1、第一章 锑矿概述锑是一种银灰色的金属，在常温下是一种耐酸物质，其比重 6.68、熔点 630.5、沸点 1590，性脆，无延展性，是电和热的不良导体，在常温下不易氧化，有抗腐蚀性能。锑在合金中的主要作用是增加硬度，常被称为金属或合金的硬化剂。锑及锑化合物首先使用于耐磨合金、印刷铅字合金及军火工业。随着科学技术的发展，现在已被广泛用于生产各种阻燃剂、搪瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、陶瓷、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。冶炼锑金属矿物原料主要有辉锑矿、方锑矿、锑华等 10 种锑矿物。中国锑矿资源丰富，储量、产量(锑精矿、锑金属) 、出口量等，在世界上均占有重要地位。 一、锑矿原料特点锑
2、在地壳中平均含量为 0.5106 或 0.2106 (泰勒，1964)或 0.62106 (黎彤，1976)。在岩浆岩中锑的平均含量低于克拉克值，只是在酸性岩中接近克拉克值；在沉积岩中锑明显地聚集于泥质岩石中，富集于铝土矿(1.910 6 2.310 6 )、磷灰岩(1.210 6 )、黑色页岩(30010 6 )、煤(30106 )及煤灰(20010 6 )。锑属亲铜元素，但也有一定的亲氧性，具有两性元素特性。其离子主要为 Sb3+，也有 Sb5+。在自然界里，锑主要形成硫化物(如 Sb2S3)，少数形成氧化物和含硫盐类 (如 Sb2O3、SbS 33 等)。锑与铋有相近的地球化学特征，在辉
3、锑矿中 Sb2S3 与 Bi2S3 能进行广泛地混合。辉锑矿与辰砂经常密切共伴生，形成锑汞矿床。锑在表生作用中易与氧结合，辉锑矿氧化后形成溶解度极低的锑华、锑锗石和黄锑华等，所以锑在表生作用下不发生显著的迁移。锑在自然界中约有 120 多种锑矿物和含锑矿物，主要以 4 种形式存在，即自然化合物与金属互化物，如自然锑、砷锑矿；硫化物及硫盐类，如辉锑矿、硫铜锑矿、硫锑铁矿、辉锑铁矿、黝铜矿、车轮矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、斜硫锑铅矿、硫锑银矿、辉锑银矿、辉锑铅银矿、硫汞锑矿、硫氧锑矿等；卤化物或含卤化物，如氯氧锑铅矿等；氧化物，如锑华、黄锑华、锑赭石、锑钙石、水锑钙石、方锑矿等。二、矿石工业要求目前
4、，在地壳上虽然已发现锑矿物和含锑矿物达 120 多种，但具有工业利用价值的适合现今选冶条件，含锑在 20%以上的锑矿物仅有 10 种，即辉锑矿( 含 Sb 71.4%)、方锑矿(含 Sb 83.3%)、锑华(含 Sb 83.3%)、锑赭石(含 Sb 74%79%)、黄锑华( 含 Sb 74.5%)、硫氧锑矿(含 Sb 75.2%)、自然锑(含 Sb 100%)、硫汞锑矿(含 Sb 51.6%)、脆硫锑铅矿( 含 Sb 35.5%)、黝铜矿(含 Sb 25%)。其中，辉锑矿是锑的选冶最主要的矿物原料。锑矿类型划分，在地质勘探过程中应将矿石划分为自然类型和工业类型。锑矿石的自然类型，可分为氧化矿石
5、、混合矿石、原生矿石 3 种，其标准按锑氧化率(%)划分：氧化矿石50% ，混合矿石30%50%，原生矿石 30%。锑矿石的工业类型，根据我国锑矿床物质成分特点，有的以锑为主的单一矿床，更多的是多组分共伴生矿床，有的锑与金、汞、钨等共伴生。故锑矿石工业类型有：单一锑、锑金、锑汞、锑金钨、锑钨等类型。锑矿一般工业要求：边界品位，含 Sb 0.7%；工业品位，含 Sb 1.5%；可采厚度1m；夹石剔除厚度2m 。这个工业要求指标，仅供详查和勘探初期阶段参考。凡提供矿山建设依据的地质勘探报告，勘探的矿床所采用具体工业指标，应由地质勘探单位提出初步意见，并附必要的地质资料，由工业部门委托矿山设计部门进
6、行经济核算和比较研究，由省以上工业主管部门确定。当锑矿床中的伴生组分达到下列含量时，应注意综合评价。锑矿床中伴生组分品位：Au 0.1g/t、WO 3 0.05%、Hg 0.005%、Pb 0.2%、Zn 0.4%、As 0.2%、S 2%、Cu 0.1%、Sn 0.08%、Ag 2g/t、Bi 0.02%、Se 0.001%、Co 0.1%、Ni 0.1%、CaF 2 5%、BaSO 4 5%。三、矿业简史锑矿的发现，约于公元前 18 世纪在匈牙利曾发现的小锑块，但在很长时间，人们并未真正地认识这种金属。1556 年德国冶金学者阿格里科拉(G.Agricola) 在其著作中叙述了用矿石熔析生
