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阅读 27620 次 历史版本 1个 创建者:雪儿 (2011/3/18 15:56:47)  最新编辑:雪儿 (2011/3/18 16:13:29)
金矿
拼音:jīnkuàng(jinkuang)
英文:gold ore,quarts
金矿石
    金矿石
  
  中华民族是发现、生产和使用黄金最早的民族之一。在世界上没有任何一种金属能像黄金这样源源地介入人类的经济生活,并对人类社会产生如此重大的影响。它那耀眼夺目的光泽和无与伦比的物理化学特性,有着神奇的永恒的魅力。黄金的社会地位虽在人类数千年的文明史中,历尽沧桑,沉浮荣辱,升降变迁不定,但至今在众多的人群之中仍保持着神圣的光环,为世人共同追求的财富。

  “金实质上是人所发现的第一种金属。”时间可追溯到新石器时代。那时人们用磨制的石器,将采来的自然金加工成各种形状的贡品和器物,渐渐地认识了它的与众不同的特性。黄金以它的美丽、稀有、名贵、稳定和极好的延展性倍受人类的喜爱。金的化学元素符号是Au,它来自拉丁文AURNM,其原意为曙光,它是从朝霞一词衍生出来的。黄金由于闪闪发光,人们习惯地把它和太阳相提并论。古人崇拜黄金像崇拜太阳一样,因此有关黄金与太阳的传说很多,流传也相当广。

金矿原料特点

金矿石
      金矿石

  1)金的原子序数为79,位于化学元素周期表第六周期第一副族(IB),属铜族元素。其原子核由79个质子和112个中子组成,属奇-偶型核类,由此决定了金在自然界中的丰度很低。

  金在自然界仅有一个稳定同位素197,金在常温下为晶体,等轴晶系,立方面心晶格,天然良好晶形极为少见,常呈不规则粒状、团块状、片状、网状、树枝状、纤维状及海绵状集合体。

  纯金为金黄色,含有杂质时其颜色可相应变化,如含时颜色变淡;含时颜色变深。根据在试金板上划下的金的条痕色泽,可估计金的成色。高成色金条痕为赤黄色;含10%的银时其条痕为悦目的金黄色;含银20~30%时为草黄色;银含量超过30%则具有黄中带绿的色调;含银超过50%则丧失金所固有的黄色而近于银白色。

  金具有耀眼的光泽,白光下反射率平均为74%,随着含银量的增加,反射率增高,金硬度增大,密度减小。故可根据硬度来确定金的成色。

  金的挥发性极差,在熔点温度之上至1300℃几乎无挥发性,但在煤气和CO气氛中挥发性大大增加。因此,在碳覆盖层下熔炼金会因挥发而造成金的损失。

  金的延展性极好。1g纯金可拉成3500m长、直径0.00434mm的细丝,或压成厚度为0.23×10-8mm的金箔。

金的化学性质和地球化学性质


  1.金的化学性质

  金的化学性质稳定,具有很强的抗腐蚀性,从常温到高温一般均不氧化。金不溶于一般的酸和碱,但可溶于某些混酸,如王水。金也可溶于碱金属,氰化物,酸性的硫脲溶液,溴溶液,沸腾的氯化铁溶液,有氧存在的的硫代硫酸盐溶液等。碱金属的硫化物会腐蚀金,生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些细菌的代谢物也能溶解微量金。

  金的电离势高,难以失去外层电子成正离子,也不易接受电子成阴离子,其化学性质稳定,与其他元素的亲和力微弱,因此,在自然界多呈元素状态存在。

  2.金的地球化学性质

  金具有亲硫性,常与硫化物如黄铁矿毒砂方铅矿辉锑矿等密切共生;易与亲硫的银、铜等元素形成金属互化物。

  金具有亲铁性,陨铁中含金(1150×10-12)比一般岩石高3个数量级,金经常与亲铁的铂族元素形成金属互化物。

  金还具有亲铜性,它在元素周期表中,占据着亲铜和亲铁元素之间的边缘位置,与铜、银属于同一副族,但在还原地质环境下,金的地球化学行为与相邻元素相似,表现了更强的亲铁性,铜、银多富集于硫化物相内;而金铂多集中于金属相。金在地球中丰度值为0.8×10-6,地核为2.6×10-6,地幔为0.005×10-6,地壳为0.004×10-6。金在地壳中的丰度只有铁的1/1千万,银的1/21。地壳中各类岩石含金都很低。

  地球上99%以上的金进入地核。金的这种分布是地球长期演化过程中形成的。地球发展早期阶段形成的地壳其金的丰度较高,因此,大体上能代表早期残存地壳组成的太古宙绿岩带,尤其是镁铁质和超镁铁质火山岩组合,金丰度值高于地壳各类岩石,可能成为金矿床的最早的“矿源层”。

  综上所述,金在地壳中丰度值本来就很低,又具有亲硫性、亲铜性,亲铁性,高熔点等性质,要形成工业矿床,金要富集上千倍,要形成大矿、富矿,金则要富集几千、几万倍,甚至更高,可见其规模巨大的金矿一般要经历相当长的地质时期,通过多种来源,多次成矿作用叠加才可能形成。

金的矿物及其标型特征


  1.金的矿物与分类

  根据矿物中金的结构状态和含金量,可将金矿床矿物分为金矿物、含金矿物和载金矿物三大类。所谓金的独立矿物,系指以金矿物和含金矿物形式产出的金,它是自然界中金最重要的赋存形式,也是工业开发利用的主要对象。

  到目前为止,世界上已发现98种金矿物和含金矿物,但常见的只有47种,而工业直接利用的矿物仅10多种。按晶体化学原则可将金矿物和含金矿物分为:

  (1)自然元素类矿物  自然金(Au),含Au>80%,Ag<20%;银金矿(Au;Ag),含Au80%~50%,Ag20%~50%;金银矿(Au;Ag),含 Au50%~20%,Ag50%~80%;含铂钯自然金(Au;Pt;Pd),含 Au84.6%~95.55%,Pt0~11.5%,Pd0~12.3%;银铜金矿(Au,Cu,Ag),含 Au67.7%,Ag12.8%,Cu9.2%,Pd4.2%,Rh4.3%。

  (2)金属互化物类金矿物  系指两种或两种以上的金属元素在天然熔融状态下相互溶解,相互形成的天然合金矿物。主要有:围山矿(Au,Ag)3Hg2;四方铜金矿CuAu。

  (3)金-银碲化物类矿物  有碲金矿AuTe2;碲金银矿Ag3AuTe2;针碲金矿,又称针碲金银矿AuAgTe4。

  (4)金银硒化物类矿物  硒金银矿Ag3AuSe2。

  (5)金银铋化物类矿物  黑铋金矿Au2Bi。

  (6)金银锑化物类矿物

  (7)金银硫化物类矿物  硫金银矿(Ag3Au)4S2。

  上述金矿物中以自然金及其变种(银金矿、金银矿)分布最广,而且也是金的最主要工业矿物。

  2.自然金的粒度

  自然金(银金矿等)按其粒度可分为明金,显微金、次显微金、次电子衍射金。

  根据加拿大采矿公司资料,岩金矿中85%的金粒度小于0.01mm,一半以上为1~5μm。砂金矿中绝大部分金的粒度变化范围为0.25~10mm,其中粒径1~4mm者最常见。

  3.中国金矿物的特征

  迄今,我国已发现的金矿物有38种,若包括亚种和变种达46种。其中我国首次发现的有22种,包括变种达25种。岩金矿床中约44种,砂金矿床中约10种。

  我国金的经济矿物主要是自然金和银金矿,少数矿床中有金银矿、碲金矿、针碲金银矿、碲金银矿和黑铋金矿等。个别矿床以金的碲化物为主要经济矿物之一。

  对金矿物分类,国内尚无统一方案,本书选择国内较有权威的研究部门的金矿物分类:

  Au-Ag系列矿物类

  化学组成,大量分析资料表明,纯自然金不多见,其中常含一定量的Ag,形成Au-Ag系列矿物。对于该系列矿物类认识,目前还存在不同看法。从我国大量测试结果看,该系列矿物的化学成分变化是连续的。亚种可分为自然金、银金矿、金银矿和自然银。

  较纯的自然金,其颜色和条痕都为浓的金黄色,密度实测值为18.9g/cm3(含Au 99.55%,Ag 0.45%)。随Ag含量增高,颜色和条痕逐渐变浅,密度逐渐降低。实测压入硬度VHN50g,自然金为39.5~103.3 kg/mm2。随Ag含量增高,VHN值最初增高(自然金-银金矿),而后降低(银金矿-自然银)。

  自然金几乎可以在各种类型的金矿中产出,在大多数矿床中都是金的主要经济矿物之一,在某些矿床中可以成为金的最主要经济矿物。金银矿虽然可在某些矿床中见及,但一般含量甚微,仅在少数矿床中具有工业价值,或为金、银的主要经济矿物。自然银虽较为常见,但一般不含金,或含少量的Au(0.n%),只在个别矿床中见含有较多量的金(Au0.n%~10n%)。

  自然金等Au-Ag等系列矿物的共(伴生)矿物众多,可形成多种多样的矿物共生组合,其中最主要的是石英和黄铁矿。
狗头金
     狗头金

  4.狗头金

  狗头金是天然产出的,质地不纯的,颗粒大而形态不规则的块金。它通常由自然金、石英和其他矿物集合体组成。有人以其形似狗头,称之为狗头金。有人以其形似马蹄,称之为马蹄金;但多数通称这种天然块金为狗头金。

  狗头金在世界上分布稀少,不易多得,但由于黄金价值昂贵,被人们视为宝中之宝。找到狗头金常常带有一定偶然性,一旦发现狗头金,常常引起社会轰动。19 世纪中叶,一位木匠在美国西海岸路旁拣到一块狗头金,重32kg,此事传播开来,人群纷纷涌向这里,到处挖金子,形成了一个找金热潮。持续了50年的淘金热之后,一座新兴的旧金山市出现了。澳大利亚一辆大篷车路过金矿区时被石头颠翻,下车检查竟是一巨大的狗头金,重77.6kg。找到狗头金,可以获得一笔可观的财富,因而它也成了人类福气的象征。

  根据统计资料,迄今世界上已发现大于10kg的狗头金约有8000~10000块。数量最多首推澳大利亚,占狗头金总量的80%。其中最大的一块重达235.87kg的狗头金也产于澳大利亚。

  在人类采金史中,我国也是狗头金发现履见不鲜的国家之一。湖南省资水中、下游流域是我国历代盛产狗头金地区。此外四川省白玉县,陕西省南郑县、安康县,黑龙江呼玛县,吉林省桦甸县,青海省大通县、曲麻莱县,山东省招远县,河北省遵化县等,都相继发现狗头金,总计约有千余块。

  我国现代发现狗头金的事例也很多。1909 年,四川省盐源县一位采金工人在井下作业时不幸被顶上掉下来“石块”砸伤了脚,他搬开“石头”感到很重,搬到坑口一看,竟是一块金子,重达31kg。 1982年黑龙江省呼玛县兴隆乡淘金工岳书臣,休息时无意中用镐刨了一下地,却碰到了一块重3325g的金子。1983年陕西省南郑县武当桥村农民王伯禹,拣到一块810g的狗头金。报载四川省白玉县孔隆沟,有一个盛产狗头金的山沟,1987年又找到重4800.8g和6136.15g的大金块,接连刷新建国以来我国找到狗头金的重量记录,堪称“国宝”。

