萤石矿资源开发阶段

一、 地 质 勘 查

（一） 勘探类型及网度

    在矿点检查的基础上，根据已掌握的矿体空间延展规律、矿体形态复杂程度、矿体稳定程度及矿石有用组分分布特点等，确定萤石矿床的勘探类型。
    划分萤石矿床勘探类型的依据：
    （１）矿体规模大型矿体：长度一般８００m，延深３００～５００m。中型矿体：长度３００～８００m，延深１００～４００m。小型矿体：长度小于３００m，延深１０～３００m。
    （２）矿体形态复杂程度较简单：连续单脉状矿体、层状、似层状矿体。较复杂：间断单脉状矿体、复脉状矿体、有分支的鞍状矿体。复杂：复脉状矿体、串珠状矿体、透镜状、囊状矿体和受岩溶破坏的矿体。
    （３）矿体稳定程度稳定：工业矿体在较长距离内连续，厚度膨缩变化有规律，并在可采厚度以上波动。厚度变化系数小于５０％。较稳定：工业矿体在较长距离内基本连续，局部出现狭缩段或无矿段。厚度变化系数５０%～８０％。不稳定：矿体厚度变化急剧，可采段和非可采段交替出现。厚度变化系数大于８０％。
    （４）矿石有用组分分布均匀程度均匀：矿物成分简单。氟化钙品位变化系数小于30%。较均匀：矿物成分复杂。氟化钙品位变化系数３０%～６０％。矿体中有夹石。不均匀：矿物成分复杂，有害成分含量较高。氟化钙品位变化系数大于６０％。矿体中夹石较多。
    根据以上这些影响勘探难易的地质因素，将我国萤石矿床勘探类型划分如下：
    第Ⅰ勘探类型。矿体规模大、形态简单、厚度稳定、品位均匀、无构造影响的层状矿体，现尚无实例。
    第Ⅱ勘探类型。矿体规模中到大型。矿体形态属于比较简单的连续或微间断单脉状矿体，比较规则复脉状矿体。厚度稳定或较稳定，品位均匀或较均匀。无构造破坏或影响不大。如浙江杨家、后树、湖南衡南、河南陈楼等萤石矿床。
    第Ⅲ勘探类型。矿体规模中到大型。矿体形态较复杂，如复脉状矿体、透镜状矿体、鞍状矿体、镰状矿体等。厚度较稳定。品位较均匀或不均匀。无构造破坏或有一定影响。如浙江溪里、银子山及辽宁三宝屯等萤石矿床。
    第Ⅳ勘探类型。矿体规模小到中型。矿体形态复杂，主要为串珠单脉状矿体，透镜状、囊状矿体。厚度不稳定到较稳定。品位较均匀到不均匀，无构造破坏或破坏影响较大。如浙江毫石５、６号矿体，四川二河水１号矿体。
    根据我国萤石矿地质勘查和矿山生产实践，结合已知勘探类型的特点，萤石矿床勘探规范规定网度为（表4.3.8）。

表 4.3.8萤石矿床勘探工程间距表

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（二） 工 业 指 标

    从我国当前萤石矿资源状况和国内外萤石矿山生产、选矿经济技术条件和市场情况，必须贯彻“开源和节流”并举，“开发和保护”并重的原则，珍惜资源，充分利用资源。萤石矿床勘探时，一定要按照上述精神来圈定矿体。凡提供矿山建设设计依据的地质勘探报告所用的工业指标，由地质勘探部门提出初步意见，经工业部门进行技术经济比较和论证，提出具体工业指标，由省级或省级以上工业主管部门确定执行。
    单一萤石矿床的一般工业指标见表4.3.9。
    在矿床勘探过程中，对其他伴（共）生的有用矿产，必须进行综合勘探、综合评价。
    对于铅锌硫化物等伴（共）生萤石矿床，一般ＣａＦ_２达到５％时，应注意综合评价，以便在主矿开采时，萤石可以综合回收利用。