7、产硫化锑的方法，但将硫化锑误认为锑。1604 年德国人瓦伦廷(B.Valentine)记述了锑与硫化锑的提取方法。18 世纪已用焙烧还原法炼锑，1896 年制出电解锑。1930 年以后，锑矿鼓风炉熔炼法成为生产金属锑的重要方法。60 70 年代发展了多种挥发熔炼和挥发焙烧方法。中国是世界上发现、利用锑矿较早的国家之一。据汉书食货志记载：“王莽居摄，变汉制，铸作钱币均用铜，淆以连锡”。史记记载：“长沙出连锡”。秦墓出土文物的秦代箭，经光谱分析含锑，由此可知中国对锑的利用很早，当时不叫锑，而称“连锡”。明朝末年(1541 年)发现了世界最大的锑矿产地湖南锡矿山，但当时把锑误认为锡，故锡矿山以此得名
8、，至清光绪 16 年(1890)经化验始知是锑。光绪 23 年(1897)，创办“积善”厂，为锡矿山最早的锑炼厂，使我国的“连锡”转入锑生产的时代。1908 年湖南华昌公司从法国引进挥发焙烧法，开始用此法炼锑。随着机械制造业的兴起，锑的用途和需求量扩大，继开发锡矿山之后又先后开发了湖南桃江板溪、新邵龙山、桃源沃溪等地锑矿，使湖南锑业居全国之首。接着，黔、滇、桂等省区也相继开采一些锑矿。从 1908 年以后数十年间，中国产锑量常占世界总产量 50%以上，仅就锡矿山自 19121935 年间的锑品产量占世界产量的 36.6%，占全国的 60.9%。1942 年中国著名的有色金属冶金学家，世界最早的
9、锑冶金专家之一王宠佑与美国人霍德森(Hodson)共同取得飘浮熔炼 气态还原熔炼的专利权。新中国成立之后，对锑矿进行了大规模的地质勘探和开发，并发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼。我国锑矿储量和产量均居世界首位，并大量出口，生产高纯度金属锑(含锑 99.999%)及优质特级锑白，代表着世界锑业先进生产水平第二章 锑矿资源一、资源状况中国是世界上锑矿资源最丰富的国家之一。现已探明有储量的矿区 111 处，分布于 18 个省区。累计探明储量(Sb 金属，下同)343.4 万 t，截至 1996 年底保有储量为 278.16 万 t，其中 A+B+C 级(或称工业储量) 为 103.09 万 t，占 3
10、7.1%。以我国 A+B+C 级锑矿储量同世界各国家的锑矿储量基础相比，居世界第 1 位。二、储量分布我国锑矿分布从大区来看，以 1996 年保有储量统计，主要集中在中南区，占全国锑矿储量的 68.7%，居首位。其次是西南区占 21.3%，西北区占 8.3%，华东、东北、华北的锑矿很少，3 个区合计占 1.7%。就各省区来看，储量占有依次为：广西 115.57 万 t、湖南 56.21 万 t、云南 28.46 万 t、贵州 23.93万 t、甘肃 15.29 万 t，5 省区合计储量 239.46 万 t，占全国锑矿总储量的 86.1%。其次，广东 12.2万 t、陕西 7.87 万 t、河
11、南 5.14 万 t、西藏 4.43 万 t，这 4 个省区合计储量 29.64 万 t，占 10.7%。内蒙古、吉林、黑龙江、浙江、安徽、江西、湖北、四川、青海等 9 省区的储量很少，合计仅占 3.2%。表 3.16.1 和图 3.16.1 示出我国主要的锑矿床储量及其开发利用情况和主要矿产地的分布。三、资源特点锑矿是中国的优势矿产资源之一，具有以下一些主要特点：(1)储量丰富，矿床多、规模大 中国是世界上锑矿资源最丰富的国家之一，储量、产量均居世界首位。世界上知名的大型锑矿床 54 个，中国就有 15 个。我国现已探明的锑矿区 111 个，其中大型、超大型锑矿床探明的锑矿储量占全国累计探明
12、的锑矿总储量的 81%。(2)成矿环境优越，具有形成大型、超大型矿床的成矿条件 世界锑矿主要集中分布在环太平洋构造成矿带、地中海构造成矿带、中亚天山构造成矿带，其中环太平洋构造成矿带集中了世界 77%的锑储量。中国锑矿在这三大成矿带中均有分布。特别是环太平洋构造成矿带的重要组成部分，湘、桂、滇、黔等省区的一些大型、超大型矿床，集中分布于环太平洋构造成矿带西岸。如超大型矿床有湖南锡矿山锑矿田、广西大厂锡铅锌锑矿田以及一批大型矿床(锑储量均在 10 万 t 以上)，如湖南安化渣滓溪锑矿、沅陵湘西(沃溪)金锑钨矿，广西河池五圩箭猪坡锑矿、南丹茶山锑矿，贵州晴隆锑矿、独山半坡锑矿，云南广南木利锑矿。(
13、3)锑矿分布高度集中 现已探明的超大型和大中型锑矿床集中分布在湘、桂、滇、黔、甘 5 省区，占全国探明锑矿区的 67%，储量占全国锑总储量的 86.1%。(4)锑矿工业类型的储量构成，以单锑硫化物矿床为主，占全国锑总储量的 67%，其特点是规模大，以大中型为主，有的为超大型(如锡矿山锑矿田)，矿石成分简单、品位富，以辉锑矿为主，易采易选易炼，经济价值巨大；锑金钨等共生矿床，占全国总储量的 21%，规模以中小型为主，个别的为大型(如湖南沃溪金锑钨矿床)，矿石成分较复杂，以辉锑矿、自然金、白钨矿、黑钨矿为主，颇有综合利用价值；锑(复)硫盐多金属伴生矿床，占全国锑总储量的 12%，规模以中小型为主，
