劉正軍 周厚祥 趙亞輝 ?？〗? 李成 張林

摘 要 本文從元素的地球化學(xué)親和性著手，說明鉛鋅礦共伴生組分組合的基本特點。筆者結(jié)合若干綜合勘查評價的典型礦床，介紹了我國鉛鋅礦床綜合勘查評價的現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，在研究共生礦產(chǎn)綜合勘查評價方法時，分共生礦產(chǎn)（分同體共生、異體共生）和伴生礦產(chǎn)研究，提出同體共生礦床應(yīng)以綜合工業(yè)指標(biāo)代替單一指標(biāo)的建議；對典型礦床的綜合勘查評價伴生元素和采用的指標(biāo)進行歸納、分析與綜合，建議鉛鋅礦伴生元素的綜合勘查評價指標(biāo)以值域為宜，并提出具體綜合勘查評價參考元素和指標(biāo)建議。

關(guān)鍵詞 鉛鋅、共伴生礦、綜合勘查評價、規(guī)范、現(xiàn)狀、指標(biāo)

中圖分類號：P624.6 文獻標(biāo)識碼：A

Abstract： Starting from the geochemical affinity of the elements， the basic characteristics of the associated composition of lead-zinc deposits are explained. Based on some typical mineral deposits with comprehensive exploration and evaluation， the author introduces the present situation of comprehensive exploration and evaluation of lead-zinc deposits in China. On this basis， the study of symbiotic minerals （consubstantiality symbiosis， allogenic symbiosis） and associated minerals is studied in the study of the comprehensive exploration and evaluation method of symbiotic minerals. It is proposed that the consubstantiality symbiotic ore deposit should replace the single index with the comprehensive industrial index， and the associated elements of the comprehensive exploration and evaluation of the typical ore deposits and the indexes adopted are classified. It is suggested that the comprehensive exploration and evaluation index of the associated elements of lead-zinc mine should be on duty， and the specific reference elements and indicators for comprehensive exploration and evaluation are put forward.

Keywords： lead and zinc； symbiosis and associated mine； comprehensive exploration and evaluation； index

0 引言

中國鉛鋅礦資源豐富，儲量居世界前列，主要集中在云南、內(nèi)蒙古、廣東、甘肅、湖南、四川、山西、青海、廣西、福建等?。▍^(qū)）。我國獨特的地質(zhì)環(huán)境導(dǎo)致形成大量的復(fù)合性礦床，單一成分的礦產(chǎn)少，共、伴生礦產(chǎn)多。鉛鋅共伴生有銅、鐵、硫、金、銀、錫、銻、鉬、鎢、鎘、銦、鎵、鍺、硒等元素，共計多達50多種。尤其是銀，許多鉛鋅礦床實為鉛鋅銀礦床或銀鉛鋅礦床，其儲量占全國銀儲量的60%以上[1]。在選采冶過程中綜合回收銀的產(chǎn)量，占全國銀產(chǎn)量的70%～80%，共伴生金的儲量和產(chǎn)量也相當(dāng)可觀[2]。

我國現(xiàn)行鉛鋅礦綜合勘查評價主要依據(jù)規(guī)范——《礦產(chǎn)資源綜合勘查評價規(guī)范GB/T 25283—2010》（以下簡稱《綜合勘查規(guī)范》）和《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范DZ/T 0214—2002》。而現(xiàn)在很多共伴生礦產(chǎn)綜合利用技術(shù)手段日新月異，勘查新技術(shù)、新方法、新理論經(jīng)過不斷改進，原本無法綜合利用的資源變得可以利用；加之社會發(fā)展和國家政策對礦產(chǎn)資源綜合利用提出了更高的要求，原本不需要綜合利用的資源，也因為國家資源戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略變得需要綜合利用。綜合勘查評價指標(biāo)也需要及時跟進，進行進一步細化、規(guī)范化、標(biāo)準化。加強對共伴生資源合理的綜合勘查綜合評價和綜合利用，是我國加強礦產(chǎn)資源管理、資源節(jié)約利用和環(huán)境保護的必然趨勢[3]。

因此，有必要研究我國鉛鋅礦床共伴生礦產(chǎn)資源賦存情況，查清其綜合勘查評價現(xiàn)狀，探討評價元素及其評價指標(biāo)，以便更準確、科學(xué)評價鉛鋅礦床的共伴生礦產(chǎn)資源。

1 鉛鋅礦床常見的共伴生礦產(chǎn)

