铜矿地质勘探规范
（试 行）
中华人民共和国地 质 部
中华人民共和国冶金工业部
一九八一年五月
绪 言
铜是建设现代工业、农业、国防和科学技术不可缺少的重要有色金属原料，需要量很大。为把我国建设成为一个伟大的社会主义现代化强国，必须加速铜矿资源的地质普查勘探工作。
铜矿地质勘探是矿山建设的先行工作，必须按照国民经济建设的实际需要和地质条件的可能，合理地选择勘探矿区和部署地质勘探工作。根据铜矿床常有多种组份伴（共）生的特点，在勘探工作中要切实执行综合勘探和综合评价的方针，为充分和合理利用矿产资源创造条件；积极推广行之有效的新技术新方法，不断提高工作效率和工作质量，尽量缩短勘探周期；加强地质工作的管理，认真取全取准各项资料，加强综合研究，不断提高对地质规律的认识，按时提交地质勘探报告，以适应矿山建设设计的需要。
我国于一九六三年颁发的《矿产储量分类暂行规范第三辑 铜》，对铜矿地质勘探工作起了很大的指导作用。本规范是由地质部和冶金工业部共同组成的铜矿规范编写组，根据我国生产实践的经验和原国家地质总局一九七七年颁发试行的《金属矿床地质勘探规范总则》的基本原则，广泛征求地质、矿山设计和生产部门的意见，以及收集我国主要铜矿区采、探对比资料，在原铜矿规范的基础上修编而成，作为审查验收铜矿详细地质勘探报告的技术要求。由于我国幅员广大，各地区的地质、地理等情况不尽相同，因此，在执行本规范的过程中，要正确处理好共性与个性的辩证关系，既要坚持规范的原则要求，又要从实际情况出发具体地运用。同时，希望在试行中注意总结经验，对本规范提出修改意见，以便今后进一步研究和修订。
第一章 铜矿的工业要求
为了适应铜矿矿山建设的需要，合理地安排铜矿地质勘探工作，必须了解工业对铜矿资源的要求。并根据这些要求去研究所要勘探的铜矿床，在当前采、选、冶等技术经济条件下，能否被充分与合理利用，以及可能产生的环境地质问题。为此，在本章中除介绍铜的特性及其主要含铜矿物外，还提出了工业加工技术对铜矿石的质量要求和确定铜矿床工业指标的一般原则。
第一节 铜的特性及主要含铜矿物
铜是一种紫红色金属，硬度2.5～3，比重8.5～9，延性和导热性强，导电性高。由于这些性质以及能与锌、铅、镍、铝和钛组合成合金的性能，铜被广泛地应用于电器、机械、车辆、船舶工业和民用器具等方面。
在自然界中出现的含铜矿物约有280多种，其中16种具有工业意义。兹列举如下：
1．自然铜 Cu
含铜量
约100％
2．铜的硫化矿物
黄铜矿
CuFeS2
含铜量
34.6％
斑铜矿
Cu5FeS4
含铜量
63.3％
辉铜矿
Cu2S
含铜量
79.9％
铜蓝
CuS
含铜量
66.5％
方黄铜矿
CuFe2S3
含铜量
23.4％
黝铜矿
3Cu2S﹒Sb2S3
含铜量
46.7％
砷黝铜矿
3Cu2S﹒As2S3
含铜量
52.7％
硫砷铜矿
Cu3AsS4
含铜量
48.4％
3．铜的氧化矿物（包括硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐等）
赤铜矿
Cu2O
含铜量
88.8％
黑铜矿
CuO
含铜量
79.9％
孔雀石
CuCO3﹒Cu(OH)2
含铜量
57.5％
蓝铜矿
2CuCO3﹒Cu(OH)2 含铜量
55.3％
硅孔雀石
CuSiO3﹒2H2O
含铜量
36.2％
水胆矾
CuSO4﹒3Cu(OH)2
含铜量
56.2％
氯铜矿
CuCl2﹒3Cu(OH)2
含铜量
59.5％
目前我国生产的铜，主要取自黄铜矿，其次是辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。
第二节 工业加工技术对铜矿石的质量要求
一、从铜矿石中提取铜的方法
对于含铜品位较低的矿石，需要经过选矿，使品位富集成为铜精矿（按冶金部1976年颁发的标准，铜精矿要求含铜品位为8～28％。在实践生产中含铜品位一般10～20％，个别有达30％者），然后将精矿冶炼成冰铜（为硫化铜与硫化铁的合金，含铜品位一般30～45％），冰铜经过吹炼而成为粗铜（含铜品位97～99％），粗铜再经过火法精炼或电解精炼而得到精铜（含铜品位99.9％以上）。有少量富铜矿石（一般含铜大于5％）可以不经过选矿，而与铜精矿混合直接入炉冶炼。
