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镜铁山矿桦树沟矿床输出矿石指标与选矿产品指标关系之浅析

时间:2017-7-20 8:58:00   来源:本网   添加人:admin

  1前言镜铁山矿包括桦树沟矿区和悼笄蔷聘郑牛└痔疟静刻笫现饕纳亍矿山开采优化的技术经济指标包括:矿体边界品位、工业品位、出矿截止品位、采出原矿品位、矿石回采率、贫化率、围岩混入率等。镜铁山矿最终产品原矿直接进入宏兴钢铁股份公司选矿工序,采选指标密切联系,相互影响。因此应将采选技术指标作为整体考虑进行系统优化,优化指标还应包括:入选品位、精矿品位、精矿产率、选比、金属回收率等。系统优化的最终目标:是原矿产品质量满足下道工序选矿需求;二是矿产资源得到科学合理利用,最大程度提高矿石回采率,提高矿山开采的综合经济效益;三是精矿产率高,精矿品位、金属回收率、选比优,提高选厂的综合经济效益,最终实现集团公司整体效益最大化。

  矿山质量管理与开采的各项技术经济指标密不可分,相互统一的管理系统。矿山质量管理体系的有效运行,为开采优化各项指标的顺利实施,确保系统优化最终目标的实现提供保证作用。

  2桦树沟矿区矿床地质特征及开采工艺概况桦树沟矿床是有七条矿体组成的沉积变质型矿床,矿体赋存于灰绿色和灰堆抑洌什状产出,矿体与围岩接触界线明显。丨-矿体位于勘探线14-23线之间,矿体规模大,是本区主要矿体,为一东端闭合的向斜构造,矿体走向北57度西。向斜北翼I矿体倾向南西,倾角400-600;向斜南翼矿体近于直立或西北倾斜,倾角800左右,局部呈倒转状态。矿带延长1600米,I矿体厚60-150 -IV矿体为一向斜,已闭坑;VI-V矿体为一向斜,接近闭坑;V矿体是丨矿体西部延伸,西、中矿体是丨丨矿体西部延伸,矿体厚度较14线以东变薄,断层、断裂、次生褶皱构造发育,开采技术条件变差。矿床平均地质品位35.5-37.8%,矿石品位沿走向由东到西呈逐渐降低的趋势。

  矿床采用平硐一溜井一胶带斜井一斜坡道联合开拓,无底柱分段崩落法采矿。依据各矿体赋存空间关系及其勘探程度,开采分东(23-14勘探线)、中(14-6线)、西(6-2线)三个区域先后开采,设计规模500万吨/年。

  3采选指标关系分析采选指标关系分析的依据的基础参数是收集的矿山、选矿生产指标的相关原始数据,建立原始数据库,结合生产实际,对原始指标数据进行相关统计分析,并对统计结果的实际意义做出解释,进而对输出矿石指标和选矿指标的相关性进行推断预测和经济效益分析,为决策提供依据。

  3.1矿山开采指标数学模型建立桦树沟矿床矿体和围岩接触界线清楚、明显,矿石属于难选氧化贫矿,矿体边界品位、工业品位优化没有实际工业意义,开采至今沿用我国贫铁氧化矿石一般工业指标,即边界品位20%,工业品位为为了建立开采过程中的品位、围岩混入率、回采率指标动态变化的数学模型,我们在桦树沟井下现场进行了为期3个月的围岩混入率、出矿量、出矿品位动态变化的标定试验工作。标定试验获得了I矿体2700水平5条进路94组数据;矿体2700水平、2715水平16条进路145组数据;中矿体2940水平10条进路140组数据。

  设出矿品位为TFe;回采率H;混岩率为P.利用该原始数据建立不同矿体相关参数的数学模型如下表1.表1桦树沟各矿体出矿参数数学模型及显著性检验矿体数学模型相关系数IRI置信度5%的R临界值建立的各矿体出矿参数数学模型均通过统计检验,表明矿山在正常生产技术条件下模型是有意义的。模型(1)、(3)、(5)TFe系数表示出矿过程中品位变化对回采率变化的影响,即在正常生产出矿过程中,品位每提高1%,I矿体回采降低7.2%,丨丨矿体回采率降低5.02%,中矿体回采率降低2.29%,矿区回采率平均降低4.84%左右。模型(2)、(4)、(6)、表示采矿生产过程中围岩混入率与回采率呈对数函数关系。