表 4.3.9萤石矿床一般工业指标

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二、 矿 山 开 采

（一） 开采技术条件

    我国萤石矿床成因主要为中—低温热液充填型和沉积改造型。矿床分布面广，但规模一般较小，有的走向长几百米，少数在千米以上。延深百米至几百米，厚度小，仅几米到十几米，个别达２０～３０m。而且矿石品位上富下贫。矿体倾角较陡，一般７０°～８０°，围岩比较稳固，水文地质条件比较简单，矿床开采技术条件较好。
    多数萤石矿床矿体埋藏较浅，可进行露天开采，只在地形有利地区采用平硐开拓。深部矿体主要采用竖井开采，少数为斜井。我国目前生产矿山除少数重点矿山以外，大多数矿山没有正规设计，特别是中小型矿山，均以边采边探的形式生产。

（二） 开 采 方 法

    萤石矿产同其他矿产一样，一般采用露天和坑下两种开采方式。
    矿体浅部以露天开采为主。用钢钎榔头人工凿岩，人工运矿、运渣。少数使用机械凿岩，机械运输。露天开采成本低、设备简单，经济效益好。目前大部分乡镇企业和群众采矿基本采用这种方法。
    深部矿体开拓以竖井为主，少数为斜井。开采过程由开拓、采准、回采三个阶段组成。
    竖井断面多数矩形，按开拓和生产的需要，分双格、一格半或三格。主格提升矿石、材料和人员，另一格用作提升配重、铺设风水管、电缆和人梯。
    开拓主体井巷工程包括：竖井、石门、沿脉运输巷道、探矿穿脉、通风、安全出口等。
    辅助工程有：水仓、泵房、排水沟、沉淀池、供风、变电硐室。
    开拓工作完成以后，即做好采准工作，然后进行回采。
    采矿工作必须坚持“贫富兼采”、“大小、厚薄兼采”的原则，做到珍惜资源，充分利用资源。
    萤石矿采矿方法常有下列四种：
    1) 分段采矿法。在设计的采区矿块内，中段运输平巷向上５～６m开掘拉底（上层）巷道，尔后向上每隔５～７m掘进沿脉分层平巷，每一平巷中沿走向２５～３０m向上一层掘进天井，最后把上层巷道通运输巷的天井扩大成漏斗。回采时由一端或两端，后退或挑顶、刷帮落矿。这种采矿方法采准工作量大，碎石、碎矿多，工人劳动强度大、效率低，工人进入采空区扒矿、挑矿不安全，应用少。
    2) 单斜面、双斜面充填采矿法。采矿工程和回采方式基本与分段采矿相同，空区进行破帮单面或者双面充填。此法爆破落矿后的顶板能得到控制，减少了矿块地压，回采率可达９０％以上。
    3) 小中段采矿法（又称倒阶采矿法）。采区长度一般６０m左右，拉底巷道以上仍按５～８m掘沿脉分层平巷，分层内的切割天井间距１５～２０m，底部漏斗间距５～６m，漏斗下部安装放矿溜槽，用斗车放矿。回采是自下而上挑顶扩帮落矿，上下层回采掌子区始终保持在２m左右形成倒台阶，以保护工人采矿凿岩安全。在顶板容易坍塌地段，在一定距离内要留１.５～２m矿柱，以支撑采空区围岩。其优点是漏斗密，爆破落矿都在漏斗内，工人无需扒矿、挑矿。采矿贫化率低。但由于落矿高度大，矿石易破碎，碎矿多，采矿损失率高。采准工作量大，采矿周期长。
    4) 浅孔留矿法。采区长度为５０～７０m，在其两端掘进两个边界天井与上下中段平巷贯通，天井上每隔５m的高度向一边或两边采区开凿深约４m联络道，随天井同时掘进。天井一般采用双格。
    在阶段边界天井，有时因下平巷比上平巷长，则采用顺路天井，即随采场超前２m往上打，无矿终止，逐渐向采场内退缩。采场底部有漏斗，溜槽与小中段采矿方法相同。高度４～７m，漏斗间距５～７m，矿体厚度小于８m时，一般在底板布置单排漏斗，８～１２m时，布置单巷道双排漏斗或者双巷道，矿体厚度大于１２m时，必须布置双运输巷道，三排漏斗。
    浅孔留矿法是我国目前萤石矿床坑下（井下）采矿中普遍采用的一种采矿方法。其优点是落矿高度低，高品位矿石不易摔碎，采准工作量少，周期短，矿石回采率可达８０％以上。
    总之，萤石采矿方法比较简单，目前我国主要萤石矿山采矿方法大多是采用浅孔留矿法（表4.3.10）。

