CN116500242B - 确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩开采价值的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请的实施例涉及借助岩体的化学性质来分析岩体的方法，具体涉及确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩开采价值的方法，其包括如下步骤：在勘查区内进行矿产地质调查，确定在勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系；根据空间关系，确定勘查区进行采集样品的位置，并采集样品；对样品进行地球化学分析，确定样品中的铀含量以及钙指数；根据铀含量，确定样品中的铀矿石样品；根据钙指数，确定铀矿石样品中的低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品；根据开采耗酸量、水冶回收率、产品销售价格以及开采成本和扫描边界品位来确定上述样品的开采价值。
Description
技术领域
本申请的实施例涉及借助岩体的化学性质来分析岩体的方法，具体涉及确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩开采价值的方法。
背景技术
花岗伟晶岩型铀矿是一种侵入型铀矿，通过使花岗伟晶岩侵入大理岩中，花岗质岩浆将与大理岩发生脱碳反应，产生大量的二氧化碳，促使铀富集结晶沉淀，从而形成铀矿床。
低放射性的大理岩常用作建筑石材，具有一定的开采价值，花岗质岩浆与大理岩发生反应后，会使得大理岩的铀含量增加，导致大理岩的放射性提高，影响大理岩的开采价值。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法。
本申请的实施例提供一种确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法，其包括如下步骤：S1：在勘查区内进行矿产地质调查，确定在勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系；S2：根据空间关系，确定勘查区进行采集样品的位置，并采集样品；S3：对样品进行地球化学分析，确定样品中的铀含量以及钙指数；S4：根据铀含量，确定样品中的铀矿石样品；S5：根据钙指数，确定铀矿石样品中的低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品；S6：根据开采耗酸量、水冶回收率、产品销售价格以及开采成本和扫描边界品位来确定低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品的开采价值。
本申请实施例中确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法，可以准确地确定花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值。
附图说明
图1为根据本申请的实施例的确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法的流程图；
图2为根据本申请的又一实施例的确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法的流程图。
还应该注意的是，附图只是为了便于描述优选实施例，而不是本申请本身。附图没有示出所描述的实施例的每个方面，并且不限制本申请的范围。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。
本申请的发明人发现，现有技术中，在确定侵入大理岩的花岗伟晶岩型铀矿和被侵入的大理岩的开采价值时，通常先分别勘探花岗伟晶岩型铀矿和大理岩，再通过确定铀矿的开采价值的方法确定花岗伟晶岩型铀矿的开采价值，通过确定大理岩的开采价值的方法确定大理岩的开采价值，而花岗伟晶岩型铀矿侵入大理岩中，两者之间的空间关系复杂，采用上述方法不能准确地确定花岗伟晶岩型铀矿和大理岩的开采价值。
为此，本申请的实施例提供一种能准确地确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法，如图1所示出的根据本申请的实施例的一种确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法的流程图，其中，包括如下步骤：S1：在勘查区内进行矿产地质调查，确定在勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系；S2：根据空间关系，确定勘查区进行采集样品的位置，并采集样品；S3：对样品进行地球化学分析，确定样品中的铀含量以及钙指数；S4：根据铀含量，确定样品中的铀矿石样品；S5：根据钙指数，确定铀矿石样品中的低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品；S6：根据开采耗酸量、水冶回收率、产品销售价格以及开采成本和扫描边界品位来确定低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品的开采价值。钙指数（0≤CI≤15）为低钙铀矿石，CI＞15为高钙铀矿石。
