中國(guó)銻礦床的主要類型

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我國(guó)銻礦床類型多、規(guī)模大，一直是礦床地質(zhì)學(xué)家研究的問題。近年來(lái)，我國(guó)銻礦床大致分為三類。

首先，根據(jù)礦體形態(tài)、成礦模式、控礦條件和成礦作用，將、姚(1987)主編的《金屬礦床》中的銻礦床劃分為三種類型，即:①層狀和似層狀銻礦床，②熱液脈狀銻礦床，③紅土中殘留銻礦床。

其次，以成礦作用為基礎(chǔ)，結(jié)合成礦物質(zhì)來(lái)源和主要成礦地質(zhì)條件，吳家達(dá)、張九齡(1996)將我國(guó)銻礦床劃分為六種類型，即:①沉積改造型、②噴流沉積改造型、③火山沉積改造型、④沉積變質(zhì)改造型、⑤巖漿熱液充填型、⑥表生堆積型。

再次，以含礦巖系為主，綜合考慮地質(zhì)背景、成礦環(huán)境、物質(zhì)組成、成礦物理化學(xué)條件等因素，吳家達(dá)等將我國(guó)銻礦床劃分為7種類型，即:①碳酸鹽巖型、②碎屑巖型、③淺變質(zhì)巖型、④海相火山巖型、⑤陸相火山巖型、⑥巖漿期后型、⑦外生堆積型。這種分類的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)潔實(shí)用，有利于探礦、勘探和開采。該分類已編入專著《中國(guó)礦床》(第一部分，1989，1994)。

這七種類型的主要地質(zhì)特征如下:

(1)碳酸鹽型銻礦床

該類礦床產(chǎn)于碳酸鹽巖系地層中，成礦物質(zhì)主要來(lái)自源層，由熱鹵水轉(zhuǎn)化而來(lái)。含礦巖系為一套多陸相碎屑碳酸鹽巖，大部分礦床以灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r為主，部分礦床以燧石巖為主。礦床明顯受沉積因素制約。礦體往往局限于某一層位，沿層間構(gòu)造充填，以層狀、層狀、扁豆?fàn)顬橹?，與地層整合，只有局部地段有小角度斜交，呈多層；其他的主要是脈沖狀的。大部分存款都很大，也有超大型的。典型礦床為湖南錫礦山和云南木里。

(2)碎屑銻礦床

該類礦床的含礦巖系為海相碎屑巖，即泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖，?；煊休^不純的碳酸鹽巖。常見有機(jī)物和黃鐵礦。成礦物質(zhì)來(lái)自源層，主要由成巖后的深部循環(huán)熱鹵水形成。礦體多呈脈狀，產(chǎn)于細(xì)碎屑巖向碳酸鹽巖的過(guò)渡部位或不整合面的層間破碎帶。礦床為大中型礦床，典型礦床為貴州半坡銻礦床。

(3)低變質(zhì)巖型銻礦床

該類礦床的含礦巖系為細(xì)碎屑巖混火山沉積巖，形成金、鐵、錳、銅、鉛、鋅、鎢、銻、汞的火山沉積物源層。經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換，這些元素被空分離，分別形成鎢銻、金銻、金銻鎢應(yīng)時(shí)脈型綜合礦床。礦體主要呈脈狀和脈帶狀。其次是扁豆?fàn)?，透鏡狀等等。存款多為中小，也有大的。典型的銻礦床有湖南的沃溪和龍山、陜西的關(guān)公和甘肅的雅灣。

(4)海相火山銻礦床

該類含礦巖系中火山巖和火山沉積巖十分發(fā)育。礦化層上壁常為火山熔巖，礦體產(chǎn)于殘積玄武巖和粘土巖(包括凝灰?guī)r、玄武巖巖屑和玄武巖礫石)蝕變巖中，下壁為灰色厚層狀生物灰?guī)r。礦床規(guī)模大中型，典型礦床為貴州青龍銻礦床(邊肖認(rèn)為該礦床不是火山巖型，與火山噴發(fā)無(wú)直接關(guān)系)。

