鉆石的開(kāi)采與回收

1、第六章 鉆石礦床的開(kāi)采與回收,本 章 要 目,一、原生礦的開(kāi)采,二、次生礦床的開(kāi)采,三、鉆石的選礦,第一節(jié) 原生礦床的開(kāi)采,在地表按預(yù)計(jì)開(kāi)采深度開(kāi)挖大的口子，沿巖管逐漸下挖，留出回旋的階梯，供卡車(chē)從礦坑底部裝運(yùn)礦石,一、露天開(kāi)采,含鉆石巖筒的梯段式開(kāi)采,梯段做成臺(tái)階狀以減少因礦坑加深而出現(xiàn)滑坡和不穩(wěn)定的危險(xiǎn)。每個(gè)臺(tái)階呈螺旋狀向下，以便地面運(yùn)輸工具能抵達(dá)每期開(kāi)挖的最低臺(tái)階,1、黃地,金伯利巖巖筒呈喇叭狀,在巖筒上部風(fēng)化而形成黃色,松散土狀，稱(chēng)黃地。鉆石較富的礦段在黃地，這部分易開(kāi)采。黃地的深度在各個(gè)礦區(qū)不同，10m-20m不等，如南非的premier礦黃地深度為10m深,2、藍(lán)地,金伯利巖巖筒的

2、下部，未風(fēng)化的部分呈藍(lán)灰色、 ，有一定深度，巖石堅(jiān)硬，回收這些物質(zhì)較難，采出后，需粗碎或堆放風(fēng)化后選礦。危險(xiǎn)性大，開(kāi)采費(fèi)用昂貴,先在礦管邊上開(kāi)出一 條地下豎井，再橫向 挖出水平巷道到通向 礦管,礦井剖面結(jié)構(gòu)圖,二、地下開(kāi)采,在橫向巷道中開(kāi)掘礦 石通過(guò)豎井送至地面,在巖筒中心開(kāi)采出水平巷道，受上部藍(lán)地的重力而陷落，陷落的藍(lán)地通過(guò)漏斗形的通道進(jìn)入水平巷道,用機(jī)械耙進(jìn)放礦的溜井或礦車(chē)，用吊車(chē)從豎井運(yùn)到地面處理,礦塊崩落開(kāi)采法示意圖,1、礦塊崩落法,由上往下從巖筒的一 側(cè)到另一側(cè)挖出若干 個(gè)寬的橫切采區(qū),礦房與后礦柱的結(jié)構(gòu),2、穴洞（礦房）開(kāi)采法,崩落下來(lái)礦石從豎井中轉(zhuǎn)運(yùn)到地表,在第二個(gè)水平采區(qū)中，

3、使礦柱直接分布在下 一個(gè)開(kāi)采的礦房之上， 重力作用下礦柱崩落 自行破碎,隨著開(kāi)采深度 增加，巖筒根 部變小，從截 槽面中開(kāi)采,分段崩落法原理示意剖面圖,3、分段崩落法,第二節(jié) 鉆石砂礦的開(kāi)采,一、古河床砂礦的開(kāi)采,為揭露下部的含鉆石礫石層，須搬走上覆許 多無(wú)鉆石的泥沙,1、移去上覆物,清 除 上 覆 砂 土,將礫石鏟成堆，裝車(chē)送往選礦廠(chǎng)。有時(shí)沙子、鉆石 和細(xì)礫被鈣質(zhì)膠結(jié)，需爆破采集,鉆石密度較大，可能被存在于基巖上小洞穴和裂隙，對(duì)基巖做徹底清掃,2、礫石的采掘,3、清掃基巖,尋找留在基巖裂隙中的鉆石,采用機(jī)械刷、 吸塵器和其他 自動(dòng)清掃工具， 但用勞工來(lái)尋 找鉆石還是最 有效的方法,干、濕礦床

4、：古代河流砂礦以及現(xiàn)代河流砂礦的某些部位已不再受河水影響，屬于干礦床。另一些現(xiàn)代河流砂礦位于河水下，屬于濕礦床。濕礦床的開(kāi)采可采用挖掘或讓河流改道這兩種方法中的一種,二、河流砂礦的開(kāi)采,用挖泥船從水下挖 出鉆石礫石礦層進(jìn) 行回收鉆石,挖泥船吸物器示意圖,1、直接挖掘 船上回收,靠截彎取直的辦法， 把河水弄干后開(kāi)采,河流改道示意圖,2、河流改道后采礦,鉆石河流開(kāi)采場(chǎng)景,3、在河道中淘采,在河道中淘采,河流沖積礦床開(kāi)采,低潮之間的海灘， 先修建砂質(zhì)臨時(shí)岸線(xiàn)，在壩后完成上述常規(guī)的采礦,三、海灘或?yàn)I海帶開(kāi)采,先移去不含鉆石 的砂子，然后進(jìn) 行開(kāi)采回收,1、古海灘砂礦的開(kāi)采,2、濱海開(kāi)采,修筑臨時(shí)砂坎開(kāi)

