青海祁漫塔格矿集区矿产资源可利用性等级评价探索

黄俊玮， 刘 磊， 马 驰， 王守敬， 赵恒勤， 谭秀民

(中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,国家非金属矿产资源综合利用工程技术研究中心,自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室,郑州 450006)

0 引言

祁漫塔格地区位于新疆维吾尔自治区与青海省交界处，横跨阿尔金成矿带和东昆仑成矿带，成矿地质条件优越，矿产资源丰富[1-3]。自21世纪初，国土资源大调查实施以来，在祁漫塔格地区先后发现了卡尔却卡铜钼矿、野马泉地区铁多金属矿、夏日哈木镍多金属矿、四角羊—牛苦头大型多金属矿床等一大批矿产资源，显示出该区域广阔的找矿前景[4-6]。历年来广大地质工作者对祁漫塔格地区各类型矿床的成矿特征及成因、找矿前景、找矿方法等一系列地质问题进行了研究，形成了众多的成果[7-9]。

近年来随着国内矿业市场的发展，祁漫塔格矿集区内的部分矿产资源已完成了开发利用，但大部分矿产资源还处在待开发阶段，因此对该矿集区内的矿产资源进行可利用性评价显得尤为重要。为了给矿集区矿产资源的开发布局优化提供支撑，本文通过可利用性等级划分的方法对该矿集区内调研的15座矿山(矿床)进行了可利用性等级评价的探索研究。在研究过程中提出了“选矿回收率修正值”的概念，是大型资源基地综合地质调查中一次全新的探索。

1 矿石可利用性等级划分

在各选矿指标中，选矿回收率能较好地反映矿石可利用的难易程度，因此，以选矿回收率为依据，分区域、分矿种制定可利用性评价等级表。可利用性评价等级表中各等级的划分(易、中等、难)遵循“343原则”，即针对具体地区的具体矿种，对该区该矿种所有矿山的选矿回收率由高到低排序，达到前30%所对应的选矿回收率作为划分易利用等级与中等利用等级的界限，达到前70%所对应的选矿回收率作为划分中等利用等级与难利用等级的界限。本研究中各矿山的相关数据主要来源于中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所的“全国矿山三率指标数据库”。

参考“全国矿山三率指标数据库”的分区原则[10]，将全国根据地理位置划分为华北、东北、华东、华南、华中、西南、西北7个区域，各区域根据“343原则”分别制定可利用性评价等级表，各区域的矿山根据本区域的可利用性评价等级表进行可利用性评价。本次调研的矿山涉及铜、铅、锌、铁等矿种，且本次调研的矿山均在青海省，属于西北区，因此分别制定了西北区的铜、铅、锌、铁矿的可利用性评价等级(表1)。

表1 西北区铜、铅、锌、铁矿可利用性评价等级

调研结果表明： 西北区所有铜矿的平均原矿品位为1.77%，平均精矿品位为20%左右； 所有铅矿的平均原矿品位为3.60%，平均精矿品位为55%左右； 所有锌矿的平均原矿品位为4.40%，平均精矿品位为51%左右； 所有铁矿的平均原矿品位为35.99%，平均精矿品位为65%左右。

根据2017年7月西北区市场行情，品位20%的铜精矿价格约为8 100元/t，品位55%的铅精矿价格约为9 000元/t，品位51%的锌精矿价格约为9 300元/t，品位65%左右的铁精矿价格约为450元/t。

2 选矿回收率修正值

2.1 定义及其计算公式

本研究仅从技术方面对矿石的可利用性进行等级划分。研究过程中发现直接采用现场的选矿回收率进行可利用性等级评价时会与真实情况产生偏差，故提出选矿回收率修正值的概念。选矿回收率修正值的计算公式为

ε1=ε2×K1×K2×K3

。

(1)

式中：ε1为选矿回收率修正值，通过实际选矿回收率计算修正得到的数值，%；ε2为实际选矿回收率，选矿厂现场或通过选矿试验得到的数值，%；K1为精矿品位修正系数；K2为原矿品位修正系数；K3为精矿有害组分修正系数。

(1)精矿品位修正系数(K1)。精矿品位对精矿的回收率有较大的影响，当调研矿山矿产品的精矿品位大于该区的平均精矿品位时，K1取值大于1，反之小于1。K1的计算可考虑采用价格比，公式为

(2)原矿品位修正系数(K2)。矿石的原矿品位很大程度上反映了该矿石可利用的难易程度。一般而言，原矿品位高的回收率较高，相对易利用； 原矿品位低的选别工艺流程较复杂、回收率较低、投资较大，相对难利用。调研矿山原矿品位大于该区平均原矿品位时,K2取值大于1，反之小于1；K2取值由原矿品位比确定，原矿品位比的计算公式为

