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低贫磁铁矿资源的综合回收与利用
2012-03-27
在分析国内矿产资源实际状况的基础上, 依据成熟的磁滑轮技术、实际矿山的磁滑轮实验数据以及矿山实例, 提出综合回收利用低贫磁铁矿资源的方案和措施, 并对所提方案从理论上的可行性、生产实际的可操作性、经济上的合理性以及适用条件进行分析和论证。
矿业快报 Serial No. 433  EXPRESS IN FORMA T ION 总 第 433 期 2005年 7 月 第 7 期 July. 2005 O F M IN IN G INDU STRY 分 应 用 技 术 分 低 贫 磁 铁 矿 资 源 的 综 合 回 收 与 利 用 王 春 仁刘 景 全 马 钢 集 团 设 计 研 究 院 矿 业 设 计 研 究 所 ) (   摘要 : 在 分 析 国 内 矿 产 资 源 实 际 状 况 的 基 础 上 , 依 据 成 熟 的 磁 滑 轮 技 术 、实 际 矿 山 的 磁 滑 轮 实 验 数 据 以 及 矿 山 实 例 , 提 出 综 合 回 收 利 用 低 贫 磁 铁 矿 资 源 的 方 案 和 措 施 , 并 对 所 提 方 案 从 理 论 上 的 可 行 性 、生 产 实 际 的 可 操 作 性 、经 济 上 的 合 理 性 以 及 适 用 条 件 进 行 分 析 和 论 证 。 关 键 词 : 低 贫 磁 铁 矿 ; 磁 滑 轮 ; 矿 产 资 源 ; 等 外 矿 中 图 分 类 号 : TD 981 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 100925683 (2005) 0720042202 1 前 言 随 着 钢 铁 工 业 的 迅 猛 发 展 , 国 内 各 钢 铁 公 司 在 高 村 为 大 型 渐 变 贫 磁 铁 矿 床 , 境 界 内 可 采 地 质 储 量 为 10 717. 42万 t, 平 均 地 质 品 位 为 20. 74% , 近 矿 围 岩 品 位 为 12. 78% , 根 据 矿 体 赋 存 条 件 及 开 采 参 数 , 损 失 率 和 围 岩 混 入 率 均 为 7% , 确 定 生 产 规 模 为 450 万 töa, 平 均 采 出 品 位 为 20. 22% , 按 精 矿 品 位 64%、金 属 回 收 率 75% 计 算 , 年 精 矿 量 为 106. 63万 t。 高 村 磁 滑 轮 预 选 抛 尾 的 实 验 结 果 是 : 当 细 碎 到 立 足 稳 定 自 产 矿 石 的 同 时 , 均 纷 纷 采 取 买 矿 及 投 资 开 发 的 方 式 利 用 国 内 外 铁 矿 石 、煤 炭 、高 炉 辅 料 等 矿 石 资 源 , 其 目 的 是 为 了 实 现 资 源 、 生 产 一 体 化 , 在 降 低 总 体 生 产 成 本 的 同 时 , 确 保 原 料 供 应 的 经 济 安 全 , 维 持 钢 铁 生 产 的 可 持 续 发 展 , 提 高 企 业 抗 风 险 的 能 力 和 市 场 综 合 竞 争 能 力 。 WWW.KY114.CN 0~ 15mm 后 用 磁 滑 轮 预 选 抛 尾 , 抛 尾 量 为 10%、 抛 尾 品 位 10%。 考 虑 到 高 村 的 矿 石 类 型 为 低 贫 渐 变 磁 铁 矿 , 并 从 充 分 利 用 选 矿 处 理 能 力 的 角 度 出 发 , 设 想 抛 尾 后 的 矿 石 量 为 450 万 t, 抛 尾 前 的 矿 石 总 量 为 500 万 t, 并 假 设 多 混 入 的 50 万 t等 外 矿 , 由 60% 的 近 矿 围 岩 和 40% 正 常 开 采 损 失 的 矿 石 组 成 , 即 混 入 的 50 万 t等 外 矿 , 由 30 万 t近 矿 围 岩 和 20 万 t开 采 过 程 中 损 失 的 矿 石 组 成 (15. 96% )。