5、采示意圖,通過(guò)挖泥船從 海底吸起礫石， 再送到船上車(chē) 間進(jìn)行分選,海底鉆石砂礦采礦,4、海上采礦,有時(shí)將礦石堆放在露天礦場(chǎng)，受自然風(fēng)化破碎,一、解離,1 初碎,用顎式破碎機(jī)和圓錐 破碎機(jī)破碎,顎式破碎機(jī),第三節(jié) 鉆石的回收,就是將礦石破碎到符合選礦的要求,破碎后滾筒沖洗，除去粘土質(zhì),破碎到 30-60mm 過(guò)篩,采用彈跳法將粗礫分開(kāi),沖洗后的砂礫采用彈 跳法將粗礫分開(kāi),球狀破碎機(jī),對(duì)分離出來(lái)的粗礫進(jìn) 行二次破碎，再次淘 洗分離,2、二次破碎,對(duì)于原生礦床來(lái)說(shuō)，這一過(guò)程從開(kāi)采時(shí)就已開(kāi)始,對(duì)于次生礦床而言，鉆石已從母巖中解離。只須通過(guò)帶有金屬棒或球的清洗機(jī)，破碎砂、礫和鉆石的堅(jiān)硬集 合體,鉆石的相

6、對(duì)密度3.52, 與其它大部分礦石的密度（2.6） 明顯不同, 利用密度差異, 除去大多數(shù)廢石,把礦石放在裝有硅鐵懸浮液的大漏斗狀容器內(nèi)，廢石上浮并從頂部排出，含有鉆石的礦石下沉并從底部倒出,二、精選,1、重液分選,1）靜態(tài)圓錐體,將重液和破碎礦石混合在一 起，快速壓入封閉的錐體內(nèi)， 進(jìn)料的壓力和速度產(chǎn)生渦流。 這種一離心作用使較重的顆 粒向外運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)底部出料 口，較礦物向中心運(yùn)動(dòng)上升 至頂部出口處,重介質(zhì)旋流器中材料運(yùn)動(dòng)示意圖,2）重介質(zhì)旋流器,礦 物 搖 床,礦料裝在搖床上， 利用水快速脈沖， 浮出尾礦，將精 礦選出,2、重力分選,1）搖床,破碎后搖床分選,搖床水選,南非自早期開(kāi)始就使用

7、的設(shè)備。當(dāng)金伯利巖與水相混時(shí)，它將破碎并形成泥漿狀混合物，比重大致為1.25。淘洗盤(pán)中轉(zhuǎn)動(dòng)的釘齒耙使泥漿狀混合物保持懸浮狀態(tài)。包括鉆石在內(nèi)的較重礦物沉到底部，釘齒耙的齒把它們推到盤(pán)的外緣；而較輕的材料浮到表面，進(jìn)入溢流圈并被 帶走,旋 轉(zhuǎn) 淘 洗 盤(pán),2）旋轉(zhuǎn)淘洗盤(pán),精礦中含有大 量磁性礦物。 這些重礦物與 鉆石聚在一起， 利用磁性選出， 使鉆石進(jìn)一步 富集,磁 選 儀,3、磁選,將含鉆石礦石均勻地撒落在轉(zhuǎn)動(dòng)帶有油脂的膠帶上， 使油脂表面粘住鉆石, 其他大量重礦物則被沖走,上述處理后的精礦還未富集到適合于用手選的程度, 需要做進(jìn)一步的精選,三、回收,1、油脂回收,利用的是鉆石親油斥水的特性,將

8、油脂刮起放到一個(gè) 用細(xì)金屬篩布制成的 容器內(nèi)，放到熱水池 中油脂將溶化而漂走， 留下最后的精礦供手選,油 脂 選 礦,x-射線(xiàn)照射下, 鉆石均具發(fā)光特點(diǎn),用這一性質(zhì)回收鉆石,x-射線(xiàn)分選機(jī)由 一條傳輸帶和x-射 線(xiàn)光源及數(shù)個(gè)光電 倍增管、空氣噴射 器組成,x-射線(xiàn)分選機(jī)示意圖,2、x-射線(xiàn)分選,x-射線(xiàn)選礦儀,黑暗中精礦穿過(guò)x-射線(xiàn)束，發(fā)生熒光，通過(guò)光電倍增管和壓縮空氣噴射器將它噴射到單獨(dú)的槽中,出于安全考慮，將手套上連接箱體的手套,在箱內(nèi)進(jìn)行 操作,用刮刀將堆起的精礦平鋪在手套箱臺(tái)面上,四、最后手選回收,最后回收還得靠手工完成。由專(zhuān)門(mén)具識(shí)別鉆石技能的人員來(lái)完成,用鑷子夾起鉆石防入箱內(nèi)一個(gè)容器或槽中， 這個(gè)過(guò)程人不能與鉆石直接接觸,鉆石回收過(guò)程所利用以下性質(zhì),解離,選礦,回收,解離,2. 選礦,3. 回收,始于采礦.終結(jié)于最終粉碎,去除廢石,提供更濃集的混 合料,包括最終選礦和隨后的手 選,分為三個(gè)階段,鉆石的提取和回收小結(jié),請(qǐng) 你 回 答,鉆石原生礦的露天開(kāi)采受開(kāi)采深度限制，之后就 要轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采，地下開(kāi)采總是用豎井運(yùn)輸人員， 設(shè)備與將礦石運(yùn)輸?shù)降孛?，而礦石總是水平巷道 進(jìn)行開(kāi)，請(qǐng)你描述幾種開(kāi)采礦石的方法。什么是 黃地、藍(lán)地,鉆石的次生礦床分布在古河道或現(xiàn)代河流、海岸 線(xiàn)附近及近海區(qū)域，請(qǐng)你描述