Series No. 300　 金 属 矿 山 总 第 300 期 　 2001年 第 6 期 June 2001 METAL MINE 本 钢 歪 头 山 铁 矿 资 源 综 合 利 用 战 略 及 实 践 辛 明 印 本 钢 歪 头 山 铁 矿 ) ( 摘 要 就 歪 头 山 铁 矿 多 年 对 矿 产 资 源 、废 弃 资 源 、水 资 源 等 的 综 合 利 用 成 果 进 行 了 全 面 的 概 括 。 介 绍 了 一 些 有 益 的 经 验 及 行 之 有 效 的 办 法 ,强 调 了 合 理 的 规 划 及 多 种 途 径 的 开 发 利 用 能 使 矿 山 生 产 活 动 对 矿 区 生 态 环 境 的 影 响 减 少 到 最 低 限 度 ,同 时 适 当 的 措 施 更 会 取 得 显 著 的 经 济 及 生 态 效 益 。 关 键 词 矿 产 资 源 废 弃 资 源 综 合 利 用 Strategy and Practice of the Resource Comprehensive Utilization of Waitoushan Iron Mine , Benxi Iron & Steel Co. Xin Mingyin W aitoushan Iron Mine , Benxi Iron & Steel Co. ) ( Abstract 　 An all - sided description of the achievements gained in the comprehensive utilization of mineral ,waste and water resources at Waitoushan Iron Mine in recent years is given. Some useful experiences and effective ways are presented. It is emphasized that a rational planning and the development and utilization through various ways can minimize the effect of the mining operation on the ecological environment of the mining district and appropriate measures can bring remarkable economical and ecological benefit. Keywords 　 Mineral resource ,Waste resource ,Comprehensive development and utilization 　 矿 石 资 源 的 开 采 在 一 定 程 度 上 存 在 着 对 自 然 环 境 2000 年 累 计 回 收 表 外 矿 29011 万 t 。 的 干 扰 、对 自 然 生 态 平 衡 的 破 坏 。 采 掘 工 业 每 年 都 要 从 地 壳 内 采 出 数 十 亿 吨 矿 石 ,会 破 坏 许 多 耕 地 ,而 最 终 产 品 占 采 出 量 的 比 重 较 少 ,大 部 分 生 产 性 废 弃 物 都 进 入 排 土 场 、尾 矿 库 。 本 钢 歪 头 山 铁 矿 是 采 、选 联 合 的 综 合 性 矿 山 企 业 ,生 产 活 动 涉 及 到 矿 区 生 态 环 境 的 方 方 面 面 ,多 年 的 生 产 实 践 也 积 累 了 许 多 宝 贵 经 验 。 