14、个别的为大型(如广西大厂龙头山、茶山等矿床)，矿石成分复杂，综合利用价值大，但属难选冶矿石类型。第三章 锑矿资源地质特征一、矿床时空分布及成矿规律中国锑矿成矿规律基本表现在赋矿层位与岩性控矿、成矿时代及区域性分布特点。据多年从事锑矿勘查的湖南有色地质勘查局一些地质工作者发表的研究成果表明：(1)赋矿层位与岩性控矿 目前，除侏罗系和白垩系尚未发现工业矿床外，从前震旦系至第四系均有分布，但从发现的矿床和探明储量来看，主要集中分布在泥盆系，是其重要特色(国外主要为志留系)。泥盆系地层是我国锑矿的最重要的赋矿层位，发现并勘查的矿床多、规模大，探明的锑储量占全国锑总储量的64%，如分布在华南锑矿带的湖南
15、锡矿山(超大型)、广西大厂(超大型锡铅锌锑多金属矿)、云南木利、广东乐家湾及秦岭汞锑矿带的陕西公馆等地。锑矿赋存的围岩具有多样性的特点，但以碳酸盐为主，占全国锑矿床总数的 29%，占探明储量的 64%；其次是浅变质岩类，主要为板岩，占全国锑矿床总数的 25%，占探明储量的 20%；还有硅质岩类，主要是砂岩，占锑矿床总数的 13%。(2)成矿时代 据中国内生金属成矿图说明书(1987)统计，我国主要锑矿床的成矿时代，燕山期成矿占 60%，多期成矿占 38%，其他成矿期则很少。(3)区域成矿带分布 主要有 4 个成矿带，并分别与世界 4 个锑矿带相连：1)华南锑矿带：这是我国最重要的锑矿带，也是环
16、太平洋锑矿带的重要组成部分。已知锑矿床(点)占全国锑矿床(点)总数的 85.5%，占全国锑总储量的 83.1%。2)滇西、西藏锑矿带：西延与地中海锑矿带相连，占全国锑矿床(点)总数的 2.4%，占全国锑总储量的0.3%。3)秦岭-昆仑山锑矿带：西延与中亚锑矿带相连，已知锑矿(点)占全国锑矿床(点)总数的 9.7%，占全国锑总储量的 16.3%，是近 10 年来查明的重要锑矿带。4)长白山-阴山-天山锑矿带：西延与外贝加尔锑矿带相连，是新发现的区带，占全国锑矿床(点)总数的3.4%，占全国锑总储量的 0.3%。二、矿床类型中国锑矿床类型多、规模大，一直是矿床地质工作者研究的问题。近年来对我国的锑
17、矿床大致有 3 种分类。一是根据矿体形态，成矿作用方式、控矿条件和矿石建造等，钟汉、姚凤良主编的金属矿床(1987)，将锑矿床分为 3 个类型，即 层状、似层状锑矿床， 热液脉状锑矿床，红土层中的残积锑矿床。二是以成矿作用为主，结合成矿物质来源及主要成矿地质条件等因素，乌家达、张九龄(1996)将中国锑矿床划分为 6 个类型，即沉积改造型，喷流沉积改造型， 火山沉积改造型，沉积变质再造型，岩浆热液充填型，表生堆积型。三是以含矿岩系为主导，兼顾矿床产出地质背景、成矿环境、物质组成、成矿物理化学条件等因素，乌家达等将我国锑矿床划分为 7 个类型，即碳酸盐岩型，碎屑岩型，浅变质岩型，海相火山岩型，陆
18、相火山岩型，岩浆期后型，外生堆积型。这种分类的优点，是简明实用，有利于找矿、勘探、开采。该分类已编入在中国矿床专著(上册，1989，1994)。7 个类型主要地质特征如下：(1)碳酸盐岩型锑矿床 这类矿床赋存于碳酸盐岩系地层内，成矿物质主要来自矿源层，经热卤水改造而形成的矿床。含矿岩系为一套多陆源碎屑的碳酸盐岩，大多数矿床以灰岩、白云岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩为主；个别矿床以燧石岩为主。矿床明显地受沉积因素制约。矿体常限于一定层位沿层间构造充填，主要呈层状、似层状、扁豆状，与地层整合，仅局部地段有小角度斜交，具多层性；也有的以脉状为主。矿床规模多为大型，个别的为超大型。典型矿床为湖南锡矿山、
19、云南木利等锑矿床。(2)碎屑岩型锑矿床 这类矿床含矿岩系为海相(滨海局部洼地、陆地边缘)碎屑岩，即泥岩、粉砂岩、细砂岩，也常夹较多的不纯碳酸盐岩。其中常见有机质及黄铁矿。成矿物质来自矿源层，主要经成岩期后深循环热卤水改造而形成的矿床。矿体多为脉状，产于细碎屑岩向碳酸盐岩过渡部位，或者不整合面上的层间破碎带中。矿床规模为大中型，典型矿床为贵州半坡锑矿床。(3)浅变质岩型锑矿床 这类矿床含矿岩系为细碎屑岩夹火山沉积岩，形成Au、Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、W、Sb、Hg 的火山沉积物矿源层，经各种改造作用，使这些元素发生空间分离，分别形成钨锑、金锑、金锑钨石英脉型综合矿床。矿体形态以脉状和脉带为
