至今，中國尚未頒布金剛石礦單礦種的地質(zhì)勘探規(guī)范，現(xiàn)僅就已勘查的幾個(gè)金剛石礦床實(shí)例對(duì)礦床的工業(yè)要求、勘查手段、勘探網(wǎng)度等簡介如下。

?。ㄒ唬?金剛石原生礦床

1. 工業(yè)指標(biāo)

　　要求按全國礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)辦公室主編《礦產(chǎn)工業(yè)要求參考手冊(cè)》，金剛石原生礦床一般工業(yè)要求。

2. 地質(zhì)勘查手段

　　勘查手段的選擇取決于礦床地質(zhì)特征，以遼寧瓦房店（復(fù)縣）頭道溝礦區(qū)50號(hào)金伯利巖管的勘查工作為例。采用探槽工程以了解地表礦體邊界、產(chǎn)狀、形態(tài)，礦石類型、斷裂構(gòu)造及采集大體積選礦樣。

　　為了解礦體深部產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模，礦石類型、含礦性、地質(zhì)構(gòu)造，水文地質(zhì)和工程地質(zhì)等采用鉆探工程。鉆孔一般沿垂直礦體走向的勘探線布置。在鉆進(jìn)金伯利巖礦體時(shí)要求采用合金鉆進(jìn)，以減少礦心磨損。

　　斜井和平巷等坑探工程用于直觀勘查礦體特征、驗(yàn)證鉆探取樣代表性、采集大體積選礦樣和為開拓運(yùn)輸作準(zhǔn)備。

3. 勘探網(wǎng)度 

（二） 金剛石砂礦

1. 工業(yè)指標(biāo)要求

據(jù)全國礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)辦公室主編《礦產(chǎn)工業(yè)要求參考手冊(cè)》。

2. 勘查手段

　　以山東郯城陳家埠砂礦為例。該礦屬河流階地型砂礦，金剛石砂礦體直接裸露地表，位于地下水位之上，礦層很薄，且直接覆蓋于基巖之上，因此，勘查手段選用探槽、淺井。由于該砂礦礦石品位甚低，分布又極不均勻，需采集大體積選礦樣，為此，采用大規(guī)格探槽全巷取樣。用于揭露礦體的探槽寬3m，少數(shù)寬5m，長度一般不大于20m。用于揭露基巖地質(zhì)情況的探槽只需寬約1m。當(dāng)基巖地質(zhì)情況比較復(fù)雜時(shí)增布淺井以加強(qiáng)基巖地質(zhì)研究，并供專項(xiàng)水文地質(zhì)研究用。淺井規(guī)格一般1.2～0.8m。為了解基巖的水文地質(zhì)條件，采用鉆探工程。

3. 勘探網(wǎng)度

山東郯城陳家埠砂礦采用200m×40m工程間距求C級(jí)儲(chǔ)量，400m×40m間距求D級(jí)儲(chǔ)量。

二、 礦 山 開 采

中國現(xiàn)階段具有工業(yè)意義已投入開采的是金伯利巖型礦床和金剛石砂礦床。

（一） 開采方法及開采規(guī)模的劃分

　　金剛石巖管產(chǎn)狀的特殊性對(duì)開采的影響是，巖管產(chǎn)狀是直通地表的近直立管狀，截面面積呈圓形和似橢圓形。通常面積為500～600m2，大的2 000～3 000m2，有的甚至更大。一般巖管向深部面積愈來愈小，品位愈來愈貧，金剛石質(zhì)量也變差（碎粒級(jí)增多）。為了早日發(fā)揮投資效果，金剛石巖管開采一般上部為露天開采。隨著開采深度的增加，剝離量急劇增加，至一定深度后要轉(zhuǎn)入地下開采。世界著名的南非金伯利地區(qū)10多個(gè)巖管均是如此，中國蒙陰勝利1號(hào)巖管亦如此，可以說是露天和地下的聯(lián)合開采；巖脈開采為地下開采；金剛石砂礦的開采均為露天開采。

　　開采規(guī)模的劃分，一般多以精礦量計(jì)，有關(guān)部門至今尚未有規(guī)定，這里對(duì)原生礦暫以年產(chǎn)5萬ct，服務(wù)年限達(dá)25年以上者為大型，目前國內(nèi)僅遼寧瓦房店礦區(qū)的50號(hào)巖管的開采是屬大型礦。金剛石砂礦年產(chǎn)2萬ct，就可算大型礦山了。

