铜山口铜钼矿区钼矿地质特征及综合利用问题

陈金凤，王基平

(大冶有色金属有限责任公司铜山口铜矿， 湖北 黄石市 435122)

铜山口铜钼矿开采方法为露天开采，主要开发的矿产品为矿山铜，所以从1956年的地质勘探时期及矿山建矿开采以来，对矿床中铜矿的开采利用研究比较全面深入，但对矿床中伴生钼及单钼矿床的地质特征没有进行过全面、系统的总结及分析。由于技术及经济方面缺乏的原因，再加上钼品位低、粒度细、含泥多，选矿难度大，回收率低，矿床中伴生有益矿产钼及单钼矿体在2009年以前从未回收利用。钼作为不可再生的稀有金属矿种，已成为国民经济发展中重要的工业原材料和不可替代的战略物资，随着现代经济建设的快速持续发展及矿山的逐年开采，矿产资源在不同程度上面临着资源危机，开发钼矿产成为当前发展的趋势。本文从总结铜山口矿床中钼矿地质特征着手，进一步推动矿区钼矿资源的勘查和综合回收利用。

1 成矿地质背景及地质特征

铜山口铜矿区在大地构造上属下扬子褶皱带西端，北邻淮阳地盾，南靠江南地轴，处于二刚性地块之间，作近东西延长之狭长凹陷地带——鄂东断褶束内。区域构造位于淮阳山字型前弧西翼的大冶复式向斜南翼，处在新华夏复合改造山字型的鄂城—大磨山主体隆起带的东侧。区内构造复杂，既有褶皱变动，又有断裂变动及岩浆活动。矿床处在灵乡侵入体东南外侧，殷祖复式背斜北翼的铜山口岩株体外环及附近岩层中。

1.1 钼矿赋存形态产状和规模

铜山口矿区露天采场目前具有一定规模且品位较富的钼矿体，主要分布在采场6～7线东段及采场南部扩境范围内。采场北部6～7线地段赋存的钼矿体为已探明的工业矿体，矿体赋存浅，分布范围集中，矿石平均品位为0.06%，矿石类型为硅化花岗闪长斑岩，主要金属矿物有辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿等，脉石矿物为石英、斜长石、钾长石和方解石以及少量高岭石、绢云母。矿石中有用组分辉钼矿呈鳞片状结构，分布于石英脉或石英钾长石脉两侧，呈浸染状和网脉状构造。辉钼矿粒度很细，与黄铁矿和黄铜矿共生。采场南部地段钼矿体与Ⅰ号矿体紧密伴生，赋存在主接触带内外+106～-140 m间，由两个小矿体组成。一个赋存在岩枝的上接触带，另一个赋存在下接触带。矿体形态在剖面上呈透镜状，走向上对应性较差。因岩枝接触带弯曲多变，所以矿体产状变化较大。南部钼矿体类型为石榴石矽卡岩，脉石矿物为石英、透辉石、硅灰石和方解石以及少量石英，金属矿物有辉钼矿、白钨矿、黄铁矿、黄铜矿等，呈交代结构和细脉浸染状结构。辉钼矿交代黄铜矿后呈脉状、浸染状分布。

钼的矿化很不均匀。含矿火成岩和含矿矽卡岩中钼的含量一般较高，含矿矽卡岩化白云岩和大理岩较低。由于铜的矿化主要受构造裂隙控制，因此在同一矿石类型中钼的含量变化较大。在20、21、22、23线南段附近铜矿体内的钼较为富集(见表1)，可能与附近的单独钼矿体的存在有较为密切的关系。

1.2 矿石伴生组分特征

有益组分：本矿床已探明的有益伴生组分别有：Mo、S、Ag、Se、Co、Te、Bi、In、Ga、Ge等贵重稀有金属组分。具有工业价值的只有Ag、S、Mo 3种元素。

钼：主要含钼矿物为辉钼矿，氧化矿石中也有少量钼华。辉钼矿为细小鳞片状和小粒状分布在脉石中,部分在黄铜矿中，辉钼矿与黄铜矿、脉石接触线规则、平正。矿物粒度很细小，一般粒径为0.03～0.06 mm，最大达0.15 mm，最小为0.005 mm。

银：主要赋存于方铅矿内，次为黄铁矿及黄铜矿中。

有害组分:本矿区矿石中的有害组分主要有Pb、Zn、As和MgO。其中MgO在大部分矿石中含量较高，对冶炼影响最大，其余3种组分含量较低，对冶炼影响不大。

表1 伴生钼平均品位及富集地段

2 钼矿资源综合回收利用问题

2.1 先前的选钼实践

铜山口矿从1959年至1991年，选矿一直按铜钼混合复选流程，铜钼与其他矿产分离，形成铜钼混合精矿，由于单钼矿及伴生钼矿嵌布粒度很细(粒径0.015～0.03 mm)，且含大量不易浮选分离脉石成分，加之钼矿矿化不均匀，针对这一情况，先后由5家科研机构对铜矿石中伴生钼矿进行了选矿试验研究工作，矿石伴生钼的综合回收利用率仅为9.47%,在此期间的技术及市场价格下认为“铜山口铜矿伴生钼在当前的技术经济条件下，暂不具有综合回收价值”。