在一些实施例中，花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间包括以下空间关系：花岗伟晶岩型铀矿与大理岩相互穿插；花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，两者都发生了铀矿化；花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，大理岩未发生铀矿化，完整性较好；花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立且大理岩未发生铀矿化，且较破碎。
在一些实施例中，在S2步骤中，（1）若花岗伟晶岩型铀矿与大理岩相互穿插，不考虑大理岩是否铀矿化，进行取样分析；（2）若花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，两者都发生了铀矿化，或者，大理岩未发生铀矿化，完整性较好，则进行取样分析；若花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立且大理岩未发生铀矿化，且较破碎，则不进行取样分析。
在一些实施例中，在S2步骤中，可以根据以下方法采集样品：在勘查区内钻孔后进行系统的1/2劈心取样，并根据不同岩性和/或铀矿化程度确定不同矿段中采集样品的长度，分段采集样品。
在一些实施例中，可以先根据不同岩性分段，再在具有相同岩性的段中根据不同的铀矿化程度分段。在一些实施例中，可以根据不同岩性，分为花岗伟晶岩型铀矿段、大理岩段、辉石片麻岩段和黑云母片岩段进行采集。在一些实施例中，可以根据测井解释的铀矿化程度分为4种矿段：铀含量大于或等于1000ppm的矿段为特高品位段；铀含量在300ppm和1000ppm之间的矿段为高品位段；铀含量在100ppm和300ppm之间的矿段为工业品位段；铀含量在100ppm以内的矿段为非铀矿段。在一些实施例中，采集的每个样品的长度不超过1米。
在一些实施例中，在S3步骤中，钙指数由如下方式确定：用预定浓度的硫酸溶解样品；用预定浓度的碳酸钠溶液进行滴定；通过如下表达式来确定样品的钙指数：
CI (kg/t) =[(2V)-(TV/2A)]*49/M公式（1），式中，CI为钙指数，V为加入的硫酸体积；T为碳酸钠滴定度；A为样品的等分试样；M为样品重量；49为硫酸的摩尔当量。
其中，钙指数是指开采耗酸矿物指数，即矿石中开采耗酸脉石矿物的含量，具体是指方解石以及其他开采耗酸矿物的含量。钙指数的高低直接决定了开采品位（扫描边界品位）和开采成本，钙指数越低，开采品位和开采成本就越低；钙指数越高，开采品位和开采成本就越高。
在一些实施例中，在确定钙指数时，可以先称取50克左右的样品，将样品放入一个涂有焦油的500毫升容量的宽颈塑料容器中，将配制的1mol/L浓度的50毫升硫酸加入至容器中以溶解样品，再轻轻摇晃容器30分钟，然后从容器中取出5毫升溶液移至100毫升容量的塑料瓶中，用0.5mol/L浓度的碳酸钠溶液滴定，滴定自动停止后，可将上述加入硫酸的体积和碳酸钠的滴定度代入公式（1）中，算出样品的钙指数。在一些实施例中，样品呈粉末状。在一些实施例中，样品与硫酸接触后发生剧烈反应，则该样品为高钙矿石，需要再将50毫升硫酸加入至容器中，即总共将100毫升硫酸加入至容器中。在一些实施例中，样品与硫酸接触后并未发生剧烈反应，则该样品为低钙矿石，无需再将更多的硫酸加入至容器中，即总共将50毫升硫酸加入至容器中。
在一些实施例中，在S4步骤中，可以根据样品中铀含量，将样品分为铀矿石样品和非铀矿石样品，其中，铀含量大于或等于100ppm的为铀矿石样品，铀含量小于100ppm的为非铀矿石样品。
由于花岗伟晶岩侵入围岩时，会使得围岩中不发生不同程度的铀矿化现象，因此，在一些实施例中，在铀矿石样品中，还可以根据铀矿化所赋存的岩性，将铀矿石样品分为以下种类的铀矿石样品：花岗伟晶岩型铀矿石、大理岩铀矿石、黑云母片岩铀矿石和低钙辉石片麻岩铀矿石。
在一些实施例中，还可以根据钙指数，将铀矿石样品分为高钙铀矿石样品和低钙铀矿石样品。在一些实施例中，可以将钙指数在15以上的铀矿石样品划分为高钙铀矿石样品，将钙指数在0到15之间的铀矿石样品划分为低钙铀矿石样品。
在一些实施例中，可以根据铀矿化所赋存的岩性和钙指数，将铀矿石样品分为低钙花岗伟晶岩型铀矿石、高钙大理岩铀矿石、低钙黑云母片铀矿石和低钙辉石片麻岩铀矿石等。在一些实施例中，低钙花岗伟晶岩型铀矿石、低钙辉石片麻岩铀矿石和低钙黑云母片铀矿石的钙指数在0到15之间，高钙大理岩铀矿石的钙指数在15以上。
在一些实施例中，在S6步骤中，开采耗酸量可以由下述表达式确定：低钙铀矿石开采耗酸量：t=1.00 CI +11.00；高钙铀矿石开采耗酸量：t=1.60 CI +6.00；高钙铀矿石的钙指数的取值范围CI＞15和低钙铀矿石的钙指数的取值范围0≤CI≤15。
在一些实施例中，水冶回收率可以通过实验数据获得。
在一些实施例中，开采成本可以根据采矿日常支出、销售费用、税收、开采酸耗量和硫酸单价等确定。
扫描边界品位，是用于确定每一辆卡车装载矿石物料的采矿和水冶经济性和储量估算的边界品位，扫描边界品位结合扫描测定的铀含量、由钙指数导出的开采耗酸量和由矿石类型导出的水冶回收率，确定铀矿石样品最适宜的经济目标，若该勘查区内运输的每一辆卡车装载矿石物料的扫描品位超过该经济目标，则该勘查区具备开采价值，若未超过则只能暂存尾矿坝，等待市场经济的调整。在一些实施例中，扫描边界品位由以下表达式确定：
