浅谈提升废石资源综合利用率实践

赵江文，马开川，张进涛，松建军

(云南华联锌铟股份有限公司，云南 文山 663701）

矿产资源是国家宝贵的地质财富，是矿山可持续发展的基本保障。随着矿山开采技术条件和有色金属市场导向的改变，很多工业矿石指标之外的锌锡低品位矿石及含锌（铜）废石资源也具备了开采价值，为了更好的利用好这部分废石资源，结合当地的地质条件，圈定废石资源体、通过实际地质测量及矿石品味分析，并将所收集更新至3DMine矿业工程软件的矿体模型中，在基础数据的基础上，通过技术及经济手段综合分析，选择合理的采矿方式，并建立废石资源回收车间进行富聚回收[1-3]。

1 矿山废石资源基本概况

铜曼矿段内废石资源主要分布于F1断裂带两侧东西宽150m～200m范围，从矿区北部至南部仅有分布，废石资源体主要向西倾，往南侧伏，总体走向南北。多依附于主矿体顶底板、构造交汇部位、两种不同岩性接触带中。北部主要以透辉石及绿帘石矽卡岩为主，少量绿泥石矽卡岩；中部主要以绿泥石、绿帘石阳起石矽卡岩为主，南部主要以透辉石、透闪石、石榴子石矽卡岩为主。矽卡岩在地表出露形态主要有似层状（与地层产状基本一致）、脉状、扁豆状、透镜状（赋存在断层上下盘间，与断层产状基本一致）。

1.1 含锡废石资源

从北往南含锡品位变化具有从北往南品位逐渐升高的趋势（北部Sn平均品位0.06%，中部Sn平均品位0.078，南部Sn平均品位0.08%）。

1.2 矽卡岩含锌

从北往南含锌品位变化：品位变化较大，具有从北往南呈低-高-低三部分富集的规律（北部Zn平均品位0.934%，中部Zn平均品位1.240%；南部Zn平均品位0.727%）。

1.3 矽卡岩含铜

从北往南含铜品位变化：具有从北往南呈现北高南低的趋势，（北Cu平均品位0.197%；中部Cu平均品位0.127%；南部Cu平均品位0.111%）。

2 废石资源利用方法

结合矿山当前的矿石回采状况及废石资源的回收利用现状，以往在矿山的开采过程中，往往存在着地质勘探不明，废石得不到有效利用，没有形成系统的技术指导，因此本文主要从以下几个方面进行着手：

（1）建立废石资源管理数据库，提高废石资源的回采率及供矿合格率。

（2）降低排土场排废品位超计划指标。

（3）制定并完善废石资源发运管理的规定及相应的发运流程，为废石资源的管控打好基础。

3 采取技术措施

（1）结合勘探公司提交的《废石资源估算报告》以及车间年、季、月、周采剥计划，根据生产实际通过开展现场编录和摸底取样控制等手段，收集基础整理采区揭露的废石资源数据，更新到3DMine矿业工程软件的矿体模型中，确保采剥计划的实施与生产实际保持一致，为含锌废石资源的回采作业和系统配矿提供数据保障和指导。

（2）收集矿区不同产状、不同厚度的废石资源体的损失贫化数据，并根据排土场取样样品化验数据找出各生产区域导致废石资源流失的影响因数，确保采场生产施工组织能有序开展的前提下制定改进措施，改变传统的仅靠目估品位发运的管理模式，建立废石资源管理数据库，通过取样化验成果指导废石资源回收、发运，使废石资源的回收、发运及配矿有科学数据支撑。

图1 废石资源及低品位矿石发运流程图

（3）收集废石资源供应量，废石资源品位、废石资源含矿类型，分析废石资源供矿合格率及导致不合格废石资源供入的原因，并制定相应的管理办法及供矿流程；根据收集的数据总结出铜街-曼家寨矿段不同类型产状的废石资源体的回采方法、设备配置标准，制定废石资源回采标准，减少排土场废石资源排废次数。

4 实施工作

（1）以现有地质资料及采掘工作计划为指导依据，结合近年来废石资源回收车间废石资源供矿数据，采用数据分析、现场试验、建立废石资源管理数据库等措施，制定废石资源供矿管理标准的方法和废石资源发运管理的奖惩机制，对废石资源配矿计划的实现率、品位指标、供发指令等执行严格检查、落实。

（2）根据上一年采场含锌废石资源回收利用情况及回收车间物料供应质量存在的具体问题，从优化采剥计划、废石资源量化管理、增加取样制样措施建立数据库、资源贫损测定、加大矿岩识别培训力度、制定标准化管理流程及强化地质日常工作等主要方面制定了项目推进计划，并严格组织开展实施工作，具体如下表1所示。

表1 工作安排表

在废石资源回收利用中，改变传统的仅靠目估品位发运的管理模式，建立废石资源管理数据库，通过取样化验成果指导废石资源回收、发运，使废石资源的回收、发运及配矿有科学数据支撑。