元素的地球化學(xué)親和性決定了元素共伴生結(jié)合規(guī)律，研究共伴生組分組合特點，可從礦物的主要元素的親和性著手。鉛鋅元素具有親硫性的地球化學(xué)特征，鉛鋅通常與硫元素結(jié)合形成PbS（方鉛礦）和ZnS（閃鋅礦），這也是鉛鋅礦最常見的兩種礦物。

根據(jù)戈爾德施密特的分類，地殼中的元素在其特定的溫度、壓力和酸堿環(huán)境中，部分元素互相組合，形成了特定的共生結(jié)合規(guī)律。其中親硫元素（親銅元素）的金屬離子具有8-18過渡型結(jié)構(gòu)，與硫親合力強，易于極化而與易極化的硫離子形成共價鍵，易熔于硫化鐵熔體的元素。方鉛礦和閃鋅礦中，除了Pb和Zn元素，以S元素為主。而主要親硫元素有Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、In、Tl、Ga、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se、Te、Fe等。在300℃條件下，對硫親和力最強的為Zn2+，依次降低的系列為：Zn2+>Mo4+>Sn2+>Fe2+>Pb2+>Cu+>Ni2+>Co2+>Fe4+>Sb3+>Hg2+（斯米爾諾夫，1985）。鉛鋅礦床常見的共伴生組分有：Cu、Co、Ni、Hg、Bi、W、Sn、Mo、Sb、Ag、Au、Cd、In、Tl、Ga、Ge、As、Se、Te、Fe等。鉛鋅礦床中的共伴生組分，幾乎全部都是上述這些常見的親硫元素[4]。

2 鉛鋅礦床綜合勘查評價工作現(xiàn)狀及相關(guān)討論

我國鉛鋅礦床共伴生礦產(chǎn)資源的綜合勘查評價工作參照規(guī)范執(zhí)行，主要規(guī)范有《綜合勘查評價規(guī)范》和《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范DZ/T 0214—2002》，這兩份規(guī)范中，鉛鋅礦各主要礦床類型共伴生礦產(chǎn)和鉛鋅礦伴生組分綜合勘查評價最低品位參考指標(biāo)等要求都基本一致，此處不再列舉。

近十多年來，我國鉛鋅礦的勘查工作中，大部分都對鉛鋅礦的共伴生組分進行了綜合勘查評價，勘查評價基本參照《綜合勘查評價規(guī)范》，部分進行適當(dāng)調(diào)整。筆者按照《綜合勘查規(guī)范》中的礦床類型分類，選擇大型及以上規(guī)模的代表性礦床，結(jié)合礦床共伴生礦種綜合勘查評價的情況，每類型選取了1～4個大型礦床作為綜合勘查評價的典型礦床[5]，研究每個綜合勘查評價典型礦床的共生礦產(chǎn)（分同體共生、異體共生）和伴生礦產(chǎn)的礦種、綜合勘查評價指標(biāo)、評價方法等方面的內(nèi)容。

2.1 同體共生礦產(chǎn)綜合勘查評價現(xiàn)狀及討論

2.1.1 綜合勘查評價現(xiàn)狀

根據(jù)本次研究的典型礦床同體共生礦綜合勘查評價情況表（表 1），同體共生礦產(chǎn)的評價指標(biāo)大部分采用共生礦產(chǎn)的原勘查規(guī)范進行評價，也有個別特例，如湖南桃林礦床，綜合勘查評價螢石采用的是綜合工業(yè)指標(biāo)。

2.1.2 綜合勘查評價方法和指標(biāo)討論

因同體共生礦產(chǎn)資源通?？梢砸煌_采、綜合利用，綜合開采時所需成本較分別開采要少得多，這種有同體共生礦的綜合性礦床中，除有一種或幾種主要組分外，還有各種可供綜合開發(fā)利用的共生礦石、礦物或元素，它們在地質(zhì)、技術(shù)、經(jīng)濟方面都是緊密聯(lián)系不可分割的，應(yīng)進行整體研究，綜合圈定和計算儲量。這種情況下，建議采用綜合工業(yè)品位指標(biāo)取代單一品位指標(biāo)。而現(xiàn)今的礦床進行勘查評價時，僅個別礦山綜合考慮主礦種和共生礦種的關(guān)系，制定了綜合工業(yè)指標(biāo)。共生礦產(chǎn)評價的綜合工業(yè)指標(biāo)，在《綜合勘查評價規(guī)范》附錄R中提出了計算公式。