  现行的截止品位出矿,围岩混入率40%-50%,对应截止品位25%-22%(视地质品位高低)。取P=40%,TFe=25%,用上述模型计算推测回采率,I矿体为87.568.95%;矿体为89.2886.06%;丨丨中矿体为42.47-42.6%.丨矿体较接近实际,但变化大;矿体偏高;丨丨中矿体较实际低。分析原因,无底柱分段崩落回采工艺技术条件下,矿体规模与产状对回采率有一定影响,矿体规模大、倾斜角度陡,有利于矿石回采,回采率较高,反之,回采率则较低。丨丨矿体为中厚急倾斜矿体,对无底柱分段崩落法采矿工艺放矿较为有利;I矿体倾斜较缓,特别是向斜转折端地段矿体呈缓倾斜状(如I矿体南川),回采过程中当掌子面围岩混入率达到40%左右时,崩落矿石放出仍不充分,因此现场出矿质量管理过程中应适当加大该地段贫化,以提高矿石回采率;中矿体2940水平回采率低,除受矿体规模小,较东区开采技术条件差外,该水平回采工艺参数由上水平15mx12m(分段高X进路间距)变为15mx18m,属采矿工艺参数变更后过渡回采阶段,对回采率影响较大。要继续注意观察研究新工艺参数条件下放矿的规律性和现行现场出矿过程中质量管理制度在新参数条件下的适应性。

  3.2原矿品位与选矿技术指标数学模型建立镜铁山“桦树沟式”矿床矿石属典型难选氧化贫铁矿石,选矿工艺为:块矿(15mm-100mm)竖炉焙烧-弱磁选-浮选工艺,粉矿(小于15mm)强磁选工艺。以综精品位高、选比低、金属回收率高、综精产率高为目标,选择相关参数进行分析,依据参数之间相关性,结合选矿知识及实践经验建立显著相关参数间数学模型。

  通过对酒钢选厂2010年12个月,360组18项指标的生产数据进行考察筛选,选择了正常连续生产的90组指标数据做相关分析,结果见表2.选择相关系数较大且有直接关系的参数建立数学模型。

  设入选原矿品位yFe;综精品位zFe;弱精品位rFe;强精品位qFe;弱精选比Ry;强精选比Qy;全选比Y.根据选矿知识,参数间存在如下的数学函数关系。

  雄缆卜缆1卜寸瞍Qg导暖咱卜婪寸卜艺卜寸卜寸卜跽秉寸卜琪寸酿卜婪缆卜利用上述数据资料计算的具体数学模型见表3.建立的模型用方差分析进行统计检验,(7)SF  表3采选技术指标数学模型及其显著性检验数学模型方差分析F值及置信度a=5%的Fa临界值3.3采选指标模拟效益计算分析实例以年处理原矿360万吨,原矿品位(入选品位)由34.0%降为33.5%,利用上述采选指标模型模拟计算结果,计算分析综合经济效益见下表4.表4模拟测算结果表明,原矿品位由34%降为33.5%,对综合精矿品位影响很小,仅使品位降低了0.08%,对综合选比的影响为增加全选比0.029倍,由此减少品位54.32%的综精产量2.7万吨,但回采率增加2.42%,多回收品位33.5%的原矿8.71万吨,可生产品位54.32%的综精矿4.4万吨,综合多生产精矿1.7万吨,获得直接经济效益612.31万元(若以市场价计效益更大)。回采率提高,采准巷道、深孔消耗量减小,节约了三级矿量,还能节约一定采准、深孔成本。

  表4采选指标优化方案效益模拟测算表项目计算单位原矿品位方案说明年处理原矿量万吨原矿回采率降低由表2模型测算回采率降低损失原矿量万吨综精品位由表3(1)式计算弱精选比倍由表3(5)式计算强精选比倍由表3(6)式计算弱精产量万吨原矿块矿率按强精产量万吨58%计算综精产量万吨综合选比(全选比)倍回采率降低损失精矿量万吨综合选比降低增加精矿量万吨品位增加回采率降低效益万元综精矿成本按品位增加全选比降低效益万元360元/吨计算原矿品位由34%降为33.5%,回米率提高2.42%,多回收原矿最终效益万元5结语矿山开采应把采选经济技术指标作为一个整体进行系统分析优化,以稳定原矿质量、提高矿石回采率,稳定精矿质量,提高精矿产率、金属回收率为目标,使采选综合效益最大化。

  桦树沟矿床在现有采矿工艺和选矿工艺技术条件下,采出原矿品位每增加1%,可影响回采率平均下降4.8%左右。原矿品位的微小变化对综合精矿品位影响甚微,但降低原矿品位对选比有负面影响,对回采率产生较大的正面影响。综合比较,适当降低原矿品位,由于回采率的大幅提高抵消了选比增加的负影响且有较高的正经济效益。由此看来“桦树沟式”贫铁矿床采选指标综合优化的方向应着眼于矿石回采率的稳步提高和选矿工艺技术的不断进步。