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攀钢兰尖—朱家包包钒钛磁铁矿 地下开采工业指标论证
2019-05-17
工业指标作为矿山经营参数中的一个重要参数,合理确定工业指标,将直接影响矿山 企业的经营效益。分别采用类比法、价格法、方案比较法,与采、选、冶加工方案以及与其相关的矿 体圈定方案和矿产经济模型进行综合分析,推荐了地质上可能、技术上可行、经济上合理的工业指 标
Serial No. 600 April. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 600期 2019 年 4 月第 4 期 攀钢兰尖—朱家包包钒钛磁铁矿 地下开采工业指标论证 李海波 攀钢集团矿业有限公司设计研究院) ( ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 工业指标作为矿山经营参数中的一个重要参数,合理确定工业指标,将直接影响矿山 企业的经营效益。 分别采用类比法、价格法、方案比较法,与采、选、冶加工方案以及与其相关的矿 体圈定方案和矿产经济模型进行综合分析,推荐了地质上可能、技术上可行、经济上合理的工业指 标。 关键词ꢀ 铁矿床ꢀ 工业指标ꢀ 矿体圈定ꢀ 矿产经济模型 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2019. 04. 022 ꢀ ꢀ 攀钢兰尖—朱家包包钒钛磁铁矿矿区包括太阳 隙片理结构面、构造结构面、软弱夹层结构面,露天 境界开采终了边坡高度超过 500 m,属于高陡边坡, 矿区工程地质条件中等。 湾、朱家包包、兰家火山及尖包包 4 个矿段,目前采 用的工业指标是从 1958 年起一直应用的露天开采 指标(边界品位 TFe 15% ,最低工业品位 TFe 20% , 最小可采厚度和夹石剔除厚度 2 m)。 近年来,随着 矿山开采成本大幅提高以及铁矿石市场价格大幅下 降,矿山生产实际中发现目前露天开采指标不适合 地下开采使用。 本研究对该矿地下开采工业指标进 行重新论证。 攀枝花铁矿经过 40 多年的开采,矿石选冶性能 良好,选矿技术先进成熟,对伴生组分的综合利用效 益好,同时对尚难利用的矿石及表外矿的综合利用 已经开展多年,经济效益较好。 2 ꢀ 工业指标确定 2. 1ꢀ 类比法 1 ꢀ 概ꢀ 述 攀枝花钒钛磁铁矿床位于扬子准地台康滇地轴 根 据 《 铁、 锰、 铬 矿 地 质 勘 查 规 范 》 [5] (DZ/ T 0200—2002),一般工业指标取值见表 1 , 中段的攀枝花断裂带上。 矿床赋存于华力西期攀枝 在《矿产资源工业要求手册》(2014 年修订本)中对 [ 1] 花层状辉长岩体中,属晚期岩浆分异矿床 。 矿床 呈似层状、脉状及透镜状,走向 NE,倾向 NW,倾角 一般为 50° ~ 60°。 矿体走向长 1 000 ~ 2 000 m,厚 数 米 至 数 十 米。 矿 体 w ( Fe ) 一 般 为 22% ~ 需选铁矿石一般工业指标的要求也与上述指标一 [ 6] 致 。 根据表 1 以及矿体开采技术条件,本研究确 定的最小可采厚度、夹石剔除厚度均为 2 m。 表 1ꢀ 需选铁矿石一般工业指标 4 0 2% ,w(TiO2 )为 6% ~ 15% ,w(V2 O5 ) 为 0. 15% ~ . 40% 。 最小可采厚度/ m 夹石剔除厚度/ m 边界品位 TFe/ % 最低工业 品位 TFe/ % 坑采 露采 露采 坑采 ≥20(mFe≥15) ≥25(mFe≥20) 2 ~ 4 1 ~ 2 1 ~ 2 1 矿区矿床是以裂隙含水层充水为主的矿床,直 接充水因素为大气降水和基岩裂隙水,未来坑内采 场中的涌水主要来自大气降水,尤其是露天采场塌 陷区的暴雨渗入量,是今后矿山开采的主要危害,矿 2. 2ꢀ 方案法 本研究初步拟定了 3 种工业指标方案,见表 2。 表 2ꢀ 工业指标方案 [ 2-4] 区水文地质条件简单 。 矿区地层岩性、地形地 方案 编号 边界品位 / % 最低工业 品位/ % 最小可采 厚度/ m 夹石剔除 厚度 / m 貌、地质构造较复杂,结构面主要有火成结构面、裂 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 19 20 21 24 25 26 2 2 2 2 2 2 ꢀ ꢀ 李海波(1987—),男,助理工程师,617063 四川省攀枝花市。 