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一、序言 丘基卡馬塔(Chuquicamata)是一個(gè)讓全球地礦工作者引以為自豪的名稱,她有大片的荒漠曠野,沙礫遍地,亂石嶙峋。異常干旱的氣候甚至是這里很難找到幾棵綠色的植物。傍晚,赤日西沉,天穹閃射出奇異的光焰,給人一種荒涼的感覺,然而,這片土地在智利人民的心目中卻是一塊寶地,全球地質(zhì)工作者向往的考察目標(biāo)之一、世界上最大的露天銅礦——丘基卡馬塔銅礦就坐落在這里。 丘基卡馬塔銅礦位于智利北部城市卡拉馬,是智利第二大區(qū)安托法加斯塔(Antofagast)區(qū)埃爾洛阿省的首府。卡馬拉位于安第斯山西坡、洛阿河畔,北距丘基卡馬塔露天銅礦21公里。海拔2,266米。氣候干旱。周圍灌溉農(nóng)業(yè)和礦業(yè)區(qū)的商業(yè)中心。是重要的牲畜市場(以來自鄰國阿根廷的牛為主)。制造烈性炸藥,產(chǎn)品供應(yīng)全國及玻利維亞部分地區(qū)。輸水管通西南200公里的安托法加斯塔。附近有美國建的太陽觀察站。該城市人口3萬多人,是智利最大的銅礦所在地(露天銅礦世界最大)。 丘基卡馬塔銅礦(Chuqicamata銅礦)地處智利北部阿塔卡瑪大沙漠之中,位于北部Loa峽谷的斷裂帶上。礦區(qū)整體面積寬25公里,長33公里,目前探明的銅礦石儲(chǔ)藏量為170億噸,可開采8000萬噸銅。 按目前的生產(chǎn)規(guī)模,還可以繼續(xù)生產(chǎn)100年。目前有3個(gè)銅礦露采場,Chuqicamata、 Radomiro Tomic和SurMines。其中Chuqicamata開采場最大,主要為硫鐵銅礦石,礦石的銅品位平均約在1%。其余兩個(gè)開采場主要是氧化礦石。Chqicamata銅礦由美國公司建立于1915年。1969年,智利政府收購了51%的礦山股權(quán)。1971年,智利阿連德政府完全將其收歸國有。丘基卡馬塔現(xiàn)隸屬智利國家銅業(yè)公司科代爾科(Codelco)所有,是迄今世界上有數(shù)據(jù)可查的最大的斑巖銅—鉬礦之一。

智利北部阿塔卡瑪大沙漠一角 阿塔卡瑪大沙漠地質(zhì)工作景觀
從該銅礦目前收集的礦山資料顯示,該礦山1900年開始小型開采活動(dòng),1915年起進(jìn)行具有規(guī)模的露天開采。目前礦坑長5000米,寬3500米,深900米,呈階梯狀(照片1、2所示)。銅礦石品位高(1.38%),年產(chǎn)銅60萬噸,相當(dāng)于我國大小銅礦山年產(chǎn)量的總和!造物之神奇,確實(shí)令人感嘆。產(chǎn)量約占全國一半。1952年礦區(qū)正式建立選礦、初煉等設(shè)施,具備正式系列規(guī)模開采選冶已有60年的歷史,1968年又?jǐn)U建起精煉設(shè)備,70年代后期精銅年產(chǎn)量達(dá)50萬噸。產(chǎn)品經(jīng)鐵路運(yùn)往西南 225公里的安托法加斯塔港輸出。

