铜矿床一般工业指标研究

洪安娜，李良军

（中国瑞林工程技术股份有限公司，江西南昌 330038）

矿床工业指标是根据国家的技术经济政策、法规，以及当前工业技术水平和矿产资源条件等制订的，用于评价矿床工业价值、圈定矿体和计算储量的标准[1-2]。铜矿床一般工业指标对掌控国家铜矿资源情况、合理估算铜矿资源储量具有重大意义，对详查地质报告、勘探地质报告、矿山生产中的矿床工业指标也具有参考作用。2020年前我国使用的铜矿地质勘查规范一般工业指标是2002 制定的，且该指标与1981年的指标基本一致。几十年的应用暴露了其不适应相应时期技术经济条件的问题。本文旨在对当前铜矿山实际生产指标进行研究，对铜矿地质勘查规范一般工业指标进行修订。

1 2002年铜矿一般工业指标存在的问题

《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》（DZ/T 0214-2002）推荐的铜矿床工业指标一般要求见表1[3]。

表1 铜矿床工业指标一般要求

以上指标存在以下几个问题：

1)全国指标体系应用不统一。2002年铜地质勘查规范采用的一般工业指标为三指标体系，即品位指标由边界品位、最低工业品位和矿床平均品位组成。然而在实际应用中，虽然自然资源部要求按照以往规范采用三指标体系，部分省（区、市）却采用双指标体系，即只考虑边界品位和最低工业品位。这些地区在统计资源储量时只要达到最低工业品位，即使未达到矿床平均品位也作为工业矿体计入资源储量总量。对矿床平均品位执行标准的不同，影响了国家数据库的准确性，给我国的铜资源储量管理带来困难[4]。

2）缺少区间取值适用条件，应用时取值较主观。过去，无论是地质勘查部门还是资源储量管理部门，在套用矿床一般工业指标时，为了最大限度地圈算资源，倾向于选择较低的边界品位和最低工业品位，从而造成圈算出来的资源因无经济效益而无法开采，浪费了国家有限的勘查资金。

3）对矿石类型考虑不全面。铜矿石分为氧化矿、混合矿和原生矿，而以前的铜勘查规范未给出混合矿的一般工业指标，对于这类矿石的圈定和资源储量估算缺少指导依据。另外，有些铜矿床存在结合式氧化铜，难以分离出铜矿物，如云南汤丹、湖北铜绿山等铜矿床。当结合式氧化铜占有率大于20%时，该铜矿床难以利用，需单独圈出，而2002年铜勘查规范并未对此给出相应规定。

为了解决上述问题，国家设立课题对铜矿一般工业指标进行研究论证。

2 铜矿一般工业指标的论证

2.1 论证方法的选取

确定矿床工业指标有多种方法，如类比法、地质方案法、经济分析法等。其中，地质方案法采用不同工业指标方案进行矿体圈定，通过多方案综合对比，择优确定矿床工业指标。该方法适用于矿床开采技术条件和矿石加工性能均查明的具体矿床。经济分析法同样只能应用于矿床开采技术条件和矿石加工性能都已查明的具体矿床。一般工业指标的应用期限较长，且主要应用于普查阶段，矿床开采技术条件和矿石加工性能均尚未查明，需要在当前经济条件下提出一般要求。本次对边界品位主要采用类比法、尾矿品位反推法，对最低工业品位、最小可采厚度及夹石剔除厚度主要采用统计分析进行论证。

2.2 工业指标体系的选择

鉴于矿床平均品位在圈矿过程中使用起来较复杂且作用不大，为了方便铜矿资源储量管理，以简明、方便、适用为原则，取消了矿床平均品位，采用双指标体系。

2.3 边界品位的论证

2.3.1 类比法

对铜矿床的边界品位调研资料进行统计分析，结果见表2 和表3。

表2 坑采矿山铜矿床边界品位统计分析

表3 露采矿山铜矿床边界品位统计分析

由表2、表3 可知，坑采矿山的边界品位大部分分布于0.2%～0.3%，露采矿山的边界品位大多取值0.2%，因此类比法确定的铜矿床边界品位为0.2%～0.3%。

2.3.2 尾矿品位反推法

1）根据2009～2018年我国铜矿床选矿指标，对尾矿平均品位进行了统计，见表4。铜矿床选矿后的尾矿年平均品位分布于0.07%～0.08%，10年平均值为0.076%，采用尾矿品位的2～3 倍确定边界品位为0.15%～0.23%。

表4 2009～2018年铜矿床选矿尾矿平均品位统计

2）实际调研的铜矿山尾矿品位在0.020%～0.164%，主要为0.07%，采用尾矿品位的2～3 倍确定边界品位为0.14%～0.21%。

2.3.3 边界品位修订建议

综上，铜露采矿山边界品位大多取值0.2%，可暂不修订。坑采生产铜矿山中边界品位介于0.2%～0.3%的矿山个数占比91.66%，其中边界品位取低值的矿山为多金属矿山，其伴生有益组分品位较高。因此，维持坑采矿山边界品位0.2%～0.3%不变；但对于矿体赋存条件和外部建设条件较好，或者存在能显著提高收益的共、伴生组分的坑采铜矿床，建议边界品位采用0.2%；对于矿体赋存条件和外部建设条件较差，或组分单一的铜坑采矿山，建议边界品位采用0.3%。

