複合礦石

複合礦石是指幾種主要有用組份(或礦物)同時達到工業指標要求，可供綜合回收利用的礦石。如銅鉛鋅礦石、鐵錳礦石、銅鉬礦石、鎢錫礦石、銅鈷鎳礦石、汞銻礦石，等等。

基本介紹

• 中文名：複合礦石
• 外文名：complex ore
• 學科：礦山地質學
• 常見品種：鐵錳礦石、銅鉬礦石
• 採礦方法：露天採礦、地下採礦
• 主要套用：回收有色、稀有和非金屬精礦

簡介

地殼是由岩石構成的，岩石是由礦物構成的，礦物是由一種或多種化學元素組成的。地殼中的各種礦物質，凡能用開採、洗選和冶煉等現代技術提取國民經濟和國防建設各部門所需金屬或礦物產品的都叫礦石。礦石按其所含可被利用的礦石礦物種類的多少可分為單一礦石和複合礦石。只含有一種有用的礦物或金屬的礦石稱為單一礦石。如只含一種有銅礦物的銅礦石。含有兩種或兩種以上有用礦物或金屬的礦石稱為複合礦石，如鉛鋅礦石、銅鑽鎳礦石。

礦石礦物和脈石礦物的劃分是相對的，尤其是隨著人類對新礦物原料的要求不斷增長和工藝技術條件的不斷改進，現尚無利用價值的脈石將來可能成為有用的礦石礦物，含有少量其他礦物的單一礦石也可能變成複合礦石。

複合礦石的礦物開採

礦山類型

礦山有露天礦山、地下礦山和水下礦山三種類型。採礦方法可分為露天採礦方法、地下採礦方法和水下採礦方法三種採礦方法。採礦方法是指自礦塊內采出礦石所進行的采準、切割和回採工作的總稱。采準工作掘進一系列巷道，為切割和回採工作創造條件；切割工作為回採工作形成自由面和落礦空間；回採工作自回採工作面采出礦石，包括落礦、出礦和地壓管理三種作業。

常用採礦方法

(一)露天採礦

露天採礦方法是採用採掘設備在敞露的條件下，以山坡露天或凹陷露天的方式，一個階段一個階段地向下剝離岩石和采出有用礦物的一種採礦方法。露天開採與地下開採相比有很多優點，如建設速度快，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，工作安全，礦石回收率高，貧化損失小等等。尤其是隨著大型高效露天採礦及運輸設備的發展，露天開採將會得到更加廣泛的套用。我國的黑色冶金礦山大部分採用露天開採。

建設一個露天開採礦山的整個過程，一般包括：礦區的地面設施建設，礦床的疏乾和防排水，露天采場基本建設以及投入生產的一系列準備工作。

露天采場基建工程主要是開掘人車溝、出車溝和開段溝，鋪設運輸線路，建設排土場，剝離岩石，以及修建供排水、供電設施等。

出入溝是建立地面通往工作水平及各工作水平之問的傾斜運輸道路。開段溝是在每個水平上為開闢開採工作線而掘進的水平溝道，也就是開闢階段的最初工作線。

掘溝、剝離和採礦是露天礦生產過程中的三個重要環節。

露天礦生產過程中，不論是剝離還是回採礦石，工藝流程一般都要經過穿孔、爆破、裝載和運輸。

(二)地下採礦

礦床埋藏地表以下很深，採用露天開採會使剝離係數過高，經過技術經濟比較，認為採用地下開採合理時，則採用地下開採方式。

由於礦體埋藏較深，要將礦石采出來，必須開鑿由地表通往礦體的巷道，如豎井、斜井、斜坡道、平巷等。地下礦山基本建設的重點就是開鑿這些井巷工程。

地下開採主要包括開拓、采切(采準和切割工作)和回採三個步驟。開拓是為了由地表通達礦體而開鑿的豎井、斜井、斜坡道、平巷等井巷掘進工程。采準是在開拓工程的基礎上，為回採礦石所做的準備工作，包括掘進階段平巷、橫巷和天井等採礦準備巷道。切割是在開拓與采準工程的基礎上按採礦方法所規定在回採作業前必須完成的井巷工程，如切割天井、切割平巷、拉底巷道、切割塹溝、放礦漏斗、鑿岩硐室等。回採是在采場內進行採礦，包括鑿岩和崩落礦石、運搬礦石和支護采場等作業。