宏偉壯觀的丘基卡馬塔露天開采現(xiàn)狀照片

在丘基卡馬塔采場上方考察平臺(tái)時(shí)的現(xiàn)場留影 但是,對(duì)于丘基卡馬塔礦區(qū)最不幸的是,礦石中同時(shí)也含有大量的硫酸鹽。載貨卡車經(jīng)常來回礦區(qū),揚(yáng)起的粉塵中帶有這些有毒物質(zhì)。除此之外,將礦石從壁面分離出來時(shí)所進(jìn)行的爆破,也會(huì)產(chǎn)生硫酸鹽。礦工整天吸入這些硫酸鹽粒子;雖然依照規(guī)定,他們?cè)诘V坑里工作不得超過三年,每天卻仍然冒著死于癌癥的危險(xiǎn)。面對(duì)此類污染,這個(gè)地區(qū)的其他居民也無法幸免。丘基卡馬塔附近的城鎮(zhèn),有高比例的人罹患呼吸道疾病。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),每年在開發(fā)中國家,都有五十萬人死于大氣中含量甚高的二氧化硫。 二、現(xiàn)場考察 我們第一次進(jìn)入智利工作,在與礦山接待處事先預(yù)約后,于2010年12月2日前往向往已久的世界上屈指可數(shù)的巨大露天開采礦山考察。 1、礦區(qū)基本地質(zhì)情況及采選概況 據(jù)中國選礦技術(shù)網(wǎng)收集的資料《智利國家銅公司科代爾科丘基卡馬塔銅-鉬礦選廠實(shí)例》介紹,該礦有三個(gè)礦體,丘基卡馬塔、丘基南礦、丘基北礦。北礦為一個(gè)獨(dú)立的斑巖銅礦床,已探明礦石儲(chǔ)量500Mt,平均含銅0.7~0.9%,尚未開發(fā)。南礦全為氧化礦,已探明礦石儲(chǔ)量170Mt,平均含銅1.5%。而含鉬主要在丘基卡馬塔。丘基卡馬塔是世界上最大的斑巖銅-鉬礦之一,具細(xì)脈浸染狀結(jié)構(gòu)。礦體南北長3600m,東西寬約1200m,控制深度在1000m以上。礦體呈楔狀向下延伸,絕大部分賦存在斑巖體中?,F(xiàn)有儲(chǔ)量10000Mt礦石,共控制銅金屬量約60Mt,具體為上部(深400m多)礦石儲(chǔ)量1200Mt,平均含銅1%,下部控制深在800m,有礦石儲(chǔ)量8000Mt,平均含銅0.6%。原生硫化物礦石帶位于次生富集帶下部,是斑巖銅礦體的主要部分。礦石由黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、硫砷銅礦等組成,含銅品位均勻,在0.6%~0.8%之間。在礦體中心部位絹云母化蝕變強(qiáng)烈的地方有輝鉬礦富集,鉬品位平均0.032%。 礦體中鉬的出現(xiàn)是由于隨鉀化蝕變發(fā)生的早期絹云母熱液蝕變,這時(shí)石英-絹云母蝕變帶產(chǎn)生鉬、黃銅礦和斑銅礦的強(qiáng)烈礦化。鉬存在于裂隙帶內(nèi)、硫化帶上層,并浸染于各種石英脈中。 在硫化帶上層,鉬呈鉬酸鹽,其中最重要的有鉬銅礦[Cu3(MoO4)2OH]和鐵鉬華[Fe2 (MoO43·8H2O。礦體西部斑巖礦化均勻,但鉬品位較低,63%礦石含鉬量為0.02% ~0.05%。東部礦石量的68%里含鉬量為0.02%~0.03%。在石英-絹云母圍巖中平均品位變化較大,占全部礦石量76%里含鉬0.05%~0.14%。 在粗選回路尾礦試樣分析中,已證明輝鉬礦表面有一表面氧化層,可能是鉬銅礦。 丘基卡馬塔礦露天采,是目前世界最大的露天銅礦或露天銅-鉬礦。日采剝總量達(dá)320kt,采剝比為(2.6~2.7):1。采礦量為84kt/d。配礦中品位控制Cu≥1.9%、Mo≥0.05%、As≤0.08%。 礦石中主要有用礦物以輝銅礦、黃鐵礦為主,其次是黃銅礦、銅藍(lán)、硫砷銅礦、氯銅礦、斑銅礦和輝鉬礦。以后黃銅礦、黃鐵礦將增加,輝銅礦將減少。原礦化學(xué)組成見表1所列。
 選廠由銅-鉬礦混合浮選、銅-鉬分離和鉬精礦浸出脫銅三段組成。 銅-鉬混合浮選:入選濃度38%、細(xì)度60%-200目混合精礦組成(1976年平均)(銅40.13%、鐵17.58%、鉬0.87%、酸不溶物6.98%、砷0.71%)。鉬回收率65%~75%。 銅-鉬分離:用浮鉬抑銅、再磨精選的工藝。據(jù)史繼昌等人考查,流程用一次再磨,抑制劑為Anamol-D。又據(jù)《加拿大礦冶學(xué)會(huì)冶金學(xué)會(huì)第16次年會(huì)會(huì)議集》克勞德介紹,新建處理混精能力3200t/d,工藝流程用二段再磨(比上述在精I(xiàn)與精Ⅲ間多一次),而Anamol-D在應(yīng)用一年后改為蒸煮-亞鐵氰化法,降低了生產(chǎn)費(fèi)用。見圖1和圖2。