二、铜矿石的选矿方法和对铜矿石的质量要求
铜矿石的选矿主要用浮选法，有的配合使用磁选法、重选法或湿法冶炼等。
为正确选用各种选矿方法，要研究铜矿石的物质组份和结构构造；查明铜矿石的自然类型和工业类型；还要了解矿石中难选矿物的含量及其大致分布情况等。
铜矿石的自然类型一般按其含氧化铜和硫化铜的比例不同，分为硫化矿石（含氧化铜在10％以下）、混合矿石（含氧化铜10～30％）和氧化矿石（含氧化铜在30％以上）三种。现将不同类型铜矿石常用的选矿方法简介如下：
1.单一硫化铜矿石的选矿。一般采用浮选法选矿。
2.多金属硫化矿石的选矿。一般根据其主要组份而形成的不同加工技术特性，分别采用混合浮选法、优先浮选法、混合优先浮选法、浮选和重选联合选矿法、浮选和磁选联合选矿法，以及浮选和湿法冶炼联合进行处理等。
3.混合矿石选矿。一般均可采用浮选法，它可以单独处理，或与硫化矿石一起处理；也可采用浮选和湿法冶炼联合处理，即先用浮选法选出铜精矿，再将浮选后的尾矿用湿法冶炼处理。
4.氧化矿石的选矿。一般用浮选与湿法冶炼联合处理或用离析法与浮选联合处理；含结合式氧化铜高的矿石，一般用湿法冶炼处理。
三、铜矿石的冶炼方法和对铜矿石的质量要求
铜矿石的冶炼方法主要是火法冶炼，其次是湿法冶炼。冶炼方法的选择主要取决于矿石的性质和物质组份。所以要求认真研究矿石类型、物质成分、难熔的矿物和有害组份锌、砷、氟、镁等的含量、赋存状态及其分布范围。
1.火法冶炼是最常用的铜矿冶炼方法，又分鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、诺兰达连续炼铜法等。鼓风炉熔炼效率较低，电炉熔炼耗电量大，反射炉熔炼采用的较多，而后两种是较新的冶炼方法。
反射炉熔炼主要是处理浮选后的铜精矿，－般要求精矿的含铜品位不得低于8％，最好为15～20％。
铜精矿中的有害杂质砷、氟、锌、镁等，影响冶炼工艺和污染环境卫生，在矿料入炉时要进行控制，或在冶炼中加以回收处理。
砷：以氧化状态存在，在冶炼过程中容易挥发，进入烟尘后污染大气，对人体有害；冰铜中的砷通过转炉吹炼后，进入制酸系统的砷在转化器里使触媒逐渐失去活性而降低转化率。因此，一般要求铜精矿中砷的含量小于0.3％。
氟：以氟化氢（HF）状态进入炉气，带入制酸车间，腐蚀破坏生产设备。一般要求铜精矿中氟的含量小于0.1％。
锌：在冶炼过程中一部份以氧化锌（ZnO）状态进入渣中，增大渣的粘度，夹杂铜和影响铜的熔解；一部份以硫化锌（ZnS）的状态进入冰铜中，使冰铜呈粘滞或泡沫状，不利与渣分离。另外，当冰铜温度低于1200℃时，硫化锌（ZnS）结晶析出，形成炉结阻塞放铜口。因此，一般要求铜精矿中锌的含量小于6％；否则，要进行优先浮选。
镁：以氧化镁（MgO）状态存在于含镁矿物中，铜矿石中含有滑石、蛇纹石、绿泥石、橄榄石等含镁高的矿物，易泥化，采用浮选时，多与铜矿物一起浮出，分选困难，而且容易形成泥饼，使磨矿流程不畅通。此外，含氧化镁（MgO）高的铜精矿入炉后使炉渣产生粘性，熔点增高并导致熄炉。因此，一般要求铜精矿中氧化镁（MgO）的含量小于5％。
2.湿法冶炼主要适用于处理氧化矿石或含自然铜不高的单一矿石。由于使用的浸出剂不同，又分：
硫酸浸出法——用以处理二氧化硅含量很高的酸性氧化矿石 ；
氨浸出法——用以处理含多量碱性矿物的氧化矿石或自然铜贫矿；
细菌浸出法——用以处理低品位硫化矿石。
第三节 确定铜矿床工业指标的一般原则
工业指标是圈定矿体和计算储量的依据，应按国家对铜矿资源的需要和矿山建设在采、选、冶方面的技术经济条件，在充分与合理利用矿产资源和综合经济核算的基础上制定。
凡提供矿山建设设计依据的地质勘探报告所采用的工业指标，应由地质勘探部门提出初步意见并附必要的地质资料，由工业主管部门委托矿山设计部门进行经济比较研究后，尽快提出适合矿床具体条件的工业指标，再由工业主管部门批准下达。