例如桃林鉛鋅礦，礦區(qū)為綜合性的鉛鋅螢石綜合礦體。在后期儲量圈定和估算時，以鉛為主組分，鋅和螢石作為共生組分評價，礦區(qū)采用2007年湖南省國土資源廳下達的新工業(yè)指標(biāo)估算資源儲量，新工業(yè)指標(biāo)內(nèi)容為：①邊界品位：綜合鉛當(dāng)量1.2%，②礦體最小圈出厚度2 m，③夾石最小圈出厚度8 m。鋅和螢石全部換算成鉛當(dāng)量進行評價，不單獨設(shè)立工業(yè)指標(biāo)。綜合鉛當(dāng)量的計算公式為：綜合鉛當(dāng)量（%）=鉛品位+鋅品位乘系數(shù)0.573+螢石品位乘系數(shù)0.057。此項指標(biāo)從1986年1月1日起，經(jīng)長沙公司（85）中色長生字第072號文批準[6]。

2.2 異體共生礦產(chǎn)綜合勘查評價現(xiàn)狀及討論

2.2.1 綜合勘查評價現(xiàn)狀

鉛鋅礦床的異體共生礦產(chǎn)（表 2），進行綜合勘查評價時，主要有兩種情況。第一種，若主礦種的礦體與共生礦種的礦體在平面上不在同一位置，其評價指標(biāo)基本上互相不影響或影響較小，評價指標(biāo)采用各自的規(guī)范。如湖南寶山鉛鋅礦、蘭坪金頂?shù)你U鋅和石膏礦。第二種，若主礦種礦體和共生礦產(chǎn)的礦體在平面上重疊，產(chǎn)出關(guān)系呈現(xiàn)上下重疊、平行排列，則主礦種與共生礦產(chǎn)的工業(yè)指標(biāo)應(yīng)是互相有一定影響的，勘查工程布置也會因此發(fā)生變化。鑒于此類實例極少，本文未開展相關(guān)研究，不予討論。

2.2.2 綜合勘查評價方法和指標(biāo)探討

對于以上介紹的一種情況，筆者認為，評價指標(biāo)基本上互相不影響或影響較小，評價指標(biāo)采用各自的規(guī)范是合理的。湖南寶山鉛鋅礦中異體共生的Cu、Mo的邊界品位分別為0.3%和0.04%，工業(yè)品位分別為0.5%和0.08%，銅礦工業(yè)指標(biāo)都取工業(yè)指標(biāo)一般要求的上限值，鉬礦工業(yè)指標(biāo)高于一般要求（邊界品位0.03%，工業(yè)品位0.06%），顯然其工業(yè)指標(biāo)的選取未綜合考慮鉛鋅礦產(chǎn)共生的影響而降低。對于第二種情況，他們在開采技術(shù)條件和經(jīng)濟因素等方面互相影響，筆者以為，兩個礦種的工業(yè)指標(biāo)可適當(dāng)降低，但本次并未找到相關(guān)典型礦山進行例證。

另外，本次研究的典型礦床中，在湖南寶山鉛鋅礦中發(fā)現(xiàn)上部鉛鋅礦體，下部鉛鋅銅鉬礦體，勘查過程中，并未適當(dāng)調(diào)整各礦種的品位指標(biāo)和勘查工程間距，但會綜合考慮控制程度，對控制不夠的異體共生礦產(chǎn)資源儲量級別予以降級處理。

2.3 伴生礦產(chǎn)綜合勘查評價現(xiàn)狀及討論

2.3.1 綜合勘查評價現(xiàn)狀

經(jīng)總結(jié)，現(xiàn)有礦山的伴生礦產(chǎn)進行綜合勘查評價，評價方式大體有以下三種情況：

第一種，嚴格按照規(guī)范，評價規(guī)范中指出的可能存在的元素，按照規(guī)范中的參考指標(biāo)。采用此種方式評價礦床共伴生組分的典型礦床有：

