姜躍彪，朱先艷

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司銅山口銅礦，湖北 黃石市 435122)

0 引言

銅山口銅礦于1958 年建礦，距今已有五十多年開采歷史，先后經(jīng)過小露天、Ⅱ號礦體北擴(kuò)工程、深部開采工程等3 個發(fā)展階段，2014 年底Ⅱ號礦體北擴(kuò)境界內(nèi)保有礦量4976.7 kt，包括I號礦體，綜合地質(zhì)品位為0.85%，其中表外資源640.2 kt，地質(zhì)品位為0.37%。為了企業(yè)規(guī)模效益，銅山口銅礦通過選礦設(shè)備改造，擴(kuò)大了礦山生產(chǎn)規(guī)模，礦山最大采選能力從2500 t/d 提高到3500 t/d。按2014 年底Ⅱ號礦體北擴(kuò)境界內(nèi)保有礦量計算，露天供礦3000 t/d，露天礦服務(wù)年限僅約為4.3 a。

根據(jù)原湖北省國土資源廳下發(fā)的《省國土資源廳關(guān)于實施礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用示范試點的通知》（鄂土資函〔2015〕349 號），堅持綠色循環(huán)低碳發(fā)展理念，圍繞大冶市“生態(tài)立市、產(chǎn)業(yè)強(qiáng)市、改革活市，建設(shè)美麗大冶”的總要求，銅山口銅礦積極響應(yīng)，制定2015-2017 年目標(biāo)完成綜合利用超低品位礦石135 萬t，其中，2015 年計劃完成綜合利用超低品位礦石40 萬t，2016 年計劃完成綜合利用超低品位礦石45 萬t。為此，銅山口銅礦開展了實質(zhì)性超低品位銅礦的開采加工利用及綜合利用，以促進(jìn)礦山可持續(xù)性發(fā)展，保護(hù)環(huán)境，減少污染源[1]。截止2017 年底銅山口銅礦取得了顯著成效，實際完成回收利用超低品位礦石1368 kt，獲得湖北省財政支持資金300 多萬元。

1 臨界邊際品位確定

露采主要生產(chǎn)工藝為鑿巖、爆破、采裝、運輸、排土。根據(jù)《銅山口銅礦露天Ⅱ號礦體北擴(kuò)初步設(shè)計》，在礦山開采境界內(nèi)，采場必須剝離超低品位礦石[2]，以前剝離的超低品位礦石未被回收利用，直接被排至排土場，浪費了大量礦產(chǎn)資源。穿孔爆破、鏟裝成本記入剝離成本，超低品位礦石的剝離增加了露天運輸成本、選礦成本、礦山銷售成本。其中，露天運輸成本C1=8 元/t，選礦成本C2=42 元/t，礦山銷售成本C3=14 元/t，采場貧化率ρ=5.5%，選礦銅回收率ε=79%，礦山銅銷售價w=35 000 元/t，銅邊界品位α=0.3%。依據(jù)以上數(shù)據(jù)計算臨界邊際品位α0：

通過計算得出臨界邊際品位α0為0.245%，現(xiàn)場0.2%～0.3%的超低品位礦石可納入開采對象，且每次綜合品位在0.245%以上才能作為礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合利用。

2 具體措施

（1）根據(jù)礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀，為確保采場供礦質(zhì)量，在銅山口銅礦露天采場內(nèi)暫不生產(chǎn)區(qū)域設(shè)置超低品位礦石堆場。2015 年建設(shè)+14 m 平臺超低品位礦石堆場，暫儲約168 kt 礦石。該堆場建成使用后，不再將超低品位礦石當(dāng)廢石排至張家山和尼姑廟排土場，可較長時間儲存超低品位礦石，且不影響露天礦的后期開采。根據(jù)生產(chǎn)，對采場供礦品位、礦量與堆場超低品位礦石進(jìn)行了精細(xì)化配礦管理，通過選礦技術(shù)改革，充分回收利用超低品位礦石資源，避免了資源浪費。

（2）為確保露天供礦品位，購進(jìn)先進(jìn)的儀器、設(shè)備，技術(shù)人員下達(dá)配礦指令，加強(qiáng)現(xiàn)場生產(chǎn)技術(shù)管理，降低礦石損失與貧化。一是購買手持式GPS，及時對露天矽卡巖穿孔位置定位上圖，炮粉地質(zhì)取樣[3]、編錄、化驗分析，為超低品位礦石及時回收提供真實可靠依據(jù)。二是購買1 臺A7 型潛孔鉆，發(fā)揮其生產(chǎn)探礦、穿孔作用。當(dāng)接觸帶附近礦巖或夾石剔除厚度≥2 m 時，分區(qū)分穿分爆；遇有層間礦時，潛孔鉆穿孔，逐孔爆破，監(jiān)督鏟裝現(xiàn)場，保證少混廢石；進(jìn)行生產(chǎn)探礦，提供生產(chǎn)區(qū)域的礦量及品位，便于編制生產(chǎn)計劃，合理組織生產(chǎn)。三是根據(jù)二次圈定礦體界線、品位，采礦技術(shù)人員每天下達(dá)配礦指令，確保供礦品位穩(wěn)定。四是加強(qiáng)現(xiàn)場生產(chǎn)技術(shù)管理，通過“插旗分區(qū)分穿分爆分鏟分裝分運”等方式[4]，控制礦石損失與貧化。