（二） 開 拓 運(yùn) 輸

　　金剛石礦的露天開采普遍采用公路開拓，山東蒙陰勝利1號(hào)巖管先采用斜井開拓，卷揚(yáng)機(jī)-電機(jī)車運(yùn)輸方案，但使用效果不好，后改為公路螺旋線開拓，汽車運(yùn)輸方案，現(xiàn)開采深度已達(dá)100m，采場(chǎng)地表尺寸300m×200m，形成“瓢形”凹陷露天采場(chǎng)，“瓢把”為露天采場(chǎng)的總出入溝；臺(tái)階高度∶上部為10m，下部為14m，公路螺旋線采用逆時(shí)針方向向深部展線；運(yùn)輸用10t自卸汽車；露天開采的境界剝采比確定為6，該礦目前的緊迫任務(wù)是如何向地下開采過渡。遼寧瓦房店50號(hào)巖管上部為露天開采，也采用公路螺旋線開拓汽車運(yùn)輸。金剛石砂礦開采現(xiàn)在基本上都是公路開拓汽車運(yùn)輸，也有一些土法的這里就不贅述了。

　　井下開拓運(yùn)輸，中國山東蒙陰紅旗1號(hào)礦脈，礦脈傾角75°～80°，礦體（金伯利巖加兩側(cè)蛇紋石化碎屑巖）的平均厚度為0.51m，走向長1440m，中間被斷層隔開，分南北兩段，南段長980m，北段長460m。采用下盤豎井開拓，井筒斷面僅3.02～2.2m，礦脈的南北兩端各設(shè)一小風(fēng)井，形成中央對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)。井筒與礦脈的聯(lián)系采用階段石門，階段高50m。

三、 選礦與加工

（一） 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

中國天然金剛石產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按用途、晶體特征及規(guī)格（ct/粒）情況分為一級(jí)品、二級(jí)品等不同級(jí)別。天然金剛石標(biāo)準(zhǔn)見建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC220-79（96）；加工非金屬硬脆材料用節(jié)塊式金剛石圓鋸片見建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)J340-92（96），該標(biāo)準(zhǔn)適用于加工各種非金屬硬脆材料；加工非金屬硬脆材料用節(jié)塊式金剛石框架鋸條見建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC-470-92（96），適用于切割天然大理石、人造大理石及低硅含量的花崗石非金屬硬脆材料用的鋸條；人造金剛石薄型鉆頭（原標(biāo)準(zhǔn)號(hào)IBJ43001-85）見建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T816-85（96）。

（二） 選礦加工方法

　　中國金剛石的原礦品位很低，規(guī)定的最低可采品位比國外（南非、扎伊爾等）低幾倍甚至10多倍。如巖管最低可采品位定為0.075～0.15ct/m3，砂礦最低可采品位定為0.01 ct/m3。要從如此貧乏的原礦中選出金剛石顆粒，必須采用復(fù)雜的選礦方法及多段磨礦、多段精選的工藝流程才能完成。

　　 在金剛石選礦過程中，最重要的是要保護(hù)金剛石晶體不被破損，否則會(huì)大大影響它們的使用價(jià)值。

金剛石常用的選礦方法有：

粗選-淘洗盤選礦、跳汰選礦、重介質(zhì)選礦；

精選-X射線電選礦、油膏選礦、表層浮選、磁力選礦、電力選礦、重液選礦、化學(xué)處理（堿熔法）、泡沫浮選、磁流體靜力分選、選擇性磨碎篩分、手選等。

（三） 工 藝 流 程

　　金剛石原生礦選礦工藝流程主要取決于原礦性質(zhì)、選礦廠的規(guī)模及其他因素等。合理的工藝流程主要考慮保護(hù)金剛石晶體不受破損或破損最??；確定合理的破碎段數(shù)、合適的選別粒度上限和下限；得到最高的選礦回收率，并盡可能地綜合回收細(xì)粒金剛石和有用的伴生礦物等。

　　金剛石砂礦的粗選流程比原生礦石簡單，它不需要多段破碎磨碎多段選別的工藝流程，而只需進(jìn)行洗礦、篩分、脫泥，便可進(jìn)入選別流程。

　　金剛石砂礦與原生礦的精選流程基本相同。一般粗粒級(jí)（30mm以下）采用X射線電選、油膏選、選擇性磨礦篩分、手選等方法處理；中粒級(jí)（3mm以下）采用表層浮選、磁選、電選、選擇性磨礦篩分等方法處理；細(xì)粒級(jí)（小于1mm)采用化學(xué)處理、泡沫浮選、磁流體靜力分選、重液選等方法處理。對(duì)于原生礦石，如采用自磨（磨礦參數(shù)需嚴(yán)格控制）代替破碎磨碎作業(yè)，不但能減少破碎磨礦段數(shù)，還可以簡化流程，節(jié)約投資和降低成本。

