返回首页

膨润土矿床地质勘查与评价

来源:www.dbkyw.com   时间:2022-02-21 02:52   点击:109  编辑:洪彩   手机版

一、膨润土矿一般工业指标

( 一) 矿石质量指标

1) 边界品位: 蒙脱石质量分数≥40% ( 单样) 。

2)工业品位:蒙脱石质量分数≥50%(单工程)。

对选矿性能良好,适用于做精细加工产品的低电荷型(怀俄明型)的膨润土,其蒙脱石的质量分数指标可适当降低。

(二)开采技术条件

1)矿层最小可采厚度1~2m。

2)夹石最小剔除厚度不小于1m。

3)露天开采标高一般不低于采区侵蚀基准面以下50m。

4)露天剥采比不大于4∶1。

5)露天矿床最终边坡角一般50°~60°。

6)露天开采最终底盘最小宽度不小于20m。

二、矿床勘探类型的划分

(一)影响勘查类型划分因素

1.矿体(层)延展规模

大型:沿走向≥2000m,沿倾向≥1500m,延展面积≥3km2。

中型:沿走向1000~2000m;沿倾向500~1500m;延展面积0.5~3km2。

小型:沿走向<1000m;沿倾向<500m;延展面积<0.5km2。

2.矿体(层)形态复杂程度

规则:呈层状、似层状,边界规则。

较规则:呈层状、似层状、透镜状,边界较规则。

不规则:呈透镜状、扁豆状、囊巢状、脉状,边界不规则。

3.矿体(层)厚度稳定程度

稳定:厚度变化系数≤40%,厚度变化有规律。

较稳定:厚度变化系数40%~70%,厚度变化较有规律。

不稳定:厚度变化系数>70%,厚度变化规律不明显。

4.矿体(层)内部结构复杂程度

简单:矿石质量稳定或变化有规律,线或面夹石率≤10%。膨润土矿床蒙脱石质量分数变化系数<20%。

中等:矿石质量较稳定,线或面夹石率10%~20%。膨润土矿床蒙脱石质量分数变化系数20%~30%。

复杂:矿石质量不稳定,线或面夹石率>20%。膨润土矿床蒙脱石质量分数变化系数>30%。

5.构造复杂程度

简单:矿体(层)呈单斜或简单的开阔向、背斜;无较大的断裂构造及脉岩,对矿体形态影响小。

中等:矿体(层)有次一级褶曲或局部较紧密褶曲;有少数较大断裂及脉岩切割,对矿体(层)形态有一定影响。

复杂:断层、褶曲或脉岩发育,矿体(层)受到严重影响。

(二)勘查类型的划分

Ⅰ勘查类型:矿体(层)延展规模大型,形态规则,厚度稳定,内部结构、地质构造简单。例如广西宁明膨润土矿床。

Ⅱ勘查类型:矿体(层)延展规模中―大型,形态较规则,厚度较稳定,内部结构、地质特征简单至较简单。例如,辽宁黑山、浙江平山、福建武平膨润土矿床。

Ⅲ勘查类型:矿体(层)延展规模中―小型,形态较规则至不规则,厚度较稳定至不稳定,内部结构、地质构造较简单至复杂。例如,甘肃红泉、安徽水东、浙江仇山膨润土矿床。

三、不同勘探类型勘探工程间距的要求

勘查工程按不同勘查阶段,根据矿床地质特征和矿山建设需要部署。普查阶段勘查工程部署应考虑能为后续勘查工作利用。根据《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》(DZ/T0207―2002)中的要求,膨润土矿床各勘探类型的勘探工程间距如表4-7所示。

表 4-7 膨润土矿床勘查工程间距

四、矿床规模的划分

根据矿体的延长、延伸和延展规模,将滑石矿体划分为大、中、小型三类 ( 表4-8) 。

表 4-8 膨润土矿产资源/储量规模

五、勘探技术手段的选择与布置要求

膨润土矿床的主要勘查技术手段一般地表多采用槽、井探,深部多采用岩心钻探,有条件的矿区也可结合使用物探作为辅助手段,帮助查明覆盖层厚度,大的断层、破碎带及岩脉的分布等。如果矿体有明显的物性异常时,也可利用物探手段来圈定矿体,但必须有工程验证。

各种勘探工程的总体布置形式,一般多按勘探线形式布置,即所有工程必须沿勘探线剖面布置,以便能充分利用各工程所获得的地质资料,编制出勘探线剖面图,以正确反映矿体深部的地质情况。当矿体产状平缓,埋藏不深,且呈面状展布,有可能用浅井或直钻勘探时,也可按勘探网的形式布置工程。但工程必须布置在两组勘探线的交点上,而且只能布置垂直工程。这种形式没有勘探线形式灵活,一般较少用。