工业指标的主要内容有：
1.边界品位；
2.最低工业品位；
3.最低可采厚度（以真厚度为准）；如矿体厚度低于最低可采厚度而铜品位又超过最低工业品位时，可采用最低工业米百分值；
4.夹石剔除厚度。
在矿床可以露天开采的情况下，还要提出露天开采最大剥离系数。此外，还可以结合矿床的特点和工业利用上的需要，提出其他必要的附加指标。
表一是根据我国一些已知铜矿床工业指标总结出来的一般要求，供评价时参考。
铜矿床工业指标一般要求表 表一
|
项 目 |
硫化矿石 |
氧化矿石 | |
|
坑采 |
露采 | ||
|
边界品位 铜（Cu）% |
0.2~0.3 |
0.2 |
0.5 |
|
最低工业品位 铜（Cu）% |
0.4~0.5 |
0.4 |
0.7 |
|
最低可采厚度（米） |
1~2 |
2~4 |
1 |
|
夹石剔除厚度（米） |
2~4 |
4~8 |
2 |
上表中最低可采厚度和夹石剔除厚度的确定，与矿体产状、矿石品位和采矿方法等因素有关，要区别不同情况而定。一般缓倾斜、低品位、大规模采矿方法（崩落法、大电铲露采法）比急倾斜、高品位、小规模的采矿方法（充填法、浅孔留矿法）要求要大些。
为了综合利用矿产资源，对多金属矿床要研究、制订综合工业指标。当伴生组份品位达到参考表二所列含量时，要认真进行取样分析研究，作出综合评价。
铜矿床伴生有益组份评价参考表 表二
|
元素 |
Pb |
Zn |
Mo |
Co |
WO3 |
Sn |
Ni |
Bi |
|
含量% |
0.2 |
0.4 |
0.01 |
0.01 |
0.05 |
0.05 |
0.1 |
0.05 |
|
元素 |
Au |
Ag |
Cd、Se、Te、Ga、Ge、Re、In、Tl | |||||
|
含量 |
0.1g/T |
1g/T |
＞0.001% | |||||
第二章 铜矿床勘探研究程度的要求
根据多年来实践经验，对矿石选、冶性能尚未研究清楚，选矿方法尚未解决，水文地质条件很复杂，开采条件很困难的矿床，应先进行上述问题的专题研究，作出技术经济评价，再考虑是否转入详细勘探。对国家尚未纳入近期建设规划的矿区，一般可只作到详细普查或初步勘探。凡是进行详细勘探的矿区，其勘探研究程度均须达到以下各节要求。
第－节 矿床地质研究要求
一、矿床地质条件和成矿特征的研究
这是地质勘探工作中一项极为重要的工作，它贯穿到工作的始终。要根据地质情况来部署和指导地质勘探工作的进行，直到最后圈定矿体计算储量。任何轻视地质研究的作法，都会给地质勘探工作带来盲目性，造成损失，所以必须认真分析研究成矿地质因素，阐明矿体赋存的地质条件和成矿特征，如：地层、各种含矿建造构造、岩浆活动（变质作用、沉积作用）、围岩蚀变、矿化作用等特征及其与成矿和矿产分布的关系，并总结一些规律性的认识、对成因类型进行探讨；矿体的数量、规模、形态和空间位置、找矿标志及赋存规律；成矿后各类岩浆岩和断层构造等对矿体的影响程度；矿床氧化带及次生富集带的发育程度、分布规律和控制因素等等。
二、矿石物质组份的研究
1.查明铜矿石的自然类型。研究了解含铜矿物的种类及其数量比，确定氧化带的界线，查明氧化矿石、混合矿石和硫化矿石的分布。对氧化矿石，须根据所含结合式氧化铜[注]的多少进一步划出难选氧化矿石（一般含结合式氧化铜大于20％）和易选氧化矿石（一般含结合式氧化铜低于20％）。对以上各类矿石，均应分别予以圈定和计算储量。
2.划分铜矿石的工业类型。根据铜矿石中含有不同的组份而形成不同的加工技术特性来划分工业类型，如铜矿石、铜铁矿石、铜硫矿石、铜钼矿石、铜锌矿石等。在地质剖面上可以对应连接并需要分别采、选时，对这些类型矿石的分布范围应分别予以圈定和计算储量。
3.查明铜矿石的结构构造。为了了解矿石选矿性能，应研究矿物间的共生特性和矿物的颗粒大小。一般的星点状、网脉状、细脉状等浸染状矿石易选，微粒分散和乳状结构的矿石比较难选，在可以分采的情况下分别圈定其分布范围。