近 年 来 ,歪 头 山 铁 矿 本 着 最 大 限 度 和 最 经 济 地 利 用 矿 石 资 源 、合 理 开 发 利 用 废 弃 资 源 的 原 则 ,彻 底 改 变 了 资 源 利 用 规 模 与 结 构 ,使 矿 山 固 体 废 弃 物 大 大 减 少 ,水 资 源 利 用 率 达 到 100 % ,取 得 了 显 著 的 成 果 。 表 1 为 1995～ 11112 对 小 矿 体 和 小 矿 块 的 合 理 回 收 利 用 近 年 来 ,歪 头 山 铁 矿 在 正 常 生 产 条 件 下 ,对 两 个 采 区 小 于 可 采 厚 度 的 矿 体 和 薄 矿 块 进 行 了 适 当 的 回 收 利 用 。 对 小 于 可 采 厚 度 的 矿 体 ,顶 底 板 矿 石 以 及 与 围 岩 不 同 角 度 接 触 的 矿 块 均 明 确 了 相 应 的 、详 细 的 管 理 措 施 及 机 车 运 输 分 采 分 装 回 收 方 法 ,达 到 了 充 分 回 收 矿 石 的 目 的 。 11113 对 境 界 外 矿 石 的 回 收 根 据 两 个 采 场 境 界 外 矿 石 的 分 布 位 置 及 储 量 , 在 确 保 边 坡 稳 定 的 前 提 下 ,采 取 合 理 、有 效 的 方 法 进 行 回 收 ,几 年 来 共 回 收 境 界 外 矿 石 达 65 万 t 左 右 。 11114 周 边 矿 石 的 开 发 利 用 外 购 矿 是 本 钢 歪 头 山 铁 矿 原 矿 供 应 的 重 要 组 成 部 分 。 为 了 充 分 发 挥 大 企 业 的 优 势 ,合 理 、有 效 地 利 用 周 边 的 矿 点 资 源 ,我 们 对 周 边 矿 点 的 资 源 情 况 进 行 了 调 查 (表 2) 。 2000 年 歪 头 山 铁 矿 3 率 的 完 成 情 况 。 1 1 1 铁 矿 石 资 源 的 综 合 利 用 11 　 开 采 阶 段 1111 　 对 表 外 矿 石 的 利 用 歪 头 山 铁 矿 床 表 外 矿 石 累 计 探 明 储 量 在 1 51417 万 t ,分 布 在 不 同 的 层 位 和 不 同 的 空 间 位 置 。 为 了 利 用 这 一 有 限 资 源 ,歪 头 山 铁 矿 于 1985 年 针 对 表 外 矿 赋 存 形 态 及 特 征 进 行 了 磨 矿 工 艺 的 分 析 和 试 验 。 制 定 了 相 应 的 回 收 管 理 措 施 。 1985 ～ 辛 明 印 ,本 钢 歪 头 山 铁 矿 ,矿 长 ,高 级 工 程 师 ,117006 辽 宁 省 本 溪 市 溪 湖 区 。 废 5 废 总 第 300 期 金 属 矿 山 2001 年 第 6 期 表 1 1995～ 2000 年 歪 头 山 铁 矿 三 率 完 成 情 况 / % 率 和 贫 化 率 也 不 断 上 升 。 为 减 少 矿 石 损 失 率 ,尽 量 恢 复 矿 石 地 质 品 位 ,稳 定 和 提 高 入 磨 、入 选 矿 石 品 位 ,为 大 量 回 收 表 外 矿 石 提 供 必 要 的 技 术 手 段 ,歪 头 山 铁 矿 于 1984 年 开 始 对 自 磨 前 采 用 大 块 干 选 抛 废 进 行 研 究 ,与 马 鞍 山 矿 山 研 究 院 共 同 研 制 了 CTDG 矿 石 回 采 率 矿 石 回 收 率 年 度 采 出 品 位 贫 化 率 损 失 率 主 马 主 马 主 马 主 马 主 马 主 马 27. 58 25. 63 27. 50 25. 25 27. 99 25. 83 29. 08 28. 17 29. 02 28. 03 29. 47 29. 00 11. 42 14. 80 11. 58 14. 73 10. 88 14. 21 3. 70 8. 02 5. 18 8. 11 5. 05 7. 06 4. 95 3. 12 3. 