（四） 常用技術(shù)設(shè)備

　　由于要注意保護(hù)金剛石的晶體不受破壞（或使次生破碎率降至最低），在破碎、磨礦設(shè)備的選型上，常采用破碎強(qiáng)度較低或具有選擇性破碎作用的設(shè)備。

粗、中碎常用圓錐、顎式破碎機(jī)，細(xì)碎和磨礦常用短頭圓錐破碎機(jī)、濕式自磨機(jī)、棒磨機(jī)、格子型球磨機(jī)等，洗礦用圓筒洗礦機(jī)；分級(jí)用自定中心振動(dòng)篩、單螺旋分級(jí)機(jī)、水力旋流器等；選礦（包括粗、精選）常用設(shè)備有淘洗盤、跳汰機(jī)、重介質(zhì)選礦機(jī)、浮選機(jī)、帶式或振動(dòng)帶式油選機(jī)、輥式表層浮選機(jī)、磁流體靜力分選機(jī)、濕式X射線電揀選機(jī)、X射線手選機(jī)以及化學(xué)處理機(jī)等。

（五） 選 礦 實(shí) 踐

1. 原生礦選礦實(shí)踐

(1) 山東蒙陰金剛石礦（山東七○一礦）選礦廠礦山是中國發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)金剛石原生礦床，既有巖脈，又有巖管。共建成3座選礦廠，即一選廠、二選廠和自磨試驗(yàn)廠。

3個(gè)選礦廠的原礦石都是斑狀鎂鋁榴石金云母金伯利巖和細(xì)粒金云母金伯利巖。礦石中主要礦物有：金剛石、橄欖石（已蝕變?yōu)樯呒y石）、金云母、鎂鋁榴石、鉻鎂鋁榴石、鉻尖晶石、鈣鈦礦、磷灰石等。礦石中金剛石粒度較小，主要集中在細(xì)級(jí)中（-2mm粒級(jí)約占57%），晶體破碎比較嚴(yán)重。1996年該礦入選原礦品位為4.11ct/t。選礦回收率為81.51%。所產(chǎn)金剛石以工業(yè)品級(jí)為主，寶石級(jí)金剛石占約20%。產(chǎn)品外銷為主。3個(gè)廠的設(shè)計(jì)能力總計(jì)為22萬ct/a。目前只有第二選廠生產(chǎn)，其他兩個(gè)選廠均已停產(chǎn)。二選廠工藝流程見圖4.12.5，該廠于1976年投產(chǎn)1)，采用多段磨礦多段選別流程，粗選采用淘洗盤與泡沫浮選相結(jié)合，其中淘洗盤處理20～0.5mm的粗粒級(jí)物料，泡沫浮選處理-0.5mm的細(xì)粒級(jí)物料。泡沫浮選藥劑：捕收劑為煤油與柴油，比例1∶1，總用量約800g/t；起泡劑為二號(hào)油，用量為50g/t左右，精選作業(yè)有油選、粒浮、化學(xué)處理、強(qiáng)磁選、磁流體靜力分選等工序，使金剛石回收粒度下限降至0.2mm。 (2) 遼寧瓦房店金剛石總公司（原名瓦房店金剛石股份有限公司）選礦廠該礦山位于遼寧省瓦房店市頭道溝。公司于1987年組建，設(shè)在瓦房店市。選礦廠于1989年11月試生產(chǎn)，設(shè)計(jì)年處理礦石能力24萬t，正式生產(chǎn)能力可達(dá)40多萬t/a，礦石采自瓦房店50號(hào)巖管。礦石主要有用礦物為金剛石，脈石礦物以蛇紋石為主，其次是碳酸鹽、滑石、金云母和磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鉻鐵礦、黃鐵礦、鈦鐵礦等。50號(hào)金伯利巖巖管上部為風(fēng)化礦，礦石多呈粉狀，黃色和黃綠色，下部礦石風(fēng)化程度逐漸減弱，礦石多呈塊狀，灰色和灰綠色。50號(hào)巖管金剛石品位約0.3～0.5Ct/t。

　　選礦廠主要選礦方法為重介質(zhì)選礦，主要選別設(shè)備為重介質(zhì)機(jī)組，由澳大利亞進(jìn)口，其余的碎礦、洗礦、篩分設(shè)備、細(xì)粒金剛石選礦設(shè)備，以及尾礦輸送設(shè)備等，均采用國產(chǎn)設(shè)備。

