钛砂矿资源储量计算与回收率关系论证

朱耀登

(云南铜业集团钛业有限公司，云南禄劝651500)

钛砂矿资源储量计算与回收率关系论证

朱耀登

(云南铜业集团钛业有限公司，云南禄劝651500)

根据滇中地区钛砂矿地质储量计算方法与选矿回收率之间的矛盾，指出滇中地区钛砂矿普遍采用的淘洗分析方法得出原矿品位的不当之处，分析该结果对选矿厂建设论证及选矿指标控制的影响，提出及时更正滇中钛砂矿的地质储量报告和地质储量认定结果的建议。

钛砂矿;地质储量;储量计算;回收率

0 引 言

中国的钛资源储量十分丰富，主要为钛铁矿资源，在钛铁矿储量中，岩矿占大部分，少部分为砂矿。砂矿产地主要有广东、广西、海南和云南。云南的钛砂矿遍及全省许多区县，已探明的储量十分可观，且大部分属次生内陆砂矿，出露于地表，易采易选，经简单选矿便可获得质量较好的钛精矿。其中滇中地区的钛砂矿储量丰富，品质更为优良。但在历次地质勘查过程中，采用淘洗样品得出的品位计算储量，与试验室分析和实际生产过程中得出的选矿技术指标相差很大。

1 滇中钛砂矿的地质工作情况

滇中钛砂矿主要位于禄劝、武定、富民地区。自1954年起就开始了地质找矿工作，工作单位先后有527队、549队、351物探队，云南省地质局9队、10队、13队、一大队，云南省有色局313队、312队、305队、306队等。

1965～1967 年云南省地质局第二区域地质测量大队在区内开展1∶20万区域地质及矿产调查工作，系统地对区内地层、构造作了详细划分，对区内矿产作了全面调查，1969年提交了武定幅《区域地质调查报告》。

1984～1989 年，云南省地矿局第一地质大队、814队开展了富民、武定、禄劝地区的钛砂矿调查工作，其中对禄劝县干坝塘矿段的钛砂矿作了详查工作，按200m×200m的网度进行控制，探求C级储量，提交了《详查地质报告》并估算了钛砂矿C+D级储量150.22万t，同时上了云南省国土资源厅的储量平衡表。

1990年9 月至1992年9月，云南省地矿局职工大学完成武定幅1∶5万区域地质与矿产调查工作，提交武定幅1∶5万《区域地质调查报告》。

1999年至2003年云南省有色地质306队对禄劝县内鲁溪、黑牛、大坪子、大坟山、高依布、小克梯等钛铁砂矿做过地质检测工作。

随后，相关企业为开发禄劝县的钛矿资源，对禄劝县境内的干坝塘钛砂矿区开展地质详查找矿工作。工作的主要任务为:初步查明干坝塘矿区一带内的基性辉绿岩岩体风化后形成的第四系钛砂矿的分布规律、矿化特征、矿床形态、规模、产状、矿石质量及开采技术条件等，对矿区的钛砂矿资源进行综合评价，估算钛砂矿资源量，提交相关成果资料和详查地质报告。

以干坝塘矿区的某矿段为例，勘查公司提交了地质报告，大致查明了区内基性岩体分布，钛砂矿的分布规律、矿体特征、矿石质量、矿床规模及开采技术条件。该次详查工作共探获该矿段保有钛铁砂矿矿物资源量，即331+332+333类矿石量8 442 485 m3，其中331类矿石量4 534 064 m3，332类矿石量390 232 m3，333类矿石量3 519 189 m3。钛铁矿矿物资源量为634 961 t，平均品位 75.2 kg/m3。

2007年2 月昆明市国土资源局以“昆国土资认储字[2007)07号”文件予以评审认定，对地质报告及提交的(331+332+333)级资源储量予以评审认定，可作为进一步勘查和设计的地质依据。

但是，该报告说明，钛矿物的平均品位为淘洗分析所得。同样的样品，化学分析的钛矿物品位远远高于淘洗品位。

2 开发该矿段进行选矿论证时存在的问题

为开发该矿段，某企业委托设计院进行可研论证，并委托研究单位进行选矿试验。样品化学多元素分析结果显示，其中TiO2含量为6.6%，而TiO2在钛铁矿TiFeO3中的比例为52.6%，折算下来，钛铁矿的理论含量(含TiO2的矿物全部折合为钛铁矿)为12.55%，按照原矿体重1.5 t/m3计算，钛铁矿含量为188.2 kg/m3。与地质报告所示钛矿物平均品位75.2 kg/m3相差很大。

选矿试验报告以化学分析的钛矿物品位为基础数据，计算相关的选矿指标。在经过相关条件试验后，研究单位推荐了生产流程见图1。并得出试验结论:

(1)该试验的矿样属于砂土状钛铁矿，原矿含TiO26.6%，主要金属矿物有针铁矿、钛铁矿及少量金红石;

(2)采用推荐流程，可获得钛精矿中TiO2品位47.31%，TiO2回收率63.40%。

按照理论折算，原矿中含TiO26.6%，相当于含钛铁矿188.2 kg/m3，按照回收率计算，钛铁矿回收119.3 kg/m3，远高于地质报告中的原始品位，回收率达到159%，出现了矛盾的结果。

图1 推荐的生产流程Fig.1 Recommended Production Process

专家质疑可研报告中的矛盾数据，并提出该项目基础数据混乱，项目论证不清。但设计单位认为，权威研究机构做出的选矿试验报告是可靠的。为进一步验证地质报告上的品位与化学分析品位的差别，某企业又委托不同的化验分析单位对不同的矿山进行多次多元素分析，并与地质报告的品位进行比较，结果均是相差很大。

