线上期刊服务咨询,发表咨询:400-808-1701 订阅咨询:400-808-1721

铁矿采矿方法8篇

时间:2023-09-25 11:19:04

铁矿采矿方法

铁矿采矿方法篇1

关键词:铁矿;开采方法;构成要素

中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)32-01-01

一、工程概况

敦德铁矿矿区位于和静县西北40°方向,行政区划隶属和静县管辖。敦德铁矿矿区由多个矿体组成,主要为4号矿体,矿体总体走向均为北东---南西向,矿区铁矿体在地表可见露头三处,分布于矿区西部及中部,长约53~70m左右,宽8~20m,矿体倾角较陡,属于急倾斜矿体。现普查工作主要针对Fe4号铁矿,并施工了深部勘探工程,故本文主要针对Fe4号铁矿进行开采方法及设备选型的研究。

Fe4号矿体分布于7~10勘探线之间,倾角55°~75°,倾向13~53°之间。Fe4号矿体最大厚度90m,最小3.3m,平均72.3m。矿体围岩主要是灰绿色凝灰岩、硅化凝灰岩、晶屑凝灰岩、安山质凝灰岩,矿体与围岩界线明显,矿体中常见围岩夹层。矿石和围岩硬度较坚硬,断裂构造对矿体和围岩破坏不大。

二、采矿方法的选择

2.1、采矿方法选择的原则

(1)选取的采矿方法必须与矿体的赋存条件相适应,与生产规模相适应;

(2)选取的采矿方法的采准、回采、出矿作业必须与采矿设备机械化、高效化相适应;

(3)选取的采矿方法必须有利于矿石回收和减少废石混入;

(4)选取的采矿方法必须结构简单,采准工作量小,作业安全。

2.2、采矿方法的确定

基于上述原则,根据敦德铁矿矿体赋存条件及产状特点,可行的采矿方法有无底柱分段崩落法、分段空场法。与无底柱分段崩落法相比,分段空场法采准工程量大,回采作业分两步进行,先采矿房,后采矿柱,工序复杂,其中矿柱矿量占阶段矿量30%~40%,回收率低,只有50%~60%,而且矿柱回收在技术上和操作上难度大。

无底柱分段崩落采矿方法是目前国内外大中型坑内矿应用最广泛的一种采矿方法,如梅山铁矿、张家洼铁矿、镜铁山铁矿、程潮铁矿、板石沟铁矿、杏山铁矿、罗河铁矿、北铭河铁矿等都采用这种采矿方法。我国80%的地下矿都采用无底柱分段崩落法。无底柱分段崩落采矿方法具有矿块结构和回采工艺简单,作业安全,可以实现设备机械化、高效化,确保矿山规模实现的优点,缺点是回采进路通风效果差。

敦德铁矿井下开采最终推荐采用无底柱分段崩落采矿方法进行矿石回采。

2.3、采矿方法的构成要素

目前世界坑内采矿业发展趋势是设备大型化、高效化、自动化、结构参数大型化,以提高劳动生产率,并进行加大分段高度和进路间距的生产尝试,效果明显。如梅山铁矿的采场结构参数为15m×20m(分段高×进路间距),程潮铁矿为17.5m×15m,杏山铁矿为15m×20m,眼前山铁矿为18m×20m,弓长岭井下铁矿为15m×20m,镜铁山铁矿为15m×18m。

影响分段高度主要有两个方面,一是凿岩设备有效钻进深度,二是矿体厚度和倾角。在满足凿岩设备要求的前提下,加大分段高度,可以减少采准工程量,提高爆破量,充分发挥采矿设备效率。

敦德铁矿3788m以上矿体倾角陡,厚度大,平均达到72.3m,适于加大分段高度,而引进的进口凿岩台车,钻孔深度可达38m。根据梅山铁矿的生产实践证实,加大无底柱分段高度和进路间距是有利的,15.5m与10m分段高度相比,可减少采准工程量35%。

基于上述,根据敦德铁矿矿体赋存条件,采用无底柱分段崩落采矿方法。当矿体厚度大于20m时,垂直走向布置进路,小于20m时沿走向布置进路。进路联络巷距矿体下盘10m左右,溜井距进路联络巷9m左右。

3788m~3912m之间矿体厚度较大,结合矿体赋存条件,采用垂直矿体走向布置进路方式。矿块构成要素为:分段高度15.5m,进路间距18m,每5~6条进路构成一个矿块,每个矿块布置一条矿石溜井,每两个矿块布置一条岩石溜井,另外,在每个分段矿体下盘脉外8~10m处布置一条脉外联络道,把所有进路、溜井和天井连接起来,作为出矿、通风、设备的联络通道,采区斜坡道亦与每个分段的脉外联络道相通。千吨采准比为3.6m/kt,矿石回收率85%,废石混入率17%。全矿平均地质品位TFe38.50%,Zn平均含量1.21%;围岩夹石品位:TFe平均品位3.88%,Zn平均含量0.32%;采出矿石品位为TFe:32.61%,Zn:1.06%。

对敦德铁矿3788m~3568m水平之间矿体开采,可根据进一步地质勘探情况进行采矿方法参数的优化,对新的地质情况提出更加合理的矿块构成要素。敦

三、回采工作的选择

3.1、凿岩爆破工作

德铁矿3788m水平以上矿体采用无底柱分段崩落法,矿山一期年生产矿石最大300万t,二期年生产矿石500万t。依据采矿结构参数,回采凿岩设备采用阿特拉斯生产Simba1354凿岩台车。该凿岩台车配备COP1838HE凿岩机,钎头直径Φ76mm,钻孔直径Φ78mm,凿岩效率考虑高山矿床开采适当降低为4.5万m/台.a。

在回采进路中炮孔按扇形布置,最小抵抗线1.4~1.6m,孔底距1.5~2.0m,边孔角50°~60°,炮孔排距1.4~1.6m,每米炮孔崩矿量9t。装药爆破采用BQF-100型装药器。回采爆破每天白班班末进行,爆破时要做好警戒,严格按规定时间进行,爆破后要加强工作面的通风,以保证安全生产。

一期(300万t/a)设备:每班所需凿岩米数:3066.7/9×1.1=374.8m/班;每年所需凿岩量:374.8m/班×3×300=33.74万m;所需凿岩机数:33.74/4.5=7.49台,取8台。

二期(500万t/a)设备:每班所需凿岩米数:5111.11/9×1.1=624.7m/班;每年所需凿岩量:624.7m/班×3×300=56.22万m;所需凿岩机数:56.22/4.5=12.5台,取13台。

3.2、出矿工作

为保证一期300万t/a、二期500万t/a矿石规模的实现,本次回采出矿设备采用LH514E电动铲运机(6m3)电动铲运机和LH514柴油铲运机,铲运机台年效率取56万t。LH514柴油铲运机一方面做为回采设备使用,另一方面做为电动铲运机牵引设备使用。

一期需用铲运机台数计算:276万t/a÷56万t/台・a=4.9台,取5台。二期需用铲运机台数计算:460万t/a÷56万t/台・a=8.2台,取9台。

3.3、主要设备

3788m以上矿体一期设备主要回采设备如下:8台Simba1354凿岩台车;5台LH514E电动铲运机;1台LH514柴油铲运机;3台BQF-100装药器,其中1台备用;20台JK58-1No4.5局扇,其中5台备用。

二期设备主要回采设备如下:13台Simba1354凿岩台车;9台LH514E电动铲运机;1台LH514柴油铲运机;3台BQF-100装药器;其中1台备用;32台JK58-1No4.5局扇,其中8台备用。

