（矿业工程专业论文）降低大孤山选矿厂三选车间入选粒度的研究.pdf

at h e s i si nm i n e r a le n g i n e e r i n g s t u d yo nd e c r e a s i n g t h es i z eb e f o r e b e n e f i c i a t i o no ft h et h i r ds e p a r a t i o n w o r k s h o p ，d a g u s h a np r e p a r a t i o n p l a n t b y c h e n x i a o y a n s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o r y i nw a n z h o n g ，s e n i o re n g i n e e rg a oz h i z h e n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y j u n e2 0 0 8 -1i爸 馕厶。t l j l- i-rij 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中 取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表 或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：洳影 日 期：歹们占7 ) 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后： 半年口一年口一年半口两年 学位论文作者签名：平扩辛色 签字日期：塌7 7 导师签名： i 研丽 、 签字日期：川7 7 t0幢了q， r 麓 _ - 东北大学硕士学位论文 摘要 降低大孤山选矿厂三选车间入选粒度的研究 摘要 鞍钢集团矿业公司大孤山厂1 9 5 5 年1 0 月投产，工艺流程主要采用单一磁 选工艺。 三选车间于1 9 5 8 年2 月建成投产，选矿工艺一直采用两段连续磨矿、 细筛再磨工艺处理磁铁矿石，年处理量为2 5 0 万吨左右，生产能力占全厂三 分之一左右。从2 0 0 0 年以来，连续三次实施提质改造工程，产品质量从6 3 5 0 提升到2 0 0 6 年6 7 1 7 水平。但在处理原矿性质相同、尾矿品位基本相同、 选别工序基本相同条件下，与磁选车间的6 7 2 0 的铁精矿品位还有差距。 原因在于2 0 0 4 年大选厂进行了工艺改造，破碎产品粒度变细，1 2 m m 含量 占9 5 左右，使三选一次球磨机台时提高了1 0 t h 左右，在一次球磨台时提 高以后入选粒度变粗，影响整个流程的顺行，使得最终精矿质量偏低。 为此，大选厂生产部组织了技术考察，此次考察主要考察了与磁选车间 不同的磨矿分级作业。发现三选车间的磨矿分级作业工序主要存在如下问 题：一次分级溢流粒度和一次球磨机排矿粒度比磁选车间相应粒度都粗；二 次溢流粒度未达到规程规定的0 0 7 4 m m 含量8 5 的水平，入选粒度偏粗造 成后序工序未能充分发挥选分能力，对最终提质量造成了困难。针对上述存 在问题，采取如下措施： 合理调整球磨的操作参数，筛选最佳一次磨矿介质直径，提高一次分 级溢流粒度的合格率；通过实验确定二次分级合理的技术操作参数，降低 二次溢流粒度。 通过采取如上措施，二次溢流粒度0 0 7 4 m m 含量由原来的8 4 提高到 8 6 5 ，三选车间的铁精矿品位也由原来的6 7 1 7 提高到了6 7 2 1 的水平。 关键词：大孤山选矿厂；工艺流程；磨矿分级；介质；入选粒度 i i 勘onnr_ ，-卜 _ n硼v稿 东北大学硕士学位论文 s t u d yo nd e c r e a s i n gt h eg r a n u l a r i t yb e f o r e b e n e f i c i a t i o no ft h i r ds e p a r a t i o nw o r k s h o p ， d a g u s h a np r e p a r a t i o np l a n t a b s t r a c t d a g u s h a np r e p a r a t i o np l a n to f a n s h a nm i n i n gc o ，a n s t e e lg r o u p ，w a ss e tu pa n db e g a n t op r o d u c ei n1 9 5 5 ，s o l em a g n e t i cb e n e f i c i a t i