丘基卡馬塔銅-鉬混合浮選流程 丘基卡馬塔銅-鉬分選流程 浸出:丘基卡馬塔礦石中銅的礦相主要為輝銅礦。用氰化鈉溶解它,使最終鉬精礦中含量≤0.1%。 兩法對(duì)照,亞鐵氰化物法生產(chǎn)成本只有Anamol-D法生產(chǎn)成本的80%。 選礦指標(biāo): 原礦品位2.1%、0.05%Mo,處理量70kt/d。粗精礦品位39%~43%Cu、0.8%~1.2%Mo、5%~8%不溶物。(1976年平均品位:40.73%Cu、0.87%Mo、17.58%Fe、0.71%As,6.98%不溶物)。銅精礦品位40~42%Cu,銅回收率90%。鉬精礦(浮選)品位51%~53%Mo、1%~3%Cu。鉬精礦(浸后)品位54%~56%Mo、0.05%~0.2%Cu。 銅-鉬分選作業(yè)鉬回收率85%~91%。1976年產(chǎn)量7048t鉬。 銅-鉬分選各作業(yè)產(chǎn)品,粗選精礦品位7~15%Mo、40~45%Cu;一精精礦22%~30%Mo、23%~28%Cu;二精精礦34%~37%Mo、16%~20%Cu;三精精礦39%~42%Mo、8%~12.7%Cu;四精精礦45%~48%Mo、3%~6%Cu;五精精礦51%~53%Mo、1%~3%Cu。鉬精礦標(biāo)準(zhǔn)組成列于表4。 主體設(shè)備簡介:破碎為三段一閉路。粗碎用¢1.5m圓錐1臺(tái)(處理70kt/d),¢1.37m旋回破碎機(jī)1臺(tái)(處理4kt/d,備用);中碎用5臺(tái)¢2135mm標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī);細(xì)碎用10臺(tái)¢2135mm短頭圓錐破碎機(jī);篩分用10臺(tái)F-600雙層振動(dòng)篩。 銅-鉬混選:12個(gè)磨俘系列。 磨礦:每系列¢3.0×4.3m棒磨1臺(tái),¢3.0×3.7m球磨2臺(tái),每臺(tái)球磨再與一組(4臺(tái))¢510mm旋流器閉路。 粗選:九個(gè)系列,每系統(tǒng)64槽1.lm3浮選機(jī);兩個(gè)系列為每系統(tǒng)14槽A-120(8.9m3)浮選機(jī);另一系列為6槽B-120型,7槽丹佛(容積8.5m3)浮選機(jī)。 銅-鉬分選:一段再磨用¢1.2×2.4m馬西磨礦機(jī)2臺(tái)與¢150mm旋流器8臺(tái)閉路。二段再磨¢1.2×2.4m馬西磨礦機(jī)2臺(tái),與¢100mm旋流器8臺(tái)閉路。 集中浸出用2.4×2.4m攪拌槽2臺(tái)串用。分批浸出用4.8×6.lm攪拌槽4臺(tái)。 2、礦山現(xiàn)場考察 我們按照預(yù)約的時(shí)間(周一至周五期間可以參觀,事先預(yù)約登記,按時(shí)到達(dá),參觀主要乘坐礦山觀光巴士繞巨大的礦山一圈,然后下車觀看露天采礦場)按時(shí)到達(dá)丘基卡馬塔銅礦設(shè)在卡拉馬市的接待處,辦理完相應(yīng)的參觀手續(xù),乘坐觀光大巴車前往距卡拉馬市區(qū)20多公里的礦山進(jìn)行考察。

在礦山接待處巨型斑巖型銅礦石前留影 通往丘基卡馬塔礦區(qū)的道路 一進(jìn)入礦區(qū),給我們的總體印象是,礦區(qū)整體規(guī)劃十分科學(xué),道路平整且標(biāo)識(shí)清晰,辦公區(qū)、生活區(qū)布局合理,采選冶生產(chǎn)工區(qū)各環(huán)節(jié)劃分明確,周邊環(huán)境整潔有序。

