峨口铁矿加强矿石回收利用的方法

遆晋梁，刘秀文

(太原钢铁集团有限公司矿业分公司峨口铁矿， 山西 代县 034200)

0 引 言

峨口铁矿经过四十年的露天开采已进入露天开采的末期，降低矿石开采过程中的贫化损失率，提高矿石回采率，对延长矿山服务年限，提高矿山企业经济效益有着重要得意义。峨口铁矿在2013年加强了矿石回收利用工作，全年利用矿岩混杂部位矿石约50万t，合理利用贫化率较高的挂帮矿64万t，本文将结合峨口铁矿生产现状，对矿石回收利用的技术和方法进行详细介绍。

1 峨口铁矿概况

1.1 峨口铁矿地质概况

峨口铁矿以山羊坪背斜为界划分为南、北两区。南区以山羊坪断层(或38号勘探线)为界划分为南东、南西两区。北区以山羊坪断层(或32号勘探线)为界划分为北东、北西两区。

峨口铁矿矿床的成因类型属鞍山式沉积变质铁矿床。矿床赋存在山羊坪倒转背斜之南、北两翼的南、北褶皱带内。按矿体的产出部位分为下、中、上3个铁矿层，主矿层为上层(Fe3)，中、下(Fe2、Fe1)两矿层相距较近，常合并成一层矿，故统称为中下层矿。矿床受多期次褶皱构造的叠加改造，矿体形态复杂多变，矿体产状亦不稳定。金属矿物主要为磁铁矿。围岩主要是角闪片岩、绿泥石英片岩、含铁石英岩以及云母石英片岩。

1.2 峨口铁矿生产现状

峨口铁矿由于受特殊的地质特征影响，形成了采区分散，各采区开拓方式不一的开采现状。目前，峨口铁矿已形成露天年采矿石产量750万t的生产规模。南西区与南东区全面开采，北东区已于2012年6月闭坑，北西区作为北东区闭坑后采场矿量的补充，于2012年4月份投入生产，采用缓帮开采方法，台阶段高12 m。

南西区与北西区采用汽车—溜井联合开拓方式，南东区采用汽车开拓方式。南西区溜井为1#溜井，北西区为3#溜井。矿石运输至破碎作业区后经粗碎、中碎，中碎后经4#皮带机并干选进入5#料仓，再经细碎进入22#料仓，最后进入磨选作业区。

2 加强矿石回收利用的目的

峨口铁矿作为一座已开采40 a的老矿山，截止2012年末，境界内矿石探明储量仅5000万t，按年采矿石750万t计算，峨口铁矿开采年限不足7 a。虽已开始进行地下开采的前期准备与过度，但是矿石储量短缺的现状短时间内难以缓解，以上问题造成露天采场内采矿强度大，台阶年下降速度较快，新水平准备时间仓促，从而使得采矿生产组织面临较大困难。为解决一系列由于矿量紧张造成的问题，峨口铁矿需在经济允许的情况下，提高矿石回采率，充分利用境界内的矿石量。

在峨口铁矿传统的采矿过程中，受计划经济模式影响和内部管理条块分割的影响，采矿生产环节只是机械地按照行政指令和生产计划要求组织生产，只考虑局部利益的最大化，未能充分认识部分与整体的关系，对生产采用的是采、选独立优化的思路。没有深入研究采矿与选矿之间的内在联系，没有将采选视为一个有机的整体。制定采矿贫化率指标与矿石回采过程中，管理模式与目的较单一与粗放。基于于峨口铁矿破碎工艺的干选环节，提出了通过提高矿体局部产状复杂部位的贫化率，合理配矿稳定中碎后甩尾率，以达到降低矿石损失率的目的，从而实现经济效益最优。

以矿岩混杂严重的南东区为例，对贫化率、回采率与经济效益进行简单分析。峨口铁矿对矿岩混杂矿石含量小于40%的部位做废石处理运往排土场，每处理1万t,损失掉约4000 t矿石，但是适当提高贫化率指标将矿石含量小于20%作废石处理后，每万吨将节约矿石约2000 t。峨口铁矿每吨矿石利润是27.2元，同时岩石进入下工序增加的成本是12.63元，每处理1万t这种矿石总计创造利润29140元。全年南东区回收利用这样的矿石约30万t，在加强矿石回收利用6万t的同时,可创造利润87.4万元。

3 矿石回收利用的措施

峨口铁矿只有南西区一条矿为矿岩交界明显的极倾斜矿体，易于通过矿岩的分爆分穿与白班矿岩交界处作业降低矿石贫化率，其余部位或多或少存在着矿岩混杂的情况。造成峨口铁矿矿石贫化损失的主要原因如下：

(1) 矿床产状复杂，挑拣矿岩工作繁琐;

(2) 通过降低矿石损失率,提高矿石回采率，以达到节约矿石满足选矿生产要求的目的;