8 6 ꢀ ꢀ ꢀ 李海波:攀钢兰尖—朱家包包钒钛磁铁矿地下开采工业指标论证ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 4 月第 4 期 ꢀ 以上述 3 种方案为基础进行圈矿,得出不同指 表 4ꢀ 不同工业指标方案的可利用资源量 标方案的矿体储量、品位等数据,再通过综合技术经 济分析,寻求最佳方案。 攀枝花钒钛磁铁矿矿体规 模较大,产状中缓—较陡,形态结构较简单,矿体全 部被钻孔控制。 采用垂直断面法(剖面法) 估算了 方案 编号 资源量 级别 资源量 / 万 t 平均品位 / % TiO2 V2 O5 TFe 331 332 333 12 262. 56 22 098. 79 7 413. 46 41 774. 80 11 947. 01 19 188. 76 7 771. 42 38 907. 19 11 121. 24 18 134. 29 6 928. 74 36 184. 27 30. 54 10. 73 0. 28 29. 07 11. 28 0. 26 29. 56 11. 41 0. 27 29. 59 11. 14 0. 27 31. 98 12. 08 0. 29 30. 54 11. 53 0. 27 29. 99 11. 68 0. 27 30. 87 11. 73 0. 28 32. 88 11. 78 0. 30 31. 65 11. 90 0. 29 31. 27 12. 01 0. 28 31. 95 11. 88 0. 29 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 矿床的资源储量,结果如表 3 所示。 3 3 3 31+332+333 31 332 33 31+332+333 表 3ꢀ 不同工业指标方案的资源储量估算结果 3 平均品位 / % TiO2 V2 O5 方案 编号 资源量 级别 资源量 / 万 t TFe 3 3 3 3 31 32 33 13 625. 06 31 569. 70 18 533. 64 63 728. 40 13 274. 46 27 412. 51 19 428. 56 60 115. 53 12 356. 93 25 906. 13 17 321. 86 55 584. 92 30. 54 10. 73 0. 28 29. 07 11. 28 0. 26 29. 56 11. 41 0. 27 331 332 333 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 3 3 3 31+332+333 29. 53 11. 2 0. 27 331 332 333 31. 98 12. 08 0. 29 30. 54 11. 53 0. 27 29. 99 11. 68 0. 27 30. 68 11. 70 0. 28 32. 88 11. 78 0. 30 31. 65 11. 90 0. 29 31. 27 12. 01 0. 28 31. 80 11. 91 0. 29 31+332+333 表 5ꢀ 不同工业指标方案的圈入井田内的资源量 平均品位 / % TiO2 V2 O5 方案 编号 资源量 级别 资源量 / 万 t 31+332+333 TFe 331 332 333 3 31 332 33 31+332+333 31 9 810. 05 17 679. 03 5 930. 77 33 419. 84 9 557. 61 15 351. 01 6 217. 14 31 125. 75 8 896. 99 14 507. 43 5 543. 00 28 947. 42 30. 54 10. 73 0. 28 29. 07 11. 28 0. 26 29. 56 11. 41 0. 27 29. 59 11. 14 0. 27 31. 98 12. 08 0. 29 30. 54 11. 53 0. 27 29. 99 11. 68 0. 27 30. 87 11. 73 0. 28 32. 88 11. 78 0. 30 31. 65 11. 90 0. 29 31. 27 12. 01 0. 28 31. 95 11. 88 0. 29 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 3 31+332+333 3 3 3 ꢀ ꢀ 本研究地质储量可靠性系数(331)类资源量取 0% 、(332) 类资源量取 70% 、(333) 类资源量取 0% ,可利用资源量的计算结果见表 4。 3 9 4 ꢀ 332 333 31+332+333 ꢀ 根据资源禀赋特征及开采技术条件,圈入井田 331 332 333 内的资源量按设计利用资源量的 80% 进行计算,结 果见表 5。 