20、主。次为扁豆状、透镜状等。矿床规模中小型居多，个别的为大型。典型矿床有湖南沃溪、龙山，陕西公馆，甘肃崖湾等锑矿床。(4)海相火山岩型锑矿床 该类型含矿岩系中火山岩及火山沉积岩均很发育。矿化层上盘常是火山熔岩，矿体赋存于变余玄武岩及粘土岩(含凝灰质、玄武岩屑、玄武砾石)的蚀变岩石中，下盘为灰色巨厚层状生物灰岩。矿床规模为大中型，典型矿床有贵州晴隆锑矿床。(5)陆相火山岩型锑矿床 该类型为我国锑矿新类型。矿床产于活化地台火山断陷盆地边缘。成矿与燕山晚期-喜马拉雅期的陆相裂谷式火山活动有关。安山玄武岩、安山岩、闪斜煌斑岩的气液提供成矿物质。含矿石英脉沿喷发熔岩(或超浅成侵入岩脉)内的断裂带充填，有的
21、产于岩脉内、外接触带部位。矿床规模为中小型，典型矿床有江西宝山锑金矿床。(6)岩浆期后锑钨矿床 这类矿床的成矿母岩为岩浆岩，多与燕山中、晚期浅成或超浅成小岩体、岩脉关系更密切。含矿陡倾斜石英脉常产于这类岩株、岩脉的接触带上；有的锑矿床还产在加里东期花岗闪长岩体内接触带上，或者印支期花岗岩的内接触带上；还有的矿床产在与岩体有一定距离的围岩中。锑矿床与钨、锡、铜、铅、锌等矿床构成以岩体为中心的水平分带，反映了成矿温度递降的特征。这类矿床按成矿方式及成矿温度的差别，分为高-中温热液交代充填矿床和中-低温热液充填矿床两个亚类。矿床规模为中小型，典型矿床有湖南高挂山钨锑矿床。(7)外生堆积型锑矿床 这类
22、矿床是原生锑矿物地表氧化生成的锑赭石、黄锑华等，经风化剥蚀，与自然金或锡石一起，成为砂矿，易采易选，但多属小型矿床，个别的为中型，主要分布在广西上林、田阳、德保一带。三、典型矿区(一) 湖南锡矿山锑矿锡矿山锑矿田位于湖南省冷水江市(原属新化县) 东北约 15km 处，是我国超大型锑矿，驰名中外。1949 年以来探明锑储量 85.9 万 t(包括矿田内的南区、北区及童家院 36 线的储量) 加上 1949 年以前采出的矿量，共约计锑储量达 200 多万 t(中国矿床发现史湖南卷)，至今找矿还有较大的潜力。锡矿山锑矿开采历史悠久。从清光绪 23 年(1897)实行民采官收官炼以来已有百年开采历史，
23、也是近代矿产地质调查最早的矿区之一。19141948 年曾有不少中外地质学家来此调查。较系统的地质矿产调查和大规模地质勘探始于 1955 年。由湖南地质勘探公司进行勘探工作。19591989 年间提交锡矿山矿田飞水岩、物华、童家院等矿床地质勘探报告和补充勘探报告以及科研报告等，至今找矿又有新的重大进展。图 3.16.2 锡矿山锑矿田构造地质图锡矿山矿田处于南岭东西向构造带中段北侧，祁阳弧形构造带的北西冀。矿田呈北北东向展布，长9km、宽 2km、面积 18km2。赋矿层位为上泥盆统佘田桥组，矿体赋存于佘田桥组灰岩上部的硅化岩(体)中，成矿受地层、背斜、断裂联合控制(图 3.16.2)。矿田由南
24、、北两区组成。南区为飞水岩矿床、物华矿床；北区为老矿山矿床、童家院矿床。其中，飞水岩和童家院两个矿床规模巨大。飞水岩矿床的锑储量占全矿区的 53.1%，有 4 个主要矿体，呈层状、似层状、扁豆状、透镜状、个别的为陡斜脉状等。其中，号矿体沿走向长 600m，倾向长 1800m，平均厚度 2.5m，锑品位 4.5%；号矿体沿走向长 600m，倾向长 1300m，平均厚度 7m，锑品位4%。童家院矿床也有 4 个主要矿体，呈层状、似层状、串珠状、透镜状、条带状、侧羽状、陡倾斜脉状等。其中，号矿体沿走向长 440m，倾斜长 260m，平均厚度 2m，锑品位 5.7%；号矿体沿走向长800m，倾向长 2
25、60m，平均厚度 8m，锑品位 4%。原生矿石为单一硫化锑矿石，几乎全部为辉锑矿，仅有少量黄铁矿、磁黄铁矿等。氧化矿石主要为黄锑华、锑华、锑赭石等。围岩蚀变主要为硅化，与成矿关系极为密切，其次为黄铁矿化、重晶石化和碳酸盐化。矿床类型为碳酸盐岩型沉积-改造层控矿床。(二) 广西大厂锡多金属伴生锑矿大厂锡多金属矿田位于广西南丹县境内。矿区发现、开采，历史悠久，唐、宋、明、清年间均有采炼活动。唐朝产银，宋朝开始产锡。地质调查始于 1928 年，丁文江等曾来此调查。新中国成立后，1954 年广西地质勘探公司二一五队即在大厂地区进行大规模地质勘探工作，从过去只有 3 条小矿脉的矿山，经过 30 多年来研
