刍议充分利用和保护矿产资源

查看文章中的例图请在【资料书籍】频道中选择对应的书籍下载

 0引言

矿产资源是不可再生的资源。是国家的宝贵财富。钢铁是世界上被人们发现最早，利用最广和用量最多的金属，是现代工业、农业、国防和人民生活必不可少的金属材料，其消耗量约占各种金属消耗总量的95％左右。因此，保护及开发利用好铁矿资源，坚决制止乱采滥挖、在开采过程中先易后难、择富弃贫，千方百计提高回采率和选矿回收率，强化综合回收及加强监督管理是十分必要的。

1我国铁矿资源的特点

    我国铁矿资源的分布遍及全国，按类别相对集中在辽宁、河北和四川3个省，其储量约占全国总储量的48．59％。到目前为止。我国已探明的铁矿绝大部分是贫铁矿，约占铁

矿总储量的97．5％。能够直接入炉的富铁矿很少，而且多数是零星分布在贫铁矿中，能够单独开采的极少。

    在我国铁矿类型中，接触交代一热液型及岩浆晚期型与火山侵入活动有关型的铁矿床较多，约占铁矿总资源量的27．9％。有的共(伴)生组分经济价值超过铁矿的价值。如白云鄂博铁矿中含有丰富的RE0(稀土元素)和Nb、Ta；攀枝花钒钛铁矿中的V和Ti，其储量居世界首位。

    就铁矿储量来说，我国铁矿储量占世界总储量的17．86％，属于铁矿资源丰富的国家，但按人均资源量就不多了。而且我国铁矿石多为磁铁石英岩，平均TFe品位32．6％，入选矿石的TFe品位30％～31％，这在巴西和澳大利亚等国家都没列入开采的范围。

    由于我国铁矿床和矿石类型多，赋存条件复杂，矿石中的S、P及SiO2等有害成分高，多组分共生铁矿石的比例大，有用组分的嵌布粒度细，造成采选难度大，产品质量差及成本高。因此，我国在境外开矿和进口矿石量在逐年增加，自给率在逐年下降，使我国成为世界上进口矿石的大国。

2我国铁矿石选矿及综合利用的现状

    2001年，我国国有重点选矿厂磁铁矿的精矿品位66．28％，回收率83．87％；氧化矿的精矿品位60．28％，回收率75．24％；多金属矿的铁精矿品位55．71％，回收率71．81％。地方国有选矿厂磁铁矿精矿品位63．25％，回收率83．13％。集体和个体选矿厂磁铁矿精矿品位65．14％，回收率82．57％。

    国有重点选矿厂处理的矿石种类多，以充分利用矿产资源为原则，贫富兼采，贫富配矿入选，工艺流程复杂。处理贫矿石的选矿工艺流程多数是阶段磨矿-阶段磁选或阶段磨矿-细筛再磨-磁选流程；处理氧化矿的选矿工艺流程有焙烧-磁选、浮选、重选、强磁选或联合选矿流程。而地方和集体、个体的中小型选矿厂处理的矿石，大部分是品位较高、易选的磁铁矿，选矿工艺流程简单．基本是单一磁选流程。

    在综合利用方面，我国目前从铁矿石中综合回收利用的组分已多达25种以上，能够在选矿过程中单独选出来的精矿有Fe、Cu、S(Co)、V(Fe)、Ti、稀土、重晶石、萤石和磷灰石等。呈分散状态在冶炼中回收的有Cu、Ag、Co、Ni、Se、Bi、 Cd、Sc、Nb、Ta、La、Ce、Pr、Nd、Eu、Sm、Th等。截至1999年我国铁矿共伴生矿综合利用情况见表1。

    另外，我国从20世纪90年代以后，有的选矿厂投资建设了尾矿再选厂。在尾矿溜槽上安装了磁性矿回收机，将回收的中矿返回到选矿流程中，提高铁的回收率，这也是充分利用铁矿资源的有效措施。尾矿再选回收利用情况见表2。

    在铁矿资源综合利用方面比较突出的是梅山矿业公司，该公司是我国大型地下开采铁矿。矿床中有磁铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿和赤铁矿，矿石分为酸性富矿、自熔性富矿、半自熔性富矿、贫铁矿及表外矿5个工业品级。该公司在开采过程中探采结合，准确圈定矿床边界，贫富兼采，合理安排采掘顺序，在采矿场与运输线上实行两级配矿，其回采率达到84．31％。

