粵東澄海區(qū)鴻溝山金礦區(qū)礦床開(kāi)采技術(shù)條件及礦石加工技術(shù)性能

（廣東省地質(zhì)局第二地質(zhì)大隊(duì)，廣東 汕頭 515000）

粵東澄海區(qū)鴻溝山金礦區(qū)地處汕頭市澄海區(qū)、潮州市潮安區(qū)與饒平縣交界處，行政區(qū)劃屬澄海區(qū)鹽鴻鎮(zhèn)、潮安區(qū)鐵鋪鎮(zhèn)與饒平縣錢(qián)東鎮(zhèn)管轄，面積15.80km2。礦區(qū)發(fā)現(xiàn)礦(化)體47條，礦體沿北東向炮臺(tái)山背斜軸部分布，主要產(chǎn)于上三疊統(tǒng)頭木沖組、上三疊—下侏羅統(tǒng)銀瓶山組碎屑巖與花崗閃長(zhǎng)斑巖外接觸帶，賦存于北西向斷裂構(gòu)造內(nèi)[1]。礦體總體走向北西—北西西向，傾向北東，傾角56°～78°，長(zhǎng)180m～360m，斜深80m～600m，視厚度0.8m～19.36m。含Au1.08g/t～63.20g/t。礦區(qū)緊鄰高速、國(guó)道、火車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、港口，陸路、鐵路、航空、水路交通良好。

1 礦床開(kāi)采技術(shù)條件

1.1 水文地質(zhì)

礦區(qū)地處澄海蓮花山，海拔以150m～300m為主，一般相對(duì)高差150m，地形為淺切割，山谷多呈“V”字形，對(duì)地下水補(bǔ)給和集聚不利[2]。礦區(qū)屬南亞熱帶海洋性氣候區(qū)，氣候特征表現(xiàn)為風(fēng)害較多，雷暴較頻，夏季雨量集中。年平均降雨量1500mm。

（1）礦區(qū)主要含水層。①大氣降雨：根據(jù)調(diào)查表明，大氣降雨對(duì)礦區(qū)充水影響最大，是礦床充水的主要因素；②地表水：區(qū)內(nèi)最高峰鴻溝山海拔高度為298m，最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高約8m，相對(duì)高差較大，排水條件良好。區(qū)內(nèi)只有一些小溝流和間歇性的溝流水，其均嚴(yán)格受分水嶺控制。流速約0.10m/s～0.45m/s，流量約1.46L/s～3.8L/s。流量與降雨量呈正相關(guān)關(guān)系，雨后地表水流量驟然增加，一般排泄較快；③地下水：上部地下水動(dòng)態(tài)變化受降雨影響也較明顯，泉流量隨季節(jié)變化；下部的地下水動(dòng)態(tài)變化受降雨影響相對(duì)較小，涌水量相對(duì)穩(wěn)定，隨枯、豐水期呈漸變狀態(tài)。

（2）礦區(qū)地下水類(lèi)型及特征。礦區(qū)區(qū)地下水主類(lèi)型要為塊狀巖類(lèi)裂隙水，局部為層狀巖類(lèi)、碎屑巖類(lèi)裂隙水以及松散巖類(lèi)孔隙水，其水文地質(zhì)特征分述如下：①松散巖類(lèi)孔隙水，賦存于山間谷地第四系沖洪積層中，巖性以泥礫砂巖及砂層。松散巖類(lèi)孔隙水接受大氣降水入滲補(bǔ)給和溪流、農(nóng)田灌溉滲漏補(bǔ)給以及周邊山地基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給。該地下水遠(yuǎn)離并低于礦體開(kāi)采位置且分布于礦區(qū)下游，所以對(duì)礦床開(kāi)采無(wú)影響；②層狀巖類(lèi)裂隙水，分布在礦區(qū)中部銀瓶山組細(xì)砂巖、石英砂巖中；該含水層其補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降雨，富水性弱，是礦床充水的次要因素；③塊狀巖類(lèi)裂隙水，主要分布在礦區(qū)西部和南部巖石風(fēng)化裂隙中。裂隙水以脈狀產(chǎn)出為主，富水性弱～中等。