（3）建立了废石资源管理的数据台账，使废石资源管理科学有序，有据可依。通过结合生产实际，制定并规范了含锌废石资源的质量管理、发运流程并严格实施。

通过实施后，尤其废石资源控制程度明显加大，废石资源控制性样品共计2150个，生产性取样样品3150个，其中废石资源样品占比20%，约600个，2016年对废石资源样品控制未做具体控制措施，属新增项；全年矿岩识别培训人次747人，在2016年全年的基础上增加了186人次；充分利用3DMine软件矿体模型及日常地质编录成果等结合生产组织建立了废石资源管理标准。

5 实施效果

5.1 资源利用效率

（1）根据2016年末统计数据来看，供矿合格率得到明显提升，废石资源回收一车间的供矿合格率从2016年72%提高到2017年9月末统计的85%，废石资源回收二车间的供矿合格率从2016统计的80%提高到2017年9月末统计的84%。

通过将采场废石资源集中回收、处理，由回收车间富集出2%～2.5%的锌产品代替采场工业矿石配入选矿厂，不仅减少了矿山地质储量的消耗，延长矿山服务年限，更实现了矿产资源的“变废为宝”，确保矿产资源的高效开发和利用。

（2）在保障回收车间供矿量的同时增加了含锌废石资源的堆存量。截止2017年1月～9月，新设立的1180含锌废石资源堆场及1090含锌废石资源堆场共新增含锌废石资源45万t，含锌平均品位0.99%（具体如图2所示），对缓解含锌废石资源供矿压力，保障供矿合格率起到了较好的调节作用，其核心价值在于理论上从“变废为宝”中为公司回收了近4455t锌金属，对曼家寨矿山的矿产资源充分回收和利用起到了良好的开端，意义深远。

图2 新增含锌矿石分布图

（3）根据相关部门排废取样化验成果分析来看，2017年含锌废石资源流失明显减少，废土中含锌废石资源量由2016年统计的17%下降为2017年统计的13%，下降了4个百分点。这不仅从源头上减少了矿山矿产资源中的有益成分流失，更促进了排土场偷盗矿人员大量减少，为排土场作业的规范化、安全化管理创造了良好的基础条件，排土场检盗矿人员减少。

（4）结合采区现场实际，提高了周采剥计划在现场施工作业中的指导效果，实施项目以来的统计成果来看，均超过90%，同比2016年度的均采剥实现率83%，上升了7个百分点，促进采剥计划的实现率，为公司现阶段推进的数字化、智能化矿山建设起到了一定的推动作用。

（5）通过本项目的实施，2017年1月～9月共回采含锌废石资源113.04万t，同比2016年1月～9月采出的61.66万t增加51.38万t；对矿山矿产资源的管理所形成的闭环管理模式符合当前国内外矿产资源急剧消耗而紧缺去探索、研究的前景，在一定程度上对同类型多金属矿山的资源管理有较强的指导性。

5.2 经济与社会效益

5.2.1 经济效益

（1）通过实施，在不增加剥离量，保障采出的工业、低品位矿石满足公司生产经营需求的同时，比上年同期多回收含锌废石资源51.38万t，含锌品位0.901%。按2017年回收车间富集指标锌回收率62%，产率28%计算，可回收锌品位2%的工业矿石14.38万t，按原矿价值163元/t计算，价值2300万元，以含锌废石资源富集回收加工成本34/t计算合计1735万元，以此类推，本项目的实施共计为公司创收565万元。根据公司选矿厂年原矿处理量450万t为基数，预测全年矿山可减少19万t工业矿石的消耗，且排土场全年能减少废土排放量约7.5万m3。

（2）通过提高采剥计划的实现率能有效促进生产组织的施工，均衡矿山剥采比及二级矿量，确保矿山科学、合理、持续开采，维护公司发展的长远利益；而且废石资源化验分析结果数据库的建立，大幅度降低了废石、工业、低品位矿石被当做废石资源回收的概率，提高了废石资源的合格率。

（3）通过每月分析查找矿石流失排土场的原因，搭建科学、合理的台账管理，从源头上可最大限度减少废石资源流失，矿产资源得以充分回收利用，延长了矿山服务年限。同时组织开展识矿辨矿培训，使员工提高了对矿石的认识，有利于开展公司矿产资源综合回收利用的战略、方针，降低了矿产资源的损失贫化并提高资源综合回收利用率。

5.2.2 社会效益

（1）项目实施后形成的废石资源闭环管理，2017年大幅度减少了排土场矿石流失，有效促进了排土场偷盗矿石人员的减少，提高了排土场作业的安全性和设备伤人的风险。

（2）对废石资源中的有益金属元素充分回收利用，延长了矿山服务年限，可承担部分当地就业压力，推动当地的经济发展。

（3）提高废石资源合格率研究成果及推广应用，极大程度的利用了国家矿产资源并取得良好的经济效益。