(5)大陸火山銻礦床

該類型是我國(guó)一種新型銻礦床。礦床產(chǎn)于活動(dòng)臺(tái)地的火山斷陷盆地邊緣。成礦作用與燕山晚期-喜馬拉雅期的大陸裂谷火山活動(dòng)有關(guān)。安山巖玄武巖、安山巖和角閃巖煌斑巖的氣體和液體提供了成礦物質(zhì)。含礦巖脈沿?cái)鄬訋С涮钤趪姲l(fā)熔巖(或超淺侵入巖脈)中，有些巖脈出現(xiàn)在內(nèi)外巖脈的接觸帶。礦床規(guī)模中小型，典型礦床為江西寶山銻金礦床。

(6)巖漿期后的銻鎢礦床

該類礦床的成礦母巖為巖漿巖，與燕山中晚期的淺部或超淺部小巖體和巖脈關(guān)系更為密切。含礦陡應(yīng)時(shí)脈常產(chǎn)于此類巖株與巖脈的接觸帶；一些銻礦床也產(chǎn)于加里東期花崗閃長(zhǎng)巖的內(nèi)接觸帶或印支期花崗巖的內(nèi)接觸帶。其他沉積物出現(xiàn)在離巖體一定距離的圍巖中。銻礦床與鎢、錫、銅、鉛、鋅礦床形成以巖體為中心的水平分帶，反映了成礦溫度的下降特征。根據(jù)成礦模式和溫度的不同，這些礦床可分為高-中溫?zé)嵋航淮涮畹V床和中-低溫?zé)嵋撼涮畹V床兩個(gè)亞類。礦床規(guī)模中小型，典型礦床為湖南省高掛山鎢銻礦床。

(7)外源性堆積銻礦床

這些礦床為銻赭石、黃色銻等。由原生銻礦表面氧化產(chǎn)生。風(fēng)化剝蝕后，與自然金或錫石一起成為砂礦，易于開采和選擇。但多為小型礦床，也有中型礦床，主要分布在廣西上林、田陽(yáng)、德保地區(qū)。

銻礦加工流程

銻礦選礦方法主要有手選、重選、浮選等。其中，使用浮選的選礦廠較多，其次是手工分選，使用重力分選的選礦廠較少。少數(shù)銻選廠采用單一浮選工藝，而大多數(shù)銻選廠采用聯(lián)合工藝，如手浮工藝、手重浮選工藝。

中國(guó)國(guó)有銻礦建有25座選礦廠，其中22座主要生產(chǎn)銻精礦，3座為銻精礦副產(chǎn)品。綜合日處理能力6540噸，主要銻選礦廠4190噸，其中日處理能力1000噸以上3家，日處理能力500噸以上2家，日處理能力100噸以上14家，日處理能力100噸以下6家。單一硫化銻礦11處，硫氧混合銻礦3處，含銻多金屬礦11處。選礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下:銻原礦品位1.78%，銻精礦品位24.29%，銻尾礦品位0.28%，選礦金屬實(shí)際回收率85.24%，工人體力勞動(dòng)生產(chǎn)率936.82t/(人·a)，其中1996年代表國(guó)有銻礦90年代的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

從銻礦選礦中獲得的商品銻精礦應(yīng)符合國(guó)家有色金屬行業(yè)制定的銻精礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(YB2419-82)。

注:銻精礦中金含量達(dá)到工業(yè)品位時(shí)，應(yīng)上報(bào)分析數(shù)據(jù):①硫化銻中銻含量與精礦總銻含量之比大于85%；②硫化銻中銻含量與精礦中總銻含量之比在15% ~ 85%之間；③硫化銻中銻含量與精礦中總銻含量之比小于15%。

銻的冶煉方法有兩種:火法和濕法。我國(guó)使用的礦物原料主要是硫化礦(輝銻礦)，其次是氧化礦和復(fù)雜輝銻礦(主要是脆硫銻鉛礦)。這些礦石通常必須通過(guò)選礦來(lái)冶煉，以選擇富塊礦和精礦。