（3）地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件。大氣降雨是礦區(qū)各含水層的主要補(bǔ)給來(lái)源，降雨向下入滲至各含水層。第四系松散巖類(lèi)除接受大氣降雨外，還接受溪流、農(nóng)田灌溉滲漏補(bǔ)給以及周邊山地基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給。地下水排泄主要通過(guò)風(fēng)化裂隙、孔隙向溝谷低洼處徑流排泄，由地勢(shì)高的丘陵區(qū)流向地勢(shì)低的平原區(qū)，徑流方向自北向南，排泄到溝谷的大嶺溪，最后流入大海。據(jù)鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)，鉆孔地下水位埋深標(biāo)高為30.00m～79.30m，礦區(qū)處于水文地質(zhì)單元中的徑流區(qū)。

（4）礦區(qū)水資源綜合利用評(píng)價(jià)。通過(guò)采集地表水（地下水）樣品做水質(zhì)全分析，地表水水質(zhì)類(lèi)型為HCO3·Cl—Ca·Mg型水，溶解性總固體為69mg/L，pH值為6.38，能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)鼐用裆?、生產(chǎn)用水和地下水水質(zhì)類(lèi)型為Cl·NO3—Na·Ca型水，溶解性總固體為37mg/L，pH值為3.99。

鴻溝山內(nèi)溝谷較發(fā)育，地表水體為溪溝，無(wú)大的水體，補(bǔ)給主要為大氣降水，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

1.2 工程地質(zhì)

①工程地質(zhì)分層級(jí)及特征。根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)查、鉆孔工程地質(zhì)編錄等資料，礦區(qū)在垂向上可或分為4個(gè)工程地質(zhì)層（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ層）。（1）強(qiáng)風(fēng)化層（Ⅰ）：含第四系坡殘積土層，分布于礦體及圍巖頂部，由松散土類(lèi)及強(qiáng)風(fēng)化巖組成，結(jié)構(gòu)松散，裸露地表。厚度較大，其工程物理力學(xué)性質(zhì)差，吸水易軟化膨脹，穩(wěn)固性差，在大氣降水的影響下，容易出現(xiàn)崩塌、片幫、冒頂?shù)炔涣脊こ痰刭|(zhì)現(xiàn)象。工程在該層范圍內(nèi)全部需要支護(hù)。②中風(fēng)化層（Ⅱ）：位于強(qiáng)風(fēng)化層之下，裂隙較為發(fā)育，碎裂結(jié)構(gòu)。該層屬不穩(wěn)定型，穩(wěn)固性較差，有輕微片幫現(xiàn)象，工程在該層范圍大部分需要支護(hù)。③微風(fēng)化層（Ⅲ）：大部分位于中風(fēng)化層之下，局部直接在強(qiáng)風(fēng)化層下。該層底板界線與裂隙潛水含水層底界面一致。該層屬一般穩(wěn)定型，穩(wěn)固性較好，坑道工程一般不需支護(hù)。④完整基巖（新鮮）層（Ⅳ）：位于微風(fēng)化層之下，主要由半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬巖類(lèi)的新鮮巖組成，巖體較完整，多為礦體直接頂?shù)装鍑鷰r，屬穩(wěn)定型～一般穩(wěn)定型，穩(wěn)固性好，未見(jiàn)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，坑道不需支護(hù)。

（2）工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。礦區(qū)礦（化）體膠結(jié)較好，裂隙不發(fā)育，呈致密塊狀，巖石質(zhì)量差～中等，屬一般穩(wěn)定型，穩(wěn)固性較好，但由于礦體均屬構(gòu)造控礦，其頂?shù)装宀课?，多存在?qiáng)蝕變現(xiàn)象，如孔雀石化、褐鐵礦化、綠泥石化、絹云母化等，其工程物理力學(xué)性質(zhì)較差，局部有軟弱層存在。礦區(qū)在坑道施工時(shí)需在局部地段進(jìn)行支護(hù)。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，褶皺構(gòu)造主要為燕山期大陸邊緣活動(dòng)帶的褶皺，一般表現(xiàn)為寬展型褶皺，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣。區(qū)域性斷裂帶不僅規(guī)模宏大、多期活動(dòng)，而且也是重要的控巖控礦構(gòu)造帶，不但控制了巖層褶皺、巖漿活動(dòng)，也控制了礦產(chǎn)的展布。構(gòu)造裂隙較發(fā)育，巖體破碎，呈碎裂結(jié)構(gòu)，巖石質(zhì)量等級(jí)Ⅲ～Ⅴ類(lèi)，穩(wěn)固性較差，節(jié)理裂隙發(fā)育，礦體頂?shù)装逯饕獮樗樾紟r，巖心較破碎、不完整，認(rèn)為本區(qū)屬工程地質(zhì)中等。

