峨口鐵礦加強礦石回收利用的方法

遆晉梁，劉秀文

(太原鋼鐵集團有限公司礦業分公司峨口鐵礦， 山西 代縣 034200)

0 引 言

峨口鐵礦經過四十年的露天開采已進入露天開采的末期，降低礦石開采過程中的貧化損失率，提高礦石回采率，對延長礦山服務年限，提高礦山企業經濟效益有著重要得意義。峨口鐵礦在2013年加強了礦石回收利用工作，全年利用礦巖混雜部位礦石約50萬t，合理利用貧化率較高的掛幫礦64萬t，本文將結合峨口鐵礦生產現狀，對礦石回收利用的技術和方法進行詳細介紹。

1 峨口鐵礦概況

1.1 峨口鐵礦地質概況

峨口鐵礦以山羊坪背斜為界劃分為南、北兩區。南區以山羊坪斷層(或38號勘探線)為界劃分為南東、南西兩區。北區以山羊坪斷層(或32號勘探線)為界劃分為北東、北西兩區。

峨口鐵礦礦床的成因類型屬鞍山式沉積變質鐵礦床。礦床賦存在山羊坪倒轉背斜之南、北兩翼的南、北褶皺帶內。按礦體的產出部位分為下、中、上3個鐵礦層，主礦層為上層(Fe3)，中、下(Fe2、Fe1)兩礦層相距較近，常合并成一層礦，故統稱為中下層礦。礦床受多期次褶皺構造的疊加改造，礦體形態復雜多變，礦體產狀亦不穩定。金屬礦物主要為磁鐵礦。圍巖主要是角閃片巖、綠泥石英片巖、含鐵石英巖以及云母石英片巖。

1.2 峨口鐵礦生產現狀

峨口鐵礦由于受特殊的地質特征影響，形成了采區分散，各采區開拓方式不一的開采現狀。目前，峨口鐵礦已形成露天年采礦石產量750萬t的生產規模。南西區與南東區全面開采，北東區已于2012年6月閉坑，北西區作為北東區閉坑后采場礦量的補充，于2012年4月份投入生產，采用緩幫開采方法，臺階段高12 m。

南西區與北西區采用汽車—溜井聯合開拓方式，南東區采用汽車開拓方式。南西區溜井為1#溜井，北西區為3#溜井。礦石運輸至破碎作業區后經粗碎、中碎，中碎后經4#皮帶機并干選進入5#料倉，再經細碎進入22#料倉，最后進入磨選作業區。

2 加強礦石回收利用的目的

峨口鐵礦作為一座已開采40 a的老礦山，截止2012年末，境界內礦石探明儲量僅5000萬t，按年采礦石750萬t計算，峨口鐵礦開采年限不足7 a。雖已開始進行地下開采的前期準備與過度，但是礦石儲量短缺的現狀短時間內難以緩解，以上問題造成露天采場內采礦強度大，臺階年下降速度較快，新水平準備時間倉促，從而使得采礦生產組織面臨較大困難。為解決一系列由于礦量緊張造成的問題，峨口鐵礦需在經濟允許的情況下，提高礦石回采率，充分利用境界內的礦石量。

在峨口鐵礦傳統的采礦過程中，受計劃經濟模式影響和內部管理條塊分割的影響，采礦生產環節只是機械地按照行政指令和生產計劃要求組織生產，只考慮局部利益的最大化，未能充分認識部分與整體的關系，對生產采用的是采、選獨立優化的思路。沒有深入研究采礦與選礦之間的內在聯系，沒有將采選視為一個有機的整體。制定采礦貧化率指標與礦石回采過程中，管理模式與目的較單一與粗放。基于于峨口鐵礦破碎工藝的干選環節，提出了通過提高礦體局部產狀復雜部位的貧化率，合理配礦穩定中碎后甩尾率，以達到降低礦石損失率的目的，從而實現經濟效益最優。

以礦巖混雜嚴重的南東區為例，對貧化率、回采率與經濟效益進行簡單分析。峨口鐵礦對礦巖混雜礦石含量小于40%的部位做廢石處理運往排土場，每處理1萬t,損失掉約4000 t礦石，但是適當提高貧化率指標將礦石含量小于20%作廢石處理后，每萬噸將節約礦石約2000 t。峨口鐵礦每噸礦石利潤是27.2元，同時巖石進入下工序增加的成本是12.63元，每處理1萬t這種礦石總計創造利潤29140元。全年南東區回收利用這樣的礦石約30萬t，在加強礦石回收利用6萬t的同時,可創造利潤87.4萬元。

3 礦石回收利用的措施

峨口鐵礦只有南西區一條礦為礦巖交界明顯的極傾斜礦體，易于通過礦巖的分爆分穿與白班礦巖交界處作業降低礦石貧化率，其余部位或多或少存在著礦巖混雜的情況。造成峨口鐵礦礦石貧化損失的主要原因如下：

(1) 礦床產狀復雜，挑揀礦巖工作繁瑣;