1.火法煉銻:硫化礦揮發(fā)焙燒或冶煉，使Sb2S3變成Sb2O3(俗稱氧化銻)，再還原冶煉成為金屬銻。粗銻也可以直接用沉淀熔煉法生產(chǎn)。

2.銻氧生產(chǎn):有四種方法:①硫化銻塊礦揮發(fā)焙燒；(2)硫化銻精礦閃速揮發(fā)焙燒；③硫化銻精礦在高爐中的揮發(fā)熔煉；④旋渦爐揮發(fā)熔煉硫化銻精礦。

3.還原熔煉和火法精煉:揮發(fā)焙燒和揮發(fā)熔煉產(chǎn)生的銻雜質(zhì)少，與煤和少量純堿(Na2CO3)混合，在反射爐中還原熔煉成粗銻。如果需要精煉，可以連續(xù)加入純堿。堿熔后，壓縮的空氣體吹入銻液進(jìn)行堿煉。

4.電解精煉:電解精煉可以獲得高純度的銻，回收粗銻中的貴金屬和其他有價(jià)金屬。

5.沉淀熔煉:此法適用于處理富礦，不適用于處理含鉛礦。坩堝爐用于小規(guī)模生產(chǎn)，反射爐用于大規(guī)模生產(chǎn)，有些工廠使用電爐。

6.冶煉氧化銻礦:用高爐冶煉粗銻。高爐適用范圍廣，可處理難處理礦石。對(duì)礦石品位要求不嚴(yán)格，部分硫化礦允許混入氧化礦。冶煉時(shí)，用鐵礦石和石灰石作熔劑，用焦炭作還原劑生產(chǎn)粗銻。

7.復(fù)雜銻鉛礦冶煉:這是一種難冶煉的礦石。廣西大廠以脆性硫銻鉛礦為原料，在沸騰爐中焙燒，在反射爐中還原熔煉。生產(chǎn)的粗合金用揮發(fā)銻吹煉，銻塵還原熔煉生產(chǎn)高鉛銻和精鉛。經(jīng)過(guò)10多年的生產(chǎn)實(shí)踐，日趨成熟，為復(fù)雜銻鉛礦的處理積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

火法煉銻是國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝。然而，由于冶煉過(guò)程中砷和硫?qū)Νh(huán)境污染嚴(yán)重，被迫研究和應(yīng)用一種新的濕法工藝。

8.濕法煉銻:用硫化鈉和氫氧化鈉溶液浸出硫化銻精礦，硫化銻與硫化鈉反應(yīng)生成溶于水的硫代銻酸鈉(na3s bs3)；該溶液用于制備陰極溶液，氫氧化鈉溶液用作隔膜電沉積的陽(yáng)極溶液，獲得含銻96% ~ 98%的電銻。

我國(guó)銻濕法冶金的研究和應(yīng)用取得了可喜的進(jìn)展。20世紀(jì)80年代末，“氯化-水解法從硫化銻精礦中制取銻白新工藝試驗(yàn)”已在多家企業(yè)形成規(guī)模生產(chǎn)，“從浸出液中直接提取銻酸鈉新工藝”的研究也已應(yīng)用于生產(chǎn)。用氯(鹽)氧化法制備銻酸鈉，并已用于生產(chǎn)。其特點(diǎn)是原料適應(yīng)性強(qiáng)，處理鉛等高雜質(zhì)銻礦，綜合回收原料中的銻和硫，基本解決了硫磺煙氣污染問題。

9.銻白:生產(chǎn)銻白(Sb2O3)是銻的主要用途之一。反射爐在我國(guó)一般用于精銻生產(chǎn)銻白。精銻在反射爐中熔化，一次空氣體吹入銻液，二次空氣體吹入液面，使銻蒸氣完全氧化。氧化銻出爐后，與大量冷空氣體結(jié)合，迅速冷卻，進(jìn)入除塵系統(tǒng)，得到優(yōu)質(zhì)銻白。

10.粗銻:粗銻即工業(yè)純Sb2O3，由高級(jí)輝銻礦沉淀而成，為針狀結(jié)晶，也稱針狀銻。將硫化銻塊礦粉碎至粒度為20-30毫米，在反射爐中加入1%-2%的純堿熔劑，在900-1000℃熔化沉淀三硫化二銻，撈出殘?jiān)T錠得到含銻71%-73%的粗銻。

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