四、结束语

铁矿采矿方法篇2

关键词:磁铁矿山;回采率;具体措施

中图分类号:C35文献标识码: A

通过对磁铁矿山的实际生产过程了解后发现,磁铁矿山在开采过程中,必须要对地质因素和采矿方法引起足够的重视,要正确分析地质因素和采矿方法与矿石损失贫化的关系,减小矿石损失贫化,提高磁铁矿山的回采率。对于磁铁矿山的开采来讲,回采率是磁铁矿山开采的重要生产指标,回采率的高低关系到磁铁矿山的整体开采效益和开采效果。因此,我们应正确认识磁铁矿山回采率问题,结合磁铁矿山的具体生产情况和实际影响因素,全面提高磁铁矿山的回采率。

一、 磁铁矿山地质因素、采矿方法与损失贫化的关系

1. 地质因素的影响

影响因素较多,如矿体的产状、品位分布、断层大小及密度、开采深度、围岩性质等,对于一个矿山来说,可以分中段(水平),按矿体(可采场)为前提,列出上述地质因素,从已获得相应的贫化损失率值中剔除因经营、决策造成不合理的贫化损失部分,然后用统计的方法求地质因素与贫化、损失之间的相互关系。这就在一定程度上(由相关系数大小决定)反映了地质因素与贫化损失的函数关系,从而可用来作后续开采中确定贫损指标的依据之一。

2. 采矿石方法与损失贫化率相关

根据境内地下磁铁矿山损失贫化指标统计空场采矿法矿石损失率一般为15%~25%,贫化率约为10%,留矿法的矿山矿石损失率为3.5%~19%,贫化率为6%~28%,崩落法的矿山矿石损失率为15%~30%,贫化率为10%~30%,削壁充填法的矿山矿石损失率5%~10%,贫化率10%~20%,这些数据虽然包括了不合理的贫化损失部分(主要指一些磁铁经营、决策、管理明显有误而带来的),但还是说明了不同的采矿方法,矿石的损失贫化是不相同的,一般来说,削壁充填法矿石的损失,贫化较低。

基于以上分析,磁铁矿山的损失贫化主要和地质因素与采矿方法有关,为了保证磁铁矿山的采收率得到持续提高,降低矿石在开采过程中的损失贫化,我们应正确分析地质因素和采矿方法的影响,努力提高磁铁矿山的回采率,满足磁铁矿山的实际开采需要。

二、 磁铁矿山提高回采率的具体措施分析

从目前磁铁矿山的实际开采来看,要想消除地质因素和采矿方法的不利影响,提高磁铁矿山的回采率,就要采取以下措施:

1. 加强地质勘探,矿体圈定和储量计算

为了保证磁铁矿山的回采率能够得到持续提高,应在磁铁矿山的开采过程中,增加地质勘探手段,可以采用航空勘探、地球物理勘探等多种手段,提高对磁铁矿山的了解,以及增加对磁铁矿山中矿藏种类的认识。通过采取多种地质勘探手段,能够有效圈定磁铁矿山的矿体资源。同时,还应该对圈定的矿体资源的储量进行计算,达到全面掌握磁铁矿山矿藏蕴藏量的目的。

2. 合理选择采矿方法

在目前的磁铁矿山的开采过程中,采矿方法的选择十分关键,选对了采矿方法不但能够提高采矿效率,还能够降低矿石贫化,提高磁铁矿山的整体采收率。目前来看,采矿方法主要可以采用中段式留矿崩落法,解决了原来中段采矿法中块度大,废石从大块间隙混入的缺点。还可以采用削壁法充填法,整个矿体自上而下回采。将矿体周边围岩削壁充填,作为上分层回采的工作底板,矿石回采率在90%以上,

3. 提高采矿工程的设计和施工质量

在磁铁矿山的开采过程中,需要配套的采矿工程辅助才能保证磁铁矿山的有效开采。要想提高磁铁矿山的回采率,就要从提高采矿工程的设计和施工质量入手,全面提升采矿工程设计和施工的合理性,认真做好采矿工程的设计和施工工作,保证采矿工程的设计和施工满足实际需要,达到保障磁铁矿山有效开采的目的。基于这一认识,在磁铁矿山开采过程中,应不断提高采矿工程的设计和施工质量。

4. 放矿控制

在磁铁矿山的开采过程中,放矿工序是决定矿石贫化的重要因素。磁铁矿山在开采中,放矿的范围和规模是控制的重点,控制好了放矿的范围和规模,可以有效提高磁铁矿体的采收率,避免更多的岩石混入矿体中。同时,做好放矿控制,还有利于减少磁铁矿石的贫化,有利于全面提高磁铁矿山的回采率。因此,为了有效提高磁铁矿山的回采率,应重视放矿控制的作用,认真做好放矿控制工作。

5. 矿山企业应搞好技术改造

在磁铁矿山的开采过程中,开采技术是提高回采率的关键。基于这种认识,在磁铁矿山的开采过程中,应认真做好技术改造工作,应充分认识到技术改造的必要性,并积极引入先进的采矿技术,保证磁铁矿山的开采技术改造能够取得积极效果,达到提高回采率的目的。目前来看,矿上企业在技术改造过程中,不但要从技术层面进行全面创新,还要考虑成本因素、环境因素等多种因素,保证技术改造的有效性。

6. 地压控制监测研究

为了保证磁铁矿山的开采既能满足安全要求,又能达到有效开采的目的,应对磁铁矿山的地压进行准确监测。目前来看,在对磁铁矿山的地压监测中,不但要进行局部重点监测,还要进行矿山整体监测,从根本上保证磁铁矿山的地压满足实际需求,提高对磁铁矿山地压的掌握。从磁铁矿山的实际生产来看,地压控制监测对提高回采率有着现实的影响,是提高回采率的有力保证。

7. 积极开展资源综合利用研究

目前磁铁矿山中除了主要的矿产之外,都存在伴生矿,如何实现对伴生矿的勘探和开采,成为了磁铁矿山生产中的重要内容。在研究磁铁矿山的回采率问题时,提高伴生矿的采收率也成为了保证磁铁矿山回采率满足要求的重要指标。基于这一认识,在磁铁矿山的开采过程中,应利用现有开采方法,积极开展资源综合利用研究,提高磁铁矿山伴生矿的开采,促进磁铁矿山的发展。

三、 结论

通过本文的分析可知,在磁铁矿山的开采过程中,回采率是影响磁铁矿山开采有效性的重要因素之一,为了保证磁铁矿山的回采率满足要求,应重点做好地质勘探,矿体圈定和储量计算、合理选择采矿方法、提高采矿工程的设计和施工质量、放矿控制、地压控制监测研究、技术改造、地压控制监测研究和资源综合利用研究,提高磁铁矿山的整体开采效果。

参考文献:

1.谢开维,何哲祥;张马屯铁矿全尾砂胶结充填的试验研究[J];矿业研究与开发;1998年04期。

铁矿采矿方法篇3

关键词:铁矿;开采技术;环境保护;钢铁行业;矿产类型;露天开采;地下开采

中图分类号:TF521 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)27-0118-03

1 概述

我国的铁矿资源十分丰富,但是铁矿石市场却呈现出供不应求的现象,对外依赖程度较高,严重危及了我国钢铁行业的安全。而且,有些矿产由于开采技术的限制,不能进行开采利用。为了保障矿产资源的国内供给需求,我们必须大力发展铁矿的开采技术,用我国有限的铁矿产资源来弥补铁钢工业的资源空缺。