o nh a sb e e na d o p t e dd u r i n gh a n d l i n gi r o no r go f d a g u s h a n t h et h i r d s e p a r a t i o nw o r k s h o pw a ss e tu pa n db e g a nt op r o d u c ei nf e b r u a r y 19 5 8 , b e n e f i c i a t i o np r o c e s so ft w o s t a g ec o n t i n u o u sg r i n d i n g ，f i n er e g r i n d i n gh a sb e e n a d o p t e dd u r i n gh a n d l i n gi r o n o r eo f d a g u s h 矾i td e a l sw i t h2 ，5 0 0 ，0 0 0t o n s ，o n et h i r do f t h e t o t a l f a c t o r y ，e v e r yy e a r s i n c e2 0 0 0 ，i t sc o n c e m r a t eg r a d eh a si n c r e a s e df r o m6 3 5 t o 6 7 17 i n2 0 0 6t h o u g ht h r e et e c h n i c a lr e f o r m s w i t ht h es a m ei r o no r e ，t a i lg r a d ea n d w o r k i n gp r o c e d u r e ，i ta l s oh a sag a p i nc o n c e n t r a t eg r a d eo f t h es e c o n d a r yw o r k s h o p ，6 7 2 t h ep a r t i c l es i z eo fc r u s h i n go u t p u ti su pt o9 5 一1 2 m mi nt h er e f o r ma td a g u s h a n p r e p a r a t i o np l a n ti n2 0 0 4 s ot h ec a p a c i t yo ft h ef i r s tb a l lw a sm a d ea ni n c r e a s eo flo t ha f t e r t h er e f o r m a n dt h es i z eb e f o r eb e n e f i c i a t i o nw a sa l s ot u r nt ob i g g e rw h i c hc a u s e dt h ew h o l e f l o wi nd i s o r d e ra n dm a d et h ef i n a lc o n c e n t r a t eg r a d el o w s ot h et e c h n i c a ld e p a r t m e n tm a d ea l le x a m i n a t i o no fp r o d u c f i o nt e c h n o l o g yi ng r i n d i n g a n dc l a s s i f i c a t i o no p e r a t i o nw h i c hi sd i f f e r e n tf r o mt h es e c o n d a r yw o r k s h o p w ef o u n d p r o b l e m ss u c ha s ：s i z eo fo v e r f l o wi np r i m a r yc l a s s i f i c a t i o na n dd i s c h a r g e dm a t e r i a lw a s b i g g e rt h a nt h a to ft h es e c o n d a r yw o r k s h o p s t h es e c o n do v e r f l o wp a r t i c l es i z ed i d n tr e a c h 8 5 0 ( - 0 0 7 4 m m ) ， t h es i z eb e f o r eb e n e f i c i a f i o nw a ss oc o a r s et h a ti tm a d et h e w o r k i n gp r o c e d u r