K2的取值具体见表2。

表2 K2取值表

注：K2的值与原矿品位比呈正相关， 原矿品位比越大，K2的取值也越大。

(3)精矿有害组分修正系数(K3)。当调研矿山精矿产品有害组分超出国家标准时该系数取值小于1，超标越多取值越小； 当调研矿山精矿产品有害组分不超出国家标准时该系数取值为1； 假设调研矿山精矿产品有害组分含量为A，国家标准中要求该有害组分含量的上限为B，有害组分百分比的计算公式为

。

(4)

K3的取值具体见表3。

表3 K3取值表

注： 若精矿中有多个有害组分超标时，总的K3值为各个有害元素K3值的乘积。

通过公式(1)将矿山的实际选矿回收率计算成选矿回收率修正值，再通过选矿回收率修正值进行矿山的可利用性等级评价。

2.2 计算矿山(矿床)选矿回收率修正值

对调研的15座祁漫塔格矿集区内的矿山(矿床)所回收利用的有用矿物(Cu、Pb、Zn、Fe等)分别进行了选矿回收率修正值的计算，祁漫塔格矿集区内调研的15座矿山(矿床)的选矿回收率修正值计算结果见表4。

表4 祁漫塔格矿集区调研矿山(矿床)选矿回收率修正值计算结果

由表4可知，青海省格尔木市拉陵高里河下游铁多金属矿、青海省茫崖镇迎庆沟—景忍东多金属矿普查Ⅵ矿带铜铅锌银多金属矿和青海省格尔木市卡而却卡铜矿区B区Ⅶ号带的铜矿物的选矿回收率修正值达到了100%。其主要原因是这3个矿山(矿床)精矿产品的品位要大幅度超过西北区同类型矿山的平均值或精矿产品含有其他计价元素(如迎庆沟—景忍东铜精矿中含842 g/t的银)，故K1取值较大，为1.28～1.48； 同时这3个矿山(矿床)的实际选矿回收率均较高(80.48%～93.61%)，从而使选矿回收率修正值达到了100%。对于选矿回收率修正值达到100%的情况，可理解为该矿物极易被利用。

2.3 矿山(矿床)可利用性等级划分

根据各精矿产品的选矿回收率修正值，参照对应的可利用性评价等级表，确定各有用矿物的可利用性等级，再依据各有用矿物的可利用性等级，确定该矿山(矿床)的可利用性等级，矿山(矿床)的可利用性等级取该矿山(矿床)各有用矿物可利用性等级的最高值。

祁漫塔格矿集区内调研的15座矿山(矿床)的可利用性等级见表5。

表5 祁漫塔格矿集区调研矿山(矿床)可利用性等级划分结果

祁漫塔格矿集区调研的15座矿山(矿床)中属于易利用等级的矿山(矿床)有6个，占比40.00%，属于中等可利用等级的矿山(矿床)有4个，占比26.67%，属于难利用等级的矿山(矿床)有5个，占比33.33%。

15座调研矿山(矿床)中的青海省格尔木市尕林格铁多金属矿、拉陵高里河下游铁多金属矿、那陵郭勒河东铁矿、乌兰拜兴铁多金属矿铁矿、木市四角羊—牛苦头矿区、野马泉M4与M5异常区、肯德可克铁矿磁铁矿、虎头崖矿区铜铅锌银矿等8座矿山(矿床)已进行了实质性的开发，建有采矿场或选矿厂。这些已开发的矿山包括了易利用等级矿山3座、中等可利用等级矿山3座、难利用等级矿山2座。随着近年来矿产品价格的大幅度下跌，在调研过程中发现这些已开发了的矿山大部分已停产，只有少量的如青海省格尔木市拉陵高里河下游铁多金属矿、虎头崖矿区铜铅锌银矿等达到中等可利用等级以上的矿山(矿床)仍在生产中，因此从矿产资源可利用性的技术层面分析，可利用等级达到中等以上的矿山(矿床)应进行优先部署开发。

3 结论

(1)依托“全国矿山三率指标数据库”，以选矿回收率为依据对青海祁漫塔格矿集区内的部分矿产资源进行了可利用性等级评价。

(2)在评价过程中，分区分矿种制定了可利用性评价等级表，提出了“选矿回收率修正值”的概念及其计算公式。

(3)分别对祁漫塔格矿集区内15座矿山(矿床)的选矿回收率修正值进行了计算，根据选矿回收率修正值确定了这些矿山(矿床)的可利用性等级，其中易利用的占比40.00%，中等可利用的占比26.67%，难利用的占比33.33%。