gc=a+b*CI，gc表示扫描边界品位，a为常数，若是低钙铀矿石，a=0.12；若是高钙铀矿石，a=0.16，CI是钙指数；其中b由以下表达式确定：b=tn/10m2r，其中t为开采耗酸量，n为开采成本，m为产品销售价格，r为水冶回收率。
本申请的实施例还提供了一种确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法，如图2所示出的根据本申请的又一实施例的一种确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法的流程图，其包括如下步骤：S1：在勘查区内进行矿产地质调查，确定在勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系；S2：根据空间关系，确定勘查区进行采集样品的位置，并采集样品；S3：对样品进行地球化学分析，确定样品中的铀含量；S4：根据铀含量，确定样品中的非铀矿石样品；S5：对非铀矿石样品的化学分析，确定样品中的MgO的含量；S6：对非铀矿石样品的放射性分析，确定样品的内照射指数和外照射指数；S7：对非铀矿石样品进行物理性质参数测试，确定样品的物理性质参数；S8：根据样品中的MgO的含量、内照射指数、外照射指数以及物理性质参数，确定样品的开采价值。
在一些实施例中，花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间包括以下空间关系：花岗伟晶岩型铀矿与大理岩相互穿插；花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，两者都发生了铀矿化；花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，大理岩未发生铀矿化，完整性较好；花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立且大理岩未发生铀矿化，且较破碎。
在一些实施例中，在S2步骤中，（1）若花岗伟晶岩型铀矿与大理岩相互穿插，不考虑大理岩是否铀矿化，进行取样分析；（2）若花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，两者都发生了铀矿化，或者，大理岩未发生铀矿化，完整性较好，则进行取样分析；若花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立且大理岩未发生铀矿化，且较破碎，则不进行取样分析。
在一些实施例中，在S2步骤中，可以根据以下方法采集样品：在勘查区内钻孔，并进行系统的1/2劈心取样，使每个样品的长度不超过1米，然后根据不同岩性和铀矿化情况而分段，在不同段分别采集样品。在一些实施例中，可以先根据不同岩性分段，再在具有相同岩性的样段中根据不同的铀矿化程度分段。在一些实施例中，可以分为4种矿段：铀含量大于或等于1000ppm的矿段为特高品位段；铀含量在300ppm和1000ppm之间的矿段为高品位段；铀含量在100ppm和300ppm之间的矿段为工业品位段；铀含量在100ppm以内的矿段为非铀矿段。
在一些实施例中，在S4步骤中，可以根据样品中铀含量，将样品分为铀矿石样品和非铀矿石样品，其中，铀含量大于或等于100ppm的为铀矿石样品，铀含量小于100ppm的为非铀矿石样品。
在一些实施例中，非铀矿石样品可根据岩性的不同，分为大理岩样品和废石样品。在一些实施例中，废石样品为花岗伟晶岩样品或黑云母片岩样品。
在一些实施例中，大理岩样品还可以分为下述类型：铀含量在4ppm和100ppm之间的非铀矿石样品为大理岩废石样品；铀含量在0ppm和4ppm之间的非铀矿石样品，则需要考虑非铀矿石样品的完整性和构造发育程度，如果非铀矿石样品发育节理、裂隙等构造，整体较破碎，则该非铀矿石样品也为大理岩废石样品；如果非铀矿石样品完整性较好，基本没有构造，则该非铀矿石样品为可能具有开采价值的大理岩样品。
在一些实施例中，大理岩样品可以根据该样品中含有的主要矿物的不同，分为白云石大理岩样品、方解石大理岩样品、透闪石大理岩样品和透辉石大理岩样品等。
在一些实施例中，进一步的分析测试可以包括MgO、CaO、SiO2、Fe、226Ra、232Th和40K的含量测试以及矿物学研究工作。
在一些实施例中，在S4步骤中还包括：确定非铀矿石样品的铀含量在0ppm至4ppm之间。
在一些实施例中，在S6步骤中，内照射指数和外照射指数由如下表达式确定：
ⅠRa=CRa/200；Ⅰr=CRa/370+CTh/260+CK/4200；ⅠRa为内照射指数和Ⅰr为外照射指数，CRa、CTh、CK分别是226Ra、232Th和40K含量。
在一些实施例中，MgO的含量不小于18%的非铀矿石样品不易被溶解腐蚀，符合具有开采价值的大理岩石材对MgO的含量的要求。
在一些实施例中，内照射指数和外照射指数均不超过1的非铀矿石样品，符合具有开采价值的大理岩石材对内照射指数和外照射指数的要求。
在一些实施例中，非铀矿石样品的物理性质参数可以根据干燥体积密度、吸水率、饱和压缩强度和抗剪强度等测试确定。在一些实施例中，物理性质参数满足下述要条件的非铀矿石样品的符合具有开采价值的大理岩石材对物理性质参数的要求：干燥体积密度大于或等于2.3 g/cm3、吸水率小于或等于0.5%、饱和压缩强度大于或等于52 Mpa和抗剪强度大于或等于7.0 Mpa。