26、究和大量地质勘查工作，探获了举世瞩目的超大型锡多金属矿田，其中探明锑储量 82 万 t。于五六十年代建设成投产以锡为主、综合回收铅锌锑银等多金属的采选冶大型联合企业。图 3.16.3 广西丹池多金属矿带构造地质图1.三叠系；2.二叠系；3.石炭系；4.泥盆系；5.黑云母花岗岩；6.花岗斑岩；7.背斜轴；8.向斜轴；9.断裂；10.地质界线图 3.16.4 大厂矿床网格构造示意图(严云秀，1980)1.泥盆系；2.北西向压性、压扭性断裂；3.北东向张扭性断裂；4.背斜轴；5.向斜轴；6.黑云母花岗岩；7.花岗斑岩脉；8.锡石磁黄铁矿矿体；9.夕卡岩化锌矿体；10.夕卡岩化锌铜矿体；11.锡石铅锌
27、硫盐矿体；12.辉锑矿矿脉矿田处于广西南丹-河池多金属矿带中部，呈北西向展布( 图 3.16.3)。矿田地层为泥盆系三叠系均有出露。岩性为细碎屑岩、硅质岩、碳酸盐岩等。含矿岩系为硅质岩和礁灰岩。矿田构造具网格构造特征(图 3.16.4)。大厂矿田中的锑矿床及锑矿体按形态划分为两种类型：似层状整合型锑铅硫盐类矿床，如长坡-巴力-龙头山式 (简称龙头山式 )；脉状交错型锑钨矿床，如茶山式。龙头山式锑矿床。现已探明大小矿体 11 个。其中最大是 70 年代末探明的 100 号矿体，Sn、Pb、Zn、Sb 储量：锡 13.68 万 t，其他 3 种金属储量 130 多万 t。主矿体长 900m，宽60
28、 230m，平均厚 12.61m。矿体形态较复杂，纵向较稳定，横向变化大，似弯曲状莲藕。矿体品位：Sb 3.69%，Sn 1.53%，Zn 3.44%，Pb 4.28%。1996 年新上全国储量表的大厂巴力-龙头山多金属矿锑储量为 50.78 万 t，锑品位 4.72%。主要矿石矿物为锡石、毒砂、磁黄铁矿及脆硫锑铅等，共有34 种硫盐类矿物。礁灰岩中常有退色化、弱硅化、大理岩化等，矿体产于蚀变带中。茶山式锑钨矿床位于南丹县车河乡西偏南 2.5km 处，属大厂矿田的一部分，探明锑储量 10.53 万 t，具大型规模。已知矿脉有 42 条，单脉长 300500m ，厚 0.230.67m，品位：S
29、b 为0.35%5.53%，WO 3 为 0.08%1.49%。其中 28 号脉组为主矿脉，地表断续出露长 3800m，延深大于 800m，厚 0.510m，以锑、钨为主，伴生有银、铅、锌、铜、金等。主要矿石矿物为辉锑矿、黑钨矿、白钨矿，矿体呈透镜体、薄板状。近矿围岩蚀变为硅化、碳酸盐化等。矿床类型为岩浆期后中低温热液充填矿床。(三) 贵州半坡锑矿半坡锑矿区位于贵州省独山县城东约 14km 处，矿区面积 2km2，为大型锑矿床，累计探明锑储量14.31 万 t。地质工作始于 1959 年。从 1974 年起由贵州地质勘探公司三队和物探队进行地质勘探工作。1981 年完成初勘，1986 年提交详
30、勘报告。图 3.16.5 半坡锑矿床地质略图1.中泥盆统；2.下泥盆统；3.地质界线；4.断裂；5.锑矿体；6.富锑矿体 据张洪实验资料 1985 年修改矿床处于湘黔汞矿带与广西丹池锡锑多金属矿带之间，具有区域性成矿特征，属于两者之间的过渡型锑矿带。矿区地层主要为泥盆系下、中统。主要赋矿层位为泥盆系下统丹林群，假整合于志留系翁顶群之上，为灰色厚层状中细粒石英砂岩。矿区内北北西向断裂发育，辉锑矿充填其中(图 3.16.5)。在该区域100km 范围内未见岩浆岩。区内辉锑矿体呈脉状产于半坡断裂破碎带中。共有工业矿体 9 条，沿赋矿断裂呈斜列展布。其中号矿体为主要矿体，占半坡锑矿床总储量的 77%，
31、其余矿体规模较小。号矿体呈不规则脉状，膨缩明显，长 1220m，延深约 500m，南宽、北窄，厚度由 0.984.49m，最厚达 26.45m,锑品位1.24%6.66%，最高达 22.29%。至号矿体也产于断裂带内，呈大脉状、长条状和透镜状产出，长 120550m，宽 45260m，厚 0.349.3m ，锑品位 1.17%10.07%。矿石矿物成分简单，以辉锑矿为主，次为黄铁矿、锑华及锑赭石。矿区围岩蚀变常见有硅化、碳酸盐化、重晶石化、黄铁矿化及绢云母化。其中硅化与成矿关系密切，常与辉锑矿伴生产出。矿床类型属碎屑岩型沉积- 热液改造锑矿床。(四) 贵州晴隆锑矿晴隆锑矿区位于贵州省晴隆县大厂
32、乡，故也称晴隆大厂锑矿，是西南地区的大型锑矿之一，累计探明锑储量 19.96 万 t。大厂锑矿于明末清初即已发现、开采和土法冶炼。1953 年，开展普查找矿工作。1956 年后由贵州省地质局一一二队、一五队等在矿区及外围开展普查找矿和勘探工作，探明了这一大型锑矿，已构成一个锑矿田，包括大厂、西舍、水井湾、固路、后坡、支氽、黑山箐、沙家坪、银厂坪等矿段或矿床，并与其南部放马坪组成矿田，东西长 26km，北西-南东宽 16km，总面积达 420km2。矿田位于黔西南拗陷带北部，碧痕营背斜(轴向北东) 的南东翼部位。矿田出露地层主要有下二叠统茅口组、大厂层、峨眉山组玄武岩及上二叠统龙潭组等(图 3.
