付斌,潘振寧,魏弘,翟利俊,李偉,薛建平
摘要:包頭鑫達(dá)公司殘留了大量低品位金礦資源,為滿足礦山生產(chǎn)需求,亟須開采利用低品位金礦資源。分析了低品位金礦資源開采可行性,包括黃金市場價格處于高位、采選技術(shù)不斷提高,且符合綠色礦山建設(shè)要求。根據(jù)重新計算確定的最低工業(yè)品位指標(biāo),重新圈定礦體,實現(xiàn)低品位金礦資源的充分開發(fā)利用,延長了礦山服務(wù)年限,創(chuàng)造了良好的社會效益與經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:低品位金礦資源;工業(yè)品位;開發(fā)利用;綠色礦山;哈達(dá)門溝金礦田
中圖分類號:TD-9文章編號:1001-1277(2023)05-0001-03
文獻標(biāo)志碼:A? ?doi:10.11792/hj20230501
引言
哈達(dá)門溝金礦田由烏拉山金礦區(qū)、柳壩溝金礦區(qū)及哈達(dá)門溝金礦區(qū)組成,三者礦(化)體類型一致,礦石組成及圍巖蝕變相同。其勘查工作始于 1985 年,正式采礦始于 1990年[1-6],由內(nèi)蒙古哈德門黃金礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)開采,開采范圍主要是烏拉山金礦區(qū)和哈達(dá)門溝金礦區(qū)。2000年5月,內(nèi)蒙古哈德門黃金礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司進行聯(lián)營改制,由中國黃金集團有限公司和九原區(qū)國有資產(chǎn)管理辦公室共同組建了內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司(下稱“包頭鑫達(dá)公司”)。包頭鑫達(dá)公司經(jīng)過30多年的開采與生產(chǎn),選冶廠生產(chǎn)規(guī)模由最初的500 t/d擴大到現(xiàn)在的3 200 t/d[7-9],高品位金礦資源消耗巨大,新探出的黃金儲量遠(yuǎn)低于開采消耗的黃金礦量。同時,與已開采多年的富礦、易采礦相比,包頭鑫達(dá)公司低品位金礦資源巨大,約占資源總量的三分之一。囤積的大量低品位金礦資源得不到有效利用,礦山服務(wù)年限也正在縮減,而隨著黃金市場價格的上漲,以及采選冶技術(shù)的提高,低品位金礦資源利用成為可能。因此,對包頭鑫達(dá)公司低品位金礦的勘探、開采利用勢在必行,在延長礦山服務(wù)年限的同時,可獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益,且符合綠色礦山建設(shè)要求[10-11]。
1工程概況
哈達(dá)門溝金礦田有數(shù)百條礦脈,數(shù)量龐大,可利用的、探明規(guī)模較大的有1,2,3,8,12,13,20,49,59,78,100,313號礦脈等。13號礦脈為主礦脈,是該礦田內(nèi)開采利用最早的礦脈之一,目前仍在勘探、開采中,未來將繼續(xù)開采,具有很強的代表性。以13號礦脈礦體(如圖1所示)為例,說明礦體變化情況。
13號礦脈(金品位>0.8 g/t,厚度>1 m)在垂向上,地表出露標(biāo)高為1 280 m左右,深部開采標(biāo)高188 m,深部探獲推斷資源量下界標(biāo)高-400 m左右;在水平方向上,地表出露長度2 200 m左右,標(biāo)高698 m。由現(xiàn)行工業(yè)品位指標(biāo)圈定或者開采的礦體水平長度縮減為800 m左右。實際采空區(qū)面積占礦(化)體(金品位0.5~0.8 g/t)垂直面積的三分之二左右,礦(化)體中上部低品位礦(D1區(qū)域)、兩側(cè)低品位礦(D2、D3區(qū)域)、深部低品位礦(D4、D5區(qū)域)在現(xiàn)行工業(yè)品位指標(biāo)(邊界品位0.8 g/t,塊段最低工業(yè)品位1.8 g/t,礦床平均品位2.5 g/t,最小可采厚度1.0 m,夾石剔除厚度≥2.0 m,塊段米·克/噸值≥1.8 m·g/t)下無法得到充分利用。在兩翼及深部礦(化)體探明了部分低品位礦,由于出現(xiàn)低品位礦只進行了零星勘探工程,而未進行系統(tǒng)勘探。因此,在未探明區(qū)域,還需要繼續(xù)勘探。
13號礦脈礦體開采采用豎井開拓,采礦方法為淺孔留礦采礦法。1 118 m中段以上采用平硐—溜井開拓方式,1 118 m中段以下采用豎井—平硐開拓方式。截至目前,418 m標(biāo)高以上的礦體大部分已回采完畢。采礦工程主要集中在368~168 m 5個中段。
包頭鑫達(dá)公司選冶流程采用兩段閉路破碎—兩段閉路磨礦—全泥氰化炭漿吸附—高溫高壓解吸電解提金。主要技術(shù)指標(biāo)為磨礦細(xì)度-0.074 mm達(dá)到90 %±2 %,活性炭用量0.2 kg/t礦石,pH值為10.5~11,氰化物用量1.5 kg/t礦石,浸出濃度40 %±2 %,浸出時間36 h,浸出率90 %~92 %,活性炭吸附率99 %,冶煉回收率99 %。