e i n s u f f i c i e n tt oi n c r e a s et h ef i n a lg r a d e s o m es t e p sw e r ea d o p t e d ，f o re x a m p l e ，a d j u s t i n gt h e w o r k i n gp a r a m e t e ro fg r i n d i n g ，s e l e c t i n gt h eb e s td i a o fm e d i u m i nf i r s tg r i n d i n gt oi n c r e a s e t h ec o n t e n to fp r i m a r yc l a s s i f i c a t i o n ；c o n f i r m i n gt h ep a r a m e t e ri no r d e rt om i n i s ht h es i z eo f o v e r f l o wi ns e c o n d a r yc l a s s i f i c a t i o nt h o u g he x p e r i m e n t b yt h e s em e a n s ，t h es i z eo fo v e r f l o wi ns e c o n d a r yc l a s s i f i c a t i o ni su pt o8 6 5 f r o m 8 4 ( 0 0 7 4 m m ) t h ec o n c e n t r a t eg r a d ei nt h i r dw o r k s h o pi sa l s oi n c r e a s e df r o m6 7 17 t o 6 7 2 1 k 眄w o r d s ：d a g u s h a np r e p a r a t i o np l a n t ；w o r k i n gf l o w ；g r i n d i n gc l a s s i f i c a t i o n ；m e d i u m ； t h es i z eb e f o r eb e n e f i c i a t i o n i i i 籼y兮西|， hllii-f 泔，九 foa和_ 东北大学硕士学位论文 目录 目录 独创性声明i 学位论文版权使用授权书i 摘要i i a bs t r a c t 第一章绪论1 1 1 我国铁矿石资源概述2 1 1 1 铁矿资源储量、分布及预测2 1 1 2 铁矿资源质量及特征4 i 1 3 我国铁矿石资源保证及境外铁矿开发情况5 1 1 4 我国铁矿石生产及利用现状- 6 1 2 铁矿石贸易与价格7 1 2 1 铁矿石贸易7 1 2 2 铁矿石价格走势8 1 3 鞍山地区铁矿石资源9 1 4 鞍山地区选矿技术的发展1 0 1 5 铁精矿发展趋势1 1 1 6 本文研究的内容1 2 第二章大孤山选矿厂原矿矿石性质1 4 2 1 矿石类型1 4 2 1 1 矿石的自然类型1 4 2 1 2 矿石的工业类型1 5 2 2 矿石分析1 6 2 2 1 矿石的化学成分1 6 2 2 2 矿石的物相分析1 6 2 3 矿石的矿物组成及主要矿物的赋存状态1 7 2 4 矿石的结构、构造17 2 5 矿石的嵌布粒度18 2 6d 、结19 第三章选矿工艺流程及存在问题2 0 w，；丢_， 东北大学硕士学位论文 目 录 3 1 工艺流程概述2 0 3 2 工艺流程考查与研究2 3 3 2 1 考查背景2 3 3 2 2 磨矿分级给矿粒度分析2 3 3 2 3 磨矿分级作业2 4 3 2 ，3 1 一次磨矿分级作业2 4 3 2 3 2 二次磨矿分级作业2 5 3 3 小结2 6 第四章降低入选粒度的研究及实践2 7 4 1 方案确定2 7 4 2 一次磨矿介质尺寸研究2 7 4 2 1 0 l o o m m 钢球实验2 8 4 2 1 1 原矿粒度条件2 8 4 2 1 2 试验指标分析2 9 4 2 20 1 l o m m 钢球实验3 2 4 2 2 1 原矿粒度条件- 3 2 4 2 2 2 试验指标分析3 3 4 2 3 结论4 0 4 3 旋流器技术参数调试4 0 4 3 1 旋流器结构参数的确定4 0 4 3 2 旋流器给矿压力及给矿浓度的确定4 2 4 4 讨论与分析4 3 4 4 1 粒度变化4 3 4 4 2 技术指标对比4 3 4 5 技术经济指标4 4 4 6 经济效益分析4 6 4 7 小结4 7 第五章结论4 8 参考文献4 9 致谢5 0 西，0 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 近些年来，国国民经济持续、快速增长。