根 据 抛 尾 前 500 万 t的 矿 石 组 成 来 计 算 , 其 平 均 品 位 为 19. 79%。 将 马 钢 自 有 的 南 山 、姑 山 和 桃 冲 3 个 铁 矿 山 , 2002 年 共 生 产 铁 成 品 矿 约 300 万 t, 其 矿 石 自 给 率 约 为 4 0%~ 50% , 根 据 马 钢“ 十 五 ”规 划 和 股 份 公 司 生 产 发 展 目 标 , 预 计 2005 年 马 钢 产 品 产 量 将 达 到 生 铁 78 万 t、钢 990 万 t、材 941 万 t的 配 套 规 模 , 需 要 消 耗 铁 矿 石 约 1 200万 t。 随 着 南 山 凹 山 采 场 的 减 产 , 005 年 马 钢 的 自 产 成 品 矿 只 有 250 万 t左 右 , 其 矿 8 2 石 自 给 率 将 下 降 了 20% 左 右 , 急 需 寻 找 新 的 接 替 矿 山 。 从 马 钢 矿 山 的 后 备 资 源 上 看 , 虽 然 和 睦 山 、白 象 山 、罗 河 的 原 矿 品 位 较 高 , 但 依 据 其 矿 体 赋 存 条 件 , 只 能 采 用 地 下 开 采 , 存 在 建 设 周 期 长 、 投 资 大 、 规 模 小 等 方 面 的 不 足 , 难 以 缓 解 自 产 矿 量 急 剧 下 降 的 趋 势 ; 虽 然 南 山 矿 区 的 高 村 、和 尚 桥 矿 床 适 宜 采 用 露 天 开 采 且 生 产 规 模 属 于 大 型 矿 山 , 但 又 存 在 原 矿 品 位 低 、选 比 大 的 不 足 。 针 对 我 国 矿 产 资 源 的 实 际 条 件 , 积 极 采 用 新 工 艺 、新 技 术 , 开 展 低 贫 磁 铁 矿 资 源 综 合 回 收 利 用 的 研 究 、攻 关 工 作 是 非 常 必 要 的 。 5 00 万 t矿 石 混 合 破 碎 到 0~ 15mm 后 用 磁 滑 轮 预 选 抛 尾 , 并 根 据 双 10% 的 实 验 经 过 计 算 , 抛 尾 后 450 万 t 矿 石 的 平 均 品 位 为 20. 88% , 再 按 精 矿 品 位 6 4%、 金 属 回 收 率 75% 计 算 , 年 精 矿 量 为 110. 11 万 t。 根 据 高 村 的 实 际 资 源 条 件 及 相 关 选 矿 实 验 数 据 , 高 村 铁 矿 资 源 的 综 合 回 收 利 用 模 型 为 : 4 50(20. 22% ) + 50 (15. 96% ) → 500 (19. 79% ) → 磁 滑 轮 → 450 (20. 88% ) → 入 选 1 该 模 型 的 实 质 就 是 在 不 改 变 入 磨 入 选 处 理 量 ( 450 万 t) 的 前 提 下 , 将 一 定 数 量 (50 万 t)、 特 定 品 2 综 合 回 收 利 用 模 型 位 (15. 96% ) 的 等 外 矿 与 原 矿 (450 万 t、20. 22% ) 混 合 后 , 通 过 成 熟 的 磁 滑 轮 预 选 抛 尾 技 术 来 提 高 原 矿 入 选 品 位 (450 万 t、20. 88% ) 的 过 程 。 按 照 高 村 的 实 验 数 据 , 经 预 选 抛 尾 后 , 原 矿 品 位 从 20. 22% 提 高 到   王 春 仁 (1964- ) , 男 , 采 矿 工 程 师 , 243011 安 徽 省 马 鞍 山 市 。 刘 景 全 (1963- ) , 男 , 采 矿 工 程 师 , 518000 广 东 省 深 圳 市 西 部 城 建 工 程 有 限 公 司 。 4 2   王 春 仁刘 景 全 : 低 贫 磁 铁 矿 资 源 的 综 合 回 收 与 利 用 2005 年 7 月 第 7 期 2 0. 88% , 品 位 提 高 幅 度 为 3. 26%。 投 入 产 出 分 析 证 。不 排 除 逐 年 间 等 外 矿 数 量 不 稳 定 的 情 况 , 可 以 采 取 等 外 矿 矿 石 堆 存 、配 矿 来 解 决 。 