    在选矿过程中，原矿经破碎、筛分后进行磁选，每年甩出废石约67万t，其中也含有一定量的铁矿石。1994年该公司在废石运输胶带机的头部安装了磁滑轮回收磁性矿，每年可获铁精矿4000t。

    在破碎、筛分过程中，散落在胶带机通廊及车间地坪上的矿粉，一般都用水冲洗排出，造成金属损失。1992年该公司投资20万元建成容积为156m3沉淀池以收集冲洗水，矿粉沉淀后定期用抓斗抓到胶带机上再运回选矿流程中，每年可回收矿粉8000t。1999年又投资150万元对沉淀池和抓矿粉工艺进行改造，年回收矿粉11000t。

    该选矿厂的尾矿品位约23％，从1990年起先后在1#、3#、4#泵站各装一台湿式弱磁选机，每年回收品位58％的铁精矿10000t。

    为了解决0．5～0mm粒级的金属流失问题，2000年投资600万元建成了0．5～0mm粒级选矿系统，采用弱磁-中磁-强磁工艺流程。每年可回收品位56．69％的铁精矿40000t。

    该选矿厂的副产品是硫精矿，1990年建成了用硫精矿深加工成硫酸的化工厂，由于生产的硫酸中不含砷等有害元素，是食品与医药行业使用的优质酸，市场销售形势一直较好。

    1997年该公司又同中国地科院尾矿利用中心合作，研究利用细粒尾矿开发建材产品，2000年4月利用细粒尾矿生产的草坪砖开始批量生产并投入使用；2000年11月研制的高级建材——微晶玻璃也正式点火生产。

经多年努力，梅山矿业公司在采矿回采率、贫化率和选矿回收率及综合利用方面，一直位居国内同行业的先进水平。这些经验在同行业中具有借鉴作用。

3充分利用和保护矿产资源

3．1  加大对科学试验和科研攻关的投入与力度

    多年来我国对难选矿石，特别是对弱磁性铁矿石，进行了大量的科学试验和科研攻关工作，并取得了重大进展。如鞍钢齐大山和包钢选矿厂选矿技术指标得到了明显改善。而酒钢选矿厂的精矿品位52％左右，回收率71％左右；鞍钢东鞍山烧结厂的精矿品位61．5％，回收率72．32％，有待进一步改善和提高。

在综合回收利用方面，攀枝花、梅山、大冶、程潮、山东金岭等选矿厂，对铁矿石中的有益组分进行了综合回收，尤其是攀钢的钒钛磁铁矿中的Ti，其经济价值超过了铁精矿本身。攀钢集团钛业公司以选矿厂的尾矿为原料，从中选出含钛47．5％的优质钛精矿，1999年产量15万t，获利5000余万元，不仅满足了国内用户的需要，而且远销到日本、韩国。在国际市场上十分走俏，但选矿指标仍需进一步改善和提高。

3．2加快老选矿厂改造的步伐

    就选矿技术来说，我国并不落后。但是我国大部分选矿厂是50～60年代建成投产的，当时的选矿工艺和装备水平相对落后，设备规格小、能耗高、效率低。近年来国内外研制出许多新工艺、新设备，尤其是研制出高效节能设备，应结合选矿厂的具体情况予以采用及改造，以提高选矿厂的技术指标和经济效益。

另外，我国选矿厂的自动控制水平较低，很多选矿厂还是人工操作。选矿厂自动控制的目的是控制工艺过程和设备在最佳参数条件下运转，提高设备效率，降低单位产品能耗。近年来鞍钢调军台和太钢尖山选矿厂都采用了不同水平的自动控制，应进行总结予以推广。

3．3做好尾矿再利用的准备保护好尾矿库

    矿产资源是不能再生的资源，据报道世界铁矿保有服务年限为100年左右，到那时若还没有研制出能够替代钢铁和其它金属材料。现在的尾矿库也许是子孙后代的宝贵矿产资源。如我国大中型选矿厂，由于建厂时的选矿技术和工艺落后。装备水平低，综合回收技术差，致使尾矿品位较高，有益组分回收利用少；由于目前的技术问题、经济条件、市场的需求等原因，暂没有回收的有益组分也随选矿厂的尾矿堆存在尾矿库中。因此，这些尾矿库很可能成为二次矿产资源，应加以保护。对有些选矿厂根本没有尾矿库，尾矿随意排放，污染了河流，淤积了沟盆田，造成了金属流失，应加强监督管理。对新建的选矿厂，其尾矿库应和选矿厂同时设计、同时施工、同时投产，这是保护矿产资源和保护自然环境的重要措施。