地下礦床開採時．一般是先採上階段，後採下階段。

地下採礦方法很多，主要分以下三類：

(1)空場採礦方法。採區劃分為礦房和礦柱。回採礦房時，所形成的採空區，利用礦柱支撐，因此使用這類採礦方法的基本條件是礦石和圍岩均很穩定。

(2)充填採礦方法。在採區中，隨著回採工作面的推進，用人工支撐方法來維護採空區並形成工作場地。

(3)崩落採礦法。它是隨著礦石的崩落，以崩落圍岩來充填採空區，達到控制管理地壓的一種方法。因為上、下盤岩石崩落將會引起地表的塌落，所以地表允許崩落是使用這類採礦方法的必要前提。

地下開採，不論是開拓、采準還是回採，一般都要經過鑿岩、爆破、通風、裝載、支護和運輸提升等工序。

複合礦石選礦流程與套用

選別複合鐵礦石主要採用聯合選礦流程，而較少採用浮選流程，這些流程的主要種類示於圖6-7。

圖6-7

聯合選礦流程普遍用於選別赤鐵-磁鐵礦石和該類型的磁鐵礦石。通常，流程選用乾式磁選獲得合格磁鐵精礦或最終尾礦。流程本身之間的差別在於第二段礦石處理採用磁選、浮選或重選。

用乾式磁選排出粗粒尾礦的磁一浮流程採用得最普遍。磁性產品經再磨和濕式磁選獲得合格磁鐵精礦。根據礦石礦物成分，在浮選時分選出鑽一黃鐵礦，銅、鈦鐵礦或磷灰石精礦。當選別赤鐵一磁鐵礦石時，在該選礦段中回收赤鐵礦。按照這種流程，礦石進行二段或三段磨礦，第一段磨礦通常在開路的棒磨機，第二段和第三段磨礦則在與旋流器組成閉路的球磨機中進行。同時，對於粗粒嵌布的礦石，獲得-0.074毫米粒級60～70%的精礦，而對於細粒嵌布礦石，獲得-0.05毫米粒級90～95%的精礦。磁選尾礦在浮選前進行濃縮。一般用正浮選從磁選尾礦中再回收伴生組分。當礦石中有幾種伴生礦物以及在該選礦段中分選出赤鐵精礦時，採用階段浮選流程：所有金屬礦物混合浮選和混合精礦優先浮選分離。

當有色金屬和稀有金屬礦物與鐵礦物細粒共生時，採用浮-磁流程。在這種情況下由於是直接浮選磨礦產品或中礦，伴生礦物回收得比較充分。為了從過程中分離出粗粒脈石，原礦通常進行乾式磁選。有色金屬和稀有金屬礦物隨磁選尾礦損失的不大，因為它們與磁鐵礦共生，當磁選時幾乎全部被回收到磁性產品中。磁性產品進行一段或二段磨礦。對全部磨碎物料或只是其沉砂部分進行浮選。在第二種情況下，通過磁選將分級溢流分選為合格磁鐵精礦和尾礦，而沉砂經過浮選獲得銅精礦。當礦石中存在幾種伴生礦物時，磨礦物料先進行混合浮選，然後通過優先浮選分離出有色金屬和稀有金屬精礦。對浮選的尾礦進行磁選獲得磁鐵精礦。

磁-重-浮流程用於複合赤鐵-磁鐵礦石。在這些礦石中伴生組分是非磁性礦物——密度比鐵礦物低的磷灰石。因此選別流程分階段從礦石中分選出乾式磁選磁鐵精礦、重選赤鐵精礦和浮選磷灰石精礦。

除了可以從複合礦石中直接回收有色、稀有和非金屬精礦外，在鐵精礦冶金或水冶處理時，還可以回收一些金屬和其他非金屬原料，如釩和磷回收到煉鋼爐渣中，氧化鋁回收到高爐爐渣中，鍺在焙燒精礦或造塊產品時回收到熱廢氣的粉塵中。