钻石开采及回收

Cha.6金伯利岩的开采原生矿的开采1．岩筒的基本概况岩筒：金伯利岩或钾镁煌斑岩常见的产出形态之一，总体呈筒状，上部较宽，下部窄，由火山口及火山通道组成。

a.黄地：金伯利岩暴露在空气中经风化变成松散的浅黄色土状物质。

b.蓝地：未经风化的新鲜金伯利岩，呈灰黑色或黑色，较坚硬。开采过程：从露天开采→地下开采。

基本原则：高效率，低成本以提高矿山效益。钻石产出示意图金伯利岩岩筒示意图原生矿露天开采场景2．露天开采

①

先移出上覆物；

②

边坡设计，开挖梯段；③

深度增加，向周围拓展围岩。

露天开挖梯段示意图原生矿露天开采梯段原生矿露天开采梯段

3．地下开采

深度增加，移去围岩及矿石运输的费用增加，转向设计地下开采系统，开凿坑道、竖井，以降低开采成本。

a.矿房法开采

留矿法与崩落法的自然结合，巷道包括开采平巷、运输平巷、运输竖井、勘探竖井等。开采特点：

优点：①安全性较高；②容易控制开采量；③蓝地采出量高，费用较低。

缺点：①劳动强度高，管理人员多；②矿房巷道通风条件差；③巷道小，机械开采困难

矿房法开采示意图b．矿块崩落法

南非矿山自50年代开始用此方法

岩体中挖多个水平掏槽，下部挖耙矿平巷。

优点：①手工劳动量小，机械程度高

②减少破碎矿石的工作量

③效率高，成本低

缺点：安全性能略低，开采量不易控制。

矿块崩落法开采示意图矿块崩落法开采示意图矿块崩落法开采巷道

4．矿石品位及矿山效益

a．品位：每吨或百吨开采的矿石中含钻石的克拉数。

不同的矿山品位不同，同一岩筒不同的部位品位亦不同，如Argyle矿最高品位达865ct/100t，一般为每百吨约几十克拉。

b．矿山效益：指矿山品位、产量及产出钻石价值的综合经济指标，矿石品位高，产量大，钻石质量高，则效益好。

B.砂矿的开采一、砂矿及类型

砂矿：是含矿母岩经风化剥蚀后由水流作用搬运至异地富集而形成的矿床。

类型包括：

1、冲积矿床：形成于河流弯曲的内侧、河床突然变宽地带或河床凹陷处。

2、海岸带矿床：古海滨矿床现代海滨矿床滨外矿床

另外，按矿床是否有水域分布又分为：

干矿床、湿矿床

冲积矿床形成示意图冲积矿床形成示意图

二、河流冲积矿床

1、干矿床：曾经在河道中沉积的矿床，现在河道已消失。

开采程序：

①

前期工作：采取样品，建立分析车间，确定钻石的经济价值，制订开采计划，清理采矿环境等。

②采矿工作：移去上覆物；开采含钻石的砂砾岩；清扫基岩（裂隙、洞穴）。

砂矿矿床示意图河流冲积矿床开采

河流冲积矿床开采

2、湿矿床开采：

①挖排水截槽，使流经矿区的河流改道；

②

挖主干掏槽，采出含钻石矿石，清扫基岩；

③

开挖另一主干掏槽，同样步骤至开采完毕。河流湿矿床亦可用挖泥船直接开采

三、海岸带矿床

古海滨矿床—与干砂矿床类似

现代海滨矿床—筑堤坝，形成浅坑

滨外矿床：海上开采—用挖泥船-海底吸起砾石，或用潜水员将吸管引至深海裂隙或洞穴中。

海岸阶地示意图南非海滨砂矿分布图海滨砂矿开采滨外砂矿开采Cha.7钻石的分选和回收一、选矿要求及步骤

要求：低成本、高效率、无损回收。

步骤：先建立实验工厂，确定流程、设备和规模。包括三个主要阶段：破碎分离：破碎矿石，使钻石与废石分离；选矿：除去矿石中的大部分废石；回收：获得最终的钻石原矿。

钻石与矿石分离、较精的富矿、钻石。

山东蒙阴钻石矿金伯利岩破碎山东蒙阴钻石分选厂二、破碎分离：

金伯利岩：用颚式破碎机和圆锥破碎机，粉碎至30—60mm，过筛，大于规定尺寸的要进行二次粉碎。

砂矿中钻石已与母岩分离，通常用清洗机即可。

三、选矿1、现代重介质分选法：

重介质：水+硅铁粉混合S.G:2.9-3.0

大部分废石平均S.G:2.60钻石S.G:3.52

2、水重力分选：旋转淘洗法

3、矿物摇床分选重力分选：旋转淘洗盘示意图水重力分选：旋转淘洗盘水力和重介质旋流分离四、回收

①油脂回收——油脂摇床；②磁选：较重的磁性矿物与钻石一起，分选出磁性矿物（传动带+永久磁铁）；③X-射线分选机；

④手选：所有选矿厂最后一道必须的工序，由人工在监测室内完成。附属工艺：水循环系统、硅铁粉回收、