3 上 述 两 个 方 案 相 比 , 因 入 磨 量 相 同 , 入 磨 及 选 别 模 型 中 提 到 的 平 均 品 位 约 15. 96% 的 等 外 矿 , 主 要 由 正 常 开 采 损 失 和 高 品 位 围 岩 组 成 , 很 显 然 , 它 主 要 分 布 在 容 易 发 生 开 采 损 失 的 部 位 , 即 矿 岩 接 触 带 中 。 通 过 分 析 矿 体 赋 存 条 件 及 开 采 参 数 、推 进 方 式 , 可 预 测 等 外 矿 存 在 的 部 位 , 从 地 质 勘 探 及 生 产 勘 探 的 样 品 数 据 记 录 上 也 可 寻 觅 到 等 外 矿 的 踪 影 。 在 预 测 等 外 矿 分 布 范 围 的 基 础 上 , 通 过 对 特 定 部 位 有 倾 向 性 的 炮 孔 取 样 和 及 时 化 验 , 可 以 基 本 达 到 准 确 定 位 等 外 矿 分 布 范 围 的 目 的 。 总 费 用 则 相 同 ; 采 剥 总 量 未 发 生 变 化 , 采 矿 费 用 也 相 同 ; 投 入 、产 出 比 较 如 下 : 投 入 分 析 。 干 选 投 资 1 000 万 元 、50 万 t等 外 矿 破 碎 及 500 万 t混 合 矿 干 选 费 用 7 50 万 元 öa, 干 选 尾 矿 处 理 费 用 ; 产 出 分 析 。 选 厂 比 排 土 场 近 6km , 铁 路 运 输 费 节 省 72 万 元 öa、 多 产 出 精 矿 3. 48万 t, 按 4. 6元 ö(t分 kW h) 的 矿 价 计 算 , 收 益 024. 51万 元 öa, 干 选 尾 矿 作 建 材 。 按 磁 滑 轮 预 选 抛 尾 的 干 选 尾 矿 作 建 材 与 干 选 尾 1 矿 处 理 费 用 相 等 计 算 , 综 合 回 收 利 用 模 型 多 投 资 000万 元 , 产 生 的 效 益 为 346. 51万 元 öa, 投 资 回 收 期 为 2. 89a。 根 据 上 述 分 析 , 在 高 村 的 整 个 生 产 时 期 内 , 共 利 等 外 矿 主 要 分 布 于 矿 岩 交 接 处 、夹 石 附 近 、高 品 位 围 岩 中 、矿 体 尖 灭 处 等 位 置 , 在 确 保 等 外 矿 的 数 量 及 质 量 , 除 采 取 提 前 预 测 、 炮 孔 取 样 、 及 时 化 验 等 措 施 外 , 必 要 时 还 可 考 虑 采 用 分 采 、分 装 来 保 证 。 6适 用 条 件 1 用 等 外 矿 1 190. 82万 t, 开 采 损 失 从 750. 22万 t减 少 到 214. 35万 t, 多 回 收 品 位 64% 的 精 矿 82. 88万 t, 产 生 的 直 接 经 济 效 益 为 8 252. 65万 元 。 由 此 可 以 看 出 , 低 贫 磁 铁 矿 综 合 回 收 利 用 模 型 在 经 济 上 是 合 理 的 。 矿 石 类 型 必 须 是 磁 铁 矿 , 可 以 采 用 磁 滑 轮 预 选 抛 尾 ; 近 矿 围 岩 品 位 越 高 , 越 有 可 能 按 照 上 述 模 式 来 操 作 ; 本 综 合 回 收 利 用 模 型 的 前 提 和 基 础 是 等 外 矿 品 位 要 大 于 磁 滑 轮 预 选 抛 尾 的 尾 矿 品 位 ; 损 失 率 不 太 低 、贫 化 率 不 太 高 , 以 确 保 综 合 回 收 利 用 的 等 外 矿 4 理 论 验 证 1) 数 量 验 证 。 根 据 公 式 : A = Q (1- Ν) ö(1- ( Θ) , 当 损 失 率 Ν为 7%、贫 化 率 Θ为 7%、采 出 矿 石 AY1的 矿 石 质 量 ; 磁 滑 轮 实 验 数 据 中 的 抛 尾 品 位 越 低 越 WWW.K 14.CN 为 450 万 t时 , 消 耗 的 地 质 储 量 Q 为 450 万 t; 当 损 好 , 在 抛 尾 品 位 较 低 的 前 提 下 , 抛 尾 量 越 大 越 好 ; 是 失 率 Ν为 2%、贫 化 率 Θ增 大 到 12% 时 , 若 消 耗 的 地 否 适 合 采 用 该 综 合 回 收 利 用 模 型 , 应 根 据 矿 体 的 赋 质 储 量 Q 仍 为 450 万 t, 采 出 矿 量 A = 450总 (1- 存 条 件 、矿 石 质 量 变 化 规 律 、 磁 滑 轮 实 验 结 果 、 选 矿 工 艺 流 程 、投 入 指 标 等 基 础 数 据 综 合 分 析 来 确 定 。 