75 6. 61 4. 48 5. 09 5. 19 91. 98 94. 82 91. 89 94. 95 92. 94 95. 05 96. 88 96. 25 93. 39 95. 52 94. 91 94. 81 1 1 1 1 1 2 995 79. 71 78. 17 78. 67 79. 57 83. 22 83. 11 996 997 998 999 000 1 516 N 型 干 选 设 备 。 1990 年 干 选 工 程 竣 工 投 产 , 经 济 效 益 达 1 000 万 元 / a。 11212 尾 矿 中 磁 性 铁 回 收 3. 26 歪 头 山 铁 矿 经 过 多 年 探 索 和 研 究 ,研 制 成 功 了 可 直 接 从 尾 矿 溜 槽 中 回 收 强 磁 性 矿 物 的 磁 选 机 。 第 一 代 磁 力 回 收 设 备 是 HS - <1 600 总 8 圆 盘 式 磁 选 机 ,分 选 面 积 是 普 通 <1 050 mm 总 2 100 mm 磁 选 机 的 4～ 6 倍 ,而 设 备 投 资 仅 为 后 者 的 1/ 4～ 7. 20 6. 67 4. 83 4. 96 　 注 :主 ——— 主 采 场 ;马 ——— 马 耳 岭 表 2 周 边 矿 点 的 资 源 情 况 1 / 6 ,第 二 代 磁 力 回 收 设 备 J HC 型 矩 环 式 永 磁 磁 选 矿 点 名 称 侯 屯 铁 矿 岱 金 峪 地 理 位 置 可 采 矿 量 / 万 100 t 地 质 品 位 / % 3019 31. 0 机 更 先 进 ,它 不 用 刮 板 ,无 摩 擦 钢 板 ,磁 性 材 料 用 量 少 ,磁 场 作 用 梯 度 深 ,处 理 量 大 ,磁 性 矿 物 回 收 程 度 高 ,维 护 量 小 ,使 用 寿 命 长 ,造 价 低 。 当 磁 环 间 距 在 40 mm ,矿 浆 浓 度 15 % ,全 铁 品 位 6132 % ,磁 性 铁 仅 占 0184 %的 条 件 下 ,回 收 的 产 品 磁 性 铁 回 收 率 可 达 90 %～ 95 % ,是 第 一 代 回 收 机 的 215 倍 以 上 ,浆 体 处 理 能 力 是 第 一 代 的 210 倍 以 上 。 据 此 建 成 一 座 尾 矿 再 选 厂 ,处 理 量 228 万 t/ a , 获 得 铁 品 位 65176 %的 精 矿 3193 万 t ,年 经 济 效 益 302188 万 元 。 J HC 型 矩 环 式 永 磁 磁 选 机 的 研 制 成 功 和 尾 矿 再 选 工 艺 的 研 究 ,为 铁 选 厂 尾 矿 二 次 资 源 化 闯 出 一 条 新 路 ,目 前 已 在 全 国 20 多 家 选 厂 推 广 应 用 ,深 受 现 场 好 评 。 该 项 目 于 1992 年 11 月 通 过 了 原 冶 金 部 的 技 术 鉴 定 。 本 溪 界 侯 屯 村 本 溪 界 岱 金 峪 村 本 溪 界 岱 金 峪 村 灯 塔 市 棉 花 堡 灯 塔 市 刘 家 村 灯 塔 市 银 匠 村 灯 塔 市 红 旗 村 灯 塔 市 鸡 冠 山 乡 灯 塔 市 鸡 冠 山 乡 灯 塔 市 银 匠 村 灯 塔 市 柳 河 子 镇 灯 塔 市 鸡 冠 山 乡 灯 塔 市 红 旗 村 灯 塔 市 红 旗 村 柳 河 子 镇 瓜 沟 村 50 兴 盛 铁 矿 棉 花 矿 20 3115 32. 4 1 050 150 小 汪 沟 矿 老 坟 茔 矿 红 旗 矿 3112 3015 3017 3113 3112 31. 0 100 30 刘 家 铁 矿 盘 道 沟 矿 黑 石 砬 子 矿 烟 龙 山 矿 大 汪 沟 矿 白 山 子 矿 季 家 沟 矿 东 塔 山 矿 800 3 000 300 500 3019 31. 