采取控制采场顶板暴露面积和分层充填的保护性开采措施。数值模拟结果表明:按优化后的保安矿柱范围开采周边矿体后,地表井架、卷扬机房及井筒内壁变形量均未超过最大允许变形值,说明优化方案具有可行性。

国内某赤铁矿矿石工艺矿物学研究

为给国内某赤铁矿矿石可选性试验提供依据,进行了工艺矿物学研究。矿石铁品位为34.16%,主要有用铁矿物赤铁矿含量为40.66%,次要铁矿物褐铁矿含量为9.90%。矿石构造主要有块状构造、浸染状构造和条带状构造,矿石结构主要为针状结构、网眼状结构、包含结构、粒状结构、浸染状结构、斑状结构、交代结构。赤铁矿主要呈针状、纤维状集合体与脉石矿物共生嵌布,嵌布粒度5~30μm。褐铁矿主要呈胶状或斑状嵌布,嵌布粒度0.07 mm以下。赤铁矿、褐铁矿在-0.01 mm粒级分布率分别为46.48%、27.14%,这部分微细粒铁矿物很难完全解离。石英的嵌布粒度粗细不均,在-0.07 mm粒级分布率为53.91%,这部分石英呈碎屑状、细粒浸染状分布于铁矿物中,不易和铁矿物解离。根据分析结果,推荐采用阶段磨选工艺选别。

安徽省铁矿供需形势分析和保障程度研究

为了解安徽省铁矿需求和保障程度,查明了安徽省铁矿资源储量情况,并对近年来铁矿石、生铁、粗钢产量数据进行了全面统计。采用弹性系数法、回归分析法进行需求分析,预测得出安徽省2025年铁矿石需求量约为1.22亿t,2030年约为1.43亿t,并从安徽省铁矿产量保有储量2个方面进行了研究分析,认为安徽省铁矿资源保障程度严重不足,提出从加强铁矿资源勘查力度、优选矿产地尽快投放、全方位推进国际合作、建立铁矿资源储备机制等方面确保铁矿资源供应安全。