  我国最近一次狗头金的发现是在1997 年6月7日晚6时30分,由青海省门源县寺沟金矿第13采金队工人在砂金溜槽上发现的。当这个红彤彤的东西进入人们的视线时,竟开始不相信自己的眼睛。这个重达6577g的特大石包金金块,通体形状酷似一对母子猴,只见“母猴”席地而坐。怀里抱着一只可爱的“小猴”。在金块另一侧的下部,还有一只乌龟正在悄然爬行,龟头前伸高昂,似乎正在观察着周围环境,露出的一支前足和一支后足活灵活现,动感很强。整个图案动静搭配自然,惟妙惟肖,可谓鬼斧神工,令人拍案叫绝。

  石包金是狗头金的一种形态。从已发现的狗头金来看,一般有三种形态,即金包石石包金金包水三种。

  现在,世界上的许多地方,不管在标本界,个人收藏界里,这种自然金的估价都是极高的。委内瑞拉产出的每组自然金晶体(0.5~3cm),经纽约外汇银行估价25万美元;原苏联某金矿发现的长3.8~12cm的立方体金粒已由莫斯科银行全部高价收购。

黄金的用途


  黄金用于工业技术方面的时间,只有几十年,随着现代工业农业和航天电子工业以及信息技术、新能源、新材料的迅速发展,为黄金的应用开拓了广泛的领域。博伊尔在《金的地球化学及金矿床》的专著中,称1950年以后为“金的工业时期”。

金在电子工业中的应用


  由于金具有优异的稳定性,良好的导电导热性能,因此使金在电子工业上的用途愈来愈广泛。宇航技术的发展,要求稳定程度很高的无线电电子元件愈来愈多,如高级真空管的涂料,特种用途的电力接头,特种精密电子仪器中用的拉丝导线,电镀金的高频导体以及高温焊接用金合金。在计算机收音机电视机收录机等方面用的涂金集成电路等。据报道,1987年全世界电子工业需求量123t,占总需求量的7.7%。

金在化学工业中的应用


  在化学工业中,也有独特的用途,如核化工厂用的材料,人造纤维类工厂用的合金喷丝头等。

金在宇航工业中的应用


  在航天工业中,金的用途也在发展与开拓之中。飞机和其他空间运输工具中用的镀金红外装置和热反射器,喷气发动机和火箭发动机用涂金防热罩或热遮护板以及飞机汽车轮船等交通工具涂有薄层金的热挡玻璃等。

金在传统工业中应用


  镶牙业、照相和制笔等传统工业中,黄金的应用仍具有一定的消耗量。金在科学技术上的应用,正处在不断开发中。日本某大学原子能研究所秋洪良三发现金晶体堆积,可构成超导薄膜。预计,随着科学的发展和新技术不断出现,黄金的应用领域将不断扩大。
黄金
      黄金

  自人类开采黄金以来到1986 年为止,世界累计开采黄金10.77万t。这些黄金的大部分以各种形式存在于世间。有人估计其中40%是以各种镶金珠宝、货币保存着;有40%以金锭的形式储存在各国金库中;另有20%被损失和被工业消耗掉。估计私人拥有黄金量(包括金条金币和珠宝等)同官方的黄金储备数一样多。

  1985年底世界黄金储备量为65315t,其中官方黄金储备最多的是美国,达8220t,私人储备量最多是法国,为6251t。印度和美国的私人储备量都为3732t。

矿业历史


 中国古代黄金矿业的历史渊源


  通过考古发掘成果表明,人类发现和使用黄金迄今已有7000年的历史。我国黄金的开采和使用亦至少有4000年的历史。大约在新石器时代就已经认识了黄金。

  根据考古工作者发掘出的各种金器的出土墓葬或遗址的年代,最早的为商代早期。如河南郑州商代早期墓葬中出土的珥形金饰,河南辉县殷代墓葬和河南安阳小屯殷墟出土的金块、金箔、金叶都证明了我国早在3500年以前就已开始使用黄金,并掌握了加工制作金的工艺技术。

  中国黄金生产在世界黄金发展史上留下了自己深深的印痕,构成了世界黄金史的重要篇章。从世界采金史来看,大多数国家都是从采淘砂金开始的。我国采金活动始于奴隶社会早期,淘洗的砂金是从含金的砂砾层中得到的,古称“河金”或“麸金”,后来又根据砂金赋存地质条件的差异, 分为“水砂中”淘洗的砂金和“平地掘井”开采的砂金两种。脉金的开采时代远远晚于砂金,大约起于唐代、宋代之间。劳动人民为获得宝贵的黄金付出了巨大的力量,唐代诗人刘禹锡把生产黄金的艰辛和贵族们的奢侈写入诗中:“日照澄州江雾开,淘金女伴满江隈,美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”北京平谷出土的商代金臂钏、耳环,四川广汉出土的周朝金手杖,汉朝来自湖南长沙马王堆的金缕玉衣,唐代的纯金十二环锡禅杖,明代的耀眼的金装饰,件件文物展示了中华民族采金历史的悠久和制金技艺的高超。中国黄金生产始于商、兴于汉、衰于两晋南北朝,复于唐。唐以后的宋、元、明、清,对黄金时而禁采,时而开禁,高亢和低迷交替出现,阻碍了我们这个民族快速发展黄金生产的脚步。

我国重点产金区开采史


  山东招远素有“金城天府”的美称,又有“金都”之誉名。它不论在黄金生产上,还是在金矿地质与成矿规律上,都具有重要的地位。

  在胶东西部掖县、招远、栖霞三县中,金都招远的金矿开发最早。招远在境域之内,北北东向的招平断裂带把招远县一分为二。东半部主要为变质岩分布区,与栖霞相似。西半部为花岗岩类分布区,它南延至平度,北延至蓬莱,构成一长度超过140km,宽度超过40~50km的复式岩带。招远玲珑石英脉型金矿与罗峰-台上蚀变岩带,便位于该带中部的东缘;掖县新城-焦家金矿带与三山岛-仓上蚀变岩金矿带,便位于该带中部的西缘。

  由于玲珑金矿属石英脉型,自然金粒度较粗,常见明金>0.0125~0.1mm 的占51.79%,加上脉体边界清晰,容易辨认,脉群又十分密集,便于开采,而且大部分出露地表,引人注目,因此在胶东西部三县中,玲珑金矿开发最早,相传北宋真宗景德四年(公年1007年),便已派大臣潘美来玲珑督采黄金。较栖霞早260年,较掖县至少早960年。

  招远采金虽较栖霞与掖县为早,但胶东采金仍较鲁西为晚,而胶东西部又晚于胶东东部,先秦时(公元前221年以前)泰山产金记载初见于《山海经·东山经》(夏湘蓉等,1980),以后又见于《汉书·武帝传》:“泰山见黄金”(章鸿钊,1927)。而胶东采金记载初见于《元和郡县志》(唐李吉甫),所记为隋(文帝杨坚)开皇十八年(公元607年),牟州刺史辛公义于昌阳(今莱阳)县东一百里黄银坑(在今乳山境内)冶铸黄银(即银金矿)。故胶东采金较鲁西至少晚800~1000年,而胶东西部较东部采金至少晚300年。但胶东所以能超越鲁西,胶东西部所以能超越东部,后来居上,甚至在全国遥遥领先,显然与胶东金矿资源尤其是金都招远金矿资源丰富并获得大力开发有关。

  唐代采金机构分布于六州,但以南方砂金为主,胶东并不是重点。北宋时已将胶东划分为登、莱二州,到北宋太祖建隆元年(公元960 年)全国采金的监(主管)、税(税务)、冶(冶厂)、场(采场)、坑(矿坑)只分布于四州一郡,而且并不包括胶东登莱二州,还不如唐代。到北宋中期,宋英宗治平年间(公元1064~1067年)增为六州十一冶,并将登、莱二州亦包括进来,六州中胶东已占其二,但还不是重点。到了宋神宗元丰元年(公元 1078年)又增为二十五州,已为唐代的4倍,其中登、莱两州黄金年产量高达9583两,占全国总产量的89.5%,才使胶东产金在全国居于举足轻重的地位。

  明代金都招远金矿开采更盛,明天启元年(公元1621 年),又派太监魏忠贤来玲珑督采黄金,地域和规模更加扩大,据《招远县志·艺文》(清张作励等,公元1660年)载毛贽咏《金华山》:“明季金穴千百处,樵夫持斧砍秦松”反映了当时的开采之盛况。金华山在招远县城西北20km,玲珑金矿西南30km处,矗立于招远西北部的平原之上,海拔192.3m。它西有望儿山金矿,东有蚕庄金矿,西南有黄埠岭金矿,东南有灵山金矿,西北有河东、河西金矿,东北有前孙家、洼孙家金矿,它本身因受金华山断裂剪切,山形扭曲,也有金矿化。明代金华山一带金穴已达千百处,可见招远西部原生金矿开采之兴盛了。另根据《招远县志·山川》中记载:此时砂金的开采也属极盛时期。“淘金河在县西北四十里,东北十五里入界河”按淘金河发源于招远西北部灵北(灵山-北截)断裂带北缘,它先后穿过金华山、望儿山等一系列断裂带,向北流入界河。沿途金矿化十分密集,盛产砂金,淘金者众,淘金河也因此而得名。

  到清末光绪年间,当胶东东部牟平一带金矿开发处于收缩停顿阶段时,在胶东西部的金都招远,不仅西北部蚀变岩型原生金矿与砂金获得大量开发,玲珑石英脉型金矿由于吸收官商与侨商投资,而且引进国外先进技术与设备,产量大增。光绪二十三年至二十四年(公元1897~1898年)玲珑金矿矿工多达3000人,年产金7000两、银1300两。当时仅玲珑一个矿的产金量,已相当北宋元丰年间全国年产量的65.36%,胶东全部金产量的73.05%,可见金都招远在清末全国所占的重要位置。

  四顾胶东金矿与金都招远开发史,可见胶东黄金生产自北宋以来在全国几度领先,虽历经千年,不但至今不衰,反而蒸蒸日上,实与胶东金矿资源,尤其是招远金矿资源十分丰富有关,也与人们对它们的认识不断加深、技术不断进步有关。

我国历代黄金产地的分布


  我国古籍丰富,对历代王朝的金矿产地、采金活动的盛况、金矿的描述和金矿床等都有详尽程度不同的记载。就黄金产地而言,先秦时期:云南丽水湖南洞庭湖北汉水河南汝河。汉至北宋,山蓬莱、掖县,陕西有西城(今安康)洛南,四川有眉州、广元,至元明清各朝,金矿产地剧增,河北有迁安、丰润,山西有忻州,江西有饶州、抚州,山东有栖霞、莱州,安徽有池州,湖南有岳州,陕西有蓝田。此外,四川、云南、两广、东北三省皆有金矿产出,且有很多地方延续到现在仍是我国重要的产金基地及重要的产金省。

金矿资源


  根据1989 年末的统计资料,我国已发现金矿床(点)共计7148处,其中岩金矿床(点)3734处,砂金矿床(点)3026处,伴(共)生金矿床388处。在已知矿床(点)中,现已探明的金矿床1232个,包括岩金矿床573处,砂金矿床456处,伴(共)生金矿床204处。