露天采場的巨型廢渣堆放平臺(tái)景觀 礦山辦公區(qū)域及道路 第一站我們來到了丘基卡馬塔礦區(qū)礦史陳列室,聽取了礦山講解員的對(duì)礦山發(fā)展歷史的詳細(xì)講解。 礦山最初在1900年就有了零星開采,正式規(guī)劃設(shè)計(jì)的大規(guī)模露天礦山是由美國投資興建,1915年5月投產(chǎn)。該礦機(jī)械化程度高,技術(shù)較先進(jìn)。由于20世紀(jì)初,銅的開采和出口逐漸落入外國壟斷資本,特別是美國資本的控制之中,僅美國所屬的3大銅礦就掌握了智利銅生產(chǎn)的1/3。有資料統(tǒng)計(jì)顯示,70年代以前的40年中,美國企業(yè)從智利銅礦攫取的財(cái)富高達(dá)37億美元。1965年智利國會(huì)通過了“銅礦智利化”法。根據(jù)這項(xiàng)法案,智利政府先后購買了美資特尼恩特銅礦公司51%的股權(quán),塞羅公司新礦和埃克索蒂卡公司新礦各25%股權(quán)及安那康達(dá)公司一些新礦33%的股權(quán)。通過購買股份,智利政府取得對(duì)美資銅礦公司的部分管理權(quán)和所有權(quán)。1970年智利阿連德政府將外資銅礦公司收歸國有。1974年軍人政府向被沒收的外資銅礦企業(yè)支付了賠償費(fèi)。在大規(guī)模推行私有化時(shí),軍政府保留了國家對(duì)銅礦生產(chǎn)的直接控制。國營智利銅公司經(jīng)營著丘基卡馬塔、特尼恩特、安第納和薩爾瓦多4個(gè)大型銅礦及一些中、小型礦山。

礦山講解員在介紹礦山概況

珍貴的歷史照片 觀看礦石標(biāo)本 從此,國營智利銅公司繼續(xù)對(duì)礦山進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營,以大規(guī)模露天開采、選礦、冶煉為一體的系統(tǒng)化產(chǎn)業(yè)集群逐步形成。2008年,丘基卡馬塔礦山產(chǎn)精銅38.9萬噸,占智利國家銅公司總產(chǎn)量的51.5%。

展示的電解銅板 在陳列室內(nèi)留影 隨后,我們乘車前往露天采場參觀,沿途看到了大型選礦及冶煉車間、巨型運(yùn)輸車輛、道路維護(hù)灑水車輛、掘巖爆破及 挖掘設(shè)備、礦石粉碎及傳送設(shè)備、銅板運(yùn)輸專用鐵路等許多目不暇接的景象。據(jù)了解,最大的礦車長8 米,高7米,載重350噸?;瘜W(xué)選礦車間長度超過1公里等等。途中看到丘基卡馬塔銅礦把廢棄的機(jī)械集中放在礦區(qū)外一片空地上,成了一個(gè)露天礦山機(jī)械博物館。高大的卷揚(yáng)機(jī)、裝運(yùn)車邊上,排列著由小到大二十幾個(gè)輪胎,象征著工業(yè)化采礦的發(fā)展歷史。這可沒包括最初階段智利工人用鐵鍬鎬頭開發(fā)礦山的歷史。

化學(xué)選礦車間一角 生產(chǎn)循環(huán)供水水池

大型礦石運(yùn)輸車 專用鐵路運(yùn)輸電解銅板 當(dāng)?shù)竭_(dá)露天采場參觀平臺(tái)前,我們一下車就迫不及待的跑向觀光平臺(tái)上,親眼目睹了宏偉壯觀的人類礦業(yè)歷史上最大的巨型露天采礦景觀,采礦場內(nèi),各種施工機(jī)械施工聲轟鳴,礦石運(yùn)輸車輛往來穿梭,從平臺(tái)向下望去,想要把多少個(gè)采礦平臺(tái)數(shù)清楚我是不敢想的,沒數(shù)幾個(gè)就已經(jīng)眼花繚亂了,真是壯觀呀!