ꢀ ꢀ 3 个方案矿石的贫化率和回采率等采矿技术参 31+332+333 数取值如表 6 所示。 表 6ꢀ 不同工业指标方案的主要采矿技术指标 采出矿石 方案 围岩、夹石 开采损失率 矿石贫化率 矿山服务 生产规模 / (万 t/ a) 采出矿石品位/ % TiO 围岩、夹石品位/ % TiO V O 2 5 资源量/ 万 t 编号 混入率/ % / % / % 年限/ a V O TFe 2 2 5 TFe 2 3 3 7 843. 51 5 589. 94 25. 15 9. 47 26. 24 9. 97 0. 23 0. 24 13. 50 5. 12 0. 12 0. 13 27. 59 28. 29 18. 00 18. 00 15. 00 15. 00 33. 79 31. 78 1 120 1 120 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 14. 50 5. 51 33 092. 36 27. 16 10. 10 0. 25 15. 00 5. 58 0. 14 28. 27 18. 00 15. 00 29. 55 1 120 ꢀ ꢀ ꢀ 各方案的主要选矿技术经济指标取值见表 7。 ꢀ 根据攀钢集团矿业有限公司近 7 a 精矿价格的 2. 3ꢀ 价格法 根据方案Ⅱ的各项指标参数,相关参数计算结 果见表 10。 统计,预期的铁精矿含税价按 420 元/ t、钛精矿含税 价按 1 200 元/ t、硫精矿含税价按 400 元/ t 考虑,其 销售收入见表 8。 根据价格法的计算结果可知:攀钢兰尖—朱家 包包钒钛磁铁矿地下开采工业指标为边界品位 TFe 20% 、最低工业品位 TFe 25% 。 ꢀ ꢀ ꢀ 不同工业指标方案的财务指标取值见表 9。 ꢀ 根据上述数据分析可知:攀钢兰尖—朱家包包 3ꢀ 结ꢀ 语 钒钛磁 铁 矿 地 下 开 采 工 业 指 标 为 边 界 品 位 TFe 0% 、最低工业品位 TFe 25% 。 根据类比法、方案法、价格法的计算论证结果, 2 攀钢兰尖—朱家包包钒钛磁铁矿地下开采工业指标 8 7 总第 600 期 现代矿业 2019 年 4 月第 4 期 表 7ꢀ 不同工业指标方案的主要选矿技术指标 入选原矿品位/ % V2 O5 尾矿品位 / % V2 O5 综合产率 / % 综合回收率 / % 硫精矿 V2 O5 钛精矿 选矿厂 生产能力 (万 t/ a) 方案 编号 TiO2 TiO2 铁精矿 (含 V2 O5 ) 铁精矿 (含 V2 O5 ) TFe TFe 钛精矿 硫精矿 / 1 1 1 120 120 120 25. 15 9. 47 26. 24 9. 97 0. 23 0. 24 11. 75 6. 00 12. 00 6. 25 12. 40 6. 50 0. 02 0. 02 0. 03 31. 72 33. 91 35. 48 4. 14 5. 12 4. 67 0. 13 0. 14 0. 14 68. 10 69. 77 70. 55 20. 54 24. 15 20. 17 8. 37 8. 95 9. 37 79. 98 82. 90 83. 30 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 27. 16 10. 10 0. 25 综合选别比/ (t/ t) 精矿品位/ % 钛精矿 铁精矿 (TiO2 ) (V2 O5 ) 精矿年产量/ (万 t/ a) 精矿总产量/ 万 t 钛精矿 硫精矿 方案 编号 硫精矿 (S) 铁精矿 含 V2 O5 ) 铁精矿 (TFe) 钛精矿 硫精矿 铁精矿 钛精矿 硫精矿 铁精矿 ( 3 2 2 . 15 . 95 . 82 24. 15 19. 53 21. 41 788. 15 737. 34 704. 54 54. 00 54. 00 54. 00 47. 00 47. 00 47. 00 0. 58 0. 58 0. 58 33. 00 33. 00 33. 00 355. 26 46. 37 379. 75 57. 34 397. 42 52. 30 1. 42 12 003. 951 566. 72 48. 02 1. 52 12 067. 071 822. 21 48. 27 1. 59 11 742. 491 545. 41 46. 97 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 表 8ꢀ 不同工业指标方案的销售收入 推荐边界品位为 TFe 20% 、 最低工业品位为 TFe 25% ,最小可采厚度、夹石剔除厚度为 2 m。 