（3）提高選銅回收率技術(shù)攻關(guān)，恢復(fù)選鉬工藝流程，大幅提高銅回收率，固化了選礦工藝流程。①為了加強(qiáng)礦產(chǎn)資源高效開發(fā)及綜合利用，從2017年5 月下旬開始，銅山口銅礦利用現(xiàn)有選二車間的選礦設(shè)備，恢復(fù)選鉬工藝回收鉬金屬，鑒于選鉬藥劑單價的上漲，選鉬生產(chǎn)盈利點來自銅鉬混合精礦鉬品位的預(yù)判，采取控制入選礦漿濃度的措施，重點控制藥劑成本及相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，2017 年共生產(chǎn)銅精礦含鉬5.95 t，鉬回收率達(dá)到60%以上。②在精礦倉取銅精礦作為試驗樣，確定試驗重點和方向。重點在對試驗樣進(jìn)行脫藥，脫藥后粗選、掃選少加或不加硫化鈉，得出煤油的最優(yōu)單耗。泡沫3 次精選分別得出每次精選硫化鈉的單耗。精選重點在確保鉬精礦品位＞20%的情況下，減少水玻璃的添加點，降低水玻璃用量單耗。③控制磨礦細(xì)度、pH 值。技術(shù)人員開展鋼球單耗試驗，找準(zhǔn)鋼球磨損系數(shù)，并根據(jù)單耗下達(dá)鋼球指令，每月開蓋檢查鋼球填充率，多倒少補(bǔ)；pH 值控制在11～13 內(nèi)。④選礦車間通過優(yōu)化工藝流程、修訂工藝操作參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)、部分設(shè)備性能優(yōu)化等硬措施，固化了選礦工藝流程和技術(shù)指標(biāo)；選礦技術(shù)人員帶班、重點指標(biāo)單項重點獎勵等管理措施。采取以上措施后銅回收率由79.58%提高到84%，效果明顯。

3 效益分析

銅山口銅礦開展為期3 年超低品位礦產(chǎn)資源綜合利用，取得了以下成效。

（1）有效降低礦石損失率，提高采礦回采率，增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。礦石損失率從2014 年的4.75%降低至2017 年的4.50%，采礦回采率由原來92%提高到95.5%，提高了3.5 個百分點。3 年累計回收利用超低品位礦石1368 kt，生產(chǎn)銅2977.37 t，其中2015 年生產(chǎn)銅843.27 t，2016 年生產(chǎn)銅991.87 t；加強(qiáng)副產(chǎn)品銀回收，3 年共回收銀5856.77 kg，累計實現(xiàn)銷售收入約10 562.835 萬元。

（2）有效回收利用超低品位0.2%～0.3%的礦石，杜絕資源浪費。共計回收利用超低品位礦石1368 kt，按礦山采選能力3500 t/d，能延長露天礦山服務(wù)年限1.2 a。

（3）建設(shè)超低品位堆場，根據(jù)生產(chǎn)采場出礦品位進(jìn)行精細(xì)化配礦管理，每天下達(dá)配礦指令，合理搭配，控制供礦品位波動，有利于選礦工藝技術(shù)攻關(guān)，保持選礦技術(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定并逐步提高。

（4）開展提高選銅回收率技術(shù)攻關(guān)，2017 年6月至2017年12月銅回收率由79.58%提高到84%，提高了4.42 個百分點。按提高后銅選礦回收率計算，只有0.245%品位，能保本經(jīng)營。今后將進(jìn)一步增加超低品位礦石的開采量，繼續(xù)開展超低品位礦產(chǎn)資源的綜合利用。

（5）保護(hù)環(huán)境，減少銅山口河流的污染源。2個排土場內(nèi)超低品位礦石經(jīng)風(fēng)化氧化溶析后，污染水源，直接威脅周圍農(nóng)田作物和河、湖、池塘生物，影響了山坡植被的生長[5]。超低品位礦石的利用可減少排土場對銅山口河流和地表的污染[6]。

4 結(jié)論

鄂東地區(qū)是我國重要的礦產(chǎn)資源基地之一，超低品位共伴生礦床在礦產(chǎn)資源上占有很大比例，銅山口銅礦礦產(chǎn)資源綜合利用示范項目在我國鄂東地區(qū)資源基地有推廣應(yīng)用價值。通過提高資源綜合利用率有效解決了老礦山資源枯竭的問題，積累了超低品位礦石開采經(jīng)驗，為礦山可持續(xù)性發(fā)展提供資源保障，能最大限度利用共伴生金屬資源，杜絕礦山資源浪費，延長礦山生產(chǎn)年限，增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為建立青山綠水環(huán)保型的綠色礦山企業(yè)提供基礎(chǔ)。