目前,礦山實際供礦能力為3 000 t/d,無法滿足選冶廠滿負(fù)荷生產(chǎn)。為了達(dá)到選冶廠滿負(fù)荷生產(chǎn),需要充分利用低品位金礦資源。
2低品位金礦資源開采可行性分析
2.1經(jīng)濟可行性分析
黃金開采生產(chǎn),考慮的首要因素是經(jīng)濟效益[12],即只有黃金生產(chǎn)的成本費用低于黃金市場價格時,企業(yè)才會進行開采生產(chǎn)。在利潤保持不變的情況下,黃金市場價格與工業(yè)品位指標(biāo)成反比。目前,黃金市場價格處于高位期,經(jīng)濟上允許開采低品位金礦資源,可將金品位降低至企業(yè)盈虧平衡點(1.3 g/t)以下。黃金市場價格的升高,能夠給黃金生產(chǎn)企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟利潤,因此可以重新確定礦體工業(yè)品位指標(biāo),實現(xiàn)包頭鑫達(dá)公司低品位金礦資源的開發(fā)利用。
2.2技術(shù)可行性分析
技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)生存發(fā)展的靈魂和重要保障。2019年底公布的《礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進適用技術(shù)目錄(2019版)》[13],第276項技術(shù)為“黃金礦山低品位資源規(guī)?;_發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”,為低品位金礦資源開采利用提供了技術(shù)支撐。
包頭鑫達(dá)公司以創(chuàng)新工作室為平臺,加大采選技改項目研究創(chuàng)新力度,并取得顯著效果。一方面,選礦工藝的優(yōu)化創(chuàng)新保證了供礦金品位在0.5~1.3 g/t的情況下,選礦回收率仍可達(dá)91 %以上;另一方面,隨著采礦工藝的改進和機械化水平的提高,使得以往剩余的邊角礦體及頂?shù)组g柱得到利用。技術(shù)創(chuàng)新為包頭鑫達(dá)公司科學(xué)合理利用低品位、難回采的礦產(chǎn)資源提供保障,從而進一步提高礦產(chǎn)資源綜合利用率。
2.3綠色礦山建設(shè)要求
DZ/T 0314—2018 《黃金行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范》[14]明確提出,礦產(chǎn)資源的節(jié)約開發(fā)利用、全面開發(fā)利用是環(huán)境保護、生態(tài)建設(shè)、可持續(xù)發(fā)展綠色礦山建設(shè)的要點之一。綠色礦山建設(shè)需將生態(tài)保護與礦山開發(fā)融于一體,內(nèi)涵是礦山礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用,即高效、節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展;外延是生態(tài)建設(shè),美化環(huán)境[15-20]。生態(tài)建設(shè)的外延與可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和諧統(tǒng)一,缺一不可[21-23]。
在金礦開采過程中,只是一味地“掠奪式”開采高品位金礦資源,舍棄低品位金礦資源,導(dǎo)致在礦山開采結(jié)束后,未開采的低品位金礦資源成為“呆礦”“壞礦”無法開采,造成金礦資源永久性損失,是對礦產(chǎn)資源的極大浪費。綠色礦山要求節(jié)約、高效、精準(zhǔn)地開發(fā)利用礦體的所有金礦資源,包括高、中、低品位的金礦資源,即全面、無遺留的一次性開發(fā)利用,杜絕浪費,避免對已開采區(qū)域進行二次開采,給環(huán)境造成不利影響[24-28]。
包頭鑫達(dá)公司在技術(shù)及經(jīng)濟可行條件下,充分利用哈達(dá)門溝金礦田低品位金礦資源,符合綠色礦山建設(shè)要求,最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3低品位金礦資源的開發(fā)利用
在計算包頭鑫達(dá)公司開采黃金盈虧平衡點過程中,其他內(nèi)容保持不變,按照上漲后的黃金市場價格(380元/t),來確定最低工業(yè)品位指標(biāo),即工業(yè)品位指標(biāo)的下限。然后重新評估、計算出礦體最低工業(yè)品位指標(biāo)(1.5 g/t),利用其重新圈定礦體。工業(yè)品位的降低,必然會圈出比原工業(yè)品位指標(biāo)下更大面積的礦體,計算出更多可用于開采的黃金資源量。降低工業(yè)品位后圈出的礦體形態(tài)將更加規(guī)則、完整,具有連續(xù)性,在開采過程中更容易施工,不會出現(xiàn)過多的無礦段,阻礙采礦。
