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1、第六章 钻石矿床的开采与回收,本 章 要 目,一、原生矿的开采,二、次生矿床的开采,三、钻石的选矿,第一节 原生矿床的开采,在地表按预计开采深度开挖大的口子，沿岩管逐渐下挖，留出回旋的阶梯，供卡车从矿坑底部装运矿石,一、露天开采,含钻石岩筒的梯段式开采,梯段做成台阶状以减少因矿坑加深而出现滑坡和不稳定的危险。每个台阶呈螺旋状向下，以便地面运输工具能抵达每期开挖的最低台阶。,1、黄地,金伯利岩岩筒呈喇叭状,在岩筒上部风化而形成黄色,松散土状，称黄地。钻石较富的矿段在黄地，这部分易开采。黄地的深度在各个矿区不同，10m-20m不等，如南非的Premier矿黄地深度为10m深。,2、蓝地,金伯利岩岩
2、筒的下部，未风化的部分呈蓝灰色、，有一定深度，岩石坚硬，回收这些物质较难，采出后，需粗碎或堆放风化后选矿。危险性大，开采费用昂贵。,先在矿管边上开出一条地下竖井，再横向挖出水平巷道到通向矿管。,矿井剖面结构图,二、地下开采,在横向巷道中开掘矿石通过竖井送至地面,在岩筒中心开采出水平巷道，受上部蓝地的重力而陷落，陷落的蓝地通过漏斗形的通道进入水平巷道,用机械耙进放矿的溜井或矿车，用吊车从竖井运到地面处理。,矿块崩落开采法示意图,1、矿块崩落法,由上往下从岩筒的一侧到另一侧挖出若干个宽的横切采区。,矿房与后矿柱的结构,2、穴洞（矿房）开采法,崩落下来矿石从竖井中转运到地表。,在第二个水平采区中，使
3、矿柱直接分布在下一个开采的矿房之上，重力作用下矿柱崩落自行破碎。,随着开采深度增加，岩筒根部变小，从截槽面中开采。,分段崩落法原理示意剖面图,3、分段崩落法,第二节 钻石砂矿的开采,一、古河床砂矿的开采,为揭露下部的含钻石砾石层，须搬走上覆许多无钻石的泥沙。,1、移去上覆物,清 除 上 覆 砂 土,将砾石铲成堆，装车送往选矿厂。有时沙子、钻石和细砾被钙质胶结，需爆破采集。,钻石密度较大，可能被存在于基岩上小洞穴和裂隙，对基岩做彻底清扫。,2、砾石的采掘,3、清扫基岩,寻找留在基岩裂隙中的钻石,采用机械刷、吸尘器和其他自动清扫工具，但用劳工来寻找钻石还是最有效的方法。,干、湿矿床：古代河流砂矿以
4、及现代河流砂矿的某些部位已不再受河水影响，属于干矿床。另一些现代河流砂矿位于河水下，属于湿矿床。湿矿床的开采可采用挖掘或让河流改道这两种方法中的一种。,二、河流砂矿的开采,用挖泥船从水下挖出钻石砾石矿层进行回收钻石。,挖泥船吸物器示意图,1、直接挖掘 船上回收,靠截弯取直的办法，把河水弄干后开采。,河流改道示意图,2、河流改道后采矿,钻石河流开采场景,3、在河道中淘采,在河道中淘采,河流冲积矿床开采,低潮之间的海滩，先修建砂质临时岸线，在坝后完成上述常规的采矿。,三、海滩或滨海带开采,先移去不含钻石的砂子，然后进行开采回收。,1、古海滩砂矿的开采,2、滨海开采,修筑临时砂坎开采示意图,通过挖泥
5、船从海底吸起砾石，再送到船上车间进行分选。,海底钻石砂矿采矿,4、海上采矿,有时将矿石堆放在露天矿场，受自然风化破碎。,一、解离,1 初碎,用颚式破碎机和圆锥破碎机破碎。,颚式破碎机,第三节 钻石的回收,就是将矿石破碎到符合选矿的要求。,破碎后滚筒冲洗，除去粘土质,破碎到30-60mm过筛。,采用弹跳法将粗砾分开,冲洗后的砂砾采用弹跳法将粗砾分开。,球状破碎机,对分离出来的粗砾进行二次破碎，再次淘洗分离。,2、二次破碎,对于原生矿床来说，这一过程从开采时就已开始。,对于次生矿床而言，钻石已从母岩中解离。只须通过带有金属棒或球的清洗机，破碎砂、砾和钻石的坚硬集合体。,钻石的相对密度3.52,与其