2 我国铁矿矿产资源现状

2.1 我国铁矿的主要矿产类型

我国的铁矿矿床基本可以分为沉积变质型矿床、岩浆型矿床、接触交代热液型矿床等,每个矿床都有着不同的分布特点,需要根据具体的矿床类型采用不同的开采技术。沉积变质型铁矿,以鞍山式铁矿为主,主要分布于华北地区。接触交代热液型铁矿,主要分布在我国的东部地区,其主要矿物以磁铁矿为主。在我国已经查明的铁矿储量中,以接触交代热液型最多,其次就是沉积变质型。沉积变质型和岩浆型的矿产品位较低,多属于贫矿,这也

是我国矿产资源储量虽然丰富但是原料缺乏的原因。

2.2 我国铁矿的主要矿石类型

通常情况下,根据铁矿石中含铁矿物的不同,可以将铁矿石分为不同的类型,如磁铁矿石、凌铁矿石、褐铁矿石等。在不同的铁矿矿石中全铁品位是不同的,磁铁矿的品位较低。磁铁矿是我国铁矿石的主要类型,这就决定了我国铁矿的总体资源较为贫乏。

3 铁矿矿产开采技术

我国铁矿开采的方式分为露天和地下两大类别,在1957年以前我国的铁矿开采以地下开采为主,但是随着我国采矿事业的发展和勘探技术的提高,到20世纪90年代的时候铁矿的开采方式就转变为以露天开采为主。

3.1 露天开采

露天开采是指从敞露地表的采矿场开采出铁矿物的开采方式,其具体步骤主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土四个环节。这四项工作的具体操作程度以及它们之间的相互配合,是露天开采铁矿的关键。

3.1.1 露天开采主要的四种开采方式。在遇到露天铁矿的开采剥离量不大的时候,尤其是在露天矿初期开采的时候,通常采用一次剥离的方式,称作不分期的开采方式。海南铁矿就是采用的这种开采方式。

在处理开采面积较大,矿物储量多,剥离量大的铁矿矿产的时候,我们通常会采用陡帮分离的开采方式,进行分期剥离和集中扩帮来分期开采。尤其是在初期开采时候遇到剥离量较大的铁矿,要采取该种方式。大冶铁矿东露天矿就是采取的这种开采方式。

如果露天铁矿矿产的初期开采剥离量较大,我们通常会采用陡剥离帮,不断的扩帮和离帮,逐渐的达到最终境界的开采方式。这种方式跟分期开采的最大区别就在于其连续扩帮,无法划分出分期。不同开采方式根据具体矿产分布情况相组合,而形成的综合开采方式。

我国露天开采的采矿工艺,曾经长期采用全境推进、宽台阶的缓帮开采方式。但是现在的露天开采方式中最主要的就是陡帮开采方式,该方式有其自身的优点和科技先进性。

3.1.2 陡帮开采方式。由于长期以来的缓帮开采方式铁矿矿石成本高,铁矿矿产开采初期的投资高,所以必须要把帮的破角加大,采用陡帮开采方式。陡帮开采方式是指露天开采形成陡剥岩帮的开采方式,其中帮的跛角的构成因素是该项技术的关键,陡帮开采中一般坡角度数控制在15°~25°。陡帮开采方式实际上是加大角度的采剥工艺,是为了降低成本、节省投资和平衡生产采剥的比例而得到的开采方式。

陡帮开采的技术条件主要有以下几个:在拥有一定采矿技术和采矿设备的情况下,尽量减小工作平盘的宽度;在正常生产采矿的条件下,减小平盘的数量;在采矿成产工艺正常、不能减少平盘数量的情况下,提高不工作平盘的数量,减小其平盘的宽度;在铁矿矿产规模正常的情况下,扩大生产作业线的长度,降低水平推进的速度,提高采矿的进展速度;通过提高采矿设备的生产能力或者使用大型的生产设备,也可以进行陡帮开采。陡帮开采的具体进行方式有很多种,主要的就是组合台阶、横采横扩采剥法和尾随式开采方法。陡帮开采主要的使用条件如下:埋藏较深、储量大、开采时间长的矿产;露天矿产中,上部资源少,下部储量大的矿床;台阶多、境界较大、矿体厚的露天矿;前期投资少、需要剥岩较少的矿山。

3.2 地下开采

地下开采是指从地下铁矿矿产的矿块中采出矿石的工艺,地下开采主要包括矿床开拓、采准、切割、回采四个具体步骤。

3.2.1 地下开采主要的三种开采方式。铁矿矿产的地下开采法的分类也很多,通常可以分为以下三类:自然支护采矿法。主要是依赖周围岩石本身的稳固性和矿柱的支撑能力来支撑回采过程中形成的采矿空区,这种回采方式较为简单,便于机械操作,采矿的成本也较低。但是由于这种方式需要保留大量的矿柱,造成铁矿石的回采率较低。人工支护采矿法。该方法主要依赖充填的方式来维护采空区域,适用于周围岩体不稳定的铁矿矿产。人工支护采矿法的优点是适应性强,回采率高,作业安全,但是工艺较为复杂,成本高。崩落采矿法。这种开采技术采用的是随着开采工作面的不断进行,有顺序的崩落周围岩体来填充采空区的方式。适用于地表允许坍塌的铁矿矿产。无底柱的分段崩落法,是我国现在铁矿地下开采中最主要的方法。

3.2.2 无底柱分段崩落法。对于铁矿产地下矿的开采,具体采用什么方式要根据矿产的情况而定,每个采矿技术都有其最佳使用条件。无底柱分段崩落法的使用条件为:地表和围岩允许崩落;铁矿石中等以上稳固;铁矿石矿体急倾斜厚;铁矿石中需要剔除夹石。

每个开采技术其本身都有完善和不完善的一面,无底柱分段崩落采矿法,跟其他的方法相比,也同样如此。无底柱分段崩落法的优点:安全性好;结构简单,回采工艺简单;适用高效无轨设备、机械化程度高;可以实现铁矿石的分级出矿。无底柱分段崩落法的缺点:回采通道的通风困难;铁矿石的损失贫化大;开采强度没有柱高。

任何一个技术都是需要不断改进和不断的完善的,对于无底柱分段崩落法的缺点,我认为应该做以下的完善。在具体的采矿实践中主要应该做好以下几个方面:要加强通道的支护。保持通道的稳定安全是该法运用的重要前提,而且在开采矿产的时候还要根据铁矿的具体岩层特征,决定使用光面爆破、缩短通道存续时间长等多种方式来维护通道的稳定性。要扩大炮孔的直径。炮孔的变形问题也是无底柱分段崩落法的一个重要技术难题,金山店铁矿、大冶铁矿的尖林山采区原来所用的都是直径50~60mm的中孔,结果出现了很严重的错孔现象,无法进行正常的爆破。炮孔的扩大,大大减少了炮孔的错堵现象,提高了爆破效果。

4 结语

我们在选用铁矿矿产的采矿方法时应综合分析矿床的地质条件、技术条件和经济条件,以达到安全、经济、高效和优质的兼顾。根据不同铁矿矿产的条件,提出几种备选方案,然后进行综合评价,选出最优方案,再进行正式使用。无论是露天开采还是地下开采都有其本身的优越性,每个开采技术都各有千秋,只有符合矿产自身条件的技术才能发挥重大的作用,实现预期效果。

参考文献

[1] 关晓锋,李如忠,黄佳强,尹芝足.中国露天铁矿开采发展趋势展望[J].现代矿业,2012,(6).