2 0 0 0 2 0 0 5 年国内钢产量由1 2 8 亿吨增长到3 4 5 亿吨，平均年增长幅度达到3 3 9 1 ，到2 0 0 5 年我国钢产量 已连续8 年居世界首位。而同时期的国内成品铁矿石仅由2 2 3 亿吨增长到3 1 9 亿吨，平均年增长幅度8 6 ，远低于钢铁生产增长速度，按照我国国民经济发 展计划，2 0 2 0 年铁矿石的需求量将达到3 6 亿吨，是我国铁矿资源供应最关 键最困难的时期。 随着中国钢铁产量和钢材消费量的高速增长，对铁矿石的需求量越来越 大。而国内铁矿资源总量不足，生产能力有限，自给严重不足，供需矛盾突出。 这就形成了世界铁矿石贸易量不断增加，铁矿石进口价格飞涨的形势。我国进 口铁矿石由2 0 0 0 年的不足0 9 亿吨增长到2 0 0 5 年的2 7 5 亿吨，年均增长速度 达到4 1 1 1 。由于国内对进口铁精矿的强劲需求，在一定程度上引发了进口铁 矿石价格的上涨，2 0 0 5 年的铁矿石价格比2 0 0 3 年上涨9 0 1 。铁矿资源已成 为制约我国钢铁业健康发展的瓶颈【l 】。在这种形势下，铁矿石资源显得尤为宝 血 贝0 我国铁矿石资源贫矿占9 7 7 2 ，品位低，粒度细，难磨难选，是其共有 特征。为了建立资源节约型经济结构，充分利用难选矿资源，坚持科学发展观， 依靠科技进步，提高科技贡献率，搞好矿山技术改造，改进选矿工艺，提高资 源利用率，是我国铁矿工业的必然之路。 到2 0 0 4 年我国铁矿资源基础储量2 1 9 7 亿吨，可开采保有储量1 1 8 亿吨， 我国铁矿石每年开采量将超过6 亿吨，照此计算，在现行开采技术条件下，我 国铁矿石开采期只有2 0 - 4 0 年，形势严峻。因此，我国铁矿资源的开发应该 实施可持续发展战略，顾及后代。要注意长期合同买矿与境外投资开发并举， 当前，应借鉴发达国家成功的经验，加大境外投资开矿的比例，把握时机，最大限 度地分享境外矿产资源。根据中钢协近期公布的数据表明，到2 0 0 1 年世界探 明可开采铁矿石资源储量有1 4 0 0 亿吨，按照2 0 0 5 年世界铁矿石产量1 3 亿吨 计，可供应年限1 0 0 一2 0 0 年，我国进口铁矿来源是有保证的l 引。 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 我国铁矿石资源概述 1 1 1 铁矿资源储量、分布及预测 截至2 0 0 2 年底，我国保有铁矿产地1 9 9 5 处，保有储量5 7 8 7 2 亿吨。其中 基础储量2 1 3 5 7 亿吨，资源量3 6 5 1 5 亿吨，工业储量1 1 8 3 6 亿吨。除上海市、 香港、澳门特别行政区外，铁矿在全国各地均有分布，以东北、华北地区资源 最为丰富，西南、中南地区次之。就省( 区) 而言，探明储量辽宁位居榜首，河 北、四川、山西、安徽、云南、内蒙古次之。我国铁矿以贫矿为主，富铁矿较 少，富矿石保有储量在总储量中占2 5 3 t 3 1 。 我国铁矿产地分布又相对集中，按储量多少可划分为十大成矿区，探明储 量占全国探明总储量6 4 8 。它们是： ( 1 ) 辽宁鞍山本溪成矿区，探明储量为全国首位，占总储量的2 3 5 ； ( 2 ) 河北冀东一北京密云成矿区，探明储量占总储量的1 1 8 ； ( 3 ) 四川攀枝花。西昌成矿区，探明储量占总储量的1 1 5 ； ( 4 ) 山西五台吕梁成矿区，探明储量占总储量的6 2 ； ( 5 ) 安徽宁芜庐枞成矿区，探明储量占总储量的4 1 2 ； ( 6 ) 内蒙古包头白云鄂博成矿区，探明储量占总储量的2 2 ； ( 7 ) 山东鲁中成矿区，探明储量占总储量的1 7 4 ； ( 8 ) 河北邯郸邢台成矿区，探明储量占总储量的1 6 ； ( 9 ) 湖北鄂东成矿区，探明储量占总储量的1 3 4 ； ( 1 0 ) 海南成矿区，探明储量占总储量的0 8 5 。 随着对铁矿成矿理论的认识不断深化，有了新的突破，推动了找矿预测的 发展。此外，由于选矿和加工技术的提高，过去被视为不能利用的铁矿，现在 也重新认识，重新部署铁矿资源预测和找矿预测。根据区域地质背景，成矿条 件，找矿潜力，在我国西部地区可以划定9 处成矿区作为铁矿资源预测区，预测 潜在资源量达2 0 0 亿吨( 见表1 2 ) ；东部地区可以划定6 处成矿区作为铁矿资 源预测区，预测潜在资源量约1 7 8 亿吨( 见表1 3 ) ；合计约3 7 8 亿吨【4 j j 。 一2 一 一。