6、它大部分矿石的密度（2.6）明显不同,利用密度差异,除去大多数废石。,把矿石放在装有硅铁悬浮液的大漏斗状容器内，废石上浮并从顶部排出，含有钻石的矿石下沉并从底部倒出。,二、精选,1、重液分选,1）静态圆锥体,将重液和破碎矿石混合在一起，快速压入封闭的锥体内，进料的压力和速度产生涡流。这种一离心作用使较重的颗粒向外运动并穿过底部出料口，较矿物向中心运动上升至顶部出口处。,重介质旋流器中材料运动示意图,2）重介质旋流器,矿 物 摇 床,矿料装在摇床上，利用水快速脉冲，浮出尾矿，将精矿选出。,2、重力分选,1）摇床,破碎后摇床分选,摇床水选,南非自早期开始就使用的设备。当金伯利岩与水相混时，它将破碎
7、并形成泥浆状混合物，比重大致为1.25。淘洗盘中转动的钉齿耙使泥浆状混合物保持悬浮状态。包括钻石在内的较重矿物沉到底部，钉齿耙的齿把它们推到盘的外缘；而较轻的材料浮到表面，进入溢流圈并被 带走。,旋 转 淘 洗 盘,2）旋转淘洗盘,精矿中含有大量磁性矿物。这些重矿物与钻石聚在一起，利用磁性选出，使钻石进一步富集。,磁 选 仪,3、磁选,将含钻石矿石均匀地撒落在转动带有油脂的胶带上，使油脂表面粘住钻石,其他大量重矿物则被冲走。,上述处理后的精矿还未富集到适合于用手选的程度,需要做进一步的精选。,三、回收,1、油脂回收,利用的是钻石亲油斥水的特性。,将油脂刮起放到一个用细金属筛布制成的容器内，放到
8、热水池中油脂将溶化而漂走，留下最后的精矿供手选。,油 脂 选 矿,X-射线照射下,钻石均具发光特点,用这一性质回收钻石。,X-射线分选机由一条传输带和X-射线光源及数个光电倍增管、空气喷射器组成。,X-射线分选机示意图,2、X-射线分选,X-射线选矿仪,黑暗中精矿穿过X-射线束，发生荧光，通过光电倍增管和压缩空气喷射器将它喷射到单独的槽中。,出于安全考虑，将手套上连接箱体的手套,在箱内进行操作,用刮刀将堆起的精矿平铺在手套箱台面上。,四、最后手选回收,最后回收还得靠手工完成。由专门具识别钻石技能的人员来完成。,用镊子夹起钻石防入箱内一个容器或槽中，这个过程人不能与钻石直接接触。,钻石回收过程所
9、利用以下性质:,解离,选矿,回收,解离:,2.选矿:,3.回收:,始于采矿.终结于最终粉碎,去除废石,提供更浓集的混合料,包括最终选矿和随后的手选,分为三个阶段：,钻石的提取和回收小结,请 你 回 答,钻石原生矿的露天开采受开采深度限制，之后就 要转入地下开采，地下开采总是用竖井运输人员，设备与将矿石运输到地面，而矿石总是水平巷道 进行开，请你描述几种开采矿石的方法。什么是 黄地、蓝地？,钻石的次生矿床分布在古河道或现代河流、海岸 线附近及近海区域，请你描述这些环境下的矿床 开采方法，什么是上覆物？,钻石的次生矿床是如何形成的，干矿床和湿矿床 有什么区别，描述它们如何开采。,简述钻石原石从金伯利矿石回收过程。,钻石从矿石回收，包括 1、破碎分离 2、精选 3、回收和最后回收四个阶段，请叙述钻石回收 中利用了钻石的那些性质,什么是油脂摇床？,
