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我国古代锡矿重力采选方法

责任编辑:金工机械 发表时间:2016-06-19 16:20

  中国锡矿藏有多种类型,其中砂锡矿具有易采易选的特点,因此,一般认为中国古代开采的锡矿大多数是砂锡矿。在古代采选活动中,特别是早期的开 采,由于技术等方面的原因,必定由易于开采的地表矿层开始,然后逐步向下部开展。《越绝书》中“赤堇之山破而出锡”的描述可能就是指一露天砂锡矿点。然 而,由于历史久远,这种开采遗迹很难保存下来。因此,对这一时期锡矿采选方法的研究,便只能借助于别的金属矿藏的采选方法,以期得出具有普遍意义的结论。

  史籍中关于选矿工艺的记载较为缺乏,有论及者仅见较晚文献,如宋《萍洲可谈》,明《天工开物》、《菽园杂记》等,从中很难窥探中国古代早期选矿 技术的概貌。考古学家曾在江西瑞昌铜岭,湖北大冶铜绿山、红卫,安徽南陵,内蒙古林西大井,新疆尼勒克、努拉塞等商周铜矿遗址中发现许多选矿的遗物和遗 迹。主要是一些用于重力选矿法的工具和设备,这对先秦选矿技术的研究提供了宝贵的依据。

  中国古代最重要的选矿手段主要有手选矿与重力选矿两种,手选是针对一些有特殊色泽、气味、形状、粒度等矿石 的选择,这种方法不适用于锡矿石的选择,因为锡矿石无色无味,与普通矿石很难区分。由于“锡很少以单体游离状态存在,常与花岗岩伴生。主要矿石是花岗石上 层的锡石(SnO2),比重大(7.0),常积聚于河沙中,和金一样较易采集。”因此锡矿石传统的选矿工艺为重力选矿。事实上,几乎所有的矿石都可以运用 此法。

  重力选矿是利用被分选矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异及其在介质(水、空气或其他相对密度较大的液体)中运动速率和方向的不同,使之彼此分离的选矿方法。现代重力选矿通常有跳汰选矿、 溜槽选矿、摇床选矿、重介质选矿(淘洗选矿)等多种方法,而中国先秦时期的重力选矿法主要是溜槽选矿和淘洗选矿。商周遗址中迄今已出土有淘洗选矿法工具和 溜槽选矿法设备,但论者大多将其用在探究铜矿石选矿方面。实际上,这种方法以及所出土的选矿器具在选矿方面有着普遍意义。邹友宽、卢本珊等先生对中国古代 的溜槽选矿和淘洗选矿进行了模拟实验研究,证明了先秦时期重力选矿技术成熟并已达到较高的水平。然而他们所进行的模拟实验对矿料粒度、给水量、冲程、溜槽 角度等环节都有极精确的要求。这与古代的选矿技术并不符合,如给水量与冲程必须在机械的配合下才能如此精确,古人在用水冲洗矿料时,给水量难免忽大忽小, 根本无法做到这样的选矿要求。事实上,古代的选矿流程十分简单。《菽园杂记》卷十四对淘洗选矿法的工艺流程进行了详细的描述:“矿石不拘多少,采入碓坊, 舂碓极细,是谓矿末。次以大桶盛水,投矿末于中,搅数百次,谓之搅粘。凡桶中之粘分三等,浮于面者谓之细粘,桶中者谓之梅沙,沈于底者谓之粗矿肉。若细粘 与梅沙,用尖底淘盆,浮于淘池中,且淘且汰,泛扬去粗,留取其精英者。其粗矿肉,则用一木盆如小舟然,淘汰亦如前法。大率欲淘去石末,存其真矿,以桶盛 贮,璀璨星星可观,是谓矿肉。”根据经验,只有将溜槽选矿和淘洗选矿相结合,才能既节省原料,又能得到更加纯净的精矿料。