在一些实施例中，如果花岗伟晶岩型铀矿与大理岩相互穿插，则根据大理岩的规模大小确定是开采花岗伟晶岩型铀矿，还是开采花岗伟晶岩型铀矿和大理岩。在一些实施例中，若大理岩矿体的体积小于2000万立方米，则开采花岗伟晶岩型铀矿，不开采大理岩；若大理岩矿体的体积大于或等于2000万立方米，则开采花岗伟晶岩型铀矿和大理岩。
在一些实施例中，如果花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，则根据本申请的实施例提供的确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩的开采价值的方法，确定勘查区中样品的开采价值后，决定是否单独开采花岗伟晶岩型铀矿或大理岩。
下面以确定纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区的花岗伟晶岩型铀矿和大理岩的开采价值的过程为例对本申请中的一个或多个实施例进行更加具体的描述和补充。
首先，在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区进行矿产地质调查，确定在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系。
在进行地质调查时，将比例尺设为1：10000至1：5000，调查得到矿区内大理岩主要是在罗辛组和卡里毕比组地层中，而花岗伟晶岩型铀矿大量侵入罗辛组地层中。因此，确定在罗辛组地层的花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系为花岗伟晶岩型铀矿和大理岩相互穿插。
然后根据空间关系，确定勘查区进行采集样品的位置，并采集样品。根据上一步中确定在罗辛组地层的花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系为花岗伟晶岩型铀矿和大理岩相互穿插，不考虑罗辛组地层的大理岩是否铀矿化，在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区罗辛组地层进行采集样品。
在采集样品时，根据不同岩性分段，分为花岗伟晶岩型铀矿段、大理岩段、辉石片麻岩段和黑云母片岩段进行采集，共2608个样品，每个样品长度为0.5-1米，其中花岗伟晶岩型铀矿段样品1486个，大理岩段样品602个，辉石片麻岩段样品422个和黑云母片岩段样品98个。
然后，对样品进行地球化学分析，确定样品中的铀含量以及钙指数。部分样品的分析结果如表1所示。
| 样品编号 | 岩性 | 深度自(m) | 深度至(m) | 铀含量(ppm） | 钙指数 |
| SJ-1 | 大理岩 | 0 | 1 | 3 | 4 |
| SJ-2 | 大理岩 | 1 | 2 | 12 | 13.6 |
| SJ-3 | 大理岩 | 2 | 3 | 34 | 4.7 |
| SJ-4 | 大理岩 | 3 | 4 | 26 | 15.6 |
| SJ-5 | 大理岩 | 4 | 5 | 26 | 5.7 |
| SJ-6 | 大理岩 | 5 | 6 | 40 | 10.7 |
| SJ-7 | 大理岩 | 6 | 7 | 82 | 20.6 |
| SJ-8 | 大理岩 | 7 | 7.9 | 777 | 62 |
| SJ-9 | 大理岩 | 7.9 | 8.9 | 57 | 32.7 |
| SJ-10 | 大理岩 | 8.9 | 9.8 | 129 | 30.1 |
| SJ-11 | 黑云母片岩 | 9.8 | 10.8 | 31 | 2.7 |
| SJ-12 | 黑云母片岩 | 10.8 | 11.8 | 15 | 2.7 |
| SJ-13 | 黑云母片岩 | 11.8 | 12.8 | 3 | 1.3 |
| SJ-14 | 黑云母片岩 | 12.8 | 13.8 | 12 | 1.5 |
| SJ-15 | 黑云母片岩 | 13.8 | 14.8 | 2 | 1.5 |
| SJ-16 | 黑云母片岩 | 14.8 | 15.6 | 15 | 1.7 |
| SJ-17 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 15.6 | 16.6 | 41 | 2.2 |
| SJ-18 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 16.6 | 17.5 | 894 | 14 |
| SJ-19 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 17.5 | 18.5 | 139 | 2.2 |
| SJ-20 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 18.5 | 19.5 | 176 | 2.7 |
| SJ-21 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 19.5 | 20.5 | 128 | 2.2 |