  据全国矿产储量汇总表统计,1996年末全国金矿保有储量4264.78t,其中:岩金2515.8t,占59%;砂金557.42t,占13.1%;伴(共)生金1191.56t,占27.9%。

  建国以来到“八五”期间,全国共探明储量5340.98t。

  我国金矿资源主要由岩金、砂金、伴(共)生金组成,以岩金为主。

  我国金矿成矿地质条件优越,根据地质矿产部有关专家预测山东等10个省的统计金矿资源总量可达11025t。黎彤、杜春林等金矿专家估计我国金矿潜在储量为15000t,武警黄金地质研究所将我国岩金划分为46个成矿省(区)、70个成矿远景区,预测潜在资源10000t以上;砂金划分为39个成矿远景区,潜在资源920t。

地理分布


  我国黄金资源在地区分布上是不平衡的,东部地区金矿分布广、类型多。砂金较为集中的地区是东北地区的北东部边缘地带,中国大陆三个巨型深断裂体系控制着岩金矿的总体分布格局,长江中下游有色金属集中区是伴(共)生金的主要产地。

资源特点


  1.矿床类型多,但缺少世界级大型矿床

  我国金矿类型繁多,其金矿床的工业类型主要有:石英脉型、破碎带蚀变岩型、细脉浸染型(花岗岩型)、构造蚀变岩型、铁帽型、火山-次火山热液型、微细粒浸染型等矿床。其中主要产于破碎带蚀变岩型、石英脉型及火山-次火山热液型,三者约占金矿总储量的94%。

  尽管我国金矿类型较多,找矿地质条件较优越,但至今还未发现像南非的兰德型、原苏联的穆龙套型、美国的霍姆斯塔克和卡林型,加拿大霍姆洛型以及日本与巴布亚新几内亚的火山岩型等超大型的金矿类型。

  2.大型、特大型金矿床少,中小型金矿床多

  根据“八五”期间承包勘探最终完成的情况看:大型、超大型矿床只占9.58%、中型矿床数量占24.55%、小型矿床数量占65.87%。由此可见,我国金矿储量规模在数量上,中小型矿床占绝对多数,大型矿床为数不多,尤其是储量超过50t的岩金矿,“七五”以前勘查的只有焦家、新城、三山岛、团结沟、金厂峪,“七五”以后勘查的只有金山、镇沅、玲珑47.52号、东坪、东闯10 处。其中,焦家金矿经补充勘探总储量将达到130t,成为我国第一个世界级的岩金矿床。

  3.资源分布广泛,储量相对集中

  我国金矿分布广泛,据统计,全国有1000 多个县(旗)有金矿资源。但是,已探明的金矿储量却相对集中于我国的东部和中部地区,其储量约占总储量的75%以上,其中山东、河南、陕西、河北四省保有储量约占岩金储量的46%以上;其他储量超过百吨的省(区)有辽宁、吉林、湖北、贵州、云南;山东省岩金储量达593.61t,接近岩金总储量的1/4,居全国第1位。砂金主要分布于黑龙江,占27.7%,次为四川占21.8%,两省合计几乎占砂金保有储量的一半。

  4.金矿床中富矿少,中等品位多,品位变化大,贫富悬殊

  以1996年黄金工业统计年鉴为根据,目前全国岩金出矿品位4.14g/t,砂金出矿品位0.169g/m3;在岩金矿床中<3g/t占27%、3~6g/t占56%、6~10g/t占13%、10~20g/t占4%。6g/t以下的中低品位矿床占83%以上,而且呈逐年递降趋势。砂金矿床<0.15g/m3占38%,0.15~0.25g/m3之间占26%,>0.25g/m3占34%。总起来看,我国岩金矿砂金矿品位偏低,富矿储量极少。

  5.伴生金储量占有重要位置

  我国伴生金储量占全国金矿总储量的27.9%,绝大部分来自铜矿石,少量来自铅锌矿石,主要集中于江西、甘肃、安徽、湖北、湖南五省约占伴生金储量的67%,其中江西居第1位。

  伴生金在我国占有重要地位,其储量所占比例,大于世界伴生金的平均数,所以伴生金是中国金矿资源的一大特点。

  6.金矿成矿时代广泛,可以形成于各个地质时期

  根据我国已知金矿成矿研究资料,可分为太古宙元古宙古生代中生代和新生代五个成矿时期。根据原地质矿产部沈阳地质矿产研究所统计,前寒武纪金矿储量占56.4%,中新生代占35.9%,古生代占7.4%。

 矿床时空分布及成矿规律


岩金矿床


  1、我国岩金矿床成矿的层控特征

  1)大多数岩金矿床产在一定的大地构造环境的某一特定含矿建造中。矿床(点)密集分布,成群成带产出,其延伸与地层产状总体是一致的。

  2)矿化围岩的含金丰度往往大于地壳中同类岩石丰度值的几倍至数十倍。

  3)多数金矿矿体与围岩的同位素组合特征基本相似。如河南省小秦岭地区文峪金矿,矿石硫同位素δ34S为1.35‰,杨砦峪矿区硫同位素δ34S为1.55‰,金洞岔矿石硫同位素δ34S为-3.58‰,而两矿区地层δ34S为3.39‰,表现出矿石硫与地层硫特点相似。以此说明容矿层往往是矿源层。

  4)我国岩金矿床产出的地层以太古宇为主,其次为元古宇、古生界、中生界均有金矿产出,但发育程度不一。矿化围岩有变质岩、沉积岩、火成岩类,其矿化情况各异。

  现就其主要矿化密集区的层控性概述如下:

  (1)华北地台金矿成矿域  本区金矿床(点)集中分布于板块的边缘及基底构造层的隆起区,并且主要产于太古宇结晶基底的中深变质岩系中。

  ①燕山金矿密集区  金矿集中分布于山海关及密云隆起区,容矿岩层为太古宇迁西群马兰峪组。该组混合岩化作用较强。岩层含金丰度0.7~0.83×10-6,高于同类岩石的25~200倍。本区已知金矿床(点)115处,有109个产于本岩层中。

  ②辽西建平-北票金矿密集区  区内金矿床(点)80%以上集中分布于建平隆起区内。容矿岩层为建平群小塔子沟组的斜长角闪岩及斜长角闪片麻岩类。

  ③夹皮沟金矿田  金矿床主要产于太古宇鞍山群三道沟组下部的角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩及角闪岩中。围岩含金丰度值平均41.5×10-9。根据320个硫同位素的研究,矿石硫δ34S平均为5.6‰;围岩硫δ34S为2.1‰。二者相近,硫源相同。

  ④小秦岭金矿田:  金矿围岩为太华群下部岩组,岩石类型为斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩及斜长角闪岩等。岩层含金丰度值平均为1.24×10-9。金矿δ34S平均为2.71‰,两者近乎相等,具密切成生关系。

  上述各区容矿围岩,经原岩恢复为基-中基性火山岩建造。岩石呈黑绿色,亦称绿色岩系。这套含金建造是本区金矿的原始矿源层。它不仅是变质热液型金矿的矿源层,而且也是本区其他类型金矿的重要矿源层。

  (2)江南古陆金矿成矿带  金矿主要分布于江南古陆的雪峰隆起与幕府山隆起两区。其金矿床(点)95%左右产于元古宇冷家溪群及板溪群的含凝灰质绢云母板岩、砂质板岩中,其原岩为含泥质、凝灰质碎屑岩建造。局部可能有火山沉积岩。岩层含金丰度值平均为0.0012~0.03g/t,矿石δ34S为2.85‰;围岩δ34S为7.9‰。

  (3)南岭金矿成矿区  金矿主要分布于大瑶山槽背斜与云开隆起区,据统计,桂粤两省的金矿床(点)74%左右集中产于该区的寒武系八村群岩层里。区内寒武系为一套冒地槽类型复理石碎屑岩建造,其中夹多层碳质页岩及含碳质砂岩,含碳量高达10%左右。金矿围岩主要为硅质岩,碳质页岩及碳质碎屑岩等。

  岩层含金丰度值,据南京大学化学光谱分析,碳质页岩平均32.5×10-9;泥质砂岩4.4×10-9。据广西冶勘公司分析,砂岩80×10-9,碳质页岩高达130×10-9,明显高于金的克拉克值。

  桃花、古袍、云岭等矿区,矿石硫δ34S变化范围为-0.9‰~+6.4‰及1.05‰~8.2‰,显示有壳层硫的性质。桃花矿区铅同位素年龄为729~785Ma,比寒武纪地层和加里东花岗岩的时代还老。因而认为本区成矿物质来自深部,也来自寒武系含金矿源层。

  本区北邻江南古陆,其基底为元古宇冷家溪群、板溪群,这一古老含金地层可为该区的上部寒武系提供金的物质来源。

  2、构造对金矿成矿的控制

  (1)大地构造格局与金矿的空间分布  我国金矿明显受区域大地构造格局控制,尽管各个区域都有金矿化分布,但极不平衡,并各具自身特点,故大致可划分成五个金矿化域。

  1) 华北型金矿化域  华北准地台是我国最古老的地台,是太古宙及古元古代固化的鞍山群、建平群、单塔子群、阜平群及太华群等,岩系为一套变质较深、混合岩化作用较强的变基性火山-沉积岩建造,属优地槽相。其中,变基性火山岩类含金丰度普遍较高,是原始矿源层,也是本区金矿主要物质来源。

  本区是我国主要金矿分布区,据统计,金矿床(点)数占全国总数85% 以上。金储量占全国岩金总储量78%。金矿床主要分布于地台边缘及台内的基底断块隆起带内。区内主要以地台基底经区域变质热液作用,花岗岩化作用及燕山岩浆活动,叠生作用成矿为显着特征。属优地槽相。分布的金矿类型主要是变质热液型、花岗岩化热液型,其次为岩浆热液型及火山-次火山热液型金矿床。赋矿围岩即是矿源层,属近源型。成矿时代主要为古元古代和中生代。找矿远景潜力很大。

  2) 扬子型金矿化域  新元古代未形成的地台。基底岩系多出露于地台的边缘地带。如西部边缘康滇地轴上的昆阳群;东南边缘的冷家溪群、板溪群。地台内部的基底仅在个别地点出露且面积不大。如黄陵背斜的崆岭群等。基底构造为泥质板岩、变碎屑岩类。原岩为含泥质凝灰质碎屑岩、变质程度较浅,属优-冒地槽相。区内金矿床主要分布于地台边缘的隆起带内,地台东南边缘的雪峰古隆起及幕府山隆起金矿化更为集中,全区岩金矿床(点)数占全国的16%,储量占全国总量的7.8%。区内主要以扬子褶皱基底经区域变质热液作用及古生代盖层经地下热水溶解作用为成矿特征。金矿类型以变质热液为主,其次为岩浆热液型及地下热水深滤型金矿床。赋矿围岩为泥质凝灰质碎屑岩,以及碳酸盐类,成矿时代为元古宙、中生代。成矿物质来源于围岩或下部基底构造层。