3 实际生产过程中的选矿指标

为彻底摸清滇中钛砂矿的回收率问题，企业对该矿段进行了实际生产的指标论证。具体做法是:将该矿段所产钛砂矿运至附近一个与推荐生产流程相似的钛选厂进行规模化封闭生产试验。共提供1 500 t(1 000 m3)的钛砂矿，以地质储量报告的品位计算，其中钛铁矿品位75 kg/m3，原矿含钛铁矿75 t;以化学分析的品位计算，原矿中含TiO26.6%，相当于含钛铁矿188.2 kg/m3，原矿含钛铁矿 188.2 t。

试验结果显示，产出钛铁精矿108 t，TiO2品位47.3%。回收率依照2种原始品位有2种不同的结果:144%和57%，十分矛盾。

4 形成差异的原因分析

(1)原矿的矿物成分。该钛砂矿属风化壳型残积砂矿的原矿，实质上就是基性岩体的风化壳物质，其矿物组分主要由亚粘土，高岭上、绢云母及岩屑、石英碎屑组成。钛铁矿、磁铁矿等重砂矿物呈星点状分布其间;这些原矿均似土状，潮温时手研具粘性，干燥后，手研则呈粉末状，无需经机械破碎，即能分解成细粒状或泥浆状，利于重力选矿。

(2)地质储量报告得出钛矿物品位的方式方法。根据国土资源部2003年发布的《砂矿(金属矿产)地质规范》，对一般砂矿，以淘洗的方法得出原矿品位。并对样品采集、淘洗(加工)、重砂分析等做出相应的操作规程。在工作过程中，勘查公司沿袭惯例，对样品进行淘洗，并得出了钛矿物品位。具体方法是:淘洗在现场进行。由经过培训，考试合格的淘洗工担任，并在能够回收尾砂的容器中进行淘洗，对尾砂反复淘洗，直至最后两次肉眼观察无目的矿物和重矿物时为止。各次淘洗所得的重砂合并为基本样品，并进行称重，得出原矿品位。

在进行淘洗分析的同时，对原样进行化学分析，部分样品对比结果见表1。

表1 原矿化学分析与淘洗结果对比表Tab.1 Comparison between Raw Ore Chemical Analysis and Washing Results

从表1可见，化学分析原矿TiO2平均含量7%左右，折合钛铁矿200 kg/m3左右，但淘洗出的钛钛矿含量却很低，损失率很高。尽管如此，地质报告计算储量时仍采用了淘洗结果。

(3)差异的原因

1)化学分析与物理分析(淘洗)的结果相差巨大，与滇中钛砂矿的原矿性质相关。基性岩石的钛矿物经风化淋滤后，钛矿物含量明显增高，但粒度变得很细，随着淘洗的水流漂走的钛矿物漂矿数量较多，损失量较大。

2)由于前期钛精矿价值较低，钛矿的采选不为重视，研究相对较少，导致在分析过程中人为忽视，甚至在淘洗操作过程中行为粗放，也是原因之一。

5 解决方案

地质规范虽然允许普通砂矿采用淘洗的方法得出原矿品位，但地质规范同时规定，残积砂矿、坡积砂矿，以及目的矿物颗粒过细或含粘土过大难于洗选或淘洗时，应对样品进行化学分析。并以化学分析的品位计算资源储量。滇中钛砂矿为坡积砂矿，矿物颗粒过细，应采用化学分析得出原矿品位，见表2。

表2 原矿筛分水析分析结果表Tab.2 Raw Ore Screening Analysis Results

表2显示，原矿粒级过细，－0.005以下占比达46.67%，不适合采用淘洗方法得出原矿品位。

相关选矿技术指标应在化学分析品位的基础上进行计算，以免出现回收率＞100%的矛盾现象，造成生产技术指标混乱，开发论证困惑、管理困难的局面。

6 结 语

(1)滇中钛砂矿作为一种重要资源已列入国家钒钛产业基地规划，对资源量的准确计算是确保充分开发利用资源的前提之一，以化学分析的钛铁矿品位进行储量计算，得出的结论更加符合实际情况。

(2)相关勘查公司、开发单位及国土资源部门应对滇中甚至全国的钛砂矿资源计算依据进行修正，以化学分析的品位计算储量，并对资源量进行修正。

(3)选矿厂应对选矿工艺进行研究，通过选矿试验了解漂矿的粒度大小，选择合适的选矿方法，保障有效的回收漂矿，从而提高选矿回收率，减少资源的浪费。

[1]莫畏，邓国珠，罗方承.钛冶金[M].北京:冶金工业出版社，1998.

[2]广州有色金属研究院选矿所.云南铜业集团钛铁矿工艺矿物学研究及初步选矿工艺研究[R].广州:广州有色金属研究院，2010.

[3]国土资源部.DZ/T 0208－2002砂矿(金属矿产)地质勘查规范[S].北京:地质出版社，2002.

Demonstration to Relationship between Calculation for Resources Reserves of Titanium Placer and Recovery

ZHU Yao－deng
(Titanium Industry Co.Ltd.of Yunnan Copper Group，Luquan，Yunnan 651500，China)

Based on the existing contradiction between calculation method for geological reserves of titanium placer in the central area of Yunnan and its beneficiation recovery，it is pointed out that it was improper that the raw ore grade was obtained by generally used washing analysis method.Through analysis on effect of the results on demonstration to beneficiation plant construction and control to mineral processing targets，suggestions that the corrections to geological reserves report of titanium placer in the central area of Yunnan and its results of geological reserves determination should be made in time were put forward.

Titanium placer;geological reserves;grade;reserves calculation;recovery

TD913

A

1004－2660(2012)01－0009－04

2012－01－22.

朱耀登(1969－)，男，湖北人，工程师.主要研究方向:有色金属、黑色金属选矿工艺技术.