lo 1 - 东北大学硕士学位论文 j ， 第一章绪论 表1 2 西部地区铁矿找矿远景区及资源预测表 ，： 1 - ，、一 t a b l e1 2 p r o s p e c t i v ea r e a so fi r o no r ep r o s p e c t i n ga n dp r e d i c t e dr e s o u r c eq u a n t i t yi no u r w e s t e r nr e g i o n 一3 一 l一， 东北大学硕士学位论文第一章绪论 表1 3 东部地区铁矿资源远景预测区及资源预测 t a b l e1 3 p r o s p e c t i v ea r e a so fi r o no r ep r o s p e c t i n ga n dp r e d i c t e dr e s o u r c eq u a n t i t yi n e a s t e r nr e g i o n 1 1 2 铁矿资源质量及特征 我国铁矿贫矿多，富矿少，铁矿石平均品位只3 3 ，比目前世界铁矿石供应 大国平均品位低2 0 个百分点。我国铁矿石类型多样，主要类型及比例为：磁铁 矿型5 5 4 0 ，赤铁矿型1 8 1 0 ，菱铁矿型1 4 4 0 ，钒钛磁铁矿型5 3 0 ，镜铁矿型 3 4 0 ，褐铁矿型1 1 0 ，混合型2 3 0 。我国铁矿石的共( 伴) 生组分多，物质成分 复杂。据统计，全国已勘探的2 0 3 4 处铁矿产地中，呈单一铁矿床的1 5 8 8 处，以铁 为主的2 8 0 处，共( 伴) 生铁矿床1 6 6 处。多组分铁矿石常伴生有钒、钛、稀土、 铌、铜、锡、钼、铅锌、钴、金、铀、硼和硫、砷等元素【6 】。 我国的铁矿石类型复杂，氧化矿、多金属共伴生矿多，难选矿多。国内铁 矿资源具有贫、细、杂的特点。贫就是以贫矿资源为主，富矿少，原矿品位一 般较低；细就是有用矿物粒度较细，只有经过细磨才能使有用矿物单体解离、 得到较高品位的精矿；杂就是伴生的有用元素多。因此，绝大多数铁矿石需经 磨选处理。 我国铁矿石储量相对集中，富矿少、贫矿多，多金属共生矿较多；已开采 一4 一 。0， 东北大学硕士学位论文第一章绪论 的露天矿多，未开采的多为坑内矿。矿石成因主要为沉积变质矿床，约总储量 的5 9 ，主要分布在辽宁j 四川、河北、山西等地，其储量之和约为2 8 5 亿 吨：其次为岩浆岩型，占1 2 ，分布在攀西地区；沉积型与接触交代型各占 9 ；火山岩型占5 ；风化淋滤型等约占6 。 我国已探明的铁矿绝大多数为需入选的贫铁矿，占总储量的9 7 5 ，入 炉富矿占2 5 左右。需选的贫矿中，磁铁矿占4 8 8 ，钒钛磁铁矿占2 0 8 ， 赤铁矿占2 0 8 ，混合矿( 磁赤、磁菱、赤菱铁矿的共生矿) 占3 5 ，菱铁矿 占3 7 ，褐铁矿占2 4 。 铁矿石伴生有益组分的组成，与矿床成因类型有关。我国岩浆岩型，接 触交代型、热液迭加改造矿床较多，所以矿石伴生有益组分较多，如攀西地区 钒钛磁铁矿中的钒、铬、镍等，白云鄂博铁矿中的稀土、铌、钽等，广东大顶 山及内蒙黄岗铁矿中的锡、锌，辽宁翁泉沟铁矿中的硼，莱芜铁矿中含有铜、 钴、金、银等。 1 1 - 3 我国铁矿石资源保证及境外铁矿开发情况 目前，国内年生产原矿石4 亿吨左右，按全国铁矿平均品位3 3 、选矿平均 回收率7 5 计，可供年产钢1 亿吨所需，可供年限约3 0 年。为了加强资源保障 的安全性，提高资源勘探程度、增加经济可采储量、大力加强铁矿石采选技术 攻关、提高资源综合利用水平，提高国内资源保证程度，是解决铁矿石供给的关 键。顺应经济全球化发展趋势，推行矿产资源全球化发展战略，在大力提高国内 资源保证程度的同时应充分利用国外铁矿资源。要以经济、安全、稳定获取大 宗铁矿资源为目标，建立多来源、多方式、多渠道的境外铁矿资源安全稳定供 应体系，这是当前所面临的重要任务【4 j 。 我国境外开矿的项目总规模为4 5 5 0 万吨，占2 0 0 4 年进口总量的2 2 7 5 ， 规模较小，满足不了国内钢铁快速增长的需要。到目前止，我国境外开矿情况 如下： ( 1 ) 澳大利亚恰那铁矿。恰那铁矿石我国于1 9 8 7 年由中国冶金进出口公 司与哈默斯利公司签订的契约式合资经营企业，矿山生产规模为1 0 0 0 万吨a ， 澳方控股6 0 ，中方占4 0 。这是一座现代化露天矿，最高产量己达1 2 0 0 万吨年。 ( 2 ) 首钢秘鲁铁矿。首都钢铁公司于1 9 9 2 年末以1 2 亿美元收购了秘鲁 一5 一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 马尔科纳铁矿，而后成立了首钢秘鲁铁矿公司，获得了资源开采权。秘鲁铁矿 矿区内除有大型铁矿床外，还蕴藏有铜矿资源，发展前景看好。 ( 3 ) 库里亚诺宾铁矿。该矿年产6 0 万吨铁精矿，品位6 6 ，由澳大利 亚波特曼公司和中国鞍山钢铁集团公司合资经营，其中澳大利亚波特曼公司股 份占6 0 ，中国鞍山钢铁公司股份占4 0 。