云南會澤礦山廠伴生Ag、Ge、Cd；湖南寶山伴生S、Au、Cd；甘肅廠壩伴生S、Tl、Ag、Cd（另有伴生Ga、Ge、In后文討論）；廣西泗頂伴生Cd、S、Ag；廣西拉么伴生Sn、S、Ag、As、Cd；湖南黃沙坪伴生Ag、Cu、S；湖南水口山（康家灣）伴生Au、Ag、S、Cu、Cd、As、Ga、Ge、Te、In、Tl。湖南東坡伴生F（CaF2）、Au、Cu、S、In、As、Bi；甘肅白銀廠小鐵山伴生S、Au、Ag、Cd、Tl；青海錫鐵山伴生Au、Ag、S、Cd、Sn、In、Ga、Cu、As；湖南桃林伴生Cu、Ag。

第二種，參照規(guī)范中指出的可能存在的參照指標(biāo)，適當(dāng)進行調(diào)整，包括適當(dāng)調(diào)整評價指標(biāo)（升高或降低）和不設(shè)置指標(biāo)限制。不設(shè)置伴生礦產(chǎn)的指標(biāo)限制的作法，是在勘查階段對其品位進行測定后，根據(jù)實際品位估算伴生礦產(chǎn)資源量，按照有多少算多少的原則估算，對于此類伴生礦產(chǎn)的綜合勘查評價，筆者認為實際上是將指標(biāo)降低為0的作法，實是大大降低了規(guī)范中的評價指標(biāo)。采用第二種方式評價礦床共伴生組分的典型礦床有：

廣東凡口[7]伴生Cu、Sb、Bi、Hg、Au、Ag、Ga、Ge、Cd、In，甘肅廠壩部分礦產(chǎn)伴生Ga、Ge、In，云南蘭坪金頂[8]伴生Ag、Cd、Sr、Tl、S進行綜合勘查評價時，都未設(shè)置指標(biāo)，按照實際品位進行資源量估算，有多少算多少；甘肅白銀廠小鐵山[9]In的評價指標(biāo)為0.0005，Se的評價指標(biāo)為0.0015；湖南桃林同體共生螢石CaF2進行綜合勘查評價時，采用的是計算綜合工業(yè)品位的方法，而伴生Ga、V進行綜合勘查評價時，未設(shè)置指標(biāo)，有多少算多少。

第三種，規(guī)范并未給出綜合勘查評價的參照指標(biāo)。如伴生鈷的評價指標(biāo)尚無統(tǒng)一規(guī)定，而德爾尼鉛鋅礦床、江西七寶山鉛鋅鐵鈷礦床、甘肅白銀廠小鐵山，矽卡巖型礦床、砂礫巖型礦床中，均有共伴生Co的存在。一般選冶性能好的礦石，含鈷品位大于0.01%。鈷精礦的品位0.2%便有價值，如果金屬礦床規(guī)模大、礦石綜合回收效果好。

另外，有部分礦床評價的有害元素，并未在《綜合勘查規(guī)范》中提出，如甘肅廠壩有害元素Sb；湖南黃沙坪有害元素Mn、P、Ca、SiO2；湖南東坡有害元素Mn、P、Ca、SiO2；甘肅白銀廠有害元素Sb、Co。

2.3.2 綜合勘查評價指標(biāo)探討

從鉛鋅礦床的伴生組分綜合評價現(xiàn)狀來看，多數(shù)是直接利用相應(yīng)規(guī)范提供的參考指標(biāo)。但存在不合理的現(xiàn)象：第一、評價組分確定不全面，如伴生鈷的評價尚無統(tǒng)一規(guī)定；第二、有些礦種規(guī)范中確定伴生礦產(chǎn)的綜合評價指標(biāo)偏高，如伴生硫，有些礦床評價時確定的綜合評價指標(biāo)偏高，有時可達到或超過該礦種的邊界品位甚至接近一般最低工業(yè)品位的要求。二者均不利于減排增效。第三、環(huán)境政策對綜合指標(biāo)確定提出了新要求。有些對人居環(huán)境影響嚴重的伴生組分，如鎘、汞、砷、鉈等的指標(biāo)，不利于減排防污。第四、對伴生組份綜合評價指標(biāo)的應(yīng)用差別大。有些嚴格按照主礦種規(guī)范要求，有些依據(jù)礦石質(zhì)量和選冶工藝進行了調(diào)整，有些不考慮指標(biāo)要求，采取有多少算多少的簡單辦法，如銦、鎵、鍺、硒等。

基于目前對伴生指標(biāo)的研究，無法判斷對伴生礦產(chǎn)的綜合勘查評價指標(biāo)進行的調(diào)整是否更合理，因此，本文更傾向于將指標(biāo)設(shè)置成值域更為合理（周厚祥、劉正軍等，2017），也更符合目前規(guī)范指標(biāo)的主流作法，因此本文建議此類伴生礦產(chǎn)的指標(biāo)修改為值域。