4.了解铜矿石中伴生有益有害组份。铜矿石一般均含有多种有益组份，如：铅、锌、钨、钼、锡、铋、镍、钴、金、银等有色、贵重金属和镉、锗、硒、碲、镓、铟、铼、铊等稀散元素。必须对其中具有工业价值的各种伴生有益组份的含量、分布和赋存状态等进行综合研究，作出综合评价和计算储量。对有害组份也要了解它的种类、含量、分布和赋存状态，研究其分离和降低处理办法，力争变害为利。
5.了解矿体中夹石及围岩的物质成份。矿体中的夹石和部份围岩在采矿时往往混入矿石中参加选矿，所以对矿体中夹石和围岩的种类、矿物成份和分布情况等都要进行了解。
三、对共生矿产进行综合勘探研究
对铜矿床勘探范围以内的其他共生矿产的矿体（特别是铜矿体上盘的矿体），当其具有工业利用价值时，应进行综合勘探，并计算储量。
第二节 矿区水文地质研究要求
一、在研究区域水文地质条件的基础上，要求查明：含水层和隔水层的岩性、厚度、产状、分布、埋藏条件和稳定性；裂隙、岩溶的发育程度和分布规律；含水层的富水性、导水性、水位（水压）、水量、水质、水温和动态变化；地下水的补给、迳流和排泄条件；含水层间的水力联系；地表水体的分布及其与地下水的水力联系。
二、查明矿坑的充水因素、充水水源和进水方式；查明构造断裂带的导水性和富水性，矿体顶底板充水围岩的富水性和水压；老窿的分布、积水情况和对矿床开采的影响。以岩溶充水为主的矿床，还应预测由于抽、排水可能产生的地面岩溶塌陷引起矿区水文地质工程地质条件的变化。
确定水文地质边界条件，结合矿床开拓方案预测矿坑涌水量。
三、对矿坑水的防治措施、综合利用、排供水结合、防止污染等方面提出建议。对于存在热害的矿区，要对地热的形成条件和分布规律做出初步评价，提出热害处理和热能利用方面的意见和建议。并指出供水方向。
四、有关各项水文地质的技术要求，按矿区水文地质工作规范执行。
第三节 矿山开采技术条件的研究要求
一、应认真搜集和研究矿床范围内的断层、破碎带、节理裂隙、滑坡、岩溶塌陷、风化带、泥化带、流沙层的发育程度和分布规律；阐述矿体及其顶底板近矿围岩的坚固性和露天开采边坡的稳定性；对老窿的分布范围、充填情况应进行调查研究，在可能情况下圈定老窿界限。
二、测定必要的岩石、矿石物理力学性质和放射性元素的含量及分布情况；有坑道的地方，还要注意测定开采时对人体有害的游离二氧化硅；对于埋藏深度大于500米的矿床，还应测地温。
三、如矿区位于地震活动区，在普查勘探过程中，应注意对区域稳定性的研究，重视区内发震情况及新构造运动的调查研究，在报告中阐述有关地震地质情况。
第四节 矿床勘探控制程度的要求
一、矿体控制程度的要求
在研究矿床成矿地质条件的基础上，详细勘探并研究矿山建设范围内矿体的分布并计算储量。
对主要矿体的形态和空间位置应进行详细的勘探控制。
对确定露天开采的矿床，要用工程系统控制矿体四周的边界和露天采场底部矿体的边界，为正确圈定露天采场的边界线提供资料。
对地下开采的主要矿体的两端、上下的界线和延深情况，应用工程控制，为合理选定开拓工程的位置提供资料。
在勘探主要矿体的同时，对浅部首期开采地段主矿体上盘具有开采价值的小矿体，必要时可增加适当工作，作出评价。
对破坏矿体的较大断层（落差大于30米）和破碎带（宽5米以上），要用工程实际控制其产状和断距；对较小的断层和破碎带，着重研究其分布范围和规律。
对破坏矿体的主要火成岩的产状、规模，要进行必要的控制和研究。
二、矿床勘探深度要求
矿床的勘探深度，应根据矿床特点和当前开采技术经济条件来决定，原则上不宜过深。对于矿体延深不大的矿床，可一次勘探完毕。对延深很大的矿床，其勘探深度一般为300米左右[注]。对于缺铜地区、生产矿区深部和埋藏较深的隐伏矿床的勘探深度，可根据国家急需情况与有关部门具体研究确定。
在取得对矿床地质规律认识的基础上，对勘探深度以下的深部矿体，可用稀疏工程控制其远景。
三、详细勘探范围内各级储量的比例要求
1.大、中型矿床一般要求探明B＋C级储量占B十C＋D级70％以上，其中浅部首期开采地段的B级储量一般应占5～