　　選礦流程：原礦石經(jīng)三段一閉路破碎和洗礦，獲得粒度為+1～-18mm的礦料，存入重介質(zhì)選的粉礦倉中。在進(jìn)入選別設(shè)備前，物料經(jīng)900×2 400直線篩進(jìn)一步清洗，然后經(jīng)輸送帶給入重介質(zhì)粗選設(shè)備（處理量為40t/h），再經(jīng)φ400旋流器將粗精礦給入處理量為10t/h的重介質(zhì)選別設(shè)備，經(jīng)φ250旋流器又將精礦給入R121 X射線機(jī)進(jìn)一步分選。光選機(jī)所得精礦，最終由手選出金剛石產(chǎn)品。重介質(zhì)的粗選尾礦和精選尾礦（即輕產(chǎn)物），以及X射線機(jī)拋出的中礦物料，均被運(yùn)出重介質(zhì)車間，做進(jìn)一步的破碎、磨碎、選別處理。

　　金剛石選礦回收指標(biāo)約為15ct/t，重介質(zhì)為硅鐵（Fe 85%；Si 15%）與水的混合物，介質(zhì)密度一般要求在2.65g/cm3左右；介質(zhì)損失為250g/t。

　　據(jù)報(bào)道該流程經(jīng)過4年多的生產(chǎn)實(shí)踐，回收了30～40ct以上金剛石2粒，10～20ct金剛石數(shù)十粒，同時(shí)未發(fā)現(xiàn)有大顆粒的金剛石被破碎，證明流程基本上是合理的。為了解決重介質(zhì)尾礦再破碎、再選問題，于1994年建立了二選廠，對(duì)前期處理過的-22mm和-18mm尾礦進(jìn)行再破碎和再選，使最終拋棄的尾礦粒度降至-6mm，使金剛石總體回收率達(dá)到24～25ct/100t。

2. 砂礦選礦實(shí)踐

　　湖南常德金剛石礦選礦廠位于湖南省常德市常德縣內(nèi)，1958年建成投產(chǎn)，是中國第一個(gè)金剛石砂礦選礦廠。該礦屬于細(xì)谷砂礦床。原礦中主要重礦物為金剛石、黃金、鋯石、鈦鐵礦、金紅石、赤鐵礦、水鋁石、石榴子石等；主要輕礦物為石英、長石、云母、蛋白石等。金剛石主要集中在-4+1mm級(jí)別中，晶體質(zhì)量較好，晶形以八面體和菱形十二面體為主。

　　原礦經(jīng)兩次洗礦后進(jìn)入跳汰。粗選跳汰采用不分級(jí)入選，精選跳汰采用分級(jí)入選。精選作業(yè)由油選、表層浮選、手選、X射線電揀選、X射線手選等組成。除回收主產(chǎn)品金剛石外，還回收了副產(chǎn)品黃金。金剛石回收率為98%。

　　1975年該礦因金剛石砂礦資源枯竭，破壞農(nóng)田嚴(yán)重（每年幾百畝良田），主管部門下令停產(chǎn)，選廠同時(shí)關(guān)閉。

（六） 金剛石產(chǎn)品用途及分類

　　金剛石產(chǎn)品的分類很復(fù)雜，可分成千百個(gè)等級(jí)，是根據(jù)金剛石產(chǎn)品大小、晶體形狀、顏色及質(zhì)量來分類，以達(dá)到按質(zhì)論價(jià)正確進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的目的?？偟膩碚f分成兩大類：裝飾用金剛石和工業(yè)用金剛石。

1. 裝飾用金剛石

　　優(yōu)質(zhì)的天然金剛石（鉆石）要求光澤明亮、透明清澈、無包裹體。故金剛石的顏色與透明度以及晶體大小是作為金剛石的主要質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。無色透明、純凈者均為優(yōu)質(zhì)上等品；純凈透明帶藍(lán)黃者為佳品；有些色調(diào)很濃如深色“藍(lán)鉆”、“金鉆”、“黑鉆”為少見珍品。粒度方面的標(biāo)準(zhǔn)為∶寶石一級(jí)品大于6.00 ct/粒，寶石二級(jí)品大于3.00 ct/粒。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種人造寶石（如立方氧化鋯）相繼問世，其成品常常達(dá)到以假亂真的程度，需借助各種測(cè)試儀器來鑒別其真?zhèn)巍?/div>