楊福波
(銅陵有色股份金口嶺礦業(yè)公司, 安徽 銅陵市 244000)
金口嶺礦尾礦利用方案優(yōu)選
楊福波
(銅陵有色股份金口嶺礦業(yè)公司, 安徽 銅陵市 244000)
金口嶺礦尾礦利用有兩個不同的方案:直接銷售和尾礦再選后充填井下?;瘜W(xué)成分分析結(jié)果表明,金口嶺礦尾礦含鐵32.27%、硫14.13%(其中有效硫為8%),具有較高的再選價值。對兩種方案進行了經(jīng)濟效果分析,尾礦再選方案效益更高。
鐵尾礦;再選;脫硫;磁選;經(jīng)濟效益
礦山尾礦已經(jīng)成為了礦山主要的污染物,而堆放尾礦的尾礦庫更是成為了影響礦山安全、周邊環(huán)境的主要因素,因此很多礦山在尋求處理尾礦的方法,較多礦山采用的是尾砂充填,既可以減少尾礦的地表堆積,又能保證地下開采的安全性[1-3]。
隨著選礦工藝的發(fā)展和淺部礦產(chǎn)資源枯竭,尾礦再選越來越被礦山重視。文獻[4]詳述了采用重-?。兀。卦瓌t流程回收大廠老尾礦資源,通過多段選別富集、分步脫硫浮選等方式,獲得了良好的生產(chǎn)指標;文獻[5]對金礦尾礦再利用進行了試驗研究,采用浮選的方法先將金富集在金精礦中,然后對這種金精礦采用焙燒-氰化浸出的方法進行處理;文獻[6]對鉛鋅尾礦采用“鉛鋅混合浮選-鉛鋅分離重選”流程的選礦工藝進行了詳細研究,不同的尾礦重選利用有不同的流程和方法。
銅陵有色股份金口嶺礦業(yè)有限公司采礦二區(qū)積極尋找高效利用資源的方法與途徑。尾礦雖是礦山排出的廢棄物,但同時蘊藏著非??捎^的有用礦物,被稱為“二次資源”或“人工礦床”,金口嶺礦業(yè)公司采礦二區(qū)根據(jù)本區(qū)的人才優(yōu)勢、經(jīng)驗優(yōu)勢、地理優(yōu)勢結(jié)合采礦二區(qū)澇山礦段資源現(xiàn)狀,在尾礦再選的價值分析與市場分析的基礎(chǔ)上,確定了尾礦再選是可行的。
由選礦車間分不同的時間段隨機抽取鐵礦石尾礦樣品3個,樣品均勻混合后,進行化學(xué)成分分析,分析結(jié)果為鐵32.27%、硫14.13%(其中有效硫為8%),金屬礦物主要為磁黃鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦,少量黃銅礦等;脈石礦物有石榴子石、透輝石、透閃石、綠簾石、石英、方解石等,如表1、表2所示。通過尾礦再選可以得到鐵精礦和硫酸產(chǎn)品。
表1 尾礦鐵含量
表2 尾礦硫含量
在尾礦處理上有兩個方案:一是直接銷售,另一個是尾礦再選,針對兩種不同的方案,在經(jīng)濟效益分析的基礎(chǔ)上,確定了尾礦再選方案。
如圖1所示,尾砂頂部浮土平均厚度為6m,尾砂頂部浮土表面積為3450m2,尾砂浮土比重為2.6 t/m3;原尾砂量為5萬t。
圖1 尾礦庫中浮土和尾砂的分布
根據(jù)市場調(diào)研,原尾砂的銷售價格為100元/t,尾砂頂部浮土剝離費用為5元/t;副產(chǎn)硫的價格為單個硫7元;鐵精砂價格為1000元/t。
尾砂頂部浮土體積為:6×3450=20700(m3);
尾砂頂部浮土重量:20700×2.6=53820(t);
原尾砂銷售收入=5×100=500(萬元);
尾砂頂部剝離浮土支出費用=53820×5=26.91(萬元);
直接銷售尾砂利潤=500-26.91=473.09(萬元)。
尾礦再選主要是回收鐵金屬和硫。通過查閱大量資料,結(jié)合實際情況,確定尾礦再選的工藝流程采用浮選脫硫以及磁選等步驟,見圖2。
圖2 鐵尾礦再選工藝流程
通過加黃藥浮選較易脫除黃鐵礦,采用加酸擦洗表面、加分散劑分散、脫磁、多段活化、強化捕收等措施來提高磁黃鐵礦的脫除率,脫硫后分級篩選,提高尾砂中含鐵量,從而達到可用品級的鐵精砂[7-8]。
以下分別根據(jù)尾砂再選流程,分別統(tǒng)計尾砂再選成本及利潤,成本主要包括:尾砂頂部剝離浮土費用、浮選、磁選等生產(chǎn)直接成本,以及車輛運輸、運輸器材租賃及其他費用等間接生產(chǎn)成本等。