在觀光平臺(tái)上留影 采場底部的各種施工機(jī)械、車輛

露天采場一角 采場局部平臺(tái)
由于考察路線的限制,在參觀完露天采場后,就結(jié)束了我們?cè)谑澜缟献畲蟮穆短煦~礦——丘基卡馬塔的考察,也留下了許多難以忘懷的記憶。 三、鏈接 1、丘基卡馬塔礦山的最新信息 據(jù)智利《信使報(bào)》2009年7月8日?qǐng)?bào)道,世界上最大的露天銅礦丘基卡馬塔(Chuquicamata)開采2015年將進(jìn)入露天開采最后階段,隨后智利國家銅公司將進(jìn)入丘基卡馬塔地下礦的開采。 據(jù)初步評(píng)估,丘基卡馬塔地下礦儲(chǔ)量約為16.75億噸,平均品位0.71%,預(yù)計(jì)2012年開始施工,2018年進(jìn)入開采階段,開采期限估計(jì)為42年,開采高峰為2026年。 由此我們可以設(shè)想到,到進(jìn)入地下開階段,地上100多年來的露天開采礦山將失去往日的繁忙開采景象,將成為一個(gè)礦山地質(zhì)公園供游客參觀,留下他未來的旅游資源。 2、北京奧運(yùn)會(huì)金、銀、銅獎(jiǎng)牌原料皆產(chǎn)自智利 2008年北京迎來了全球體育的綜合性運(yùn)動(dòng)會(huì)——第29屆奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì),中國體育健兒在這屆盛會(huì)中,共獲得金牌51枚、銀牌21枚、銅牌28枚,獎(jiǎng)牌總數(shù)100枚,金牌總數(shù)第一,創(chuàng)造了令世界矚目的佳績。 北京2008年奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌直徑為70毫米,厚6毫米。獎(jiǎng)牌正面為國際奧委會(huì)統(tǒng)一規(guī)定的圖案——插上翅膀站立的希臘勝利女神和希臘潘納辛納科競技場。獎(jiǎng)牌背面鑲嵌著取自中國古代龍紋玉璧造型的玉璧,背面正中的金屬圖形上鐫刻著北京奧運(yùn)會(huì)會(huì)徽。獎(jiǎng)牌掛鉤由中國傳統(tǒng)玉雙龍蒲紋璜演變而成。整個(gè)獎(jiǎng)牌尊貴典雅,中國特色濃郁,既體現(xiàn)了對(duì)獲勝者的禮贊,也形象詮釋了中華民族自古以來以“玉”比“德”的價(jià)值觀,是中華文明與奧林匹克精神在北京奧運(yùn)會(huì)形象景觀工程中的又一次“中西合璧”。 我們?cè)谥抢ぷ髌陂g就曾經(jīng)耳聞,北京奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌制作也有智利的貢獻(xiàn),上網(wǎng)查詢后果不其然。在北京奧運(yùn)會(huì)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上,奧運(yùn)健兒們胸前佩戴金玉相間的獎(jiǎng)牌,顯得英姿颯爽??赡芎芏嗳硕疾恢?,這些熠熠生輝的獎(jiǎng)牌折射出的是兩個(gè)相隔萬里的古老文明古國的融合。用于北京奧運(yùn)會(huì)及殘奧會(huì)金、銀、銅牌制作的原材料中的金屬部分由獎(jiǎng)牌贊助商、世界最大礦業(yè)巨頭、澳大利亞必和必拓公司在智利的礦產(chǎn)企業(yè)提供。其中智利埃斯孔迪達(dá)礦的含金銅精礦提供了13.04公斤金;澳大利亞坎寧頓礦的鉛精礦提供了制作金牌和銀牌所需的1.34噸銀;智利斯賓塞礦提供了用于制作銅牌和紀(jì)念獎(jiǎng)牌的6.93噸銅。由此看來智利銅礦業(yè)在全球的影響力如此之大。

奧運(yùn)獎(jiǎng)牌正面

奧運(yùn)獎(jiǎng)牌背面 3、聯(lián)想 中國是世界上古老文明的國家,我們的祖先以其聰明的智慧最先使用了青銅器制品。然而,上天就是這樣安排的,最先使用青銅器、如今卻十分缺少銅銅礦資源的現(xiàn)代化中國,成為智利銅的主要進(jìn)口國。上天賜予的不均仍在繼續(xù):據(jù)智利國家地礦局和中央銀行發(fā)表一份研究報(bào)告,根據(jù)最近的地質(zhì)勘查,自1985年到2000年,智利銅礦儲(chǔ)量由7700萬噸上升到1.62億噸,增長了110.4%,占世界總儲(chǔ)量的39%。預(yù)計(jì)今后25年至50年內(nèi),智利仍將繼續(xù)保持世界第一大產(chǎn)銅國地位。 有數(shù)據(jù)顯示,以2010年3月今年3月為準(zhǔn),中國的銅消費(fèi)量約占全球產(chǎn)量的36.5%,高達(dá)包括美國在內(nèi)的整個(gè)美洲大陸消費(fèi)量(14.7%)的2.5倍左右。 100年前的1910年,智利的第一大出口國是大英帝國,在總出口額中占41.3%,其次是當(dāng)時(shí)剛剛浮升為強(qiáng)大國家的“年輕的”的美國(21.31%)。當(dāng)時(shí),美國超越德國(第三位,19.99%),將世界重心從歐洲轉(zhuǎn)移到到北美。 一個(gè)世紀(jì)過后的2009年,智利的第一大出口國變成為中國(23.9%),出口額高達(dá)美國(11.3%)的2倍以上。由此證明,當(dāng)今中國經(jīng)濟(jì)崛起的地位不斷提升,成為世界各國關(guān)注的核心。 李忠烈 于智利第三大區(qū)巴耶納市Alto De Carmen鎮(zhèn)
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