1.3 環(huán)境地質(zhì)

（1）地震。按廣東省比例尺1：1800000《地震烈度區(qū)劃圖》劃分，礦區(qū)位于8度烈度區(qū)。礦區(qū)北東向汕頭—惠城大斷裂和北西向錢(qián)東—大埔大斷裂；潮汕地區(qū)據(jù)歷史記載4級(jí)以上地震發(fā)生過(guò)7次，最大震級(jí)7.25級(jí)，因此未來(lái)礦床開(kāi)采時(shí)的建筑物設(shè)計(jì)，建議按地震烈度8度設(shè)防。

（2）不良地質(zhì)，據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)除簡(jiǎn)易公路路坎可見(jiàn)幾個(gè)微型的崩塌和輕微的水土流失，其他的地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。區(qū)內(nèi)主要可能存在以下環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題：礦體淺部風(fēng)化作用較強(qiáng)烈，巖土體工程物理力學(xué)性質(zhì)差，中深部發(fā)育構(gòu)造破碎帶、強(qiáng)蝕變巖帶等軟弱層，穩(wěn)固性一般，坑道開(kāi)采可能發(fā)生片幫、冒頂、崩塌等，在強(qiáng)降水和地表水的影響下，易造成水土流失，引致泥石流和河流淤積。

（3）放射性。礦區(qū)采用FJ-428G型便攜式多用輻射儀對(duì)鉆孔巖芯測(cè)量，礦區(qū)巖礦石的放射性指數(shù)顯示含放射性元素低，對(duì)環(huán)境無(wú)影響。

礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量為中等。

2 礦石加工技術(shù)性能

鴻溝山礦區(qū)礦石有用組分有Au。金礦主要以金屬硫化物形態(tài)賦存。按礦石工業(yè)類(lèi)型劃分為硅化褐鐵礦礦石和細(xì)脈浸染狀黃鐵礦硫化物礦石。礦石礦物主要由黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁鐵礦、毒砂、白鐵礦、赤鐵礦等組成；脈石礦物主要為石英、長(zhǎng)石、電氣石、綠泥石、絹云母、綠簾石、黑云母等。礦石結(jié)構(gòu)：它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、乳滴狀固溶體分離結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造：細(xì)脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、孔洞狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

因區(qū)內(nèi)礦體礦石加工試驗(yàn)樣難以有效采取，本次礦石選礦工藝流程類(lèi)比福建紫金山金銅礦選礦流程（如圖1）。目前，在國(guó)內(nèi)大多數(shù)礦山企業(yè)提金方法主要是氰化浸出法，但由于氰化物為劇毒物質(zhì)，企業(yè)保管壓力大，且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，浸出時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，而且隨著環(huán)境保護(hù)形勢(shì)的日趨嚴(yán)峻，國(guó)家新環(huán)保法的出臺(tái)，無(wú)氰提金方法逐漸取代氰化浸出，傳統(tǒng)重選、浮選提金方法在處理某些金礦石時(shí)就表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，浮選法不但工藝簡(jiǎn)單，而且在回收已解離的自然金和不易被浸出的硫化物包裹金方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

圖1 鴻溝山金礦石選礦工藝流程圖

礦石選礦采用階段磨礦+分級(jí)+浮選，進(jìn)行了一次粗選、一次精選、三次掃選，金得到有效富集和回收。

3 結(jié)語(yǔ)

鴻溝山礦體主要賦存在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，地下水以大氣降雨補(bǔ)給為主，地下水排泄條件好，采坑可以自然排水。礦體分布于炮臺(tái)山背斜軸部，產(chǎn)于北西向斷裂破碎帶內(nèi)，礦體頂?shù)装逯饕獮樗樾紟r，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖心較破碎、不完整；礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，區(qū)內(nèi)硫化物較發(fā)育、分布范圍較大，受氧化淋濾，易使坑道內(nèi)水體偏酸性，對(duì)周邊水環(huán)境會(huì)造成一定的污染。礦床開(kāi)采技術(shù)條件類(lèi)型屬工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)為主的礦床，礦床開(kāi)采技術(shù)條件屬中等復(fù)合問(wèn)題的（Ⅱ-4）類(lèi)礦床。本次礦石選礦工藝流程類(lèi)比福建紫金山金銅礦選礦流程：采用階段磨礦+分級(jí)+浮選，進(jìn)行了一次粗選、一次精選、三次掃選，金得到有效富集和回收。