33、16.6)。褶皱为宽缓的短轴背斜与向斜，轴向北东。断裂较发育，沿断裂带见有硅化、萤石化和锑矿化。矿田由 100 多个大小矿体组成了 20 多个含矿体。工业锑矿体大部分产于“大厂层”中，占矿田锑储量的 97%。矿体呈层带状、似层状及凸透镜状产出，一般长由 3001200m，宽 100500m，厚 220m。区内最大的矿体为大厂矿床的 200m，宽 400500m，平均厚 12m，最厚达 27m。图 3.16.6 晴隆锑矿床地质略图1.上二叠统峨眉山组玄武岩；2.上二叠统大厂层(含矿层)；3.下二叠统茅口组(灰岩)；4.逆断层；5.背斜轴；6.锑矿床；7.地质界线；据 1979 年资料修改矿石中有
34、益组分有 Sb、S、F、Se 。其中，Sb 为主要组分，Sb 品位 1%40%，矿床平均品位2.8%5.5%。Se 于 1958 年在冶炼纯锑的同时回收 Se 成功。矿石矿物主要为辉锑矿，次为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿以及锑华、锑赭石等。围岩蚀变主要为硅化，次为粘土化，局化有黄铁矿化、方解石化、高岭石化等。矿床类型属海相火山岩型火山沉积-构造改造锑矿床。(五) 云南木利锑矿木利锑矿区位于云南省广南县南东东，直距 32km 的河谷南坡，是西南有色地质勘查局于“七五”期间探明的大型富锑矿床，累计探明锑储量 17.39 万 t。矿区位于右江褶皱带西端，文山- 广南- 富宁弧形褶断带北东侧。矿田出
35、露地层主要为寒武系、泥盆系及二叠系，赋矿层位为下泥盆统坡脚组中段强硅化(礁) 灰岩，区内褶皱、断裂十分发育，展布方向与主构造线方向基本一致。矿区工业矿体主要分布在木利矿段及三家村矿段，除局部有所出露外，一般均呈隐伏矿赋存于木利背斜之中。已知矿体断续分布在长 2270m，宽 68.5241m ，海拔标高由 665832m 的空间范围内。木利矿段，已查明工业矿体 5 个，以产于背斜核部的号矿体规模最大，探明储量占全区锑储量的99.2%。矿体呈层状、似层状产于下泥盆统坡脚组中段硅化礁灰岩之中。矿体连续长 1397m(往南东延至三家村矿段) ，宽 68.5309m ，平均厚 7.9m(核部平均厚 10
36、.5m)，锑平均品位 5.36%(核部平均6.45%)。三家村矿段，位于木利矿段南东端，属木利背斜东延部分，全长 2500m。已查明 4575 线之间有工业矿体 6 个。其中，以号矿体规模最大，长 694m，矿体呈似层状产于背斜核部硅化礁灰岩之中，矿体厚 0.5514.1m ，平均厚 3.28m，锑平均品位 5.58%。区内矿石矿物组成简单，主要为辉锑矿、黄铁矿、锑赭石、黄锑华及红锑华。围岩蚀变主要是硅化，与锑矿化关系密切，次为方解石化、黄铁矿化。矿床类型为碳酸盐岩型沉积改造锑矿床。(六) 甘肃崖湾锑矿崖湾锑矿区位于甘肃省西和县城西南 71km 处，为西北地区的大型锑矿，累计探明锑储量 14.