  3) 华南型金矿化域  属华南-东南亚板块,位于扬子地台之南的华南褶皱系区间,这是一个加里东地槽褶皱系,褶皱基底构造层由震旦系-志留系组成,为复理石建造,属冒地槽相,变质程度较浅。区内主要以早古生代褶皱基底经区域变质、热液作用及加里东、燕山期岩浆活动的叠生作用成矿为主要特征。金矿床主要分布于大瑶山及云开隆起区内,金矿床(点)占全国总数13.3%,储量占全国岩金总量4.7%。金矿类型桂西为碳酸盐石英方解石脉型;粤桂交界为变质热液型及岩浆热液型。矿化围岩为寒武系含碳质碎屑岩、石炭系碳酸盐岩以及中酸性侵入岩,成矿物质来自深部构造层,成矿时代主要是加里东期,其次为燕山期。

  4)太平洋型金矿化域  我国东部受太平洋板块俯冲作用的影响,形成一个规模巨大的中新生代的大陆板块边缘活动带。其突出特点是中生代的北东向构造极为发育。另一个是形成一条庞大的中生代火山岩带。北起黑龙江畔,南达南海滨,长达3000多km,宽300~800km。火山岩由中基性到酸性,以酸性岩类居多。

  伴随侵入与喷发活动,常常形成各类内生矿床。我国的火山-次火山热液型金矿主要产于该带内。如团结沟、奈林沟、赤卫沟、霍山、铜井、祁两沟、八宝山金矿床等,此外,尚分布岩浆热液型金矿床。前者主要产于中生代断陷盆地的边缘,受一定的断裂构造控制。

  5)天山-兴安型金矿化域  本区位于西伯利亚板块与塔里木-中朝板块之间的古生代地槽,为一巨大的东西向弧形海西褶皱带。本区海西期岩浆岩广布,近东西向断裂构造发育。

  该区以盛产砂金着称。岩金仅分布于东西准噶尔天山佳木斯隆起区。金矿成矿主要与海西期及燕山期花岗岩浆活动有关为特点。区内金矿床(点)占全国7%,储量占全国岩金总量3%。本区的西北部以岩浆热液型为主,成矿时代主要为海西期,东北部则以次火山-火山热液型为主,其次为变质热液型金矿床。成矿时代主要是燕山期,其次为海西期。

  综上所述,可以清楚看到:

  ①不同的大地构造单元,其金矿化强弱、金矿化特征都有所差异,各具自身特色。

  ②我国金矿主要分布于东部地区,并且主要分布于古老的中朝板块内。

  ③我国东部地区金矿层控性明显。成矿物质主要来自古老基底的矿源层;西部金矿床岩控及深断裂控制较为明显,成矿物质主要来源为基性-超基性岩。

  ④我国火山-次火山热液型金矿床主要分布于东部中生代的大陆边缘活动带。

  (2)区域构造对金矿的控制 

  ① 我国金矿主要成矿带大都分布于古老板块的边缘,缝合边界的古岛形隆起地带,如阴山-燕山成矿带、秦岭-大别山成矿带分别受华北板块的北缘与南缘缝合边界隆起带控制。

  ②板块内的台背斜、槽背斜等隆起区,控制着次级的成矿带(区)或矿化集中区的展布。如华北板块的建平隆起区,山海关隆起、胶东隆起、五凤嘉隆起等,皆为金矿集中分布区。

  ③中朝板块的古老基底发育着东西向与北东向两组主要断裂带,其相交处附近通常是大型金矿富集部位。如比较明显的北纬40°断裂带及42°断裂带与北东向断裂相交处,控制着几个重要大型金矿床分布,并显示一定的等距性分布。

  ④大型金矿床均产于大断裂的侧翼次级断裂中,并与大断裂距离一般为2~8km。

  ⑤大型金矿床多数赋存在强烈挤压的背斜或倒转背斜的轴部的狭长地带内。如小秦岭矿田的文峪、杨砦峪、金洞岔等大型金矿分布于区内老雅岔倒转倾伏背斜的轴部。五龙金矿赋存于五龙背斜的轴部。

  (3)花岗质岩浆岩对金矿的控制  金矿空间分布与花岗岩的侵入体经常伴生,并有些矿床的金矿体直接产于岩体里或接触带中,这一现象表明,金矿成矿过程中有岩浆岩活动的积极参与。

  据近代岩石学研究,花岗岩类按成因分为两类,幔源型及地壳重熔型。但很多资料表明与金关系最密切的花岗岩主要属基底变质岩重熔再生的产物。我国山东、辽宁、吉林、广东等省皆有此类金矿的分布。

  金的成矿带与控制各类矿化和各种岩浆岩活动的深大断裂交切部位相伴随,以此表明地壳以下金物质参与了成矿作用,在超基性岩Ni、Co、Pt等矿床中金含量高,并形成独立金矿体,与此相吻合,云南墨江金矿、青海小松树南沟、新疆托里等金矿与超基性岩体相伴产生,并具明显成生关系,是令人信服的例证。含金硫化物中的同位素研究也得到了同样的结论。

  根据实际资料,与金矿成矿关系显着的三个时代的岩浆岩,一是加里东期花岗岩,主要分布在华南加里东地槽区,岩性为斑状花岗闪长岩及花岗斑岩、石英斑岩等。如大宁岩体——黑云母闪长岩、斑状花岗闪长岩金的平均含量分别分9×10-9、3.7×10-9。岩体与寒武系地层的接触带及附近形成龙水、张公岭金矿床。二是海西期岩浆岩主要分布于我国西北与东北部的海西褶皱带中。岩体控矿绝大多数为海西中晚期的斜长花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩等呈岩基、岩株、岩枝产出。经统计,区内已发现50余处金矿床(点),大多数产于岩体之中或接触带附近。三是燕山期的构造岩浆活动,我国许多内生金矿都与此次活动密切相关,特别是东部地区。如:辽西地区属于此类型金矿的储量占全省总量的22%,燕山地区的峪耳崖、柏杖子、金厂峪、三家子都与燕山期中酸性小侵入体有关,河南小秦岭金矿田北部带由西向东出露有:华山岩体、文峪岩体、娘娘山岩体。均属燕山期产物,经人工重砂测定,岩体含金,并在局部地段发现含金石英脉。

  上述事实归纳起来,可以得出以下结论:

  1)地层基底的成分对金矿的成矿作用有极大的影响,是矿床形成、演化、继承发展的物质基础。其太古宙的绿色岩系即是金矿成矿的初始矿源层,又是金矿的主要容矿层。

  2)构造及岩浆活动的综合地质作用是金矿成矿的不可缺少的必要条件。

砂金矿床


  我国地域辽阔,江河水系发育,金矿地质条件优越,具有丰富的砂金矿产资源。据不完全统计,我国已知有砂金矿床点3200多处,砂金矿化点和重砂异常区数以万计,它们分布于27个省(市、自治区),几乎遍及全国各省区。总观我国砂金矿产资源具有点多、面广、成群成带、集中分布和资源储量雄厚等特点,是世界上主要砂金资源国家之一。

  砂金矿的形成主要取决于三个因素:砂金补给源、水动力条件、地貌特点。现侧重从这三方面综合分析我国砂金分布的特征。

  1、砂金的分布严格受含金地质体的控制

  “含金地质体”是砂金形成的物质基础,并直接影响其分布。所谓“含金地质体”主要有岩金矿化体,伴生金矿床(点)及含金丰度值很高的地层与岩体。

  实际资料表明:

  (1)多数砂金矿的分布与岩金矿产地密切相关  但也有少数限于其他地质条件,虽有岩金矿分布不一定都能形成砂金矿床。如小秦岭是岩金成矿区,限于地貌等条件未能形成砂金矿床。相反,在大兴安岭北部及阿尔泰等地区是砂金密布区,目前仅发现一些原生金矿点或矿化点。

  (2)砂金成矿区大都分布于含金丰度较高的古老基底地层及大面积侵入岩的剥蚀区

  如湖南的湘江、资水、沅江、汨罗江,江西修水、昌江、信江、新安江水系的砂金主要分布于江南古陆的板溪群、冷家溪群地层出露的地区;川西北地区的砂金矿其补给源主要来自前震旦系碧口群、志留系茂县群及中上三叠统地层,及其中的原生金矿点;两广交界一带的砂金主要分布于加里东褶皱基底震旦系与前寒武系地层中;大小兴安岭一带的砂金主要分布于海西期岩浆岩大面积出露区。

  (3)大多数砂金矿床的物质来源具有多源性  例如,金盆砂金矿的物质来源主要是白垩系下统含金砾岩层,其次为二道洼群中的分散含金石英脉、侏罗系含金砾岩等多源补给。又如珲春河两岸大面积分布的中酸性岩浆岩中的含金石英脉及含金破碎蚀变带周围的伴生金矿及第三纪含金砾岩是砂金的补给来源。

  2、地貌条件与砂金的分布

  地貌特征是一个地区长期以来,内外地质作用的产物,尤其第三纪晚期以来的新构造运动对地壳外貌作用更为明显。地貌对砂金的富集起着极为重要的作用。实际情况表明,尽管有含金的物质来源而没有适当的地貌条件,也不会形成工业矿床。

  我国砂金矿床(点)大多数分布于山岳地带,如大、小兴安岭长白山阿尔泰山秦岭天山龙门山雪峰山幕府山云开大山等山区,在构造上这些山区多属褶皱隆起带,经强风化剥蚀(侵蚀)作用,为砂金沉积区提供了丰富的物质来源,而砂金的形成又要适合的地形场所。砂金的富集主要依附于以下条件。

  1)砂金矿呈线状沿着主要构造线方向分布。如冀北马兰峪砂金矿、吉林珲春河砂金矿、四川漳腊砂金矿、陕西月河砂金矿等都沿其区域断裂带分布。

  2)砂金矿集中分布于隆起区断陷盆地的边缘,如天山的伊力、焉耆盆地、阴山的金盆、武川、固阳盆地、祁连山区的湟水盆地、秦岭山区的月河、恒口、汉中盆地等都是砂金广布地区。

  3)隆起区与沉降区过渡带往往是砂金矿的成矿区。如天山北麓的乌鲁木齐河呼图壁河玛纳斯河奎屯河古尔图河等。

  祁连北麓的疏勒河、党河、弱水、古浪河,以及阿尔泰山前、昆仑北缘、阿尔金山北缘都有砂金分布,而且具一定工业远景。

  4)盆地边缘低山丘陵区,为盆地和外围山区的过渡带。如四川盆地的西北缘的一些水系是我国砂金主要成矿区。

  5)山顶剥蚀台地中的碟形、勺形洼地,细谷往往是残坡积砂金沉积的有利场所,如四川米仓山山顶,内蒙古大青山西菜园,都有此类砂金矿分布,但规模有限。

  6)高原的裂谷区及山间、狭谷地带,砂金易于赋存。

  3、砂金矿与水流动态的关系

  砂金矿是含金地质体,经风化剥蚀通过流水的搬运等作用在适当部位富集形成的。因此,水流动态对砂金的富集与分布关系极为密切。同时也是砂金形成的重要条件之一。

  根据搬运成矿物质水流的动态大致分为四类:

  ①、河水;

  ②季节性洪水;

  ③冰川水;

  ④暗河潜水。

  砂金的搬运方式,根据沈阳矿产所吕英杰等同志的研究有四种:单矿物(金粒)搬运,“运载”式搬运,接力式搬运,金在水溶液中搬运。我国主要江河如黑龙江黄河长江珠江额尔齐斯河辽河滦河等均产砂金。砂金的分布不是普遍的,一级水系长江、黄河、额尔齐斯河等虽有砂金分布,但品位低,深度大,颗粒一般较细。目前尚难利用。二级水系砂金矿化比较普遍,如湘江沅江昌江汉水洛河等的沙洲、沙坝、边滩大都分布有砂金矿点。但品位低、规模小。3~4级支流河谷是砂金主要赋存部位,也是工业开发的主要对象。5级以上的支沟细谷规模小、品位较富,是民采的主要对象。