3 1 500 800 3019 3018 3017 15 15 　 歪 头 山 铁 矿 是 国 有 大 型 矿 山 ,具 有 完 善 的 尾 矿 处 理 及 环 保 设 施 。 大 量 购 进 周 边 矿 石 资 源 限 制 了 个 体 小 选 矿 厂 的 数 量 、规 模 ,对 整 个 地 区 的 生 态 环 境 大 有 益 处 。 为 了 更 加 合 理 的 开 发 利 用 周 边 矿 石 资 源 , 歪 头 山 铁 矿 采 取 了 如 下 措 施 : 2 废 弃 资 源 的 利 用 2 11 　 废 石 资 源 的 开 发 利 用 ( 1) 成 立 技 术 服 务 部 门 ,对 给 我 矿 供 矿 的 矿 点 歪 头 山 铁 矿 生 产 剥 采 比 为 4∶1 左 右 ,每 年 都 需 现 场 进 行 技 术 指 导 ,因 地 制 宜 地 进 行 规 划 ,最 大 限 度 要 剥 离 大 量 的 岩 石 。 为 使 废 弃 资 源 得 到 充 分 利 用 , 歪 头 山 铁 矿 针 对 此 课 题 进 行 了 周 密 的 研 究 、论 证 及 市 场 调 查 ,最 终 确 定 利 用 其 中 的 玄 武 岩 、混 合 花 岗 岩 加 工 铁 路 、公 路 路 基 石 料 及 各 种 混 凝 土 骨 料 。 2000 地 减 少 对 生 态 的 破 坏 。 ( 2) 支 付 一 定 的 剥 岩 费 用 。 为 减 少 对 自 然 资 源 的 掠 夺 式 开 采 ,保 护 因 资 源 开 发 而 造 成 周 围 环 境 的 破 坏 ,凡 与 我 矿 签 定 购 矿 合 同 ,并 按 我 矿 技 术 指 导 进 行 正 规 采 掘 的 矿 点 ,我 矿 将 按 剥 岩 量 支 付 一 定 的 剥 岩 费 ,解 决 了 对 矿 源 进 行 掠 夺 性 开 采 这 一 难 题 。 3 年 投 资 150 万 元 建 成 一 座 加 工 能 力 为 40 万 m / a 的 石 料 加 工 厂 ,加 工 各 种 规 格 石 料 ,该 产 品 经 铁 道 部 科 学 研 究 所 检 验 ,符 合 国 家 一 级 铁 路 、高 等 级 公 路 、建 筑 用 骨 料 的 各 项 指 标 。 该 产 品 市 场 前 景 良 好 ,2000 年 实 现 销 售 收 入 210 万 元 。 1 1 12 　 选 别 阶 段 1211 采 用 大 块 矿 石 预 选 抛 废 技 术 减 少 矿 石 损 失 与 贫 化 由 于 歪 头 山 铁 矿 矿 体 赋 存 地 质 条 件 复 杂 ,导 致 212 尾 矿 砂 的 综 合 利 用 尾 矿 砂 综 合 利 用 是 一 项 世 界 性 的 课 题 ,联 合 国 矿 石 采 出 品 位 在 一 段 时 期 内 不 断 降 低 ,矿 石 的 损 失 资 源 开 发 署 多 年 来 一 直 致 力 于 这 方 面 的 工 作 。 国 内 废 6 废 　 辛 明 印 :本 钢 歪 头 山 铁 矿 资 源 综 合 利 用 战 略 及 实 践 2001 年 第 6 期 外 许 多 科 研 院 所 、高 等 院 校 也 进 行 多 层 面 的 研 究 。 歪 头 山 铁 矿 与 国 内 研 究 院 及 国 外 公 司 合 作 进 行 深 入 研 究 ,取 得 了 可 喜 的 成 果 。 选 矿 生 产 用 水 全 部 使 用 循 环 水 ,只 有 碎 矿 系 统 除 尘 # 水 使 用 新 水 并 且 经 过 2 事 故 池 回 收 后 作 为 选 矿 生 产 补 充 水 。 这 样 歪 头 山 铁 矿 循 环 水 利 用 率 达 到 3 2 1211 　 利 用 尾 矿 砂 制 作 彩 色 地 面 装 饰 砖 100 %。 