( 一) 地形和地质测量

预查、普查阶段: 收集编制或填制区域地质简图,矿区图件、比例尺不做规定。

详查、勘探阶段: 收集或编制区域地质图,比例尺 ( 1 ∶ 2 万) ~ ( 1 ∶ 5 万) ,矿床地形、地质图,( 1 ∶ 2 000) ~ ( 1 ∶ 5 000) ( 膨润土) ,勘探线剖面图 ( 1 ∶ 500) ~ ( 1 ∶2 000) 。

矿床地形、地质图、工程测量及各类综合图件的质量应符合有关规范、规定要求。

( 二) 物探工作

具备物探工作条件的,应结合探矿工程,采取适用的物探方法,了解矿体分布范围、覆盖层的厚度、与成矿有关的较大断层、岩体、岩脉、岩溶的产状与分布以及矿床水文地质、工程地质条件等。

物探工作质量应符合有关行业标准,其成果在勘查报告中单列论述。

( 三) 探矿工程

1. 探槽、浅井

控制矿体的工程应揭穿矿体顶底板围岩界线,探槽、浅井应挖至新鲜基岩内。

2. 钻探工程

钻孔一般布置在勘探线上,钻孔竣工后应测定孔位坐标。

矿心采取率以及矿层上下 3 ~5 m 的顶底板岩心采取率不得低于 80%,一般岩心采取率不得低于 70%。对厚度较大的矿体,矿心采取率要求连续 5 ~10 m 段平均采取率不低于 80%、分层岩心采取率不低于 70%。

钻孔穿矿孔径以满足各种样品测试的要求为准。

地下开采施工钻孔必须严格封孔,对封孔质量应采取 10% ~ 20% 的随机抽样透孔检查,合格率要求达到 100%。

对采用泥浆 ( 膨润土矿不能加碱) 钻进时,矿心采取样品必须剥离泥皮。

钻探工程质量要求应执行 《岩心钻探规程》规定。

六、采样、样品加工及化验要求

( 一) 样品的采集

样品应按矿石类型、品级分别采取。刻槽法采集样品规格 ( 10 cm ×5cm) ~ ( 10 cm ×3 cm) 。钻孔矿心等采集样品常用矿心二分劈开法取其一半作为样品,样品长度一般 1 ~2 m。

采集样品时,应避免外来物质 ( 包括铁质) 混入,其中夹石、岩块含量予以剔除,称量并计算含量比例,估算矿产资源/储量时扣除。

( 二) 样品的加工

原矿样品加工缩分公式采用切乔特公式:

非金属矿产地质与勘查评价

式中:Q―――缩分时取得的最小可靠质量,kg;

K―――缩分系数;

d―――样品碾碎后最大颗粒的直径,mm。

K值为0.1~0.2,一般取0.1。K表示碎样过程中,样品损失率:全过程累计损失率<5%,每次缩分误差<3%。

膨润土加工粒度需95%的试样质量过0.074mm(200目)筛。

(三)样品化学分析、物化性能测试

1.基本分析

膨润土吸蓝量测定:先确定膨润土中蒙脱石的相对含量,作为圈矿依据,全部单样均需测定。计量单位用100g试样吸附甲基蓝的毫摩(尔)(mmol/100g)表示。

阳离子交换性能测定:即查明矿石属性、矿体(层)属性分带作为圈定不同属性的矿产资源/储量的依据。测试项目有阳离子交换容量(QCEC)和交换性阳离子[E(Na+)、E(K+)、E(Ca2+)、E(Mg2+)]。当需按属性圈矿和了解断层对其两侧矿体(层)属性所产生的影响时,应加密工程以控制属性分带,并进行全部单样测定。

2.组合分析

膨润土胶质价、膨胀容测定:反映矿石基本物理性能,样品为组合样。对不能按蒙脱石含量品级分采的矿体(层),应按属性蒙脱石平均含量分别采取组合样;对能按蒙脱石含量品级分采的矿体(层),则应分别按属性、品级采取组合样。组合样数量各不少于5件。试样采用单工程或相邻剖面上的相邻工程长度加权进行组合。如钠基膨润土的胶质价大于100mL/15g时,应改用500mL的量筒测定或加测膨润值。对铝(氢)基膨润土胶质价、膨胀容可免测。

3.化学多元素分析、光谱半定量分析

膨润土光谱半定量分析样的采取和测定,参照《金属非金属矿地质普查勘探采样规定和方法》执行。

(四)物化性质和工艺性能试验质量检查

膨润土吸蓝量测定检查按各属性、蒙脱石含量品级按比例从副样中抽取。内部检查样应占样品总数的7%~10%;外部检查应占样品总数的3%~5%。其他性能测试的质量检查,当试样测试数据与吸蓝量有明显矛盾时才做内、外部检查。膨润土物化性质和工艺性能试验允许差见表4-9。