  由于水流动态所致,我国西部砂金主要以冲洪积、冰碛型为主,东部地区以冲积型为主。内蒙古高平原区以洪积型为主。

金矿床类型


  矿床类型的划分,是矿床研究中的主要课题之一。我国对金矿分类方法的研究,近年提出的论述较多,矿床分类的目的在于应用,便于有效地指导矿床勘查和评价。故本书选择了以金矿容矿岩系与矿化体产出形式为基础的分类方案,将我国金矿床分为10类22个亚类。

  (一)产于太古宙—古元古代变中基性

  火山-沉积杂岩 (绿岩带)中的金矿(绿岩带型金矿)

  本类金矿系指赋存于变中基性火山岩系和部分沉积岩系中的金矿床。主要分布在我国华北老地台区,如乌拉山—大青山、燕辽、清原—桦甸、小秦岭与胶东地区。容矿岩系是一套中深变质的斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩,原岩为变中基性火山-沉积杂岩(一般称为绿岩带)。

  它是我国金矿床主要类型之一,极具经济意义,分布点多面广,储量与产量都很大。已知该类金矿床(点)100多处,约占全国岩金矿床总数22%,储量约占岩金总储量29%,矿床平均规模约为5.5t/个。

  据矿体产出形式,可将金矿分为二个亚类:

  ①石英脉(包括石英-钾长石脉)型,如吉林夹皮沟、河北小营盘、河南小秦岭、内蒙古包头金矿;

  ②复脉带(或片理化带),如河北金厂峪、浙江诸暨金矿床。

  本类金矿主要地质特征是:

  1)金矿化主要赋存于太古宙古老基底隆起区,基底的地球化学场与金矿成矿作用关系十分密切。大多数金矿分布于深大断裂系统中。

  2)金矿化与古老中基性火山岩类变质而成的绿岩密切相关。容矿层位在夹皮沟地区为鞍山群三道沟组、杨家店组、燕辽地区为建平群小塔子沟组,迁西群上川组,乌拉山—大青山地区为乌拉山群、集宁群,小秦岭为太华群下部岩组,岩石变质较深,普遍遭受混合岩化作用。

  3)该类金矿赋存区多有岩浆活动,矿床距中酸性侵入体一般0.5~5km,常见矿脉与岩脉伴生。

  4)围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化,其次为碳酸盐化、钠化、绿泥石化等。

  5)矿化体主要呈脉状,矿脉延伸较大,且延伸大于延长。

  6)矿石矿物主要为黄铁矿,不等量的方铅矿、闪锌矿黄铜矿,脉石矿物为石英绢云母钠长石、绿泥石及碳酸盐类等。

  (二)产于元古宙变碎屑岩、泥质岩

  碳酸盐岩中的金矿

  泛指与元古宙变碎屑岩、千枚岩、板岩及片岩类有空间关系的金矿床,主要分布在江南古陆,辽东、内蒙古白云、阿尔泰及广东云开等地。容矿岩系为变碎屑岩、千枚岩、板岩及片岩类,原岩为碎屑岩、泥质-半泥质岩石。

  据统计,已知该类金矿床(点)100多处,占全国岩金矿床总数20%,探获储量占岩金总储量14%,矿床平均规模4.3t/个,找矿远景较大。

  根据矿化体产出形式划分为两个亚类:

  ①脉型金矿,如湘西、黄金洞、四道沟、银洞坡等金矿床;

  ②构造蚀变岩型金矿,如猫岭、金山、河台金矿床。

  本类金矿地质特征是:

  1)区域性大断裂的次级断裂或层间断裂是控矿重要条件。

  2)容矿层主要是辽河群、白云鄂博群、阿尔泰群、双桥山群、板溪群等。容矿岩系为中浅变质岩类的变碎屑岩、板岩、云英片岩类,并含中基、中酸性火山岩。

  3)矿体多与层理一致,呈脉状、交错脉状,矿化集中在背斜轴部或其附近。

  4)围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化,次为绢云母化、碳酸盐化等。

  5)矿石矿物主要有自然金、黄铁矿、毒矿、辉锑矿、白钨矿等,脉石矿物有石英、绢云母和绿泥石等。

  (三)产于震旦纪-三叠纪粉砂岩、泥质岩

  碳酸盐岩中的金矿

  这是我国金矿中的一个新类型。自80 年代以来,在广西田林、隆林、凌云、凤山、乐业、天峨及百色,贵州望谟、册亨、兴仁、兴义、安龙及云南文山等地,陆续找到一批不同规模的矿床,构成了滇桂黔“金三角”区。另在川西北、秦岭、湘中、鄂西南、赣西北等地也找到一批类似的金矿床(点)。这类金矿一般品位低、矿物颗粒细,但矿化均匀,储量大,埋藏浅,适于露采,因此,是一种具有重要工业意义和广阔开发远景的金矿类型。

  据统计,我国已知这类金矿床约150个,探获储量占岩金总储量的13%,矿床平均规模3.4t/个。

  根据矿化体产出形式可分为3个亚类:

  ①微细浸染型金矿,如广西凤山、金牙,贵州板其、丫他、戈塘、紫木凼,四川东北寨、丘洛、毛儿盖,湖南高家坳等金矿床;

  ②脉型金矿,如广西叫曼金矿床;

  ③构造角砾岩型金矿,如陕西双王、二台子金矿床。

  该类金矿具有以下特征:

  1)金矿主要分布于显生宙褶皱带中,具有明显层控性,其容矿岩系为沉积-浅变质沉积岩,如粉砂岩、泥质岩及碳酸盐岩。这些地层大多含有碳质、泥质。矿化富集常产出在两种不同岩性的层间破碎带、层间裂隙、层间滑动带、背斜轴部或近轴部的有利部位。

  2)含金地质体大致分为两类,一类是破碎-蚀变岩体,本身就是矿体,矿化呈微细浸染状,品位低,规模大;另一类是脉型(含金石英-方解石脉和含金黄铁矿脉),为可见金,品位较高,规模小。

  3)围岩蚀变以硅化、黄铁矿化为主,其次为重晶石化、碳酸盐化等。其中硅化、黄铁矿化与金关系密切。

  4)常见矿石矿物有黄铁矿、毒砂、雄黄和辉锑矿,还有少量白铁矿、雌黄、辰砂,偶见铜、铅、锌硫化物,脉石矿物主要有石英、碳酸盐矿物和泥质矿物。

  5)金多呈微粒和显微粒状,矿体与围岩没有明显界线,黄铁矿和粘土类矿物为载金矿物。

  6)矿区发育有中-基性、超基性岩脉,在空间上与金矿化关系密切。

  7)矿床(点)或其附近往往有黄铁矿等矿床(矿物)伴生,并有一定成因联系。

  (四)产于花岗岩类侵入体中的金矿

  指古生代以来,与岩浆热液作用有关产于花岗岩类侵入体(包括内带和外带)中的金矿床。该类金矿床(点),无论在我国北方和南方均分布很广,尤以燕辽及胶辽地区为多。据统计,已知该类矿床(点)120余处,探获储量占岩金总储量的37%,矿床平均规模7.9t/个。

  根据矿体产出形式划分为4个亚类:

  ①石英脉型金矿,如玲珑、峪耳崖、龙水金矿床;

  ②破碎蚀变岩型金矿,如焦家、新城金矿床;

  ③细脉浸染型(也称花岗岩型)金矿,如界河金矿床;

  ④夕卡岩型金矿,如鸡冠嘴、鸡笼山金矿床。

  本类金矿的主要地质特征是:

  1)主要分布在基底隆起区的构造-岩浆活动带中,区域性深大断裂为控岩导矿构造,次级断裂为控矿构造。

  2)成矿作用与重熔、同熔岩浆侵入活动有关,成矿时代有加里东期、海西期和燕山期,燕山期是主要的。复式岩体与成矿的关系十分密切。

  3)金矿化带内通常有数条平行矿体。矿体与矿化带、矿化带与围岩呈渐变过渡,唯石英脉型与围岩界线清楚。

  4)矿化类型主要是石英脉型和破碎蚀变岩型。前者规模较小,但品位富;后者规模大,品位偏低。

  5)围岩蚀变以硅化、黄铁矿化、绢云母化、钾化为主,碳酸盐化及绿泥石化等次之。

  6)矿石矿物组合较简单,金属矿物为黄铁矿黄铜矿方铅矿闪锌矿等,脉石矿物主要是石英

  7)金矿物有自然金银金矿碲金矿等。金矿成色波动较大(454‰~950‰)。

  需要指出:

  ①破碎蚀变岩型金矿,是我国60 年代后期在胶东发现的一种重要的金矿类型,矿床规模与储量都很大,具有较大的找矿潜力。

  ②花岗岩中细脉浸染型金矿,继1987年招远市黄金公司首先发现于胶东界河金矿后,在邻区河东金矿、玲珑金矿、河北峪耳崖等地也发现类似的矿体,这是很值得重视的金矿新类型。

  ③夕卡岩型金矿,过去金只是在勘查夕卡岩型矿床时作为伴生组分,未作主要勘查对象,大量资料表明,我国东部地区夕卡岩型矿床分布普遍,大都含金。有的属伴生金或共生金,有的形成独立金矿,甚至大型金矿。如鄂东鸡冠嘴等金矿。因此重新认识、重视含金夕卡岩型矿床的勘查,对于扩大我国黄金储量,具有重要现实意义。

  (五)产于碱性侵入岩中的金矿

  指产于碱性侵入岩体内部或近矿围岩裂隙中的金矿床。矿化类型一般为石英脉-蚀变岩型。

  这类金矿,1985年首先发现于河北东坪,之后在邻区后沟及滇西也发现类似的矿床,目前正在勘探,矿床规模较大。

  本类金矿地质特征(以东坪金矿为例)简介如下:

  1)碱性侵入岩为金矿直接围岩。岩体长33km,宽5.5~7.7km,面积215km2。岩性复杂,主要由二长岩-石英二长岩系列、正长岩系列组成。岩体时代为燕山期。

  2)岩体受区域性深大断裂控制,次级断裂构造控制矿化空间展布。岩体的围岩为太古宇变质岩系。

  3)围岩蚀变主要有硅化、钾长石化、绢英岩化、碳酸盐化、重晶石化及绿泥石化等。其中硅化、钾长石化、绢英岩化与金矿化关系最密切。

  4)矿体呈脉状,已发现数条。脉带长数百至千余米,矿体长数十到数百米,厚0.n~5m,延深数十至数百米。呈边幕式排列产出。

  5)矿体由石英单脉及其上下盘石英复脉,钾长石化带及矿化钾长石化二长岩、石英二长岩组成。金品位以石英脉为中心,向钾长石化带、矿化围岩逐渐降低。

  6)矿石组分复杂,金属矿物主要为黄铁矿、磁铁矿方铅矿闪锌矿碲铋矿自然银等。脉石矿物主要为石英钾长石斜长石绢云母等。

  7) 金矿物以自然金为主,其次为碲金矿。金矿物一般较粗,常见明金。金成色为934‰~969‰。成矿温度270~380℃。

  (六)产于显生宙基性、超基性岩

  (包括蛇绿岩套)中的金矿

  指金的成矿作用与基性、超基性岩有一定关系,并赋存于基性、超基性岩中或构造接触破碎带内的金矿床(蛇绿岩套型金矿)。

  这类金矿于70年代首先发现于云南墨江金厂,以后相继在新疆托里、青海小松树南沟、陕西煎茶岭、河北金家庄等地也发现类似金矿。全国已知有23条蛇绿岩带,过去对其中的金矿调查研究不够。