外 购 新 水 量 减 少 至 每 年 500 万 m ,总 量 减 歪 头 山 铁 矿 开 采 近 30 年 ,尾 矿 库 的 容 量 已 接 近 少 近 一 半 。 此 外 歪 头 山 铁 矿 又 进 行 了 尾 矿 坝 静 压 回 终 期 设 计 能 力 ,充 分 利 用 尾 矿 资 源 、延 长 尾 矿 库 使 用 寿 命 的 研 究 一 直 是 我 矿 多 种 经 营 的 重 点 工 作 之 一 。 到 目 前 为 止 尾 矿 砂 的 年 用 量 达 2 000 t 。 多 种 经 营 开 发 部 与 有 关 单 位 合 作 ,成 功 开 发 了 利 用 尾 矿 砂 制 作 成 普 通 彩 色 地 面 砖 、豪 华 光 亮 型 彩 色 地 面 砖 、路 沿 石 、草 坪 砖 、花 墙 砖 等 一 系 列 规 格 形 状 的 路 面 砖 。 其 中 ,豪 华 彩 色 路 面 砖 采 用 创 新 技 术 ,一 次 脱 模 成 型 便 具 有 光 亮 如 镜 、色 彩 鲜 艳 、坚 固 耐 磨 、永 不 褪 色 等 优 点 。 随 着 公 路 、街 道 、广 场 、公 园 、住 宅 小 区 、庭 院 的 新 增 和 改 造 ,所 需 彩 色 路 面 砖 一 般 县 市 至 少 在 几 十 万 平 方 米 甚 至 几 百 万 平 方 米 。 巨 大 的 市 场 给 我 们 提 供 了 难 得 的 机 遇 ,销 售 前 景 看 好 。 水 远 程 自 动 控 制 技 术 改 造 ,利 用 选 矿 新 水 压 、环 水 # 压 、环 水 位 、环 水 溢 流 量 、2 事 故 池 水 位 等 在 线 检 测 装 置 的 实 时 数 据 ,利 用 PLC 及 工 控 机 优 化 管 理 指 令 ,自 动 调 节 尾 矿 坝 回 水 ,使 选 矿 用 水 达 到 动 态 平 衡 ,确 保 利 用 尾 矿 库 巨 大 的 库 容 调 蓄 水 量 ,使 尾 矿 水 实 现 零 排 放 。 经 过 1 年 多 的 生 产 应 用 ,该 系 统 运 行 3 十 分 可 靠 ,每 年 节 水 量 达 400 万 m 以 上 ,并 成 为 全 国 第 一 家 无 尾 矿 污 染 的 选 厂 ,为 冶 金 矿 山 环 境 保 护 探 索 了 一 条 新 路 ,具 有 广 泛 的 社 会 效 益 。 4 　 土 地 复 垦 及 综 合 利 用 由 于 生 产 经 营 压 力 较 大 ,大 多 数 矿 山 企 业 无 力 顾 及 土 地 复 垦 及 生 态 建 设 。 但 是 良 好 的 规 划 及 管 理 ,不 仅 能 产 生 令 人 满 意 的 环 保 效 果 ,而 且 会 减 轻 矿 山 关 闭 和 覆 土 方 面 的 财 务 负 担 。 歪 头 山 铁 矿 占 用 土 2 1212 　 利 用 尾 矿 砂 制 承 重 砌 块 我 国 一 直 延 用 粘 土 砖 作 为 建 筑 墙 体 承 重 材 料 , 2 2 使 耕 地 资 源 遭 到 巨 大 破 坏 。 而 西 方 发 达 国 家 则 使 用 对 生 态 环 境 影 响 较 小 的 承 重 砌 块 。 对 此 ,我 国 政 府 出 台 了 严 厉 的 政 策 法 规 ,准 备 彻 底 取 缔 粘 土 砖 的 生 产 、销 售 及 使 用 ,推 广 使 用 承 重 砌 块 。 面 对 这 样 的 形 势 ,歪 头 山 铁 矿 适 时 推 出 了 利 用 尾 矿 砂 制 作 的 承 重 砌 块 。 该 产 品 试 制 成 功 后 ,经 我 国 砌 块 研 究 权 威 部 门 检 测 ,完 全 达 到 GB 8239 - 97 标 准 ,强 度 等 级 为 Mu 10 ,有 害 元 素 经 省 卫 生 防 疫 部 门 检 验 合 格 。 