合资企业生产的粉矿按合同全部 销往中国鞍钢，合同期2 0 年。块矿销往鞍钢、中国其他用户和日本。块矿和 粉矿比例各为5 0 。 ( 4 ) 南非亚南金属有限公司。中国钢铁工贸集团公司和吉林铁合金厂与 南非北德兰士瓦发展有限公司合资开发南非的铬矿是我国第四个境外的投资 项目。 ( 5 ) 巴西宝华瑞矿业公司。这是中巴合资企业。中方宝山钢铁集团占有 股份5 0 ，巴方淡水河谷公司占5 0 。合资企业开发巴西铁矿铁四角地区的 铁矿。年生产能力6 0 0 万吨。 ( 6 ) 澳大利亚宝瑞吉矿业公司。这是中方和澳方合资的企业。中方宝钢 占股份4 6 ，澳方占5 4 ，合资开发帕拉伯杜铁矿东坡，矿床储量储量约1 8 5 亿吨。 1 1 4 我国铁矿石生产及利用现状 在我国的3 2 个省、市、自治区中，铁矿石产量相对集中在东部地区。2 0 0 3 年，华北地区生产矿石1 2 3 2 5 万吨，占全国产量的4 7 1 4 ，东北地区生产铁 矿石6 3 5 3 万吨，占全国产量的2 4 3 ，华东地区生产铁矿石2 8 0 4 万吨，占全 国产量的1 0 7 2 ，中南地区生产铁矿石2 1 5 8 万吨，占全国铁矿石生产总量的 8 2 5 ，西南地区生产铁矿石1 6 6 7 万吨，占全国总量的6 3 8 ，西北地区生产 铁矿石8 4 0 万吨，占全国总量的3 2 1 。2 0 0 3 年铁矿石产量超过1 0 0 0 万吨的 省份有：辽宁5 9 5 5 万吨、北京1 5 2 6 万吨、河北7 9 2 2 万吨、内蒙古1 2 6 0 万吨、 四川1 3 5 6 万吨、山西1 6 1 8 力吨，国内铁矿石生产能力总体呈增长趋势，但不 能满足钢铁工业生产的需要，缺口呈扩大趋势【7 1 。 根据铁矿床赋存特点、开采技术、经济条件等，可将铁矿地质储量分为： 已被利用储量、可供选择利用储量、暂难被利用储量、分散小矿体储量。已被 利用的储量为1 3 3 7 7 亿吨，占全国总储量的2 7 6 8 ，其中工业储量为8 6 7 4 亿吨，占工业总储量的3 6 0 2 ，分布于全国1 0 0 座矿山，包括国有重点矿山 一6 一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 5 5 个，地方国有骨干矿山4 0 个。其中国有重点矿山占有地质储量1 1 7 6 7 亿吨， 工业储量7 6 7 4 亿吨，平均含铁品位3 3 5 3 ；地方国有骨干矿山占有地质储 量1 2 6 6 亿吨，工业储量8 8 4 亿吨平均含铁3 7 4 8 。 可供选择利用的矿山有9 3 处，按其勘探程度有：详勘5 7 处、初勘1 6 处、 普查评价2 0 处，占有储量1 2 2 3 亿吨。其中工业储量7 2 g l 亿吨，平均含铁 3 1 9 6 ，磁铁矿1 0 3 亿吨，赤铁矿1 9 2 亿吨，可露天开采的6 9 座，储量1 0 1 7 亿吨，坑内开采的2 4 座，储量2 0 6 5 亿吨。 受不利因素影响，近期难以开发利用的矿点1 7 0 处，地质储量1 7 2 1 亿 吨，占全国总储量的3 5 6 ，其中工业储量6 3 亿吨，如河南赵案庄、王道行 等。随着采选技术发展及交通条件的改善，有的矿山也有开发利用的可能性。 分散的小矿点共1 1 3 0 处，地质储量5 9 2 8 亿吨，占总储量的1 2 ，其中 磁铁矿占6 3 ，赤铁矿占3 7 。这些资源的特点为分散、小而多，含铁品位 较高。 总的来讲，我国矿业的发展受资源环境的制约比较突出。一是可采储量不 足，资源质量不高，开发利用条件较差；二是铁矿资源勘查投入长期处于较低 的水平，新发现或新证实为工业矿床的铁矿产地几乎没有，年新增探明铁矿资 源储量仅为消耗量的5 ；三是资源利用粗放，资源利用率低，破坏浪费现象 严重，大矿小开、一矿多开等问题相当突出；四是生态环境保护工作不力，矿 产资源开发造成的环境污染、生态破坏及诱发的地质灾害损失严重。 1 2 铁矿石贸易与价格 1 2 1 铁矿石贸易 长期以来，我国始终坚持利用“两种资源、两种资金和两个市场”的方针发 展钢铁工业，不仅满足了国民经济发展的需要，也较好的发挥了国内铁矿资源 的优势和作用。目前，中国已成为世界上最重要的铁矿石进口国和消费国。随 着全球经济的复苏和世界钢铁产量的增长，对铁矿石的消费需求日益增长，特 别是中国的增长，给国际铁矿石市场带来巨大压力，已经出现国际市场上可供 采购的富铁矿石严重短缺、国际铁矿石贸易价格急剧上扬、国际散货海运价格 一路走高等现象。 1 9 9 7 年我国国产铁矿石达到2 6 8 6 1 万吨，进口铁矿石达到了5 5 1 1 万吨，铁 和钢的产量过亿吨，分别达到了1 1 5 1 1 万吨和1 0 8 9 1 万吨。