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本钢歪头山铁矿资源综合利用战略及实践
2011-08-10
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。
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
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