  根据容矿岩系产生特点划分为两个亚类:

  ①产于基性、超基性岩体中的石英脉-蚀变岩型金矿,如云南墨江金厂、冀北金家庄、陕西煎茶岭金矿床。

  ②产于显生宙海相基性火山杂岩中的构造蚀变岩型金矿,如青海小松树南沟、新疆托里金矿床。

  本类金矿主要地质特征是:

  1)主要分布于板块构造边缘深大断裂的次级断裂构造中。

  2) 金矿化产出形式有石英脉-蚀变岩型、蚀变岩型。含金石英脉呈单脉或网脉状产出。

  3)围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、铁锰碳酸盐化、铬水云母化、滑石及绿泥石化,其中硅化和黄铁矿化与金矿关系最为密切。

  4)矿化以Au、Ag为主,常含有Pb、Zn、Cu、Ni、Pt、Se等。金常呈自然金、银金矿、硒金矿、铂金矿等微粒包裹于硫化物中。

  5)矿区内常有花岗岩类侵入体。矿化富集地段一般为强硅化带、破碎带及晚期脉岩发育地段。

  (七)产于中、 新生代陆相火山岩

  (包括次火山岩)中的金矿

  系指在成因上与中、新生代的火山作用有关,矿体直接产于火山岩及次火山岩体内或其附近的浅成热液金矿床。

  这类金矿主要分布于我国东部地区,属环太平洋成矿带的外带。该带广泛发育中生代火山岩系,按其分布特点分为3个岩带:即大兴安岭-燕山火山岩带、东北东部-胶东火山岩带、东南沿海火山岩带。岩性为酸性、中酸性,部分为中基性及碱性火山岩类。时代为侏罗纪—白垩纪。

  这类金矿分布很广,与上述火山岩、次火山岩带分布一致。目前已探明的有团结构、五凤、赤卫沟、红石、奈林沟、义兴寨、洪山、祁雨沟、赵家沟、霍山、八宝山等金矿床。探获储量约占岩金总储量7%,矿床平均规模5.5t/个,仍有较大的找矿前景。

  根据矿化围岩特征及矿体的产出形式分2类5个亚类:

  (1)产于火山岩中的金矿床

  1)脉型金矿,如赤卫沟、奈林沟金矿床;

  2)构造蚀变岩型金矿,如洪山金矿床;

  3)构造角砾岩型金矿,如红石金矿床。

  (2)产于次火山岩中的金矿

  1)斑岩型金矿,如团结沟金矿床;

  2)隐爆角砾岩型金矿,如祁雨沟金矿床。

  本类矿床主要地质特征是:

  1)这类金矿主要分布于中生代断陷盆地边缘。深大断裂既控制着断陷盆地,也控制着火山岩的展布。矿体受火山岩(次火山岩)构造控制。

  2)基底地层含矿性是成矿的重要因素之一,矿床下部或其附近一般均有含金丰度较高的矿源层存在。容矿围岩为中-中酸性火山岩、火山碎屑岩、碱性火山岩、以及中酸-酸性的浅成和超浅成次火山岩。矿体对岩体而言是后成的。

  3)矿体赋存的主要部位:一是火山穹隆、 破火山口周围的环状、放射状断裂系统,二是浅成-超浅成次火山岩的顶部或接触带附近。

  4)围岩蚀变一般为硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、冰长石化和钠长石化,其中硅化和钠长石化一般接近矿脉。矿床往往含银较高,延伸较小。

  5)矿石矿物主要有自然金、银金矿、辉银矿、 碲金矿、黄铁矿及少量金属矿物。脉石矿物主要有石英、方解石、绿泥石及玉髓状石英等。

  6)成矿温度为160~330℃,金的成色为500‰~780‰,一般为600‰。

  7)矿床往往有分带现象,一般上部以Ag、Pb、Zn矿为主,下部以Au、Cu矿为主。

  (八)产于风化壳中的金矿

  指在地表或近地表含金地质体、含金多金属的硫化物,经表生风化淋滤作用而形成的金矿床。

  该类金矿多为近代形成的,其分布范围与含金地质体的出露范围基本一致。该类金矿按其形成条件和组分特征,划分两个亚类:

  ①铁帽型金矿,如安徽新桥金矿床。

  ②红土型金矿,如云南墨江、广西上林镇墟金矿床。

  据不完全统计,我国已知铁帽型金矿床(点)50多处,其中中小型矿床20余处,探获储量20多t。如鄂乐、铜陵地区、江西武山、四川木里耳泽、宁夏金场子及湖南大坊等。

  铁帽型金矿的主要地质特征:

  1)矿床的分布与原生含金地质体范围基本一致。金矿的发育程度与原生含金地质体所处构造部位、地貌条件、地下水情况有密切关系。

  2)矿体呈透镜状、扁豆状、囊状,常赋存在铁帽的下部。矿床可分出氧化带、次生富集带和原生带。

  3)金呈独立矿物出现,主要有自然金、 银金矿及金银矿等。金的粒度较细,一般为0.0024~0.036mm,金的成色为700‰~900‰。金矿物主要赋存于褐铁矿的晶隙或裂隙中,少数分布于石英晶隙中。

  4)寻找铁帽型金矿,首先应区别“真假”铁帽,由围岩中铁质经风化淋滤作用形成的假铁帽一般不含金,或不能形成金。

  5)铁帽中Cu、Pb、Zn、As、Ag、Sb、Mo与Au正相关。

  (九)产于砾岩中的金矿(砾岩型金矿)

  指同生碎屑沉积,产于砾岩中的金矿床,即砾岩型金矿或古砂金矿。

  这类金矿分布较广,从古元古代至第三纪均有产出,我国已知含金砾岩有以下几个地质时期,10个层位,它们是:

  1)古元古代二道沟群底部砾岩。

  2)中—新元古代滹沱群四集庄组、长城系底部砾岩,马家店群底部与白云鄂博群层间砾岩,震旦纪南沱砂岩组、南沱冰积层底部砾岩。

  3)侏罗纪大青山组底砂砾岩。

  4)白垩纪固阳组(内蒙古),东井组(湘)底部砾岩。

  5)第三纪土门组底部砾岩层。

  其中第三纪与侏罗纪砾岩较有工业意义。如吉林春化砾岩金矿、黑龙江小金山、内蒙古余庆沟与乌兰板申砾岩型金矿,目前正在进行勘查。

  该类型金矿特征概述如下:

  1)金矿床主要分布于中、新生代断陷盆地边缘,山麓河流冲积相。

  2)含金砾岩常产于巨厚沉积岩系中,一般出现在地层底部的砾岩中,但富集在层间砾岩或其沉积岩中的也有。

  3)矿体呈似层状、透镜状。矿石品位变化较大,一般为0.n~ng/m3。

  4) 矿化类型为单一金矿。金以自然金赋存于胶结物中。金矿物粒度较细,一般为0.03~0.08mm。金的成色较高,多在900‰以上。

  (十)现代砂金矿

  砂金是金的重要来源之一。我国砂金矿点多面广,北起黑龙江,南至珠江和海南岛,西自阿勒泰与雅鲁藏布江,东至胶东、皖南、福建,许多江河水系都有砂金,都有前人淘金的遗迹。据1989年统计,全国砂金矿床(点)总计3000余处,其中矿床700多处。探明储量占金矿总储量13%,产量约占全国黄金总产量12%。

  砂金具有生产成本低、收效快、易采易选,便于群采等优点,同时通过砂金往往可以找到岩金矿床。因此继续开展砂金地质工作,努力扩大金矿资源,对我国发展黄金生产建设具有重要现实意义。

矿山开采


  金矿类型的多样化,决定了开采方式也不尽相同。岩金矿主要为地下开采和露天开采;砂金矿主要为露天开采。

  我国河流冲积型砂金矿在砂金总储量中占比重较大,因而形成了目前的砂金开采,以船采方式为主,水力开采、挖掘机开采为辅的格局。

  我国砂金开采的特点一是点多面广、规模不大。二是由于北部非冻结型砂金矿大部分已开发利用,冻结型砂金矿在开采利用中比例逐渐增大。在南方砂金矿体之上的农田之中的巨砾和胶结层成为砂金开采难以克服的障碍。此外洪水的威胁、同一矿体厚度与埋藏深度的较大变化给建船带来的种种不利,再加上外部建设条件困难,投资增幅越来越大,开采日趋复杂。我国采金船开采从无到有,从小型(50L)到大型(300L),从黑龙江走向全国,取得了令人瞩目的成绩。

  根据我国生产实践,消化引进国外先进技术,采金船的选金从单一固定溜槽发展到可动胶带溜槽、全淘汰流程。直流电动机、可探硅传动供电装置、液压传动、工业电视在采金船上的应用,提高了采金船的装备水平,桩柱-首绳式采金船成功地用于开采砂金矿有利于采后复田。

  在采金船开拓法中,广泛地应用基坑开拓法,在常规基坑的基础上,在一个建船场地同时建造两只采金船,应用了公用基坑;在地下水涌水量大的矿体上建船时采用了主付基坑、码头式基坑;在浅矿体上采用全基坑;北方冬季建造采金船在冰上建造平底船;码头基坑在岸上建造平底船采用滑道下水和气囊下水,施工方便,减少基坑平整工程量和排水设备。

  在采准方面,应用盖草法防止季节冻土,试验松动爆破法处理季节冻土取得了一定的经验,在露天机械化采场永冻砂矿当年剥离解冻呼玛县有成功经验,在兴隆金矿应用裂土推土工艺,尤其是应用大型推土机机群作业,不仅能解决采前解冰的需要,而且还可以加强剥离起到强化开采的作用。

  在采矿工艺方面,罕达气金矿成功地开采大坡度的砂金矿体,在四川白水金矿开采中为大型采金船过江积累了经验。桩柱首绳联合回采提高了采金船的生产效率。

  在环境保护方面,吉林延边采金船首先应用淤泥沉降池进行污水净化,到目前为止,这种污水处理工艺已在船采矿山普遍应用。砾石在下细砂在上的排尾方式,辅以推土机复田取得了成功的经验。

  在采金船建造方面积累了丰富的实践经验,在设备材料齐备的条件下,建造一只采金船,从50L到300L只需3~7个月时间。

  (一)露天开采

  我国岩金矿山露采比重小,且规模小,部分矿山没有正规设计。有的地下矿山的地表部分用简易露天采场采出,如吉林省海沟、小西南岔、山东焦家等矿。

  团结沟是我国最早建设的机械化开采的露天大型岩金矿,进入80年代后期又陆续建设了山东仓上、归来庄、辽宁排山楼,规模超1000t的金矿,团结沟金矿一期设计采选能力500t/d,1991年二期扩建达到了1200t/d。设计采用陡邦剥离绫邦采矿,四个台阶组合作业的新工艺,减少基建剥离量200多万m3,节约投资2000多万元,引进计算机圈定采矿境界,进行储量计算和编制采掘进度计划。另外控制爆破技术,予压反压平台工艺处理排土场软地基及承包剥离等。由此可以看出露天矿开采技术与发达国家差距正在逐渐缩小。