多种资料表明，我国 一7 一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 近1 0 年来钢铁产量的高速增长是我国国产铁矿石迅速增长的结果，但是也与 进口铁矿石的大量增加有关。1 9 8 0 年进口铁矿石占铁矿总产量为6 4 ，而1 9 9 7 年其比值则上升到2 0 5 ，进口铁矿石的产铁量约为3 5 0 0 万吨，占当年生铁总产 量的3 1 t 引。 2 0 0 3 年，全国有2 6 个港口进口铁矿石，其中前十个港口的进口量分别为： 青岛4 5 3 1 万吨、宁波2 2 4 4 万吨、上海1 8 5 5 万吨、天津1 5 0 5 万吨、杭州1 1 8 5 万吨、南京8 0 3 万吨、湛江5 2 8 万吨、大连5 5 6 万吨、南宁4 3 9 万吨、石家庄 3 2 6 万吨，占全国铁矿石进口量的9 4 4 。华东地区港口铁矿石进口量占全国 的7 0 【9 j o 2 0 0 4 年全球铁矿石年产量约1 0 亿吨，其中世界贸易量为5 亿吨左右，我 国进口铁矿石约占世界总贸易量的4 5 左右。按国内产量加进口量计算，2 0 0 4 年国内铁矿石消费量达4 6 亿吨，国内铁矿石产量达到2 7 亿吨左右，占消费 量的5 9 ，而进口铁矿在2 亿吨左右，达到消费总量的4 1 。 铁矿石与粗钢产量的对比分析：自1 9 9 6 年我国粗钢产量突破了1 亿吨， 到2 0 0 0 年增加到1 2 8 4 9 亿吨，四年间增加了2 7 2 5 万吨，而2 0 0 1 年产量达到 了1 5 1 6 3 亿吨，仅1 年时间就增加了2 3 1 4 万吨，2 0 0 2 年产量又比2 0 0 1 年增 加了4 0 0 9 万吨。进入2 1 世纪后，粗钢产量的增长速度比2 0 0 0 年前明显加快， 特别到2 0 0 5 年粗钢产量较2 0 0 4 年以超常规的发展速度增加了7 6 5 6 万吨( 增 速比例为2 8 ) 。生铁增加了7 8 7 5 万吨，一年钢的增加量比1 9 9 1 年全年粗钢 产量还多5 5 6 万吨，一年铁的增加量比1 9 9 2 年全年生铁产量还多2 8 6 万吨， 中国2 0 0 5 年的粗钢产量比日本、美国、俄罗斯、韩国四个国家当年的总产量 3 2 0 1 6 亿吨还多2 9 1 6 8 万吨。以上数据充分说明我国现在是一个钢铁生产的 大国。根据国际钢铁协会公布2 0 0 5 年全球粗钢产量1 1 2 9 4 亿吨。2 0 0 5 年中国 的钢铁产量占全球的3 0 9 3 。钢铁年产量这么大，发展这么快，给我国国民 经济建设作出了重大贡献，起到了重大支撑作用。但也给国内外铁矿石生产带 来了巨大压力，导致铁矿石供应紧张，矿价大幅度上涨。 1 2 2 铁矿石价格走势 随着中国铁矿石需求量及世界铁矿石贸易量的逐年大幅度增加，而全球铁 矿石贸易总量的8 0 由澳大利亚的必合必拓、哈默斯利和巴西的淡水河谷这 三大铁矿石生产企业控制，造成进口铁矿石价格大幅度上涨。而据中国海关总 一8 一 ? l 。； 东北大学硕士学位论文第一章绪论 署的最新统计，今年1 2 月，我国铁矿石( 砂) 进口7 5 0 0 万吨，总价9 6 4 亿 美元，分别比去年同期增长1 6 2 和1 1 0 ；进口平均价格为每吨1 2 8 5 美元， 又上涨8 4 9 。 今年2 月份我国负责铁矿石价格谈判的企业代表宝钢宣布与世界上最大 的铁矿石生产商巴西淡水河谷就2 0 0 8 年度国际铁矿石基准价格达成了一致， 接受了后者的南部系统粉矿价格在2 0 0 7 年基础上上涨6 5 ，卡拉加斯粉矿的 价格上涨7 1 。目前，力拓和必和必拓与铁矿石需求方2 0 0 8 财年的铁矿石价 格谈判仍在僵持，据中国海关总署的最新统计，今年头两个月我国从澳大利亚、 印度和巴西分别进口铁矿石2 8 5 3 万吨、1 6 8 6 万吨和1 6 4 1 万吨，同比分别增 长8 2 、2 0 3 和2 3 1 。三国进口量总共占同期我国铁矿石进口总量的 8 2 4 。 2 0 0 8 年国际市场铁矿石价格协议价格大幅度上涨，主要原因有二：一是 国际市场铁矿石贸易结算货币：美元的持续大幅贬值及贬值预期；二是随着铁 矿石储量的日趋萎缩，世界上铁矿石主要出口国巴西等国的业界巨头已结盟垄 断，世界三大铁矿生产企业在价格和供应量上大做文章，致使铁矿石价格一路 飙升。 1 3 鞍山地区铁矿石资源 1 】 鞍山地区拥有丰富的铁矿资源，主要集中在鞍山周边和辽阳的弓长岭地区， 已探明的储量达9 0 多亿吨，其中鞍山周边正在开采的齐大山、大孤山、东鞍山、 眼前山铁矿保有储量3 4 3 6 亿吨；长岭正在开采的矿山保有储量1 6 7 亿吨；胡 家庙子、西鞍山、黑石砬子、关宝山、砬子山等后备矿山已探明储量4 0 多亿 吨( 见表1 4 ) 。 