(2) 通過降低礦石損失率,提高礦石回采率，以達到節約礦石滿足選礦生產要求的目的;

(3) 電鏟不科學的鏟裝方式造成礦石貧化損失。

為達到礦石充分回收利用的目的，峨口鐵礦結合以上三個原因，采取了相應的措施。

3.1 加強回采管理與配礦工作，穩定中碎后甩尾率。

在生產工藝未改變的情況下，降低礦石損失率必然引起礦石貧化率的提高，過量的巖石進入系統會提高破碎及磨礦等工序的生產成本。峨口鐵礦干選系統在回收利用礦石的同時，有利于避免了后續工序的成本提高，因此充分利用、穩定中碎后干選系統，對峨口鐵礦回收利用礦石具有重要意義。

影響中碎后干選的因素主要有：混入巖石量；分選板位置；物料厚度；4#皮帶帶速與5#、4#皮帶過料量。由于破碎作業區在工藝控制及生產過程中，不經常更改分選板位置及4#皮帶帶速，并且過料量與物料厚度受產能影響基本穩定，所以影響中碎后干選的可變因素就只有混入巖石量。加強礦石回采與貧化管理和強化配礦工作，穩定入破碎系統礦石中的巖石含量，既有利用于干選系統的穩定工作，又能充分提高礦石的回采率。

(1) 明確礦石貧化率的計算方法。貧化率計算公式為：

式中，P為礦石貧化率；C為開采范圍內品均品位，即計劃礦石品位；C0為開采后礦石品均品位，即4#皮帶礦石品位。根據周配礦計劃提供的計劃礦石品位與實測的4#皮帶礦石品位進行計算。

(2) 加強配礦與現場管理。生產過程中為保證礦石貧化率的穩定，避免因降低貧化率使礦石浪費，降低損失率使中碎后甩尾量過大，需提前計劃、布局，加強日常性的管理，以及提高采礦生產組織者的管理意識。

制定周配礦計劃，在進行品位配礦的同時進行礦石貧化率配礦。生產過程中詳細記錄每個塊段實際采下的礦量與實際剝巖量，關注重點部位的貧化率，明確造成貧化率高與貧化率較低的原因。針對配礦過程中的不可控因素造成的礦石貧化率波動現象，進行預警，并制定改正措施，以班中碎后甩尾率的穩定保證日中碎后甩尾率的穩定，從而完成周配礦計劃。

現場生產過程中，對電鏟鏟位及鏟裝方式采取班前安排，班中檢查的方式，保證源頭上達到配礦的要求，同時加強排土場周期性的倒礦檢測與不定期的抽查，杜絕人為倒礦造成的礦石損失率的產生。

3.2 選擇合理的采剝方法，降低礦石損失率。

采礦作業線的推進方向與礦體走向及傾向的關系在不同的區段各不相同。大致可分如下3種情況。

(1) 作業線從上盤向下盤推進(見圖1)。這時反鏟作業面的傾向與礦體傾向一致，有利于礦、巖分裝分運，礦石貧化損失少。作業坡面與礦巖交界面的夾角越小，降低貧化損失的效果越佳。

圖1 作業線從上盤向下盤推進

(2) 作業線從下盤向上盤推進(見圖2)。這時反鏟作業面與礦巖交界面的傾向相反，反鏟作業時，礦、巖混淆程度較大，不易礦、巖分裝分運，因而礦石貧化損失很大。

圖2 作業線從下盤向上盤推進

(3)作業線沿礦體端部推進(見圖3)。這時礦、巖無法分裝分運，因而礦石貧化損失較大，但比第二種情況小。

圖3 作業線沿礦體端部推進

綜上所述，在峨口鐵礦礦體傾角30°～50°的情況下，上盤向下盤推進對降低貧化損失最有利。因此，在生產中，采用上盤向下盤推進的方式最佳。

3.3 分層采剝，降低礦石貧化損失。

在采礦作業中，常遇到緩傾斜礦體：臺階的下半部分是礦石，上半部分是巖石；或者下半部分是巖石，上半部分是礦石。這種情況下，沿礦巖交界面把原12 m臺階局部分成兩個6 m作業臺階，采用局部分段采出礦石，由于電鏟在這種情況難以作業，采用推土機或挖機配合作業，可取得很好的效果。

4 結 語

經過幾十年的開采，我國冶金礦山大多數大中型露天礦山已經進入了中后期開采，露天開采保有的開采資源量越來越少，在長時間的開采過程中雖然總結出豐富、成熟的控制礦石貧化率的措施，但是對提高礦石回采率，強化礦石回收利用方面研究較少。伴隨著近年來鐵礦石價格長期居高不下，而礦山露天境界內礦石儲量逐漸減少的現狀，加強回收利用現有境界內礦石將成為采礦生產研究的重要內容。

峨口鐵礦通過量化分析礦石貧化率，回采率與經濟效益之間的關系，改變單純的降低礦石貧化率的管理思路，通過多種措施對境界內的礦石進行充分的回收利用，在經濟效益及保護礦山資源上均收到了較好的效果。

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