哈達(dá)門溝金礦田中上部區(qū)域的低品位礦均已進行了采礦巷道開拓,只是在原工業(yè)品位指標(biāo)下無法開采利用,在現(xiàn)行的經(jīng)濟、技術(shù)條件下,只需要在原有巷道開拓基礎(chǔ)上直接開采即可,成本費用更低。兩翼區(qū)域的低品位礦,部分礦體已進行了巷道開拓,由于在開拓過程中遇到了原工業(yè)品位指標(biāo)不可利用的低品位金礦資源,放棄了向兩翼礦體開拓,因此在開采該部分低品位金礦資源時,需邊探邊采,結(jié)合實際品位進行金礦資源的合理開采利用。深部區(qū)域的低品位金礦資源,需要施工坑內(nèi)鉆探工程,先探礦,再采礦。依據(jù)包頭鑫達(dá)公司實際生產(chǎn)情況,各主要低品位礦體平均傾角60°,因此采用淺孔留礦采礦法進行回采?;夭勺鳂I(yè)順序為:準(zhǔn)備、平場支護、鑿巖、爆破、通風(fēng)、局部出礦,每晝夜一個循環(huán)。預(yù)計低品位礦回采能力200 t/d,采切比18 m/kt。哈達(dá)門溝金礦田低品位金礦資源利用前景較好,主要是因為礦田囤積大量低品位金礦資源,可供利用的儲量較大;其次,由于哈達(dá)門溝金礦田礦體品位分布的不均勻性,在勘探網(wǎng)度較大區(qū)域的低品位金礦資源中可能蘊含著高品位金礦資源,需要連續(xù)采礦,依次向前,盡可能地利用所有的金礦資源。
選礦工藝的創(chuàng)新提高是重中之重,提高了選礦回收率,最終實現(xiàn)低品位金礦資源的回收利用。截至目前,包頭鑫達(dá)公司累計開采利用低品位資源礦石量223萬t,其中,1 g/t以下低品位資源礦石量94萬t,1~1.5 g/t低品位資源礦石量129萬t;累計開采難回采的邊角礦體及殘采頂?shù)组g柱礦石量近130萬t。隨著低品位、難回采金礦資源的開采,包頭鑫達(dá)公司實現(xiàn)變廢為寶,有效緩解礦產(chǎn)資源短缺的局面,礦產(chǎn)資源綜合利用率大幅提高,目前已達(dá)90 %以上。
可采儲量是一個礦山企業(yè)的命脈,一定要探礦先行,做到未雨綢繆,要科學(xué)勘探、開采利用礦產(chǎn)資源,實現(xiàn)低品位金礦資源的合理有序開發(fā)。
4結(jié)語
哈達(dá)門溝金礦田低品位金礦資源豐富,開采利用前景廣闊。黃金市場價格的上漲,為開采利用低品位金礦資源提供了充分條件;采選技術(shù)的不斷進步,為開采利用低品位金礦資源提供了技術(shù)支撐;同時開采利用低品位金礦資源符合綠色礦山建設(shè)要求。包頭鑫達(dá)公司根據(jù)上漲后的黃金市場價格,重新評估、計算哈達(dá)門溝金礦田的最低工業(yè)品位指標(biāo),重新圈定礦體,實現(xiàn)哈達(dá)門溝金礦田低品位金礦資源的開發(fā)利用,具有良好的社會效益與經(jīng)濟效益,并有效延長了礦山服務(wù)年限,實現(xiàn)礦山綠色健康可持續(xù)發(fā)展。
[參 考 文 獻]
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Development and utilization of low-grade gold ore resources in Baotou Xinda CompanyFu Bin,Pan Zhenning,Wei Hong,Zhai Lijun,Li Wei,Xue Jianping
(Inner Mongolia Baotou Xinda Gold Mining Co.,Ltd.)
Abstract:Baotou Xinda Company has left a large number of low-grade gold ore resources.To meet the requirement of mining operations,the low-grade gold ore resources are in urgent need to be utilized.The paper analyzed the feasibility to develop low-grade gold ore resources.The influence factors include a high level of gold market price,improving ore-dressing technology.Besides,the development agrees with the requirement of green mine construction.According to the minimum industrial grade index determined through re-calculation,the ore bodies are re-delineated,realizing full development and utilization of low-grade gold ore resources,prolonging mine service life,and creating good social and economic profits.
Keywords:low-grade gold ore resources;industrial grade;development and utilization;green mine;Hadamengou Gold Field