采用该 工业指标,既能够维持企业正常生产经营,又可满足 资源综合利用需求,从而使矿床资源蕴含的经济价 值得以最大化实现。 方案编号 精矿产品 年销售收入/ 万元 全期销售收入/ 万元 铁精矿 钛精矿 硫精矿 铁精矿 钛精矿 硫精矿 铁精矿 钛精矿 硫精矿 149 210. 79 55 641. 60 568. 42 5 041 660. 39 1 880 065. 50 19 206. 33 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 159 493. 09 68 812. 80 607. 59 5 068 169. 62 2 186 646. 15 19 307. 31 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ [ 1]ꢀ 王ꢀ 昌. 尖山矿区倾斜—急倾斜中厚矿体采场结构参数研究 D]. 昆明:昆明理工大学,2015. 166 916. 73 62 764. 80 635. 87 4 931 846. 39 1 854 495. 63 18 787. 99 [ 2]ꢀ 童ꢀ 鹏,刘鹏飞,赵英俊,等. 磁化率在太和钒钛磁铁矿钻孔岩 芯分析中的应用[J]. 中国矿业,2018(S1):301-306. 表 9ꢀ 不同工业指标方案的主要财务指标 全期利润/ 万元 方案 编号 总投资/ 万元 税前利润 所得税 净利润 提取法定盈余公积金 可供支配的利润 746 540. 96 740 233. 60 734 691. 49 1 978 848. 11 2 586 617. 72 2 492 400. 02 494 712. 03 1 484 136. 08 148 413. 61 1 335 722. 48 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 646 654. 43 623 100. 00 1 939 963. 29 1 869 300. 01 193 996. 33 186 930. 00 1 745 966. 96 1 682 370. 01 年利润 方案 编号 所得税/ 万元 净利润 / 万元 提取法定盈余公积金/ 万元 可供支配的利润 / 万元 投资收益率/ % 投资回收期 / a 税前利润 / 万元 58 565. 13 81 399. 73 84 354. 47 14 641. 28 20 349. 93 21 088. 62 43 923. 85 61 049. 80 63 265. 85 4 392. 38 6 104. 98 6 326. 58 39 531. 46 54 944. 82 56 939. 26 5. 88 8. 25 8. 61 17. 00 12. 13 11. 61 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 表 10ꢀ 工业指标参数 精矿 矿石 综合 采矿 选矿 安全 维简费 折旧费 修理费 管理费 财务费 税费 精矿 企业 品位 贫化率 回收率 综合成本 综合成本 措施费 (原矿) (原矿) (原矿) (原矿) (原矿) (原矿) 综合价格 预期收益 参数 (铁精矿) / % (铁精矿) (原矿) (原矿) (原矿) / (元/ t) / (元/ t) / (元/ t) / (元 / t) / (元/ t) / (元 / t) / (元/ t) (原矿) / % / % / (元/ t) / (元 / t) / (元/ t) / (元/ t) 5 4 15 69. 77 55 40. 77 5 3 4 2 0. 5 1 20. 44 602. 81 30. 66 取值 [ [ [ 3]ꢀ 李潇雨,周满赓,王ꢀ 婧,等. 攀西钒钛磁铁矿铬元素工艺矿物 学研究[J]. 中国矿业,2016,25(11):144-151. 地质勘查规范[S]. 北京:中国标准出版社,2003. [6]ꢀ 《矿产资源工业要求手册》 编委会. 矿产资源工业要求手册 (2014 年修订本)[M]. 北京:地质出版社,2014. 4]ꢀ 李俊翰,孙ꢀ 宁,罗金华. 攀西某钒钛磁铁矿的物质组成与结 构特征研究[J]. 钢铁钒钛,2016,37(5):70-75. ( 收稿日期 2018-10-15ꢀ 责任编辑ꢀ 王小兵) 5]ꢀ 中华人民共和国国土资源部. DZ/ T 0200—2002ꢀ 铁、锰、铬矿 8 8
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