铁矿采矿方法篇4

>> 呼和浩特市地区超贫磁铁矿资源的特征、利用现状及勘查开发建议 承德市超贫(钒钛)磁铁矿的综合利用分析 超贫钒钛磁铁矿综合回收铁钛试验研究 超贫钒钛磁铁矿预选工艺流程试验研究及推广前景 浅谈钒钛磁铁矿的综合利用 承德地区超贫钒钛磁铁矿矿石特征 浅议滦平县铁马矿区超贫钒钛磁铁矿地球物理特征 攀枝花钒钛磁铁矿资源综合利用方向的思考 河北省承德县头沟—三家一带超贫钒钛磁铁矿矿床地质特征 超贫磁铁矿选矿研究 钒钛磁铁矿直接还原工艺探讨 攀西地区钒钛磁铁矿选矿试验分析及工艺研究 会理石头沟钒钛磁铁矿床地质特征及找矿前景 浅析广东霞岚钒钛磁铁矿矿区的矿床成因类型 内蒙古呼和浩特市地区超贫磁铁矿资源特征 哈业胡同超贫磁铁矿矿石加工技术性能的研究 基于3DMine的某超贫磁铁矿三维建模研究 超贫磁铁矿的地质特征与找矿模式 红格南矿区钒钛磁铁矿选铁尾矿选钛试验研究 高精度磁测在四川某钒钛磁铁矿中的应用 常见问题解答 当前所在位置:"等矿床,后者有红格、新街HYPERLINK"http:///view/1106895.htm"等矿床。总的来说,两种类型的地质特征基本相同,前者相当于后者的基性岩相带部分的特征,后者除铁、钛、钒外,伴生的铬、钴、镍和铂族组分含量较高,因而综合利用价值更大。 钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源,而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份,具有很高的综合利用价值。在这样的背景下, 我国铁矿资源的开发利用出现了一种新的类型——超贫钒钛磁铁矿, 主要分布在我国河北承德、赤峰宁城、辽宁北票等地区, 超贫钒钛磁铁矿规模巨大, 为含磁铁矿的基性、超基性岩浆岩侵入体, 承德地区共出露大小超贫钒钛磁铁矿成矿岩体、岩株磁性异常区近180 个, 为岩体型矿化, 矿体厚大。

2 钛矿的生产及市场情况分析

我国的钛矿采选非常分散, 据不完全统计, 有80多家经营钛矿的采选厂, 每年只生产约7×105t~8×105t 钛精矿。现在造成钛矿分散经营的原因, 一是体制问题, 另一个原因是没有发现大型钛砂矿床,不便于集中开采。这种钛矿分散经营状况,对钛和钛白生产的大型化是不利的。

目前国内市场对钛矿的需求量约5×105t(以矿中TiO2计),因为国内天然金红石生产量很少, 全部用钛铁矿约需1×106t。国内年产钛铁矿精矿约为8×105t,在钛白生产大幅度增产的情况下,已发生过供不应求的局面,从澳大利亚进口天然金红石和钛铁矿,也从越南和朝鲜进口钛铁矿。

3 钒钛磁铁矿综合回收现状分析

3.1 现行流程只实现了铁、钒和钛的回收,其它有益元素如:镓、钪和锌等未实现回收,造成了资源的浪费。经分析高炉烟筒灰中含有锌,含量已达到回收利用的价值,有些企业未对该废资源进行回收,采用外卖方式消耗掉; 经检测生产钛白粉所产生的废酸中含钪,也达到了富集回收的价值,现行工艺也未对该有益元素进行回收。

3.2 铁和钒得到了大部分的回收,钛的回收率偏低。采用高炉冶炼钒钛磁铁矿,铁和钒大部分还原进入铁相,形成含钒铁水,最终从钢碴中提钒的技术已比较成熟。钛绝大部分以TiO2的形式留存于高炉渣中,由于高炉渣中TiO2含量偏低仅为22%左右,并且高炉渣中含钛物相多且分散、粒度细小,从高炉渣中回收该部分钛存在较大的技术难度。目前,从高炉渣中提取回收钛的技术大致可分为三种,一是传统的酸浸流程,可采用废酸或低浓度进行处理,用于制取富钛料或钛白粉,由于生产成本和产品质量问题导致该技术路线未实现产业化;二是“高温炭化,低温氯化”处理工艺,以高钛型高炉渣为原料,采用火法冶金处理方法,在高温下首先进行高炉渣的炭化,将其中的TiO2转变为TiC 和TiN,然后在较低温度下氯化,将TiC 和TiN 转变为TiC14,通过进一步的精制,获得氯化法钛白的优质原料。三是高炉渣“再冶再选”工艺技术,针对高炉渣中含钛物相多且分散、粒度细小的特点,通过冶金方法促进高炉渣中的钙钛矿长大,然后通过选矿方法选出其中的钛,达到钛富集的目的。

3.3 硫钴精矿进行深度开发不足。副产品硫钴精矿可作为制取硫酸和提炼钴、镍、铜等有色金属原料,还可以作搪瓷密着剂,比纯氧化钴镍搪瓷密着剂的成本低40%。目前产品因销路不畅,暂时没有回收利用,作为尾矿丢掉。

3.4 钛精矿主要用于硫酸法钛白的生产,对环境污染较重。

3.5 该钛精矿目前主要用于硫酸法生产钛白粉, 每生产1t钛白约产生浓度为20%左右的废酸6~8t, 副产7 水硫酸亚铁2.5~4t。废物(硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性废液)排放量大,废酸的排放对环境造成有较大污染,在一定程度上限制了硫酸法钛白的健康发展[6]。为了减少硫酸法对环境的污染, 科技人员采用还原法对钛精矿进行富集生产高钛渣, 由于攀枝花钛精矿中MgO+CaO 含量达7%左右,使得高钛渣中TiO2的品位达不到沸腾氯化制备TiCl4的要求,限制了攀枝花钛精矿在氯化法钛白中的应用。

3.6 未对选钛尾矿中有价元素进行回收。企业钒钛磁铁矿中含有丰富的钪,选矿过程中分别富集在钛精矿和电选尾矿的辉石中,含钪分别达101.0g/t和128.0g/t。由于钛尾矿含钪品位低,其所属的辉石是一种性质极其稳定的硅酸盐结构,与锆英石类同。如何较好地利用钪资源成了难题。

4 钒钛磁铁矿开发与利用分析

4.1 超贫磁铁矿采选生产能力

超贫磁铁矿的开发利用通过磁法选矿工艺, 回收岩体中磁性铁组分, 选出的铁精矿品位TFe 63%左右, 选矿比8~20。由于该类含铁岩石易采、易碎、易磨、易选, 采选生产成本较低, 取得了较好的经济效益。

4.2 超贫磁铁矿的开采方式

目前已生产的各种成因类型的超贫磁铁矿山全部为露天开采, 而且多为山坡露天开采。开采深度一般未超过50m, 少数建矿较早、开采强度较大的基性-超基性岩型超贫磁铁矿矿山开采的最大深度达到了50m以上。沉积变质型超贫磁铁矿床的开采深度, 受含矿层位的厚度、产状、风化深度及其它开采技术条件的制约, 开采深度一般未超过30m。正规设计开采的超贫磁铁矿生产矿山, 其露天采场的结构要素包括: 阶段高度一般为10m, 最大为30m; 设计开采最低标高以开采范围内最低侵蚀基准面为限; 最终坡面角一般小于70°;最终边坡角一般小于50°, 个别达60°;安全平台宽度一般为3~5m, 最大为10m。