37、94 万t。矿区锑矿的发现，1958 年当地群众找矿炼铁，在崖湾上玄沟采掘铁帽，于深部发现辉锑矿。1974 年由西北冶金地质勘探公司二队提交了西和县崖湾锑矿床地质勘探总结报告，探明为大型锑矿床。“七五”期间，由甘肃省自筹资金建矿开采。矿床处于西秦岭印支褶皱带的东段，秦岭锑汞矿带西部。矿区地层为中三叠统三渡水组，是一套浅变质岩系，主要由板岩、灰岩及少量砂岩组成。矿区构造为单斜构造(有的认为是背斜)，断裂构造发育且与成矿关系密切( 图 3.16.7)。岩浆岩不发育，仅有闪长岩脉及长英岩脉，且与成矿无关。矿体呈似层状、透镜状及脉状，产于中三叠统三渡水组薄层灰岩夹中厚层灰岩或其与钙质板岩的接触(破碎)
38、带中。区内矿床已控制矿体 42 个，其中以 6 号矿体规模较大，占矿床中锑储量的 78%，矿体长 501000m，延深70 515m，厚 1.033.24m。图 3.16.7 崖湾锑矿床地质图1.三叠系中统三渡水组第二层第三段(泥质灰岩夹板岩、砂岩)、第二段(薄层灰岩)、第一段( 钙质板岩夹灰岩)；.三叠系中统三渡水组第一层第三段(薄层灰岩) ；. 闪长玢岩脉；.闪长岩脉；.实测断裂及推测断裂；.冲断层及编号；.扭断层及扭张断层； 10.锑矿体及编号；11.锑矿化体及编号；12. 地质界线及岩层产状； 13.勘探线及编号矿石矿物组成较简单，主要矿石矿物为辉锑矿，次为黄铁矿、白铁矿；次生氧化矿物
39、有锑赭石、黄锑华、白锑华、褐铁矿等。矿石主要成分为 Sb，平均品位为 2.86%，并伴生 Se、Ag、Ca 、 Ge、In、Te 等。其中，以 Se、Ag 含量较高，可综合利用。矿床围岩蚀变较简单，有硅化、方解石化、黄铁矿化、萤石化等，其中以硅化为主，与矿化关系密切。矿床类型为浅变质岩型沉积-改造层控锑矿床。第四章 锑矿资源开发阶段一、 地质勘查中国锑矿经普查、详查、初勘、详勘有探明锑储量的矿区有 100 多处，其中大中型矿床(含超大型矿田) 占1/3 以上。地质勘查在不同历史时期，根据地质条件有不同的作法。5060 年代主要是就矿勘探。当时，对已开采的矿山或露头矿进行矿区内的大比例尺地质测量
40、，采用槽井探、钻探、坑探等手段，并采用原苏联勘探规范进行勘探工作。如湖南锡矿山(超大型锑矿田)和沃溪锑金钨矿(大型矿床)、陕西公馆汞锑矿(汞大型、锑中型矿床)、广西大厂(超大型锡铅锌锑多金属矿田)、贵州晴隆锑矿(大型矿床)等。70 年代，在生产矿区进行补充勘探和在矿区深部、周边地段进行详查和初勘，为矿山开采准备接续资源。同时，在若干地区开展普查、详查工作，有的转入到初勘或详勘，如湖南渣滓溪大型锑矿床、贵州半坡大型锑矿床、广西马雄中型锑矿床、甘肃崖湾大型锑矿床等。80 年代以来至今，锑矿地质勘查工作的特点，从过去勘查地表矿、浅部矿转入到以寻找隐伏矿为目标的进行区带普查找矿。采取地质遥感、航空物探
41、、化探扫面等技术方法和地质综合研究进行区带成矿预测，表明湘中、湘西和秦岭等地区具有很大的找矿潜力，并勘查了一些大中型锑矿床。特别是在老矿区(田)开展二轮找矿地质勘查工作取得了显著的找矿效果，为生产矿山增加了新的储量。如湖南发现锡矿山“整合型”层状矿体与矿区内北东向控矿断裂之间，矿体“融合”膨大并沿断裂向下延深，形成“交错型”的所谓“带状”矿体，发现原来“沿层”的三号矿体沿断裂展布，从而增加 10 余万 t 的锑储量，等于勘查出一个大型锑矿床的储量。80 年代末，又发现不仅矿体受北东向断裂控矿，而且北西向断层与矿层交汇处形成富矿柱，从而扩大了原四号矿体储量，预测可新增 D 级储量 10 万 t
42、和 E 级 10 万 t。为使锑矿地质勘探工作规范化，保证地质勘探工作质量，合理地运用各种行之有效的勘探方法和手段，在总结我国锑矿地质勘探经验基础上和探采对比研究，于 80 年代制定了“锑矿地质勘探规范”，并将锑矿划分为 4 个勘探类型，以便合理地选择勘探手段，确定勘探工程密度，有效地探明各级储量。(1)第勘探类型 矿体规模巨大(走向长1000m，倾斜长800m)，形态简单的似层状，厚度与产状均稳定，有用组分均匀。如湖南锡矿山飞水岩矿床的HT5SS号矿体。(2)第勘探类型 矿体规模大(走向长600m1000m，倾斜长400800m)巨大型，形态较简单至简单的似层状和厚脉状。产状变化不大，厚度较
43、稳定，矿化基本连续，有用组分分布均匀到不均匀。如贵州半坡锑矿床的号矿脉，湖南锡矿山飞水岩矿床的号矿层的主矿段。(3)第勘探类型 矿体规模一般为中型(走向长300m600m，倾斜长200400m)，少数为大型，形态复杂到较简单的脉状、板脉状。矿层厚度较稳定到不稳定，矿化不连续，有用组分分布不均匀到很不均匀。如湖南渣滓溪锑矿床的 9 号矿脉，湖南板溪锑矿床的 2 号矿脉。(4)第勘探类型 矿体规模较小(走向长300m，倾斜长200m)，形态复杂到很复杂，矿化很不连续的小矿脉，小扁豆状、透镜状、柱状等矿体。厚度很不稳定，有用组分分布很不均匀。如安徽花山锑金矿床、江西宝山锑金矿床、广西赵家岭锑矿床。各
