浅谈如何解决钛砂矿粗颗粒矿的水运淤积问题

张新松

龙佰武定钛业有限公司 云南楚雄 651600

摘要：钛砂矿在水采水运过程中，常出现粗颗粒矿物在矿浆沟坡度较缓或宽度变大处沉淀淤积，阻塞矿浆沟，导致矿浆外溢，造成资源浪费及环境污染。本文探讨了如何在钛砂矿采矿及过程中解决粗颗粒矿物易淤积造成的矿浆沟运输沟阻塞问题。

关键词：钛砂矿； 粗颗粒矿； 解决水运淤积

Talk about how to solve the problem of water transportation siltation in the titanium placer ore coarse particulate mine

Zhang Xinsong

Longbai Wuding Titanium Industry Co., Ltd. Yunnan Chuxiong 651600

Abstract:In the process of Hydro mining Hydro transport, coarse-grained minerals often precipitate and silt in the slope of the slurry ditch or become wider in width, blocking the slurry ditch, resulting in slurry spillage, resulting in waste of resources and environmental pollution. This paper explores how to solve the problem of slurry ditch transportation ditch obstruction caused by the easy accumulation of coarse particulate minerals.

Keywords: Titanium placer ore coarse particle mine; solving water transport siltation

1 引言

钛砂矿是富钛的岩浆岩经过长期的地质风化作用残（坡）积而成，它是获取钛矿物的重要矿床类型之一^[1]。由于它直接出露地表无需剥离，因此易于开采。其采矿方法为水枪冲采，且选矿采用的是纯物理选矿法，不添加任何药剂，不会对土壤及地下水造成污染，因此钛砂矿的采选相对来说是比较简单且环保的。云南滇中的钛铁砂矿属于风化金属矿床中的一类，属于露天矿床，利用水枪冲采，水力自流运输的方法，矿浆自采场自流到选厂后，经过重力加磁力的选矿方法，选出钛精矿及伴生磁铁矿。由于深部矿体部分矿物风化程度较差，因此出现大量粗颗粒矿物及矿石砾石，在自流运输过程中，常会在矿浆运输沟淤积，运输沟因阻塞而造成矿浆外溢，既浪费资源又污染环境。

2 工作区地质概况

工作区小克梯钛矿处于滇中铁砂矿成矿区，属于武定--禄劝干坝塘钛铁砂矿成矿带，位于禄劝县屏山镇北西部，与县城平距约9km。矿体的母岩为富钛的华力西期基性岩浆--岩辉绿辉长岩侵入体，经过长期风化淋漓地质作用，使有用的金属矿物钛铁矿相对得到富集，达到工业利用的价值，形成钛铁砂矿，同时伴生磁铁矿。矿山建设前，矿业权人委托云南铜业矿产资源勘查开发有限公司做了基建探矿，共探获钛铁矿矿物量（121b+122b+333）425137t，平均品位67.89Kg/m³，伴生磁铁矿（121b+122b+333）167636t，平均品位26.77Kg/m^3[2]。

3 矿体地质特征

矿体直接出露地表，无盖层，大体呈北东向分布，并沿岩体方向展布。地形坡度一般5-20^O，其出露宽度100-800m,出露长度约2100m。矿体裸露地表，呈面状平缓铺覆于基性岩体之上。经工程揭露和控制，矿体厚3.2-16.2m，平均厚度为6.4m。

基性岩体由于风化程度的差异，由此导致了风化壳呈现垂直分带现象，而各带其颜色、成分和含矿性特征均不同，但可以用肉眼加以区别，因此划分出两种矿石自然类型。其分布关系表现为：红土型钛砂矿，直接铺覆于砂土型钛砂矿之上，二者呈渐变过渡关系，从颜色上野外容易识别和划分。

矿石矿物组分主要由高岭土、绢云母及岩屑、石英等组成，钛铁矿、磁铁矿等重砂矿物呈星点状分布其间，其中粘土矿物约占95%～96%，重砂矿物仅占4%～5%。红土型矿石内金属矿物与脉石矿物分解较为彻底，基本无需破碎即可将金属矿物淘洗出来，砂土状（残积型、洪积型）矿石金属矿物与脉石矿物部分分解不彻底，常成连生体产出，这部分需破碎至一定粒级才能将金属矿物淘洗出来^[3]。

4 钛砂矿水采水运常见的淤积阻塞问题

根据采矿设计，矿山开拓方式为堑沟开拓，分台阶开采，台阶高度为10m，采用明沟通达水枪冲采工作面，利用矿山原始地形坡度，开挖以达到矿浆自流的目的，沟坡度大于4.58%，矿浆重量浓度为32.87%，矿浆通过临时矿浆沟自流集浆池，最后通过砂浆泵泵送至主冲矿沟自流至选厂^[4]。

实际生产中，尽可能地充分回收有经济价值的资源。随着采矿深度的增加，由于深部矿体风化程度相对较差，矿石矿物与脉石矿物分离度较低，因此在冲采过程中矿浆中含有大量的大颗粒矿物。在水枪冲采矿体中上部的矿石过程中，矿浆中的矿物颗粒一般小于2mm，且未完全风化残留的砾石相对较少，但下部矿体由于风化程度相对较差，导致粗颗粒矿物增多，矿物颗粒粒度多数为2-5mm甚至更大，还常常夹有未风化的砾石颗粒，其重量含量约占13-47%，俞向深部开采，砾石所占比例俞大。这些含有大量粗颗粒矿物的矿浆在自流过程中，遇到矿浆沟坡度稍缓或沟宽度稍宽阔位置处，由于矿浆流速变得稍缓而很容易沉淀下来，造成矿浆沟的淤积阻塞，致使矿浆外溢，进而造成资源的浪费及环境污染。因此矿山不得不增加专用人员，不间断地巡视矿浆运输沟，发现淤塞立即疏通。

5 解决粗颗粒矿物淤积方法

针对矿浆在自流运输中粗颗粒矿物易于淤积阻塞矿浆沟的情况，经过多次实践，通过采用两支水枪于不同位置冲采的方式可以解决，其方法为：当一支水枪在冲采粗颗粒矿时，冲采处的临时矿浆沟坡度设置大些，同时另一支水枪冲采细粒级矿，即矿石中含粗颗粒矿较少的矿，让两只水枪产生的矿浆汇集到矿浆沟中后，细粒级矿浆可以包裹携带粗颗粒矿物，自流至选厂，从而解决粗颗粒矿物淤积阻塞矿浆沟的问题。

6 结语

钛砂矿的采矿运输方式为水采水运，在生产过程中不可避免地遇到矿石中含有较多的粗颗粒矿。为了减少矿浆在自流运输过程因粗颗粒矿物淤积而导致的矿浆运输沟阻塞，在冲采含粗颗粒矿物较多的矿石时，同时用另一水枪冲采细粒矿石，使两支水枪的矿浆混合后在矿浆沟自流运输，可大大降低粗颗粒矿物在矿浆沟中淤积几率，同时尽可能多地回收了有经济价值的资源。

参考文献：

[1] 矿床学 袁见齐，朱上庆，翟裕生.矿床学[M].北京出版社，1985：187-189.

[2] 张新松.关于钛砂矿淘洗的建议[J].低碳世界，2018，185：108-109.

[3] 何洪波.云南省禄劝县小克梯钛砂矿基建探矿报告[R].云南铜业矿产资源勘查开发有限公司，2012.

[4] 采矿设计 张雄伟.云南铜业（集团）钛业有限公司小克梯钛矿15万m³/a采矿设计初步[R]：180-183.