4.3 超贫磁铁矿选矿

(1) 选矿技术条件及选矿技术指标。超贫磁铁矿选矿全部采用磁法选矿方法。由于其含有较低的磁性矿物(mFe在4-8%左右),要求其较传统的磁铁矿有较高的选矿回收率。不同成因类型的超贫磁铁矿其选矿技术条件不同, 根据矿石性质、磁铁矿物结晶粒度及其与脉石矿物的结构形式, 选择不同的磨矿粒度指标。基性、超基性岩型超贫磁铁矿, 磁铁矿物一般结晶粒度较小, 要求磨矿粒度较细, 其磨矿粒度一般-200目为70%~80%, 铁精矿品位可选至TFe 65% , 磁性铁选矿回收率可达80%以上。沉积变质型超贫磁铁矿磁铁矿物一般结晶粒度较大, 其磨矿粒度一般-200目为60%~70% , 铁精矿品位可达TFe 65%以上, 磁性铁选矿回收率可达85%以上。

(2) 选矿工艺流程。选矿工艺流程为: 原矿破碎磨矿磁选,超基性岩型超贫磁铁矿多采用两段破碎、两段磨矿、三段或四段磁选工艺。超基性岩型超贫磁铁矿多采用两段破碎、两段磨矿、两段或三段磁选工艺。沉积变质岩型超贫磁铁矿一般采用一段破碎、一段干磁选、一段磨矿、两段湿式磁选工艺。其选出的精矿品位均可达TFe65%左右。

总结:铁矿开发利用是国民经济和社会发展的支柱产业。超贫钒钛磁铁矿是我国铁矿地质找矿和开发利用的历史性突破, 是合理开发利用贫矿资源的成功典范, 对我国都具有战略意义。在目前的铁矿市场条件下, 铁矿市场有需求, 超贫钒钛磁铁矿资源存在着巨大的开发潜力, 强化超贫钒钛磁铁矿的开发利用, 将为我国经济社会发展带来一个良好的发展机遇, 为提高我国铁矿资源的供应保障做出重要贡献。

参考文献:

[1]马建民、陈从喜.我国铁矿资源开发利用的新类型———承德超贫钒钛磁铁矿.中国金属通报2007年.20

铁矿采矿方法篇5

关键词:铁矿采矿;工艺技术;探索

由于矿山中含有大量的金属物质,而铁矿又是在日常作业中,最常遇到的矿山,因此对于铁矿采矿工艺技术的探讨则显得十分重要和必然,遇到地质条件复杂、含硫量高或者曾经历过开采等问题后,我们要结合实际情况,探究出更加完整和系统的采矿工艺。

1.铁矿采矿中可能出现的问题

位于新疆哈密的阿拉塔格铁矿于1997建设,到2005年末,已经有了完整系统的开拓运输和通风功能,为了协调开矿工程,又开采了4条竖井,随着矿体的坡角逐渐变缓,矿山的厚度也慢慢变薄,开采工程量也逐渐变大,为了保证开采施工的顺利进行,不得不放弃一直使用的浅孔留矿法,这在一定程度上就造成了开采成本的增高。随着采矿技术的不断发展,人们在采矿的同时,会对矿区环境造成程度不一的破坏,一般会表现在破坏了矿区山体地质构造的完整性,使矿区的空气中颗粒粉尘和灰尘变多,破坏地表植被等,因此采取科学高效的铁矿采矿工艺是对现如今采矿业提出的必然要求。

2.铁矿采矿中的工艺流程

2.1.尽可能采用充填技术

我国采矿工艺中对于倾坡或者坡度较缓的矿山坡,常采用的有房柱法和分段空场等方法,为了实现采矿的高度机械化,我们常采用的是无轨化的开采模式,为了达到在有限的铁矿开采资源中获取到更多的回报,对该类矿体无论采取何种采矿方法都需要达到生产能力高、安全程度高和采矿功效高等要求,多采用容易掌握、施工简单的采矿方法,对于坡度较小的铁矿矿山,我们往往建议采取爆力运搬后一次充填法,这样既能降低采切比和采矿成本,还能在较短的时间内完成作业。

在现代的铁矿采矿工艺中,充填采矿也克服了传统采矿工艺中土地资源受到破坏、固体矿山垃圾随意堆放等缺点。在科学发展观的指导下,清洁生产也成了采矿业中的重要战略举措,而绿色采矿模式正是极大程度上地减少了废旧材料的生产,提高了资源的综合利用率,不仅能够保护周边环境,还能为铁矿的开采提供全面、系统的技术指导。在绿色采矿模式中,需要采矿企业将矿区环境和经济因素结合起来,用科学发展的态度对待采矿作业。而在绿色采矿模式中,对于矿山的固定废料充填采矿是其支撑技术,它具有消除引起地表下沉和改善矿区环境的功效,还能在一定程度上降低固体废料的排放率,能够适应地形复杂的矿区作业条件。而充填采矿技术能够将大量的开采废料埋在地下,既能让矿产资源得到合理的利用,还能降低铁矿开采对环境造成的危害;利用充填技术,能够快速地支撑采矿空区的围岩,防止产生大幅度的位移,提高其稳固效果,发生坍塌等危害活动,还能在一定程度上扩大铁矿开采的范围,对于水下和建筑下的铁矿石的资源进行深层次的开采。胶结充填的采矿技术利用范围比较广泛,像一些复合矿体采用该类采矿法,不仅能够保护矿区综合环境,还能极大程度地提高出矿品位和对矿石的回收。为一些地形复杂的矿区提供了强有力的技术支撑。对于一些露天的铁矿开采,更应该采用这种充填采矿的工艺技术,提倡废料不出矿井,尽量使用条带开采等减轻地标沉降的开采技术,在选择矿井时,我们应充分地考虑如何最大限度的提高铁矿石的利用率,并对一些共生资源做到合理有效的使用。对于废旧的石场和露天坑,在综合土壤结构和地形后,要采取建设生物工程等相关措施,对该铁矿区进行稳固处理。

2.2.引用GPS智能调度模式等高科技技术

科技发展给各领域、各行业都带来了巨大的收益,对于铁矿石开采,北京速力科技有限公司开发的GPS职能调度集成系统在铁矿石的开采中得到了应用,并产生较好的回馈,该系统是由三个方面同时构成的,主要是用来对卡车、电铲等采矿设备的位置和工作流程进行监视并随时进行调整。而该系统中的智能调度系统主要起到维护和控制管道的作用,它不仅能够起到时刻显示矿车的工作状态、完成量等作用,还有着人工调度、自动调度和局部半自动调度等功能,该系统能够在最大程度上实现对整个铁矿开采区所有信息、资源的整合与开采,对各种生产和施工设备进行及时的调度和规划,保证了设备的正常工作,充分利用设备资源。其中该调度设备中对于油耗的监控,所采用的是液位传感器,它有着精度高、工作可靠稳定和能够多个温度点同时测量的功效,本身结构较轻巧,安装流程简单,测量中所得的数据可进行远距离传送,使用性能较灵活,并且环境适用力较强。而数据统计和查询系统不仅能够准确的记录各个矿车的工作 ,还为各个岗位在各个时段的工作量提供了一个系统全面的数据支持,避免人工计算产生种种误差。该系统能够自动对所有作业时间进行统计,自动分析铲车和矿车的燃油量,避免出现因为能源不足而影响工程进度的现象。

2.3.铁矿采矿工艺中技术处理

如何降低铁矿采矿中的能耗?一般采用多碎少磨的方式,这就能在一定程度上减少了磨矿费用,并严格控制了产品颗粒质量。为了能够提高矿石的入选品味,需要先将废石抛弃,将性能好的,用单一的磁选方式挑选出来,由于矿石的颗粒程度不均匀,所以往往会采用阶段式的磨矿方式,无论采取什么样铁矿采矿工艺技术,我们的出发点就是在获取铁矿资源的同时,最大程度地降低能源和原材料的损耗,保护矿区的生态和人文环境,让该地区的铁矿石的采矿生命力更加持久。