44、勘探类型的勘探工程间距，见表 3.16.2。表 3.16.2 锑矿床勘探工程间距二、矿山开采我国锑矿开采，绝大多数矿山是地下开采，露天开采很少，仅有极个别的矿山先露天开采而后也转入地下开采，如云南木利锑矿。地下开采的锑矿山开拓方式以竖井为主，但也有的采用斜井、平硐及联合开拓等。如我国大型锑矿山锡矿山矿务局南、北两矿锑矿开采均用上盘竖井开拓。井下运输、提升、通风、排水等系统都比较完善。云南木利锑矿、湖南龙山锑金矿等则采用平硐开拓系统。湖南湘西(沃溪)锑金钨矿采用以斜井与竖井相结合的联合开拓系统。地下采矿方法，各矿山根据矿床地质条件，矿体产状、形态则采用各自的采矿方法。如湖南锡矿山为胶结充填法、杆
45、柱护顶砂浆充填法。贵州晴隆锑矿，留不规则矿柱的全面采矿法。广西大厂长坡矿，分段空场法、留矿法。云南木利锑矿在 70 年代末以前系小型露天开采，从 80 年代初转入地下开采用的无底柱低分段崩落法。湖南湘西(沃溪 )锑金钨矿为削壁充填法、房柱法。湖南龙山锑金矿为人工底柱浅孔留矿法。目前，国营锑矿山作业量：1996 年采掘剥总量 137.4 万 t，出矿量 97.2 万 t。锑出矿品位 2.31%，锑采矿损失率 12.53%，矿石贫化率 11.16%，掘采比 390.14m/万 t，采矿工班效率 12.63t/工班，工人实物劳动生产率 328.12t/(人a)。三、选矿与加工锑矿选矿方法，主要有手选
46、、重选、浮选等方法。其中，以采用浮选的选矿厂为较多，其次为手选，采用重选的选厂较少。少数选矿厂采用单一浮选流程，大多数选矿厂采用联合流程，如手选浮选流程、手选重选浮选流程。我国国营锑矿山已建成的选厂有 25 座，其中主产锑精矿的 22 座，副产锑精矿的 3 座。综合日处理能力为 6540t，主产锑选厂为 4190t。其中日处理能力为 1000t 以上的有 3 座，500t 以上的 2 座，100t 以上 14 座，100t 以下的 6 座。处理单一硫化锑矿的有 11 座，处理硫氧混合锑矿的 3 座，处理含锑多金属矿的 11 座。选矿主要技术经济指标，以 1996 年代表 90 年代国营锑矿山选
47、矿技术经济指标：锑原矿品位 1.78%，锑精矿品位 24.29%，锑尾矿品位 0.28%，选矿金属实际回收率 85.24%，工人实物劳动生产率 936.82t/(人a) 。锑矿石经选矿得到的商品锑精矿，应符合国家有色金属行业制定的锑精矿质量标准(YB2419-82)，（表 3.16.3）。表 3.16.3 锑精矿质量标准(YB2419-82)锑的冶炼方法有火法和湿法两种。我国用的矿物原料，主要是硫化矿(辉锑矿)，其次是氧化矿和复杂锑铅矿(主要是脆硫锑铅矿) 。这些矿石通常要用选矿方法选出富块矿和精矿进行冶炼。(1)火法炼锑 硫化矿经挥发焙烧或挥发熔炼，使 Sb2S3 变成 Sb2O3(俗称锑氧
48、)，再经还原熔炼和精炼，成为金属锑。还可用沉淀熔炼法直接生产粗锑。(2)锑氧生产 有 4 种方法：硫化锑块矿的挥发焙烧；硫化锑精矿闪速挥发焙烧；硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼；硫化锑精矿旋涡炉挥发熔炼。(3)还原熔炼和火法精炼 挥发焙烧和挥发熔炼所产锑氧含杂质很少，配入煤和少量纯碱(Na 2CO3)，在反射炉内还原熔炼成粗锑。如需精炼，可继续加入纯碱，碱熔化后把压缩空气鼓入锑液，进行碱性精炼。(4)电解精炼 采用电解方法进行精炼，能获得纯度较高的锑并能回收粗锑中的贵金属和其他有价值金属。(5)沉淀熔炼 此法适于处理富矿，不宜处理含铅的矿石。小规模生产多用坩埚炉，大规模生产用反射炉，有的厂用电炉。(6
49、)氧化锑矿石熔炼 用鼓风炉熔炼成粗锑，鼓风炉适应范围大，可以处理难熔矿石，对矿石品位要求不严格，还允许氧化矿石中混有部分硫化矿。熔炼时以铁矿石、石灰石为熔剂，以焦炭为还原剂，产出粗锑。(7)复杂锑铅矿石熔炼 这是一种难冶炼的矿石类型，广西大厂以脆硫锑铅矿为原料，采用沸腾炉焙烧，反射炉还原熔炼，所产粗合金吹炼挥发锑、锑烟尘还原熔炼精炼生产高铅锑、精铅进行电解产精铅的方法。经过 10 多年的生产实践，已日趋成熟，为复杂的锑铅矿的处理积累了宝贵经验。火法炼锑是国内外传统采用的生产工艺，但由于在冶炼过程中，砷、硫污染环境严重，因此迫使研究应用新的湿法工艺。(8)湿法炼锑 用硫化钠、氢氧化钠溶液浸出硫化锑精矿，硫化锑与硫化钠作用生成溶于水的硫代亚锑酸钠(Na 3SbS3)；以此溶液配制成阴极液，以氢氧化钠溶液为阳极液，进行隔膜电积，得到含锑 96%98%的电锑。我国对湿法炼锑的研究应用已取得可喜的进展。80 年代末，“氯化-水