| SJ-22 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 20.5 | 21.5 | 140 | 1.8 |
| SJ-23 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 21.5 | 22.3 | 45 | 2.7 |
| SJ-24 | 辉石片麻岩 | 22.3 | 23.3 | 13 | 2.7 |
| SJ-25 | 辉石片麻岩 | 23.3 | 24.3 | 21 | 3.9 |
| SJ-26 | 辉石片麻岩 | 24.3 | 25.3 | 91 | 2.7 |
| SJ-27 | 辉石片麻岩 | 25.3 | 26.2 | 80 | 4.9 |
| SJ-28 | 辉石片麻岩 | 26.2 | 27.2 | 424 | 6.9 |
| SJ-29 | 辉石片麻岩 | 27.2 | 28 | 135 | 10.7 |
| SJ-30 | 辉石片麻岩 | 28 | 29 | 28 | 8.7 |
| SJ-31 | 辉石片麻岩 | 29 | 30 | 24 | 7.8 |
| SJ-32 | 辉石片麻岩 | 30 | 31 | 41 | 2.7 |
| SJ-33 | 辉石片麻岩 | 31 | 32 | 115 | 2.2 |
| SJ-34 | 辉石片麻岩 | 32 | 33 | 69 | 3.7 |
| SJ-35 | 辉石片麻岩 | 33 | 34 | 125 | 5.7 |
| SJ-36 | 辉石片麻岩 | 34 | 35 | 82 | 4.8 |
| SJ-37 | 辉石片麻岩 | 35 | 36 | 36 | 5.6 |
| SJ-38 | 辉石片麻岩 | 36 | 37 | 91 | 4.7 |
| SJ-39 | 辉石片麻岩 | 37 | 37.9 | 213 | 11.9 |
| SJ-40 | 大理岩 | 37.9 | 38.6 | 30 | 2.7 |
| SJ-41 | 大理岩 | 38.6 | 39.6 | 861 | 17.7 |
| SJ-42 | 大理岩 | 39.6 | 40.5 | 923 | 20.1 |
| SJ-43 | 大理岩 | 40.5 | 41.5 | 54 | 6.7 |
| SJ-44 | 大理岩 | 41.5 | 42.3 | 69 | 2.2 |
| SJ-45 | 大理岩 | 42.3 | 43.3 | 364 | 12.1 |
| SJ-46 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 43.3 | 44.3 | 61 | 2.7 |
| SJ-47 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 44.3 | 45.3 | 117 | 3.7 |
| SJ-48 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 45.3 | 46.3 | 88 | 2.2 |
| SJ-49 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 46.3 | 47.3 | 301 | 2.7 |
| SJ-50 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 47.3 | 48.3 | 216 | 2.2 |
| SJ-51 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 48.3 | 49.1 | 199 | 1.7 |
| SJ-52 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 49.1 | 50 | 1004 | 12.7 |
| SJ-53 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 50 | 51 | 589 | 12.7 |
| SJ-54 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 51 | 52 | 988 | 4.7 |
| SJ-55 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 52 | 53 | 138 | 1.7 |
| SJ-56 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 53 | 53.6 | 516 | 4.7 |
| SJ-57 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 53.6 | 54.6 | 92 | 2.7 |
| SJ-58 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 54.6 | 55.5 | 23 | 2.2 |
| SJ-59 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 55.5 | 56.5 | 217 | 5.7 |
| SJ-60 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 56.5 | 57.5 | 503 | 2.2 |