3.结语:

为了能够满足现如今和今后经济发展对于铁矿石越来越大的需求,我国的矿山开采也逐渐由零散、不全面的开采方式发展为集约化、科学化、大型化的开采,如何能够应对铁矿石开采过程中所出现的种种问题,或者如何将科技发展的产物运用到铁矿石的开采工艺中,是每个工作在矿石开采方面的工作人员要应对的问题,我们只有采取新工艺,运用新技术,发展新材料的基础之上,才能将经济发展与环境保护相结合,走出一条符合中国国情的铁矿石开采之路,而这个阶段的探索过程离不开每个专家学者和工作人员的努力,我相信我国的铁矿石开采之路会越走越久远,越走越平坦的。

参考文献:

铁矿采矿方法篇6

关键词:低碳经济;铁矿尾矿;综合处理;再利用

中图分类号:TF758 文献标识码:A

在我国铁矿尾矿一方面占用了大量的耕地,并且严重污染环境,破坏了自然生态平衡;另一方面若尾矿坝在设计上出现偏差,还有可能导致坍塌,严重时有可能导致人员伤亡。此外,铁矿尾矿在运输及排放过程中均需用到大量的设备,这在一定程度上浪费了人力、财力和物力。铁矿尾矿的危害相对较大,这与我国当前倡导的低碳经济极为不符,因此,必须采取相应的综合处理措施对铁矿尾矿进行再利用。

1 铁矿尾矿中的主要成分及其分类

铁矿尾矿本身属于一种复合型的矿物原料,其中除含有较少量的金属组分以外,大部分组分一脉石矿物为主,如长石、石英等等。铁矿尾矿中的主要化学成分为铁、铝、镁、硅、钙等的氧化物,极少情况下也会伴有硫和磷等。从伴生元素的含量上可以将我国的铁矿尾矿大致分为以下两类:

1.1 单金属类

单金属类铁矿尾矿按照其中化学成分含量多少的不同又可分为以下几种类型:

高硅尾矿。这类铁矿尾矿是数量比较大的一种类型,其中各别尾矿氧化硅的含量可高达80%左右,并且很少含有其他有价的伴生元素。属于这一类型的铁矿选矿厂主要有首钢的密云、石河铁矿厂;本钢的歪山头和南芬铁矿厂;唐钢的石人沟铁矿厂;鞍钢的大孤山、东鞍山铁矿厂等等。

高铝尾矿。这类铁矿尾矿的年均排出量并不是很大,一般分布在宁芜一带,其特点是矿中三氧化二铝的含量比较高,并且大部分尾矿中无其他组分及伴生元素,仅有极少数的尾矿中会含有伴生的磷和硫。以这类尾矿作为选矿厂的有马钢的南山及姑山铁矿厂、江苏吉山铁矿厂等等。

高钙、镁尾矿。这一类型的铁矿尾矿较为集中的地区为邯郸,尾矿中通常会含有S和Co等伴生元素,极少数的尾矿中还会含有Au、As、Cu、Ag、Ni等元素。以该类型尾矿作为选矿厂的主要是邯郸本地的一些矿厂,如西石门、王家子、玉石洼等矿厂。

1.2 多金属类

这类铁矿尾矿多数分布在我国长江中下游的武钢、内蒙古包头以及西南攀西等地区,其具有伴生元素多、矿物成分复杂等特点,尾矿本身除含有较为丰富的有色金属之外,还会含有少量的贵重金属、稀有金属以及各种稀散元素等。从这类尾矿的经济价值上看,回收其中的伴生元素所带来的价值,已经超过了主体金属铁的回收价值。

2 低碳经济下铁矿尾矿的综合处理再利用

铁矿尾矿类型的不同决定了其性质及种类也各不相同,处理过程中所选用的工艺及流程也不相同。换言之就是说综合处理铁矿尾矿的方法和途径也不相同。为此,笔者从以下几个方面介绍铁矿尾矿的综合处理再利用。

2.1 利用铁矿尾矿烧制陶粒

陶粒是一种质量较轻而强度较高的球状轻集料,其作用与浮石、火山凝灰岩、火山熔岩、冶金炉渣、燃料炉渣等相似,可掺和于水泥中制成轻质混凝土。沈阳有关单位利用尾矿参配煤矸石制成容重为640-1000kg/平方米,松散容重为420-700kg/立方米的陶粒。陶粒外壳坚硬,内部孔洞均匀细小呈互不连通的蜂窝状,可用作配制轻集料混凝土。

2.2 利用铁矿尾矿制造玻璃

利用铁尾矿熔制的饰面玻璃,玻化工艺性能稳定,可操作性强,其主要材料性能优于天然大理石,是一种高级装潢材料。中国地质科学院尾矿利用技术中心利用梅山铁矿尾矿制作微晶玻璃花岗岩的研究,大量的实验结果证实可以利用铁矿尾矿为原料制作微玻岩。

2.3 矿尾矿的无害化处置与利用

在采矿工业的地下开采中,当开采地表需要保护的矿床;稀有、贵重金属或有色金属的高品位矿床;有自然危险的金属矿床;地表水体下或强含水层下的富矿;赋存条件复杂的富矿;以及深部矿体的开采等,往往要用充填采矿法。充填采矿法中的一个重要工序就是将采出矿石后的空场用充填材料加以充填,其目的是减少采矿的损失和贫化、限制围岩的移动、防止坑内火灾或水灾。由于近些年来铁矿的不断开采产生了大量的铁矿尾矿,这些铁矿尾矿便可用做填充材料。

2.4 用于制作建筑材料

制备普通烧结砖,尾矿利用率可达到。烧成制品达到烧结普通砖最高标号。烧成制品为褐红色,与粘土砖相近,与一般建筑用砖相比体积密度偏大。采用干硬法成型烧成品外型平整可调整成型压力和烧成温度生产出低标号的普通烧结砖。尾矿具有较好的可塑性,通过改变成型方法、坯料加水量和配料制备出承重和非承重空心砖。烧制过程中实心砖可竖码、多孔砖和大孔砖宜平码,在氧化气氛下可以烧制出颜色统一的红色制品,可以生产出的实心砖和多孔砖,抗冻融性符合建筑烧结砖标准。烧结砖砌体力学性能试验表明,尾矿烧结砖与砂浆具有较好的亲和性,物理性能匹配较好。

2.5 回收有用铁矿物后的尾渣处置

在现场尾矿生产系统中增设尾矿铁回收再磨再选系统,回收主流程流失的铁,将尾矿铁品位由27%左右降至15%以下。这种低附加值的尾矿可以有三种典型用途。其一,用于生产低端建材。可以从这种低附加值尾矿中捞取部分粗粒尾砂,用于替代市场上较紧缺的细黄沙,也可以全粒级用于制备渗透性较好的人行地面彩砖;其二,尾矿干式堆排。这种低附加值尾矿经压滤机压滤脱水后,水分可控制在20%以下,满足运输、干堆要求。在完成安全与环境影响评价后实施征地堆排;其三,尾矿充填采空区。这种低附加值尾矿可以用于对采空区的充填,从而消除采空区存在的安全隐患,还可以减少尾矿在地表堆存造成的环境污染。

2.6 矿堆放场的环保

尾矿排出后流动距离短便被冻住,冻结的尾矿表面在短时间内不会产生扬尘。除冬季外,外界气温大于结冰温度,尾矿在自重作用下向四周流动,这样就基本保证尾矿表面一直处于湿润状态。由于日照和风力产生的蒸发,高浓度的尾矿膏体将快速干燥,因为浓度较高,尾矿在排放和流动的过程中不会出现粗粒和细粒分开现象,使得尾矿固结后强度较大,不会出现扬尘现象。万一固结面遭到破坏,这些区域的尾矿可能被风刮起并扬尘,细粒尾矿被风刮走,这是我们不希望看到的,这主要取决于主导风向、强度和尾矿特性。对此类问题我们应有足够的认识,并对尾矿堆表面采取防护措施:开启相邻的排矿管排矿,以覆盖被破坏的表面;在尾矿堆表面铺以草屑、树叶或旋转地喷洒水,由于洒水成本太高,也可加盖防尘网或防尘布;对达到设计标高的部分应用土或废石永久覆盖。

参考文献

[1]裴斌.闫常陆.内蒙某地区铁矿尾矿综合利用的建议[J].中国矿业.2009(7).