经调研，2002年铜地质勘查规范铜矿床氧化矿的边界品位基本符合实际，不予修订。

2.4 最低工业品位的论证

对生产铜矿山的最低工业品位调研资料进行统计分析，结果见表5 和表6。13 个露采铜矿山中8 个矿山在2011年及2013～2015年期间最低工业品位均采用0.4%；露采矿床最低工业品位一般指标维持不变。24 个铜坑采矿山中有18 个坑采铜矿山实际采用的最低工业品位为0.4%～0.5%，且大部分（13个）为0.5%，个别因共、伴生有益组分品位较高而取值0.4%。故建议有益组分较单一的铜矿床的最低工业品位取0.5%，对于共、伴生组分显著提高矿山收益的铜矿床，其最低工业品位则建议采用0.4%。

表5 铜露采矿山最低工业品位统计分析

表6 铜坑采矿山最低工业品位统计分析

2.5 最小可采厚度及夹石剔除厚度的论证

据调研的生产矿山资料，24 个铜坑采矿山中有20 个矿山最小可采厚度采用1～2 m，夹石剔除厚度采用2～4 m。12 个露采矿山有9 个矿山最小可采厚度采用 2～4 m； 夹石剔除厚度采用 4～8 m。与 2002年铜勘查规范基本一致，建议仍采用原指标。

2.6 修订的铜矿床一般工业指标

研究修订的铜矿床一般工业指标见表7。

表7 修订后的铜矿床一般工业指标

2002年地质勘查规范未给出混合矿的指标，使得勘查工作缺少指标指导依据。矿床工业指标受矿石选冶技术性能、矿床规模、开采技术条件及共、伴生组分含量等多因素的影响，取消了矿床平均品位后，为避免圈出呆矿，需对指标区间取值进行适用条件规定。为了科学合理地使用铜矿一般工业指标，本次修订给出了铜矿床一般工业指标的适用条件和铜混合矿石的一般工业指标，并重新定义了结合式氧化铜，详述如下：

1）铜矿石的自然类型一般按物相分析中含氧化铜和硫化铜的比例不同，分为硫化矿石（氧化率10%以下）、混合矿石（氧化率10%～30%）和氧化矿石（氧化率30%以上），混合矿石与原生矿石的工业指标相同；对于中小型矿床，品位指标可适当提高。

2）结合式氧化铜是指铜成为类质同晶或吸附型的杂质存在于脉石中或以离子状态进入氢氧化铁或锰的胶状氧化物中而以吸附态存在的难分离的铜矿物，包括硅孔雀石，与脉石结合的铜，与铁、锰结合的铜。结合式氧化铜质量分数大于20%为难选氧化矿石，故当其占有率大于20%时，应分别圈定和计算资源储量。

3）对于边界品位和最低工业品位的区间取值，若矿体赋存条件和外部建设条件好、矿石加工技术条件好或有其他可明显提高收益的共、伴生有益组分时，可取较低值，反之取较高值。

4）对最小可采厚度与最小夹石剔除厚度的区间取值，缓倾斜矿体（倾角＜30°）取较高值，陡倾斜矿体（倾角＞50°）取较低值。

3 应用实例

3.1 矿床概况

该矿床矿体形态多呈层状、似层状、部分为脉状和透镜状产出，矿体分布见图1。矿床中有益组分主要为铜，伴生有益组分主要有铁、金，但含量低，均达不到工业综合利用要求。

图1 云南省某铜矿矿体分布示意

3.2 不同工业指标方案资源储量和经济指标对比

勘查报告原先选用的是品位指标下限值（方案Ⅰ），但企业经济效益不理想，后建议选用一般工业指标上限值（方案Ⅱ），采选规模由4 kt/d 减小到3 kt/d，产品方案、价格不变。所得税前财务内部收益率由9.01%提高到14.39%，企业经济效益转好。该铜矿不同矿床工业指标方案比较见表8。

表8 云南省某铜矿不同矿床工业指标方案比较

表8 表明，在矿山服务年限内，采用方案Ⅱ较方案Ⅰ的增值税、销售税金及附加(含资源税)、所得税增加8 827.16 万元、净利润增加11 376.64 万元，合计增加20 203.80 万元，政府所得和企业净利润均显著增加，创造了社会和企业效益。

4 结论

矿床工业指标是矿体的圈定和资源量估算的基础。本次铜矿一般工业指标的论证在充分分析铜矿山实际生产指标调研资料的基础上完成，研究成果与当前技术经济条件相适应，适用于指导今后的地质普查资源圈算工作，对地质详查、勘探、矿山生产阶段的资源储量圈算也具有参考作用。本研究成果已被《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范（DZ/T 0214-2020）》[5]及《矿产资源工业要求手册》采纳。随着规范和手册的发布实施，该研究成果的应用将更加广阔，经济效益、社会效益更加显著。