基于以上討論，筆者主要對以下幾個伴生礦產(chǎn)的指標(biāo)進行討論：

In、Ga和Ge：廣東凡口和甘肅廠壩等礦床在對In、Ga、Ge進行綜合勘查評價時，均未設(shè)置指標(biāo)，湖南桃林評價Ga也未設(shè)置指標(biāo)，而甘肅廠壩中Ga、Ge的實際平均品位分別為0.000726%、0.000084%，甘肅白銀廠小鐵山的Ge實際平均品位為0.00065%，低于評價指標(biāo)0.001%；甘肅白銀廠小鐵山鉛鋅礦床中的In采用的指標(biāo)為0.0005%。建議適當(dāng)降低指標(biāo)，建議伴生In、Ga和Ge規(guī)范指標(biāo)均0.001%改成0.0005%～0.001%。

Se：甘肅白銀廠小鐵山鉛鋅礦中評價Se所采用指標(biāo)為0.0015%，建議伴生硒礦規(guī)范指標(biāo)0.001%改成0.001%～0.0015%。

S：部分礦山對S的綜合利用較普遍，且利用的品位較低，已達到2%，而云南蘭坪金頂實際估算S資源量時并未設(shè)置指標(biāo)限制，有多少就估算多少，因此，建議伴生硫礦規(guī)范指標(biāo)4%改成2%～4%。

F（CaF2）：螢石在鉛鋅礦中普遍伴生，且由于其價格穩(wěn)定趨高，在鉛鋅開采中的經(jīng)濟意義較大，加強回收可以增加經(jīng)濟效益，還可以減少氟污染。建議伴生螢石礦規(guī)范指標(biāo)由5%改為2%～5%。

第三種，規(guī)范并未給出綜合勘查評價的參照指標(biāo)。如伴生鈷的評價指標(biāo)尚無統(tǒng)一規(guī)定。鈷精礦的品位0.2%便有價值，如果金屬礦床規(guī)模大、礦石綜合回收效果好。建議增加鉛鋅礦床伴生組分Co的評價指標(biāo)，指標(biāo)參照銅、金、硫鐵礦中伴生Co的指標(biāo)——0.01%，暫定為0.01%。

另外，根據(jù)環(huán)境保護部發(fā)布的公告 2012年 第18號“鉛鋅冶煉工業(yè)污染防治技術(shù)政策”中的“二、清潔生產(chǎn)：（一）為防范環(huán)境風(fēng)險，對每一批礦物原料均應(yīng)進行全成分分析，嚴格控制原料中汞、砷、鎘、鉈、鈹?shù)扔泻υ睾俊！ㄋ模?yīng)提高鉛鋅冶煉各工序中鉛、汞、砷、鎘、鉈、鈹和硫等元素的回收率，最大限度地減少排放量?！眹栏窨刂朴泻υ毓⑸?、鎘、鉈、鈹?shù)暮?，提高其回收率。因此，綜合考慮環(huán)境保護的因素和部分礦床對Cd、Tl進行綜合勘查評價時不設(shè)置指標(biāo)的作法，建議適當(dāng)降低部分元素的綜合勘查評價指標(biāo)：Cd：0.01%改成0.005%～0.01%；Hg：0.005%改成0.003%～0.005%；Tl：0.001%改為0.0005%～0.001%；As：0.2%改為0.1%～0.2%。

3 綜合勘查評價建議

3.1 鉛鋅礦床的共伴生礦產(chǎn)

通過上文分析、討論，認為同體共生礦產(chǎn)資源進行綜合勘查評價時，建議采用綜合工業(yè)品位指標(biāo)取代單一品位指標(biāo)。建議主要鉛鋅礦床各類型可能存在的共伴生礦產(chǎn)需要新增，具體建議見表3。

3.2 鉛鋅礦伴生組分的綜合勘查評價指標(biāo)

通過對每種伴生元素的綜合勘查評價現(xiàn)狀進行整理、研究，提出鉛鋅礦伴生組分綜合勘查評價最低品位參考指標(biāo)建議，建議其中S、Cd、In、Ga、Ge、Se、As、Hg、Tl、CaF2等伴生組分的綜合勘查評價指標(biāo)由固定的單一指標(biāo)，改成范圍值指標(biāo)，具體見表 4。

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