[2]康文.何淑琼.许发新.泸沽铁矿尾矿资源综合利用的研究[J].采矿技术.2010(10).

[3]马达昌.闫勇.杨猛.铁矿尾矿干堆排放工艺及装备[A].全国矿山选矿生产、技术创新暨复杂难处理矿石选矿技术研讨会论文集[C].2007(10).

铁矿采矿方法篇7

关键词:地下铁矿;设计;创新

Abstract: since the reform and opening up, design institute and enterprise of market economy since, from the leadership to the design staff gradually transforms the design train of thought, assume many design project, gained very great success, but due to the influence of past planned economy, walk along old road and the old set pattern malady, still very serious. I think it necessary to sum up experience and lesson foundation, meet a challenge, walk along our country underground mine design innovation road.

Key words: underground mine design; innovation;

中图分类号:P578.4+4文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

我国地下铁矿现状及未来展望

我国十二大钢铁集团公司(鞍钢、首钢、本钢、武钢、包钢、宝钢、酒钢、唐钢、攀钢、山东莱钢、江苏沙钢和南京钢铁集团),铁矿石自给量仅占50%左右,其余均靠进口铁矿石维持。国内铁矿山建设严重滞后,造成钢铁工业因过度依靠进口矿,成本增加,整体效益呈逐年下降趋势。在利用两种资源政策前提下,不应忽视国内铁矿资源的合理开发。

我国铁矿资源量约为631亿吨,排名世界前五名,属铁矿资源大国。但我国铁矿资源特点多为贫矿,平均品位TFe25~30%,需选矿加工成铁精矿方可利用。尚未开发的铁矿床,尚存在埋藏较深,水文地质条件复杂等特点,大都需采用地下开采。另外,我国各大钢铁集团的重点矿山大都为露天开采,处于深凹开采阶段,面临向地下开采过程问题。也就是今后铁矿山设计项目属难采的地下开采的矿山,设计单位必须有清醒的认识。

为适应铁矿山设计市场的新形势,我们必须强化地下开采设计队伍的建设,认真研究地下铁矿设计的新思路、新举措和新方法,实现思路更新,走创新之路。

转变设计理念,树立设计新思路

我院技术骨干,大都在上世纪六十年代至八十年代,参与了我国十大地下铁矿的设计工作,这些矿山已达产多年,已成为钢铁公司的骨干矿山,详见表1。本世纪初我国自主设计的地下铁矿列于表2。

众所周知,鞍山院为承担酒钢镜铁山和梅山铁矿设计,从上世纪六十年代至八十年代,从瑞典引进先进的采矿技术和设备,形成自己的设计思路,在国内处于领先地位,在设计中采用如下的先进技术:

大型多绳箕斗竖井提升技术;

增大阶段高度,设置主运输水平;

广泛采用高效率的无底柱分段崩落法;

采掘设备大型化、无轨化;

多级机站通风;

竖井采用钢绳罐道。

该设计思路概括为设备大型化、采矿高效化、运输和提升自动化。

表1 我国自主设计已达产的大型地下铁矿

进入21世纪,我院承担的矿山设计任务发生了变化,设计思路也要与时俱进,才能适应市场,维持设计院的生存,必须尽快掌握新技术,才能完成设计任务。我院必须在以下方面,有所作为:

(1)竖井提升要突破旧框框

长期以来,我院习惯在设计中采用单箕斗(带平衡锤)竖井提升,矿山生产实际证明,采用双箕斗提升是可行的,两中段过渡时,上中段通过采区溜井将矿石溜至主运输水平。同一台多绳提升机,需采用双箕斗提升,提升能力将提高30~40%,是增产节能重大举措。

(2)对混合提升竖井,应重新认识

许多老同志,对混合井反感,而有色系统设计院近年来在设计中广泛采用混合井。采用混合井的好处是减少开拓井筒数量,地面总图布置紧凑,井下车场减少井巷工程量。其缺点有二,一是井筒内隔离困难易磨蚀,二是井口入风粉尘超标。目前前者可用防腐材料解决(如玻璃钢),后者可用密闭解决。我院目前在开拓设计中,开拓竖井数量偏多,造成矿山基建投资偏大,且基建时间拖长。

(3)由于新项目,地质条件复杂,埋藏深,再加上地面尾矿库选址困难,或因安全、环保要求,往往要求将选厂尾矿就近充进地下采空区,因此,深孔崩矿嗣后充填采矿方法应运而生,解决此问题。

如果我院尽快掌握以上三项关键技术,也是对地下铁矿设计,在新形势下的创新。

地下充填是矿山解决无废开采,实现矿山循环经济的重大举措

近十年来,随着国内增产铁矿石的需要,过去认定埋藏深、水文地质条件复杂的铁矿床合理开采问题,已呈现在设计院面前。南京钢铁集团草楼铁矿就是一个实例。实践证明,该矿在200m第四纪内含充水流砂层下,采用高效率深孔崩矿嗣后充填采矿方法在技术上是成功的。为我国大型地下铁矿开采,采用胶结充填法,走出一条成功之路。现简述如下:

地面充填站设计是充填工艺设计的核心

草楼铁矿年产矿石200万t/a;干选尾矿产率14.12%,粒度-70mm,用于地面建筑工程;用于井下充填的尾矿量135.99t/h(干重),尾矿浓度ρ=11.88%,尾矿密度2.78t/ m³,该尾矿由磁选车间排出,全部用于充填井下采空区。

地面充填站的组成(详见附图1):

地面充填站共设4套充填系统,每套系统由立式砂仓、水泥仓、高浓度搅拌槽以及相关辅助设施组成。

立式砂仓直径为Φ10m,有效容积1500 m³,砂仓本体采用钢结构。砂仓顶部设料位计,底部设造浆系统和放砂管路,放砂浓度70%左右,放砂浓度和流量均设仪表检测,放砂流量由电动调节阀门控制。

每个水泥仓有效容积为170 m³,采用现浇钢筋混凝土框架结构,其下部漏斗为钢结构。水泥仓顶部设除尘器、料位计,水泥仓底部设有双管螺旋给料机一台,该给料机采用变频控制,将低标号水泥送至高浓度搅拌槽。

高浓度搅拌槽将充填料搅拌均匀后由充填料管道放至充填钻孔,充填料经充填钻孔自溜至井下采空区。充填料管道设流量,浓度检测仪表以及流量控制。

采矿方法选择至关重要(见附图2)

按铁矿床赋存特点,储量大、矿体厚、急倾斜,尽量选用高效率高强度采矿方法,草楼铁矿就选用深孔崩矿嗣后充填采矿方法。而待形成采空区后再行充填,这就区别于有色矿山边采边充的低效率高成本采矿方法。