| SJ-61 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 57.5 | 58.5 | 675 | 2.7 |
| SJ-62 | 花岗伟晶岩型铀矿 | 58.5 | 59.3 | 145 | 2.7 |
| SJ-63 | 大理岩 | 59.3 | 60.3 | 11 | 12.7 |
| SJ-64 | 大理岩 | 60.3 | 61.3 | 2 | 2.7 |
| SJ-65 | 大理岩 | 61.3 | 62.3 | 3 | 17.4 |
| SJ-66 | 大理岩 | 62.3 | 63.3 | 3 | 26.2 |
表1 纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区罗辛组地层部分样品中的铀含量以及钙指数表
再根据铀含量，确定上述样品中的铀矿石样品，其中，铀含量大于或等于100ppm的为铀矿石样品。
再根据钙指数，确定铀矿石样品中的低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品，其中，将钙指数在15以上的铀矿石样品划分为高钙铀矿石样品，将钙指数在0到15之间的铀矿石样品划分为低钙铀矿石样品。根据上表可得出，花岗伟晶岩型铀矿石样品的钙指数在1.7-14之间，平均值为4.1，平均值在0到15之间，因此，确定花岗伟晶岩型铀矿石样品为低钙花岗伟晶岩型铀矿石；大理岩铀矿石样品的钙指数在2.2-62之间，平均值为16，平均值在15以上，因此，确定大理岩铀矿石样品为高钙大理岩铀矿石；辉石片麻岩的钙指数在2.2-11.9之间，平均值为5.6，因此，确定辉石片麻岩样品为低钙辉石片麻岩铀矿石样品。
再分别根据开采耗酸量、水冶回收率、产品销售价格以及开采成本和扫描边界品位来确定低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品的开采价值。
其中的开采耗酸量，根据以下表达式确定：低钙铀矿石开采耗酸量：t=1.00 CI +11.00；高钙铀矿石开采耗酸量：t=1.60 CI +6.00。
根据上述表达式，确定低钙花岗伟晶岩型铀矿石开采耗酸量（t）为12.7-25 kg/t，平均为15.1 kg/t；高钙大理岩铀矿石开采耗酸量（t）为9.52-105.2kg/t，平均为31.6kg/t；低钙辉石片麻岩铀矿石开采耗酸量（t）为13.2-31.7kg/t，平均为16.6kg/t。
其中的水冶回收率，通过实验数据获得，具体的，低钙花岗伟晶岩型铀矿石的水冶回收率为86.90%，高钙大理岩铀矿石的水冶回收率为79.50%，低钙辉石片麻岩铀矿石为84.00%。
其中的开采成本，根据采矿日常支出、销售费用、税收、酸耗和硫酸单价等确定。在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区罗辛组地层，低钙花岗伟晶岩型铀矿石的开采成本为232元/公斤，高钙大理岩铀矿石的开采成本为242元/公斤，低钙辉石片麻岩铀矿石的开采成本为236元/公斤。
其中的扫描边界品位，由以下表达式确定：gc=a+b*CI，gc表示扫描边界品位，a为常数，若是低钙铀矿石，a=0.12；若是高钙铀矿石，a=0.16，CI是钙指数；其中b由以下表达式确定：b=tn/10m2r，其中t为开采耗酸量，n为开采成本，m为产品销售价格，r为水冶回收率。
具体的，确定低钙花岗伟晶岩型铀矿石的扫描边界品位的表达式为：
gc=0.12+0.00117*CI，并根据上述表达式，确定低钙花岗伟晶岩型铀矿石的扫描边界品位为0.125，即125ppm就是低钙花岗伟晶岩型铀矿石最适宜的经济目标，每一辆卡车装载低钙花岗伟晶岩型铀矿石物料的扫描品位只要超过125ppm就具有开采价值，若未超过只能暂存尾矿坝，等待市场经济的调整。
确定高钙大理岩铀矿石的扫描边界品位的表达式为：
gc=0.16+0.00279*CI，并根据上述表达式，确定高钙大理岩铀矿石的扫描边界品位为0.205，即205ppm就是高钙大理岩铀矿石最适宜的经济目标，每一辆卡车装载高钙大理岩铀矿石物料的扫描品位只要超过205ppm就具有开采价值，若未超过则只能暂存尾矿坝，等待市场经济的调整。
确定低钙辉石片麻岩铀矿石的扫描边界品位的表达式为：
gc=0.12+0.00135*CI，并根据上述表达式，确定低钙辉石片麻岩铀矿石的扫描边界品位为0.128，即128ppm就是低钙辉石片麻岩铀矿石最适宜的经济目标，每一辆卡车装载低钙辉石片麻岩矿石物料的扫描品位只要超过128ppm就具有开采价值，若未超过则只能暂存尾矿坝，等待市场经济的调整。
并且，由于纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区罗辛组地层的花岗伟晶岩型铀矿与大理岩相互穿插，部分大理岩也发生铀矿化，因此不同类型铀矿石只要达到扫描边界品位，均按铀矿石开发利用，包括大理岩。而对于分布空间相对独立的SJ东南部卡里毕比组厚层大理岩，通过资源量估算，白色透闪石大理岩及白色白云石大理岩资源量2804.2万立方米，透辉石大理岩资源量331.9万立方米，合计3136.1万立方米，为大型大理岩矿床。该地区大理岩的化学成分、放射性强度和物性参数均达到汉白玉石材要求，因此，在开采铀矿石的同时，此处可作为大理岩单独开采。