  (二)地下开采

  我国岩金地下矿山技术水平是多层次的,既有以气腿式凿岩机和电耙为主的矿山,也有以液压凿岩机凿岩、铲运机出矿、锚杆台车、撬毛车、装药车等辅助作业机械化为特征的矿山(如三山岛),还有机械凿岩但运搬和辅助作业均为人工的开采方式。

  1.开拓和提升运输系统

  据1987 年地质矿产部资料统计,我国石英脉型矿床数量占70%,这些矿床规模小,矿脉分布不连续,适宜多井田开拓。开拓系统以平峒、平峒-竖井、竖井-斜井等系统为主。据31个矿山资料统计,平峒开拓占32%;竖井-斜井开拓及单-竖井,平峒-盲井开拓各占12.9%。三山岛金矿为黄金系统首次采用直通地表的斜坡道辅助开拓矿山。竖井提升除广泛采用普通单绳提升外,在焦家金矿和三山岛金矿安装了多绳摩擦提升系统,大水清等金矿将单绳提升改造成摩擦提升,这种先进的提升方式运行安全可靠,经营费用低,减少了进巷工程及相关工程。

选矿与加工技术


  金在矿石中的含量极低,为了提取黄金,需要将矿石破碎和磨细并采用选矿方法预先富集或从矿石中使金分离出来。黄金选矿中使用较多的是重选和浮选,重选法在砂金生产中占有十分重要的地位,浮选法是岩金矿山广为运用的选矿方法,目前我国80%左右的岩金矿山采用此法选金,选矿技术和装备水平有了较大的提高。

  (一)破碎与磨矿

  据调查,我国选金厂多采用颚式破碎机进行粗碎,采用标准型圆锥碎矿机中碎,而细碎则采用短头型圆锥碎矿机以及对辊碎矿机。中、小型选金厂大多采用两段一闭路碎矿,大型选金厂采用三段一闭路碎矿流程。

  为了提高选矿生产能力,挖掘设备潜力,对碎矿流程进行了改造,使磨矿机的利用系数提高,采取的主要措施是实行多碎少磨,降低入磨矿石粒度。

  (二)重选

  重选在岩金矿山应用比较广泛,多作为辅助工艺,在磨矿回路中回收粗粒金,为浮选和氰化工艺创造有利条件,改善选矿指标,提高金的总回收率,对增加产量和降低成本发挥了积极的作用。山东省约有10 多个选金厂采用了重选这一工艺,平均总回收率可提高2%~3%,企业经济效益好,据不完全统计,每年可得数百万元的利润。河南、湖南、内蒙古等省(区)亦取得好的效果,采用的主要设备有溜槽、摇床、跳汰机和短锥旋流器等。从我国多数黄金矿山来看,浮—重联合流程(浮选尾矿用重选)适于采用,今后应大力推广阶段磨矿阶段选别流程,提倡能收、早收的选矿原则。

  (三)浮选

  据调查,我国80% 左右的岩金矿山采用浮选法选金,产出的精矿多送往有色冶炼厂处理。由于氰化法提金的日益发展和企业为提高经济效益,减少精矿运输损失,近年来产品结构发生了较大的变化,多采取就地处理(当然也由于选冶之间的矛盾和计价等问题,迫使矿山就地自行处理)促使浮选工艺有较大发展,在黄金生产中占有相当的重要地位。通常有优先浮选和混合浮选两种工艺。近年来在工艺流程改造和药剂添加制度方面有新的进展,浮选回收率也明显提高。据全国40多个选金厂,浮选工艺指标调查结果表明,硫化矿浮选回收率为90%,少数高达95%~97%;氧化矿回收率为75%左右;个别的达到80%~85%。近年来,浮选工艺流程的革新改造以及科研成果很多,效果明显。阶段磨浮流程,重—浮联合流程等,是目前我国浮选工艺发展的主要趋势。如湘西金矿采用重—浮联合流程,进行阶段磨矿阶段选别,获得较好指标,回收率提高6%以上;焦家金矿、五龙金矿、文峪金矿、东闯金矿等也取得一定的效果。又如新城金矿,原流程为原矿直接浮选,由于含泥较高(矿石本身含泥高,再加采矿尾砂胶结充填强度不够,带入部分泥砂)使选矿指标连续下降。经考查试验,采用了泥砂分选工艺流程,回收率由93.05%提高到 95.01%,精矿品位135g/t提高到140g/t,稳定了生产。金厂峪金矿由于原矿品位逐年下降,因此使浮选指标降低,经与沈阳黄金学院等单位合作试验研究采用分支浮选工艺,提高了浮选指标和精矿品位。这一科研成果(于1988年1月黄金总公司通过了技术鉴定),为浮选工艺改造得到了新的启示。当然,浮选法和其他方法一样不是万能的,不可能对所有含金矿石都有效,主要还要考虑矿石性质,在选择工艺流程时,需进行多方面的论证和试验。

  近几年来,为提高分选效果,在工艺不断改进的同时,对药剂添加制度和混合用药方面也作了不少改进和研究,在加药实现自动控制方面也有新的进展。

提金工艺


  1.混汞法提金

  混汞法提金工艺是一种古老的提金工艺,既简便,又经济,适于粗粒单体金的回收。我国不少黄金矿山还沿用这一方法。随着黄金生产的发展和科学技术进步,混汞法提金工艺也不断得到了改进和完善。由于环境保护要求日益严格,有的矿山取消了混汞作业,为重选、浮选和氰化法提金工艺所取代。

  在黄金生产中,混汞法提金工艺仍有其重要的作用,在国内外均有应用实例。目前河北张家口、辽宁二道沟、吉林夹皮沟、山东沂南等不少金矿应用了此工艺。辽宁二道沟金矿原为单一浮选流程,根据矿石性质改为混汞加浮选联合流程,总回收率提高7.81%(混汞回收率达64.6%),尾矿品位由0.74g/t降到0.32g/t,年获效益为158万元。混汞法提金工艺关键在于如何采取防护措施,消除汞毒污染。

  2.氰化法提金工艺

  氰化法提金工艺是现代从矿石或精矿中提取金的主要方法。氰化法提金工艺包括:氰化浸出、浸出矿浆的洗涤过滤、氰化液或氰化矿浆中金的提取和成品的冶炼等几个基本工序。我国黄金矿山现有氰化厂基本采用两类提金工艺流程,一类是以浓密机进行连续逆流洗涤,用锌粉置换沉淀回收金的所谓常规氰化法提金工艺流程(CCD法和CCF法),另一类则是无须过滤洗涤,采用活性炭直接从氰化矿浆中吸附回收金的无过滤氰化炭浆工艺流程(CIP法和CIL法)。

  常规氰化法提金工艺按处理物料的不同又分两种:一种是处理浮选金精矿或处理混汞、重选尾矿的氰化厂。采用这种工艺的多是大型国营矿山。如河北金厂峪;辽宁五龙、河南杨寨峪;山东招远、新城、焦家、三山岛金矿。另一种是处理泥质氧化矿石,采用全泥搅拌氰化的提金厂。如吉林海沟;黑龙江团结沟;安徽新桥金银矿等矿山。

  我国早在30年代已开始使用氰化法提金工艺。台湾金瓜石金矿在1936~1938年期间,采用氰化-锌粉置换工艺提取黄金,年产黄金15万两。

  进入20世纪60 年代后,为了适应国民经济的发展,大力发展矿产金的生产,在一些矿山先后采用间歇机械搅拌氰化法提金工艺和连续搅拌氰化法提金工艺取代渗滤氰化法提金工艺。1967年,首先在山东招远金矿灵山和玲珑选金厂实现了连续机械搅拌氰化工艺生产黄金,氰化法提金由70%提高到93.23%,从此连续机械搅拌氰化法提金工艺在全国各大金矿迅速获得推广。1970年金厂峪金矿、1977年五龙金矿氰化厂相继建成投产,此后国内又陆续建成投产了一批机械搅拌氰化厂,氰化法提金工艺进入了一个新的发展阶段。

  黄金生产的不断发展和金矿资源的迅速开发,自20 世纪80年代起泥质高的含金氧化矿石大量增加,开发对这类矿石进行全泥氰化搅拌浸出的研究,并在黑龙江团结沟金矿建设一座日处理500t矿石的氰化厂,1983年投入生产。从此,全泥氰化法提金工艺日渐推广应用,先后在河南、吉林、河北、陕西、内蒙古等地采用此法建厂提金。与此同时,为解决泥质氧化矿石在浓密过滤固液分离上的困难,于1979年11月长春黄金研究所开始对团结沟金矿的矿石采用无过滤的炭浆法提金工艺,进行了历时两年的试验研究,获得了成功。在此基础上,于1984年8月在河南灵湖金矿自行设计利用国产设备建成我国第一座日处理50t矿石的炭浆法提金厂。使我国氰化法提金工艺向前迈进了一大步。炭浆法提金工艺成为处理泥质氧化矿石的岩金矿山就地产金的重要方法之一。此后在吉林、河南、内蒙古、陕西等地建起了炭浆法提金厂。1984年末,冶金工业部黄金局为推动炭浆法提金工艺在我国的应用,移植消化国外先进技术和设备,与美国戴维麦基公司合作,在陕西省西潼峪金矿、河北省张家口金矿,分别建起了一座日处理矿石250t(西潼峪)和一座450t(张家口)的炭浸提金厂。据调查张家口金矿达到93.54%(1988年炭浆回收率为 90.25%)的回收率。

  依靠科学大搞技术革新的试验研究,使我国黄金生产技术水平有较大提高。如金厂峪金矿研究采用锌粉代替锌丝置换金泥成功,使置换率达到99.89%,金泥含金品位明显提高,锌耗量由原锌丝置换的2.2kg/t降到0.6kg/t,生产成本大幅度降低。继而在招远、焦家、新城、五龙等矿山推广应用也取得明显效果。低品位氧化矿石的堆浸工艺,在丹东虎山金矿试验成功后,相继在河南、河北、辽宁、云南、湖北、内蒙古、黑龙江、吉林、陕西等省区推广应用,经济效果明显,为低品位氧化矿的开发利用开辟了道路。据不完全统计,我国目前采用堆浸法生产的黄金年产量达到万两以上(仅河南省堆浸生产的黄金累计为1.3万两),但与发达国家相比,我国堆浸规模较小,一般为1×103~3×103t/堆,万t/堆的较少,在技术上也存在较大的差距,1988年陕西太白县双王金矿大型万吨级堆浸场投产,取得可喜的成果(矿石品位1.5g/t)。

  国外先进技术和设备的引进消化(如美国的高效浓密机,双螺旋搅拌浸出槽,日本的马尔斯泵,带式过滤机等),使我国黄金生产在装备水平和技术水平上又有了进一步的提高,同时也促进了我国黄金生产设备向高效、节能、大型化、自动化方向发展。在硫脲提金、硫代硫酸盐提金,预氧化细菌浸出,加压催化浸出,树脂吸附等新工艺的科学研究方面,近年来也有新的进展。1979年长春黄金研究所进行硫脲提金试验获得成功,并于1984年在广西龙水矿建成一座日处理浮选金精矿10~20t的硫脲提金车间(1987年通过部级鉴定)。其他工艺虽处于试验研究阶段和正准备建厂投产,足以说明我国提金技术已发展到一个新的水平。