表 4-9 膨润土物化性质和工艺性能试验允许差

续表

( 五) 岩石物理技术性能测试样晶的采集与试验

膨润土工艺性能测试样全部采用组合样,样品应是胶质价、膨胀容组合样的副样。样品数量不少于 5 件。测试项目见表 4-10。

表 4-10 膨润土矿石主要工业用途测试项目

( 六) 体积质量 ( 体重) 和湿度测定样

以小体积质量 ( 体重) 作为矿产资源/储量估算参数的矿床,应按工业类型、矿石类型、蒙脱石含量、品级,分别采取不少于20 件样品。对有采场或采坑的矿区应采取 1 ~3 件大体积质量 ( 体重) 样,作为对小体积质量 ( 体重) 的验证。

测定小体积质量 ( 体重) 的样品,一般需测定天然湿度。烘干 ( 温度为 105℃) 至恒温后求得湿度。

七、矿床勘查及评价要点

我国膨润土矿产资源丰富,分布广泛,目前年产量已达百万吨左右,大部分在国内销售,仅有部分出口到日本、东南亚和澳大利亚等。我国优质钠基膨润土的产量仅占 10%左右,供不应求,钙基膨润土则有过剩、滞销和积压现象。为了提高膨润土矿床的经济效益,今后应重点加强对钠基膨润土的勘查和研究工作,提高我国优质膨润土的储量和在产品中的比例,以满足经济建设的需要。此外,膨润土通过阳离子交换可进行改型,钙基膨润土与碳酸钠作用可以改型成钠基膨润土,加强对膨润土改型工艺流程的研究和推广,不仅可以提高矿山的经济效益,而且也可以缓解我国钠质膨润土供不应求的矛盾。

此外,膨润土跟其他几种矿石还存在以下伴生关系:

( 一) 膨润土与沸石的伴生关系

膨润土与沸石关系密切,凡有膨润土产出的地方,一般都赋存有沸石,说明两者具有类似的生成条件,如俄罗斯的诺耶姆别良,我国山东潍县,辽宁法库、阜新及浙江,江苏,内蒙古等地。膨润土与沸石相伴,一般与珍珠岩的蚀变有关,膨润土- 沸石- 珍珠岩三者往往在一起,可作为一种普查标志。但与沸石伴生的膨润土,并不一定都能形成矿床,虽然都要求碱性介质条件,但形成的温度、压力并不相同,而且形成蒙脱石时介质碱性较弱,沸石是由火山玻璃转化为蒙脱石的一种过渡产物。此外,与大量沸石共生的膨润土,质量一般较差。凡优质膨润土矿床,如怀俄明,在其含矿层段,就没有单独的沸石矿层。

( 二) 钠质和钙质膨润土与埋深的关系

膨润土矿床一般产出时代较新,埋藏较浅。蒙脱石对外部介质条件的变化具有很高的灵敏性。因此,钠质和钙质膨润土的自然改型和变化,与表生作用的关系十分明显,具有普遍意义。原苏联高加索的齐希斯- 乌巴尼、格鲁吉亚的阿斯坎、钠利奇克,美国的怀俄明,我国的平山、湖北武昌上熊、河南信阳上天梯、安徽屯溪等许多膨润土矿床,上部为钙质膨润土,下部则为钠质膨润土。深度分界线与该地区的潜水面相吻合,即 “氧化带”的下限。因此,膨润土矿床不能只从露头和地表确定其属性,要加强深部的检查和研究。

( 三) 膨润土与煤或褐煤的伴生关系

美国、加拿大和俄罗斯的某些膨润土矿床与煤层伴生。美国怀俄明膨润土矿床,在大霍恩陆相盆地的梅蒂茨组内,含有7~8层褐煤,其中至少有4层与上覆膨润土共生。加拿大的普林斯顿,膨润土层一般产在两个褐煤层之间。俄罗斯库兹巴斯巴拉洪群含煤建造(P1,C2,C3)中,已查明有6个膨润土矿层。我国甘肃红泉膨润土矿床也产在含煤(P1)岩系中。与含煤岩系有关的膨润土矿床产出时代较老,多数为晚古生代,这一特征扩大了在古生代含煤建造中寻找优质膨润土矿床的远景。

此外,在膨润土矿床评价中,要注意综合找矿和综合评价,注意发现和寻找优质高岭土、海泡石、凹凸棒石和玻璃原料、硅藻土等矿产。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%