目 地 面 积 为 1 307. 5 hm ,其 中 生 活 区 占 地 7415 hm , 2 占 总 面 积 的 517 %;工 业 区 占 地 1 23312 hm ,占 总 面 积 的 9413 %。 工 业 区 中 废 弃 土 地 占 总 面 积 的 17 % ,而 且 随 着 排 土 场 不 断 结 束 ,废 弃 土 地 会 进 一 步 增 加 。 为 此 ,我 矿 与 北 京 矿 冶 研 究 总 院 合 作 ,制 定 了 详 细 的 土 地 复 垦 规 划 ,根 据 废 弃 土 地 不 同 的 土 壤 条 件 ,选 择 种 植 适 宜 的 植 物 及 经 济 农 作 物 。 对 列 为 剥 离 部 位 的 肥 土 层 进 行 合 理 规 划 贮 存 ,并 用 于 土 壤 改 良 及 废 石 场 覆 盖 ;尾 矿 坝 面 种 植 适 宜 沙 地 生 长 的 大 果 沙 棘 等 经 济 植 物 ,尾 矿 库 水 域 进 行 水 产 养 殖 。 规 3 前 我 矿 正 着 手 建 设 年 产 10 万 m 的 工 厂 ,预 计 于 2 001 年 10 月 建 成 投 产 。 2 3 水 资 源 综 合 利 用 划 中 1999～ 2002 年 末 总 计 复 垦 土 地 5819 hm ,其 2 2 中 采 场 固 定 帮 1019 hm 、山 坡 地 20 hm 、尾 矿 坝 坡 2 2 选 矿 生 产 需 用 水 量 通 常 由 3 部 分 构 成 :新 水 、环 水 和 尾 矿 库 回 水 。 由 于 尾 矿 坝 渗 漏 水 、环 水 泵 站 溢 流 水 以 及 尾 矿 事 故 水 难 以 回 收 ,歪 头 山 铁 矿 每 年 有 大 量 水 资 源 流 失 ,也 造 成 了 一 定 程 度 的 尾 矿 污 染 。 为 维 持 选 矿 生 产 补 充 水 的 需 要 ,歪 头 山 铁 矿 年 外 购 618 hm ,上 、下 盘 排 土 场 终 了 安 全 平 台 2112 hm , 全 部 覆 土 、熟 地 并 种 植 经 济 林 木 及 灌 木 。 目 前 规 划 方 案 正 在 逐 步 实 施 ,相 信 数 年 后 废 弃 的 土 地 将 出 现 生 态 农 业 的 勃 勃 生 机 与 活 力 。 3 新 水 1 000 万 m 。 5 　 结 语 针 对 这 种 情 况 ,歪 头 山 铁 矿 进 行 了 技 术 攻 关 ,投 资 600 万 元 建 成 了 选 矿 三 水 平 衡 设 施 ,即 建 设 截 流 坝 及 泵 站 ,将 尾 矿 坝 渗 漏 水 、环 水 泵 站 溢 流 水 以 及 尾 矿 事 故 水 全 部 回 收 ,同 时 利 用 截 流 坝 上 游 巨 大 的 汇 水 面 积 ,在 丰 水 期 截 流 回 收 地 表 迳 流 水 ,一 并 注 入 选 矿 浓 缩 机 中 加 絮 凝 剂 ,产 生 人 造 新 水 。 利 用 环 水 泵 站 2 台 闲 置 水 泵 及 管 路 将 人 造 新 水 注 入 新 水 管 网 , 矿 产 资 源 的 合 理 开 发 、矿 区 生 态 环 境 的 合 理 规 划 是 矿 山 生 产 活 动 必 须 遵 循 的 标 准 。 而 粗 放 式 生 产 后 果 是 破 坏 耕 地 面 积 。 歪 头 山 铁 矿 多 年 来 本 着 生 态 环 境 保 护 也 是 生 产 力 的 原 则 ,进 行 了 有 益 的 实 践 ,取 得 了 可 喜 的 成 果 ,但 是 要 达 到 “ 清 洁 生 产 ”的 最 终 目 标 ,还 必 须 进 行 不 懈 的 努 力 和 探 索 。 (收 稿 日 期 2001205215) 废 7 废