下面以纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区的花岗伟晶岩型铀矿和大理岩的开采价值的又一过程为例对本申请中的一个或多个实施例进行更加具体的描述和补充。
首先，在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区进行矿产地质调查，确定在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系。
在进行地质调查时，将比例尺设为1:10000至1:5000，调查得到矿区内大理岩主要是在罗辛组和卡里毕比组地层中，而花岗伟晶岩型铀矿少量侵入卡里毕比组地层中，卡里毕比组地层以厚层大理岩为典型特征，部分大理岩也是受构造影响，节理发育，相对较破碎，只有在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部的厚层大理岩较为完整，构造不发育。因此，确定在纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层的花岗伟晶岩型铀矿与大理岩之间的空间关系为花岗伟晶岩型铀矿和大理岩相互独立，完整性较好。
然后根据上述空间关系，对进行纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层取样分析。
再对样品进行地球化学分析，确定样品中的铀含量，并根据铀含量，确定样品中的非铀矿石样品，纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层的大理石中主要含白云石、透闪石和透辉石三种，分为白云石大理岩样品、透闪石大理岩样品和透辉石大理岩样品。
然后对非铀矿石样品的化学分析，确定样品中的MgO的含量，部分样品中的MgO含量如表2所示。
| 样号 | 岩石名称 | MgO含量（%） |
| SJ-64 | 白云石大理岩 | 21.64 |
| SJ-65 | 白云石大理岩 | 20.77 |
| SJ-66 | 白云石大理岩 | 22.21 |
| SJ-101 | 透闪石大理岩 | 22.39 |
| SJ-104 | 白云石大理岩 | 21.69 |
| SJ-190 | 透闪石大理岩 | 21.51 |
| SJ-602 | 透闪石大理岩 | 21.32 |
| SJ-682 | 透闪石大理岩 | 19.78 |
| SJ-1261 | 透闪石大理岩 | 19.69 |
| SJ-1829 | 透辉石大理岩 | 18.47 |
表2 纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层部分样品中的MgO含量表
再对非铀矿石样品的放射性分析，确定样品的内照射指数和外照射指数，具体的，内照射指数和外照射指数由如下表达式确定：
ⅠRa=CRa/200；Ⅰr=CRa/370+CTh/260+CK/4200，ⅠRa为内照射指数和Ⅰr为外照射指数，CRa、CTh、CK分别是226Ra、232Th和40K含量。其中，白云石大理岩样品的226Ra、232Th和40K含量分别为12.3、6.3和100，根据上述表达式，确定白云石大理岩样品的内照射指数为0.06，外照射指数为0.08；透闪石大理岩样品的226Ra、232Th和40K含量分别为15.9、12.1和108，根据上述表达式，确定透闪石大理岩样品的内照射指数为0.08，外照射指数为0.12；透辉石大理岩样品的226Ra、232Th和40K含量分别为20.3、10.9和124，根据上述表达式，确定透辉石大理岩样品的内照射指数为0.10，外照射指数为0.13。
再对非铀矿石样品进行物理性质参数测试，确定样品的物理性质参数，其中，纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层的非铀矿石样品的物理性质参数可以根据干燥体积密度、吸水率、饱和压缩强度和抗剪强度等测试确定，具体的，纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层的非铀矿石样品的干燥体积密度为2.84 g/cm3、吸水率为0.12%、饱和压缩强度为124Mpa、抗剪强度为8.23 Mpa。
最后，根据样品中的MgO的含量、内照射指数、外照射指数以及物理性质参数，确定样品的开采价值，其中，MgO的含量不小于18%的非铀矿石样品不易被溶解腐蚀，符合具有开采价值的大理岩石材对MgO的含量的要求，如表2所示，纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层MgO含量均超过18%，符合具有开采价值的大理岩石材对MgO的含量的要求；物理性质参数满足下述要条件的非铀矿石样品的物理性质参数符合具有开采价值的大理岩石材对物理性质参数的要求：干燥体积密度大于或等于2.3 g/cm3、吸水率小于或等于0.5%、饱和压缩强度大于或等于52 Mpa和抗剪强度大于或等于7.0 Mpa，根据上文所确定的纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层的物理性质参数，满足上述条件；内照射指数和外照射指数均不超过1的非铀矿石样品符合具有开采价值的大理岩石材对内照射指数和外照射指数的要求，根据上文所确定的纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层的内照射指数和外照射指数，满足上述要求。