2.2 近期铜钼分离技术的再改进与生产效果

随着我国矿业技术的发展以及对矿石资源综合利用工作的重视，铜山口矿近期一直在寻找选钼回收率低的根本原因。由于铜山口矿铜钼伴生矿嵌布粒度极细及原矿品位波动较大的矿石性质，有针对性的对原矿磨矿以及铜钼混合粗精矿再磨工艺流程进行优化，使磨矿达到充分单体解离，以保证浮选最佳粒度要求，同时从浮选工艺流程以及浮选药剂制度方面入手，对铜钼矿混合浮选以及铜钼分离技术进行了研究探索。

由于铜山口矿原铜钼分离工艺流程存在较大缺陷，体现在铜钼分离工艺流程相对较短；浮选时间较短；铜钼混合精矿分离浮选浓度较低以及硫化钠药量添加不准确，因此，对铜钼分离浮选工艺在原工艺流程的基础上进一步合理优化。首先，通过试验室条件试验的研究，确定最佳药剂条件，并通过实验，原矿磨矿细度(-200目)65%左右，铜钼粗精矿再磨(-200目)95%以上；其次，通过提高现场铜钼分离浮选进浆浓度(由15%浓缩到35%)，以及改变硫化钠药剂的添加方式(由固体添加改为配成溶液添加)。

通过后续选矿工艺流程试验、不同批次矿样验证试验及流程对比试验研究，结果表明，铜山口铜钼矿铜伴生钼矿物回收新工艺中钼的回收率有较大提高，通过增加精选次数使钼精矿的品位提高到25%以上，回收率从原来不足25%提高到现在的60%左右，为进一步综合回收利用钼矿资源奠定了基础。

2.3 挖掘钼矿资源综合回收利用的对策及建议

矿山钼资源回收一直存在稳定生产难度大，铜钼混合精矿中钼矿资源回收率太低，大部分的伴生钼及少量小单钼矿体尚未被开发利用，钼资源勘查工作程度低等问题。针对这些问题，提出以下对策及建议：

一是充分利用边深部找矿成果，扩大矿山生产规模，加大低品位钼矿的开采加工利用及综合利用，形成规模效应。

二是根据矿区钼矿成矿地质特征和成矿规律，加强对现有单钼矿体的生产探矿和对接触带附近的斑岩、矽卡岩进行勘察，进一步查明钼矿资源储量，提高储量级别，为钼矿资源进一步开发利用提供可靠的地质依据。

三是加强矿山地测工作，提高地质资料的准确性。应进行地质编录、取样、化验，依此控制矿体的空间位置，确定矿体的标高、产状、矿石地质品位，不断修正矿体界线，摸清含钼矿体变化规律。

四是选择合理的采剥方法，加强爆破控制，实现矿岩爆堆分开，减少铜钼供矿品位的波动，确保选钼生产稳定、持续，从而获得更大的经济收益。

五是考察各种磨矿细度条件下，浮选各产品的矿物组成、钼化学含量及钼矿物单体解离情况，寻找选钼回收率低的根本原因。选矿过程铜、钼走向计算，查明铜和钼元素在工艺流程中的走向和分布，进行工艺故障分析，提出改进工艺的措施，提高铜和钼选矿指标，推进技术进步。根据矿石性质从浮选工艺流程以及浮选药剂方面入手，进行钼矿浮选回收新技术研究，开发适合钼矿资源的选矿新工艺，探索不同的药剂对铜钼选择性捕收的有效性，提高其回收率。

3 结 论

(1) 通过对露天边坡的稳定性研究，通过微差爆破控制露天边坡，选用先进的钻机及矿山配套设备设施，达到高效开采，严格管理矿石作业过程达到降低回采损失和降低贫化率的目的，采矿损失率由5%降低到4%，贫化率由9.2%降低到5%。

(2) 针对铜山口铜钼矿伴生钼，矿石性质复杂，嵌布粒度较细，原矿品位较低，矿石难选等特点，借助主金属物相分析、化学多元素分析、X射线衍射分析以及扫描电镜分析等现代分析测试手段，开展工艺矿物学研究，基本查清了含钼矿物的种类、含量、嵌布粒度。钼矿选矿回收率从原来的不足10%已提升至60%左右，但还需要更进一步研究探索更适宜的铜钼矿选矿工艺和铜钼分离新技术，提高铜钼混合精矿中钼矿的回收率和精矿品位。

参考文献：

[1]李 宏.矿产资源的特点及在国民经济中的作用[J].矿山地质，1987(2).

[2]孙家富.关于隐伏矿床的浅见[J].地质与勘探,1985(12)..