铁矿采矿方法篇8

【关键词】铁矿;选矿技术

中图分类号:C35文献标识码: A

随着世界经济的复苏和结构调整的加快,特别是我国经济的快速发展,拉动了我国钢铁工业持续高增长,我国钢铁总产量已经居世界第一,对于铁矿石进口依存度越来越高,已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。同时,在世界资源和环境问题日益严峻的情况下,提高资源的有效利用率,实现资源的最大化价值也是我们每个生产行业应该思考的问题。因此,迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源,提高铁矿石的自给率,缓解进口矿的压力,维持稳定、足量、优质的铁矿原料供给,以保障钢铁工业持续稳定的发展。而铁矿的选矿技术作为这样一种直接关系到铁矿开采和使用的重要技术,也应该引起有关部门的重视,下文中笔者将结合自己的工作经验,对几种常见的铁矿选矿技术进行分析。

1.菱铁矿石选矿技术

菱铁矿作为铁矿的最常见形式之一,其选矿技术对于整个铁矿的利用率影响是非常大的。从菱铁矿石的性质上看,其理论铁品位相对于其他种类的铁矿石要低,并且从形式上看,经常与钙、镁、锰呈类质同象共生,以一种化合物或者混合物的形式共存,给铁矿的分析和开采都带来了不便,这也是菱铁矿在选矿过程中遇到的最大的困难。实践中我们发现,如果采用传统的物理方法对菱铁矿进行选矿,那么精准度是非常低的,一般只能达到百分之四十五左右,因为菱铁矿的存在形式决定了其探测过程中,易受到其他元素的干扰。因此,我们必须要寻求一个更加准确和高校的选矿方法,经过学界的反复研究和试验发现,焙烧后的菱铁矿的铁精矿的品位明显上升,究其原因是因为在铁矿烧损的过程中,铁的含量和品位都会随着燃烧的化学反应而增大,于是烧损越大,铁精矿品位也就越大。所以,我们必须探求一种更加经济合理且科学的铁矿选矿方式,经过实践的反复摸索,笔者认为目前比较经济的菱铁矿的选矿方法主要以重选、强磁选为主,这两种方法充分的利用了菱铁矿的烧损后的铁品位的变化,使得铁矿选矿的精度明显增大,这个特点无疑能够有效的避免传统的物理选矿法造成的菱铁矿的选矿精准度低的现象。但是这种做法也并不是十分完善的,实践中我们发现,采用该方法对菱铁矿进行选矿时,比较难以有效地降低铁精矿中的杂质含量,上文中我们也提到了菱铁矿的最大特点之一就是比较容易同其他的矿物质相结合,而在选矿过程中将这届杂质剔除对于铁矿的品位和精度来说都是非常重要的,因此在选用上述两种方法对菱铁矿进行选矿处理时,还应该从将低杂质含量的角度出发,采用一些辅助手段结合重选和强磁选方法对铁路进行选矿。通过反复的试验,我们发现强磁选―浮选联合工艺能有效地降低铁精矿中的杂质含量,铁精矿焙烧后仍不失为一种优质炼铁原料。

2.褐铁矿石选矿技术

对于褐铁矿石的选矿就相较于菱铁矿来说更为复杂,因为褐铁矿的性质决定了褐铁矿中富含结晶水,虽然结晶水对于物理选矿方法的选矿反应要高于菱铁矿,但是其铁精矿品位仍然很难达到百分之六十以上,这就给物理选矿方法的使用带来了很大障碍。所以,同菱铁矿医院,如果选用物理方法对褐铁矿进行选矿,也应该对其进行一定的焙烧处理,只有焙烧到一定程度,铁精矿品位才会发生变化,其变化规律也同菱铁矿一样,烧损越大,铁精矿品位就越大,这也是褐铁矿同菱铁矿的主要相同点之一。另外,由于褐铁矿的性质特点,致使其在破碎磨矿过程中极易泥化,而不似其他铁矿较易形成块状固体,这个特点一定程度上加大了褐铁矿的回收难度,同样的也降低了褐铁矿的回收价值,难以获得较高的金属回收率,所以我们在制定褐铁矿的选矿方式时,要充分考虑是否要进行破碎磨矿的步骤,尽可能的避免对褐铁矿的大规模的碾压,保留其完整度,有利于提高其回收价值。实践中通过工程人员的不断检验和反复试验,筛选出几种最合适的褐铁矿选矿工艺,其中包括还原磁化焙烧―弱磁选、强磁选、重选、浮选等单独工艺和联合工艺,采用这些方式对褐铁矿进行选矿,可以有效的提高其铁精矿品位,有效的避免由于褐铁矿的破碎造成的回收难的问题,是较为理想的褐铁矿选矿方式,此外,为了达到更加理想的选矿效果,弥补以上方法中存在的不足,实践中我们还可以根据实际情况,将这些方法组合起来使用。下面笔者就以某地的铁矿选矿实例,对其进行说明,即我国某省境内的著名铁坑褐铁矿石在进行了选择性絮凝―强磁选技术工业试验后发现,该褐铁矿内的铁金属回收率并不高,并且以现在的回收技术和选矿技术为基础,有关部门在认真计算后认为通过改造,其回收率至少可以提高10个百分点以上。

3铁矿选矿技术发展方向

从上述研究进展来看,我国难选铁矿选矿技术和综合利用技术水平取得了明显的进步,但由于铁矿矿石性质复杂及综合选矿技术经济水平不高的制约,导致我国尚未形成对铁矿非常有效的选矿技术。为此,在铁矿选矿中,应加强以下几个方面的研究。

3.1、研究高效铁矿选矿联合工艺流程随着铁矿资源贫、细、杂、散趋势越来越严重,单一重选、磁选、浮选工艺已不再适合铁矿选矿,多种选矿方法的联合使用则能达到较好的选矿指标,故重磁浮联合工艺流程是铁矿选矿的发展趋势。

3.2、研究新型磨矿分级设备在铁矿磨矿分级过程中,由于受到矿石性质和分级效率的限制,非常容易产生矿物过粉碎和粉碎不到位的情况,故开发研究新型的磨矿分级设备或组合设备极为重要。

3.3、研究高效脱泥系统由于泥化后的铁矿金属微粒粒度太细,洗矿机、水力旋流器等设备的脱泥效果不好,脱泥流程金属损失量大,故高效脱泥工艺研究将是铁矿开发利用的关键。

3.4、研究高效浮选药剂铁矿浮选属于微细颗粒浮选,浮选速度慢,药剂消耗量大,浮选效率低,且铁矿形式繁多,药剂制度和工艺适应性差,故研究新型高效无毒浮选药剂对于铁矿选矿是个难点。

3.5、研究开发选冶联合技术焙烧技术的选矿成本相对较高,且受设备处理量限制,故矿山企业需通过技术经济可行性研究,决定是否采用焙烧技术。对于焙烧系统的研究,降低选矿成本、简化工艺流程、提高焙烧效率是铁矿焙烧的难点,应该通过焙烧技术的机理研究,为寻找更为高效的焙烧方法提供依据。

结束语

铁矿是由针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以及含水氧化硅、泥质等组成的混合物,其化学成分不固定,嵌布粒度细,且碎磨过程中易泥化,属于复杂难选铁矿石,需要加大选矿技术的研究。

参考文献

[1]沈进杰,杨大兵,鲁维,等.含铅锌褐铁矿综合选别工艺研究[J].中国矿业,2011,20(10):81-84.

推荐范文