因此，纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层具有开采价值。并且，纳米比亚罗辛矿床西北部SJ地区东南部卡里毕比组地层的花岗伟晶岩型铀矿与大理岩在空间上相对独立，此处可单独开采大理岩。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (8)
1.一种确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩开采价值的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：在所述勘查区内进行矿产地质调查，确定在所述勘查区内所述花岗伟晶岩型铀矿与所述大理岩之间的空间关系；
S2：根据所述空间关系，确定所述勘查区进行采集样品的位置，并采集样品；
S3：对所述样品进行地球化学分析，确定所述样品中的铀含量以及钙指数；
S4：根据所述铀含量，确定所述样品中的铀矿石样品；
S5：根据所述钙指数，确定所述铀矿石样品中的低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、高钙大理岩铀矿石样品和低钙辉石片麻岩铀矿石样品；
S6：根据开采耗酸量、水冶回收率、产品销售价格以及开采成本和扫描边界品位来确定所述低钙花岗伟晶岩型铀矿石样品、所述高钙大理岩铀矿石样品和所述低钙辉石片麻岩铀矿石样品的开采价值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2步骤中，
（1）若所述花岗伟晶岩型铀矿与所述大理岩相互穿插，不考虑所述大理岩是否铀矿化，进行取样分析；
（2）若所述花岗伟晶岩型铀矿与所述大理岩在空间上相对独立，两者都发生了铀矿化，或者，所述大理岩未发生铀矿化，完整性较好，则进行取样分析；
若所述花岗伟晶岩型铀矿与所述大理岩在空间上相对独立且所述大理岩未发生铀矿化，且较破碎，则不进行取样分析。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S3步骤中，所述钙指数由如下方式确定：
用预定浓度的硫酸溶解所述样品；
用预定浓度的碳酸钠溶液进行滴定；
通过如下表达式来确定所述样品的钙指数：
CI (kg/t) =[(2V)-(TV/2A)]*49/M公式（1），
式中，CI为钙指数，V为加入的硫酸体积；T为碳酸钠滴定度；A为样品的等分试样；M为样品重量；49为硫酸的摩尔当量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述开采耗酸量由下述表达式确定：
低钙铀矿石开采耗酸量：t=1.00 CI +11.00；
高钙铀矿石开采耗酸量：t=1.60 CI +6.00；
高钙铀矿石的钙指数的取值范围CI＞15和低钙铀矿石的钙指数的取值范围0≤CI≤15。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述扫描边界品位由以下表达式确定：
gc=a+b*CI；
gc表示扫描边界品位，a为常数，若是低钙铀矿石，a=0.12；若是高钙铀矿石，a=0.16，CI是钙指数；其中b由以下表达式确定：
b=tn/10m 2r，其中t为所述开采耗酸量，n为所述开采成本，m为所述产品销售价格，r为水冶回收率。
6.一种确定勘查区内花岗伟晶岩型铀矿与大理岩开采价值的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：在所述勘查区内进行矿产地质调查，确定在所述勘查区内所述花岗伟晶岩型铀矿与所述大理岩之间的空间关系；
S2：根据所述空间关系，确定所述勘查区进行采集样品的位置，并采集样品；
S3：对所述样品进行地球化学分析，确定所述样品中的铀含量；
S4：根据所述铀含量，确定所述样品中的非铀矿石样品；
S5：对所述非铀矿石样品的化学分析，确定所述样品中的MgO的含量；
S6：对所述非铀矿石样品的放射性分析，确定所述样品的内照射指数和外照射指数；
S7：对所述非铀矿石样品进行物理性质参数测试，确定所述样品的物理性质参数；
S8：根据所述样品中的MgO的含量、所述内照射指数、所述外照射指数以及所述物理性质参数，确定所述样品的开采价值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在S4步骤中还包括：
确定所述非铀矿石样品的铀含量在0ppm至4ppm之间。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在S6步骤中，所述内照射指数和外照射指数由如下表达式确定：
Ⅰ Ra=C Ra/200；
Ⅰ r=C Ra/370+C Th/260+C K/4200；
Ⅰ Ra为内照射指数和Ⅰ r为外照射指数，C Ra、C Th、C K分别是 226Ra、 232Th和 40K含量。
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| 河南卢氏西南部花岗伟晶岩脉成矿特征;陈金铎;现代矿业(第545期);第100-104页 * |
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