金的冶炼与回收


  黄金冶炼是黄金生产中最后一道工序,其产品为成品金。冶炼有粗炼和精炼之分。精粗炼产品为合金(俗称合质金),我国黄金矿山就地产金多为合质金,直接交售给银行。黄金富矿块和各种金精矿运往有色冶炼厂加工提炼成品金(俗称含量金)。建国40年来,黄金冶炼和综合回收发展较快,冶炼技术和工艺装备水平不断提高,冶炼成本日益降低,促进了黄金生产的发展。

  1.黄金矿山金的就地冶炼

  70年代以前,黄金生产处于初步发展阶段,除少数矿山开始采用氰化法提金工艺外,矿山就地产金主要是从砂矿重选所得的自然金和精矿的冶炼,以及混汞法提金工艺产出的汞膏为原料就地冶炼,就地产金量仅占总产量的30%,70%的金依靠有色冶炼厂回收。

  1970年以后,黄金生产逐步发展,氰化法提金工艺日益广泛地应用,矿山就地产金量日渐增多,1985年矿山成品金的产量已占全国黄金产量的70%,选厂产出的精矿产品大部分就地氰化冶炼产出成品金。

  矿山就地冶炼多数采用传统的坩埚法熔炼,因生产工艺和处理物料性质不同,所产合质金的含金量也不一样,直接交售银行因含金量不高或含银不计价等原因,有的矿山为提高质量和经济效益采取了化学法除杂再次熔炼或电解法进行金银分离精炼。焦家金矿曾于1984 年试验采用水冶新工艺,将氰化金泥经电氯化除去贱金属(用水溶液氯化法提金和氨浸法提银)获得含金品位99.9%成品金和含银99.9%的银锭,金泥中的铜、铅也同时回收(用湿法处理金泥有被推广的趋势)。招远金矿成功地研制出一种Φ1.5×1.8m的转炉熔炼金泥,取代了过去的坩埚熔炼,降低了成本,改善了劳动条件。这一方法在山东新城金矿等矿山普遍推广应用,效果较好。

  招远冶炼厂是我国自行研究、设计和建设的第一家黄金冶炼厂,专门处理多金属硫化物金精矿,以提取黄金为主,同时回收银、铜、铅、硫等,是综合冶炼、化工为一体的新型企业。招远冶炼厂的建成投产,为我国黄金生产冶炼工艺填补了一项技术空白,采用焙烧-酸浸-(盐浸)-氰化浸出联合工艺,解决了长期以来采、选、冶之间的生产矛盾,解决了金精矿长途外运损失(年损失率2%~3%),运输压力大和综合利用问题。

  该厂生产流程的设计,吸收国内外先进经验,采用真空带式过滤机作浸渣的洗涤过滤设备,采用轴流式氰化浸出槽进行三次浸出、三次固液分离和浸渣的洗涤,工艺流程先进。

  2.有色冶炼厂伴生金的回收

  在黄金生产中,多金属矿石伴生金的回收占有相当的地位。金和铜、铅等有色金属一道被选入精矿中,在铜、铅冶炼中,金、银得到回收。为增产黄金,全国一些有色冶炼厂先后建起贵金属综合回收车间,到1985 年止,全国已有20余个,除沈阳冶炼厂外,主要还有株洲、上海、云南、重庆、武汉、富春江等冶炼厂及天津、太原电解铜厂等。其中,沈冶、上冶、株冶三大冶炼厂伴生金的产量,占全国伴生金总产量的90%以上,是我国黄金生产的一支重要力量。这些企业伴生金的回收系基于在铜铅冶炼过程中,金银富集在粗铜和粗铅内,电解精炼粗铜和粗铅时,金银沉积于电解阳极泥中,因此,从阳极泥中提取金银是回收伴生金银的主要途径。

  铜阳极泥的处理工艺,得到了较快的发展,通过不断改革和创新,使传统的火法生产流程更加成熟和完善,半湿法联合流程和全湿法工艺新流程试验成功并先后投入生产,使我国冶炼技术和装备水平都有较大的提高。如火法脱铜工序的改进,有价元素的综合回收,炉体的改进和吸尘系统的完善等等。还有电解槽的改造,中频炉的推广应用等都使火法冶炼工艺逐渐成熟和完善,使技术经济指标提高。由于火法冶炼工艺流程具有技术条件稳定,工艺成熟、综合利用程度高,对原料的适应性强,处理能力大,成本费用低等优点,至今仍是沈冶、株冶和上冶等冶炼厂普遍应用的方法。富春江冶炼厂、武汉冶炼厂、重庆冶炼厂先后采用全湿法流程新工艺都取得明显效果。云南冶炼厂、天津电解铜厂采用选冶联合流程获得成功并投产,也取得显着的经济效益。硫酸烧渣提金工艺的试验成功与应用,也为我国黄金生产和充分利用资源创出了新路。

堆浸生产工艺


  我国金矿资源中,低品位氧化矿石量占有一定的比例,处理这类矿石采用常规氰化法提金工艺经济上不合算,而采用堆浸生产工艺尚有经济效益。今后进一步扩大堆浸生产规模,是增加我国黄金产量的途径之一。20 世纪70年代末,我国就开始了对低品位含金氧化矿石的堆浸生产工艺的研究,在辽宁丹东虎山金矿试验成功小规模生产后,相继在河南灵湖、银洞坡,云南墨江,河北崇礼,内蒙古赤峰等地区的一些矿山推广应用,取得比较满意的经济效果,为低品位的含金氧化矿石的开发利用开辟了道路。由于堆浸提金工艺简单,操作容易,投资少,效益好,上马快,因此堆浸提金工艺发展很快。近年来,国务院和黄金总公司十分重视,堆浸生产工艺又有新的发展,堆浸规模和数量都有新的增长,生产技术也在不断完善和提高。制粒技术和活性炭吸附柱的应用以及载金炭解吸电沉积处理工艺的发展,更为堆浸提金工艺的推广应用增加了新的活力。

  据不完全统计,共有10个省区30余个堆浸矿点,即河南河北云南内蒙古吉林辽宁甘肃广西山西湖北等省区进行了堆浸生产或小型试验和现场服务工作。

  通过小试,几种类型的矿石堆浸试验结果见表3.18.18。必须指出,原矿品位大于3g/t的矿石不该进行堆浸,这是一种浪费资源的做法,河南省几个典型矿山堆浸生产工艺指标见表3.18.20,3.18.21。表3.18.19列出了我国金矿采、选、冶的主要技术经济指标。

环境保护


  随着黄金事业的发展,科学技术不断进步,黄金生产工艺不断改进,采用大规模机械化生产方式,使用大量的化学药剂来提取矿石中的黄金,如、浮选药剂和氰化物等。因此,废水、废气、废渣会严重的污染环境,破坏生态平衡,危害人们的身体健康。环境保护与黄金生产具有同等重要的地位,国家非常重视,为此制定了防治原则和技术政策,以加强环境保护工作。

  (一)黄金矿山污染源与污染物

  1.污染源

  在黄金生产的整个过程,包括采矿、选矿、冶炼、设备运输、交通运输,每一个工艺流程,矿石中含有的各种组分,工艺流程中投加的多种药剂,对生产现场,人们的生活均构成了工业污染源和生活污染源。

  2.污染物

  对黄金矿山来说,主要污染物可分为:水型污染物、气型污染物、渣型污染物及其他等(例如:废水、废气、废渣等)。对环境危害突出的有:、浮选药剂、悬浮物、重金属,腐蚀性气体、粉尘、尾渣、废石、噪声及放射性物质等。黄金矿山最突出的污染物是汞和氰。

  (二)防治原则与技术政策

  1.防治结合、预防为主、综合治理

  在计划、设计的过程中,注意防止污染和破坏,新建项目的选址、设计要充分考虑地区的自然环境特征和社会环境特征。事先进行环境影响评价,通过综合分析,力求环境效益和经济效益的统一。大型工程的选址、设计要以环境影响评价为基础。设计应有“环境保护篇”,要充分考虑保护、防止污染与破坏的要求,执行环境保护 “三同时”。

  在生产过程中,清除或减少污染。积极试验研究采用无污染和减少污染的新药剂、新工艺。合理组织生产,加强工业环境管理,尽可能实现污染物闭路循环,减少排污,提高资源利用率。积极设计、生产无污染或低污染的新产品,防止加工、运输过程中造成的污染。

  2.合理利用环境自净能力

  人工治理与自然净化相结合,全面规划,合理布局,合理利用环境自净能力。根据地区特征,大气、水系、土壤的自然净化能力,确定经济合量的污染物排放标准和排放方式。生态工程与技术工程相结合。

  3.分散治理与区域防治相结合

  工业污染控制以厂内防治为主,但必须与区域防治相结合,区域污染防治,主要以各厂分散防治为基础。

  4.综合利用与无害化处理相结合

  主要途径有:提高资源利用率,减少污染物流失;工业“三废”及其他废弃物资源化,充分利用工业生产过程中排出的可燃气体和余热等二次能源。

  5.因地制宜,环境效益和经济效益相结合

  (三)黄金矿山主要治理方法

  我国黄金矿山生产过程中,危害突出的污染物有:氰、汞、砷、浮选药剂、重金属离子以及废气、废渣等,其主要治理措施是:

  1.含氰废水的治理

  我国采用氰化法提金工艺的矿山,对含氰污染必须治理,常用的方法有:碱氯法、酸氯法、因科SO2ˉ空气法,酸化-挥发-中和回收法,循环返回使用法,尾砂自然降解法等。我国黄金矿山不少氰化厂采用贫液返回循环使用法,一般循环率在50%~60%。对没有尾矿库,可利用阳光、空气、微生物等自然净化降解。

  2.汞污染治理

  汞污染包括含汞废水和汞蒸气的污染。我国目前黄金矿山采用混汞回收粗粒金较为普遍,有关含汞废水的处理方法很多,硼酸钠还原法、金属还原法、硫化物沉淀法、吸附法和离子交换法等。黄金矿山生产中,汞蒸气是污染较严重的。主要是由于混汞作业产生的。其浓度可达0.9mg/m3,一般在0.1mg/m3,已超过车间卫生标准(0.01mg/m3)10倍,因此,必须采取净化和防护措施如冷凝-吸附法、高锰酸钾吸附等方法。据调查,采用混汞作业的黄金矿山(如二道沟金矿),由于加强操作管理和防护措施,采取操作工轮换等办法,近年来没有发生汞中毒现象。

  3.砷污染的治理

  含砷废水来自工业排放的三价亚砷酸盐、砷酸盐、砷粉尘和砷的氧化物等。含砷废水处理方法较多,常用的有:石灰法、铁锰法、硫化法、软锰法及综合回收的方法等。

  我国湖南是含砷矿物提金生产的主要矿区之一,黄金洞金矿采用回转窑焙烧脱砷并回收白砒(AsO2O3),但由于设备、管理和操作不尽完善,烟气、烟尘泄逸均比较严重,因此有待继续改造和完善。

  对大量急待开发利用的含砷金矿除上述脱砷方法外,还需积极探索和研究一些湿法脱砷的新技术,引进国外已取得良好成效的新方法,如何辛诺工艺。

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