表 4.3.10我国主要萤石矿山采矿方法简表

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三、 选矿与加工技术

    萤石选矿加工方法主要是根据矿石类型，矿石组成、品位高低等，选择经济上合理、技术上可行的工艺方法进行选矿。目前，我国萤石矿山的选矿方法有手选、重力（跳汰机）选和浮游选矿等。
    手选主要用于萤石与脉石界限十分清楚、废石容易剔除，各种不同品级的矿石易于肉眼鉴别的萤石矿。是一种最简便、最经济的选矿方法。
    手工选矿流程（图4.3.9）一般为：原矿→冲洗→筛分→手选。冲选筛分后的原矿分为大块、中块、粒子（粒径６～１５mm）进入手选场，通过人工按品级选别，分品级堆放，粒子进入跳汰机跳汰，碎屑进浮选厂加工成萤石精矿。
    重力（跳汰机）选矿主要用于选别矿石品位较高、粒径在６～２０mm的粒子矿。重力选矿具有结构简单、操作方便、效率显著等优点。在粒子矿量大、品位较高的矿山得到了广泛应用。
    手选和重选所得到的萤石块矿主要用于冶金（称冶金级块矿）。
    浮游选矿，简称浮选。这种选矿方法是目前国内外萤石矿山广泛采用的，是获得高质量萤（氟）石精矿的选矿方法。无论是单一萤石矿还是伴（共）生萤石矿，无论是矿石结构简单的萤石矿还是复杂的萤石矿，无论是结晶粗粒的还是结晶较细粒嵌布的萤石矿均可采用浮选方法。
    当前，我国浮选工艺主要分为三个阶段，即破碎、磨浮和脱水（图4.3.10）。破碎阶段

图4.3.9手选块矿工艺流程图

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图 4.3.10浮选工艺流程图

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    工艺一般是三段一闭路流程，小型矿山也有采用三段或二段开路流程。磨浮工艺中，磨矿次数是根据矿物粒度及嵌布状况来决定的，矿物嵌布粒度细，单体分离困难的矿石采用二次磨矿，其他矿石可采用一次磨矿。浮选工艺是按矿石性质而定，即看是单一萤石矿还是伴（共）生萤石矿，单一萤石矿的选矿工艺一般采用粗选－扫选，再以５～６次精选；伴（共）生萤石矿的浮选一般是先选多金属矿，然后再选萤石，其浮选工艺与单一萤石矿浮选相同。浮选工艺过程中要使用选矿药剂，作为有用矿物的捕收剂、杂质的抑制剂、pH的调整剂等。萤石浮选一般采用的浮选药剂有油酸、纯碱、水玻璃、硫酸铝、硫酸锌等。
    萤石精矿的脱水工艺过程，由浓缩、过滤、干燥三个工序组成。提供出口的萤石精矿可以不需干燥过程，仅要求过滤后水分小于１０％即可，而供国内部分生产氢氟酸的厂家用的萤石精矿，需干燥后水分小于０.５％。
    我国主要几个浮选厂的萤石选矿指标列于表4.3.11。而浙江东风萤石公司选矿厂（图4.3.11）和湖南桃林铅锌矿选矿厂（图4.3.12）的工艺流程具有一定的代表性。 

表 4.3.11我国主要几个萤石选厂选矿指标

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图 4.3.11东风萤石公司选矿厂一、二系列工艺流程