(1)生產(chǎn)直接成本。剝離浮土總費用26.91萬元;根據(jù)市場調(diào)查,浮選成本為80元/t,磁選成本為30元/t,原尾砂量5萬t,則浮選總成本為400萬元,磁選總成本為150萬元,總選礦成本為550萬元。生產(chǎn)直接成本總計為550+26.91=576.91(萬元)。
(2)生產(chǎn)間接成本。根據(jù)協(xié)議,運輸車輛費用以及挖掘機租賃費用為5元/t;排廢費用及雇用臨時用工費用經(jīng)過計算,折合成本為25元/t。按尾礦量5萬t計算,尾砂運輸及租賃費用為25萬元,排廢及其他費用為125萬元。間接成本=運輸及租賃費用+排廢及其他費用為150萬元。
總成本=直接成本+間接成本=726.91萬元
(3)銷售收入。根據(jù)選礦試驗結(jié)果,原砂每噸可產(chǎn)出精砂0.25t,即鐵精砂的產(chǎn)出率為25%,由此可以計算5萬t原尾砂可產(chǎn)出鐵精砂量1.25萬t,根據(jù)目前的市場價格,同品級的鐵精砂銷售價格為1000元/t,1.25萬t鐵精砂的銷售收入為1250萬元。根據(jù)樣品化驗結(jié)果分析,原尾砂含硫為15%(其中有效硫為8%),8%的副產(chǎn)硫的價格為56元,副產(chǎn)硫(有效硫)銷售收入為:5萬t×56元/t=280萬元。
銷售總收入為:1250萬元+280萬元=1530萬元。
(4)利潤。利潤為銷售總收入扣除總成本,即:1530萬元-726.91萬元=803.09萬元。
綜上所述,直接銷售尾砂的利潤為473.09萬元,而(方案Ⅱ)通過尾砂再選,銷售鐵精砂的利潤為803.09萬元。直接銷售尾砂方案與尾砂再選方案相比較,尾砂再選可多獲利330萬元,故最終選用尾砂再選項目。
(1)在金口嶺礦業(yè)有限公司選礦車間隨機抽取尾礦試樣,進行化學(xué)成分分析,分析結(jié)果為鐵32.27%、硫14.13%(其中有效硫為8%),具有較高的再選價值。
(2)再選過程確定為脫硫和脫硫后磁選,通過加黃藥浮選較易脫除黃鐵礦,采用加酸擦洗表面、加分散劑分散、脫磁、多段活化、強化捕收等措施來提高磁黃鐵礦脫除率,脫硫后分級篩選,提高尾砂中含鐵量,從而得到可用品級的鐵精砂。
(3)金口嶺礦業(yè)公司尾礦處理有兩種方案,一是直接銷售,二是尾礦再選后充填井下。經(jīng)過經(jīng)濟效益分析,直接銷售經(jīng)濟效益473.09萬元,而尾礦再選經(jīng)濟效益為803.09萬元,可多獲利330萬元。
[1] 劉同友.充填采礦技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2001.
[2] 王正輝.金川礦山廢料膠結(jié)充填工藝技術(shù)研究[J].采礦技術(shù),2011,11(4):32-36.
[3] 杜 坤,李地元,金解放,等.充填體與巖體能量和強度匹配的分析及應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報,2011,21(12):82-87.
[4] 梁炳玉,譚月珍.大廠老尾礦資源綜合回收的生產(chǎn)實踐[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2011,31(4):52-55.
[5] 王學(xué)娟,劉全軍.貴州某金礦尾礦綜合利用研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2007,27(6):45-47.
[6] 趙 暉,張漢平.某高氧化率鉛鋅礦的選礦試驗研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2011,31(3):45-47.
[7] 趙志強,戴惠新,等.鐵精礦提質(zhì)降雜現(xiàn)狀及工藝探討[J].云南冶金,2007,36(1):24-27.
[8] 康 文,何淑瓊,許發(fā)新,等.瀘沽鐵礦尾礦資源綜合利用的研究[J].采礦技術(shù),2010,10(6):99-100.
2012-06-13)
楊福波(1984-),男,寧夏銀川人,主要從事金屬礦開采與安全方面的研究。