7结 论 2 % ) ö(1 - 12% ) = 501. 14 万 t≥ 混 合 矿 石 量 500 万 t, 因 此 , 从 采 出 矿 石 量 上 看 , 数 量 上 有 保 证 。 2) 质 量 验 证 。 开 采 境 界 内 可 采 储 量 10 717. 42 ( 从 高 村 的 实 例 来 看 , 通 过 有 意 识 的 降 低 开 采 损 失 率 、 提 高 废 石 混 入 率 , 每 年 可 多 回 收 精 矿 3. 48 万 t, 产 生 经 济 效 益 346. 51万 元 öa; 在 高 村 的 整 个 生 产 时 期 内 , 开 采 损 失 从 750. 22 万 t 减 少 到 214. 25 万 t, 多 回 收 品 位 为 64% 的 精 矿 82. 88万 t, 产 生 经 济 效 益 8 252. 65万 元 。 从 生 产 实 施 上 看 , 通 过 采 取 提 前 预 测 、炮 孔 取 样 、及 时 化 验 以 及 分 采 、分 装 等 措 施 , 可 以 确 保 等 外 矿 的 数 量 及 质 量 。因 此 , 低 贫 磁 铁 矿 综 合 回 收 利 用 模 型 在 技 术 上 是 可 行 的 , 经 济 上 是 合 理 的 。 从 我 国 铁 矿 石 的 实 际 资 源 条 件 来 看 , 低 贫 渐 变 磁 铁 矿 床 占 有 相 当 大 的 比 重 , 合 理 地 、科 学 地 综 合 回 收 利 用 不 可 再 生 的 矿 产 资 源 , 对 老 矿 山 寻 找 接 替 矿 山 、确 保 矿 山 及 钢 铁 工 业 的 可 持 续 发 展 、提 高 矿 产 资 源 的 综 合 利 用 水 平 及 铁 矿 石 原 料 供 应 的 经 济 安 全 性 , 均 具 有 非 常 积 极 的 促 进 作 用 , 同 时 对 缓 解 日 益 突 出 的“ 四 矿 ”问 题 意 义 重 大 。 万 t, 境 界 内 矿 石 的 地 质 平 均 品 位 为 20. 74% , 按 废 石 混 入 率 12%、近 矿 围 岩 品 位 12. 78% 计 算 , 平 均 采 出 品 位 为 (20. 74% + 12% 总 12. 78% ) ö(1+ 12% ) = 1 9. 89% ≥ 混 合 矿 石 品 位 19. 79% , 因 此 , 从 采 出 矿 石 品 位 上 看 , 质 量 上 有 保 证 。 3) 工 艺 验 证 。 对 相 同 的 选 矿 工 艺 流 程 来 说 , 在 ( 精 矿 品 位 不 变 的 前 提 下 , 原 矿 品 位 与 金 属 回 收 率 基 本 上 成 正 相 关 。 根 据 高 村 的 选 矿 实 验 数 据 及 选 矿 实 际 生 产 流 程 , 当 原 矿 品 位 为 20. 22%、 精 矿 品 位 为 6 4% 时 , 金 属 回 收 率 可 以 达 到 75% , 因 此 , 当 原 矿 品 位 提 高 到 20. 88%、精 矿 品 位 仍 为 64% 时 , 金 属 回 收 率 达 到 75% 是 有 保 证 的 。 5 生 产 实 施 从 理 论 验 证 的 过 程 可 以 看 出 , 综 合 回 收 利 用 模 型 的 实 质 也 就 是 人 为 降 低 矿 石 损 失 率 、提 高 贫 化 率 , 实 际 生 产 时 可 采 用 炮 孔 取 样 、 及 时 化 验 的 措 施 来 保 (收 稿 日 期 2005205227) 4 3
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