(3) 电铲不科学的铲装方式造成矿石贫化损失。

为达到矿石充分回收利用的目的，峨口铁矿结合以上三个原因，采取了相应的措施。

3.1 加强回采管理与配矿工作，稳定中碎后甩尾率。

在生产工艺未改变的情况下，降低矿石损失率必然引起矿石贫化率的提高，过量的岩石进入系统会提高破碎及磨矿等工序的生产成本。峨口铁矿干选系统在回收利用矿石的同时，有利于避免了后续工序的成本提高，因此充分利用、稳定中碎后干选系统，对峨口铁矿回收利用矿石具有重要意义。

影响中碎后干选的因素主要有：混入岩石量；分选板位置；物料厚度；4#皮带带速与5#、4#皮带过料量。由于破碎作业区在工艺控制及生产过程中，不经常更改分选板位置及4#皮带带速，并且过料量与物料厚度受产能影响基本稳定，所以影响中碎后干选的可变因素就只有混入岩石量。加强矿石回采与贫化管理和强化配矿工作，稳定入破碎系统矿石中的岩石含量，既有利用于干选系统的稳定工作，又能充分提高矿石的回采率。

(1) 明确矿石贫化率的计算方法。贫化率计算公式为：

式中，P为矿石贫化率；C为开采范围内品均品位，即计划矿石品位；C0为开采后矿石品均品位，即4#皮带矿石品位。根据周配矿计划提供的计划矿石品位与实测的4#皮带矿石品位进行计算。

(2) 加强配矿与现场管理。生产过程中为保证矿石贫化率的稳定，避免因降低贫化率使矿石浪费，降低损失率使中碎后甩尾量过大，需提前计划、布局，加强日常性的管理，以及提高采矿生产组织者的管理意识。

制定周配矿计划，在进行品位配矿的同时进行矿石贫化率配矿。生产过程中详细记录每个块段实际采下的矿量与实际剥岩量，关注重点部位的贫化率，明确造成贫化率高与贫化率较低的原因。针对配矿过程中的不可控因素造成的矿石贫化率波动现象，进行预警，并制定改正措施，以班中碎后甩尾率的稳定保证日中碎后甩尾率的稳定，从而完成周配矿计划。

现场生产过程中，对电铲铲位及铲装方式采取班前安排，班中检查的方式，保证源头上达到配矿的要求，同时加强排土场周期性的倒矿检测与不定期的抽查，杜绝人为倒矿造成的矿石损失率的产生。

3.2 选择合理的采剥方法，降低矿石损失率。

采矿作业线的推进方向与矿体走向及倾向的关系在不同的区段各不相同。大致可分如下3种情况。

(1) 作业线从上盘向下盘推进(见图1)。这时反铲作业面的倾向与矿体倾向一致，有利于矿、岩分装分运，矿石贫化损失少。作业坡面与矿岩交界面的夹角越小，降低贫化损失的效果越佳。

图1 作业线从上盘向下盘推进

(2) 作业线从下盘向上盘推进(见图2)。这时反铲作业面与矿岩交界面的倾向相反，反铲作业时，矿、岩混淆程度较大，不易矿、岩分装分运，因而矿石贫化损失很大。

图2 作业线从下盘向上盘推进

(3)作业线沿矿体端部推进(见图3)。这时矿、岩无法分装分运，因而矿石贫化损失较大，但比第二种情况小。

图3 作业线沿矿体端部推进

综上所述，在峨口铁矿矿体倾角30°～50°的情况下，上盘向下盘推进对降低贫化损失最有利。因此，在生产中，采用上盘向下盘推进的方式最佳。

3.3 分层采剥，降低矿石贫化损失。

在采矿作业中，常遇到缓倾斜矿体：台阶的下半部分是矿石，上半部分是岩石；或者下半部分是岩石，上半部分是矿石。这种情况下，沿矿岩交界面把原12 m台阶局部分成两个6 m作业台阶，采用局部分段采出矿石，由于电铲在这种情况难以作业，采用推土机或挖机配合作业，可取得很好的效果。

4 结 语

经过几十年的开采，我国冶金矿山大多数大中型露天矿山已经进入了中后期开采，露天开采保有的开采资源量越来越少，在长时间的开采过程中虽然总结出丰富、成熟的控制矿石贫化率的措施，但是对提高矿石回采率，强化矿石回收利用方面研究较少。伴随着近年来铁矿石价格长期居高不下，而矿山露天境界内矿石储量逐渐减少的现状，加强回收利用现有境界内矿石将成为采矿生产研究的重要内容。

峨口铁矿通过量化分析矿石贫化率，回采率与经济效益之间的关系，改变单纯的降低矿石贫化率的管理思路，通过多种措施对境界内的矿石进行充分的回收利用，在经济效益及保护矿山资源上均收到了较好的效果。

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