表1 4 鞍山地区矿产资源情况万吨 t a b l e1 4m i n e r a l sr e s o u r c ei na n s h a na r e a t e nt h o u s a n dt o n 一9 一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 1 4 鞍山地区选矿技术的发展 鞍山地区的铁矿具有贫、细、杂的特点，属于难磨难选的贫铁矿石，主要 脉石矿物是石英。针对其工艺矿物学特点，经过广大技术人员多年的攻关，研 究开发了适应该地区特点的选矿新工艺、新药剂及新设备，打破了铁精矿品位 长期徘徊不前的局面，使鞍山地区铁精矿品位平均提高近3 个百分点。以前对 经济合理精矿品位的评价仅局限于选矿工序，其评价标准是以精矿品位、金属 实收率及选矿成本在本工序为最佳，现将炼铁、选矿作为一个完整的系统通盘 考虑，进行系统研究，确保实现炼铁、选矿效益最佳。 研究开发拥有自主知识产权的选矿新工艺，核心技术可概括：1 ) 早收早弃 工艺技术，通过阶段磨矿与重、磁、反浮选作业段的合理分配及工艺的有机结 合，实现3 个阶段抛尾、生产两种精矿，最后进入反浮选工序的矿量仅占总矿 量的三分之一，使总选矿作业流程缩短，减少了磨矿量和药剂消耗量，达到了 利用重选降成本和浮选提质量的高质低耗的目的；2 ) 开发出高效、无毒环保的 新型选矿药剂。该类型药剂的特点是：原料来源广泛、价格低廉，对提高精矿 品位、保证金属回收率、降低药剂消耗起到了重要作用。近几年来，在选矿药 剂的研究上不断地推出新产品，对提高产品质量作出突出贡献；3 ) 针对赤铁矿 选矿工艺的特点，研究开发了用于反浮选作业前脱泥工序的脉动立环强磁选 机，对回收细粒级弱磁性矿物效果十分明显。上述三项核心技术使选矿成果达 到世界领先水平，并得到广泛推广应用。 鞍山地区应用选矿提铁降硅新技术先后完成了对齐选厂、弓选厂和东烧厂 的工艺技术改造，新建了弓长岭选厂三选车间和胡家庙子选厂；国内其它矿山 企业也应用此项技术开发利用其矿产资源，如河北的司家营铁矿等。在进行整 体工艺研究的基础上，还努力进行优化选矿工艺流程、降低尾矿品位工作。其 主要工作有：优化磨矿结构，实现一扫精自返的研究使浮选作业段的能耗与药 耗进一步降低，仅此一项在齐选厂推广年获效益5 5 0 万元；研究开发出 s l o n 2 1 5 0 0 立环脉动中磁机替代筒式中磁机处理扫螺尾矿，由于该选矿设备的 场强可调，对于矿石性质变化的适应性增强，仅此一项年可降低综合尾矿铁品 位o 6 0 个百分点，年创效益1 2 3 0 万元；此外，还进行了捕收剂研究开发，从 r a - 31 5 、m z 2 1 、r a 5 1 5 到r a 7 1 5 ，已经发展到第四代了，确保了精矿品位 由6 5 1 5 提高到6 7 1 5 以上。除了优化流程外，并进行简化流程的探讨，如 研究复合选矿药剂替代复杂的多种药剂；研究应用大直径螺旋流槽；进行絮凝 一】0 一 d _ 。一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 脱泥工艺的研讨等【l 】。至2 0 0 4 年末，鞍山地区矿山应用提铁降硅新技术已全部 完成了对老选厂的工艺流程改造。 另外，对磁铁矿的研究和选别也开辟了一条新的思路。大孤山选矿厂改造 后的工艺流程除具有阶段磨选节能的优点外，最可贵的是该工艺流程没有采用 反浮选工艺，仅仅立足单一“磁选一细筛”工艺，可使铁精矿提铁降硅技术指标 有了较大的提高，率先在国内走出一条依靠单一“磁选一细筛”工艺实现细粒磁 铁矿提铁降硅之路，在技术上有新的突破【2 0 引】。 1 5 铁精矿发展趋势 为了追求高炉炼铁的高效益，世界各国都趋向生产含铁高、杂质低的高品 质铁精矿及高品质的粉矿和块矿，其技术指标见表1 5 【引。 表1 5 世界主要铁矿与铁精矿选矿技术指标 t a b l e1 5t e c h n i c a li n d e xo fm o s t l yi r o no r ea n dc o n c e n t r a t e si nt h ew o r l d 国外铁精矿都在追求高品位低杂质铁精矿，t f e 6 6 、s i 0 2 2 一、 a 1 2 0 3 1 一2 、s 0 1 、p 0 0 5 。为了得到高品位、低杂质的铁精矿，不惜 选矿成本地进行深选。如加拿大格里非思选矿厂处理含铁2 9 的低品位铁隧 岩，选矿经三段弱磁选得到含铁6 5 的铁精矿。该铁精矿再进阳离子反浮选， 浮选铁精矿含铁6 9 ，含s i 0 2 3 5 ，浮选铁精矿的粒度为一0 0 4 4 m m 含量占9 5 。 美国共和选矿厂处理含铁3 7 的原矿，该矿石以镜铁矿为主，少量磁铁矿及假 象赤铁矿，石主要是绢云母、滑石、铁闪石、绿泥石等硅酸盐。原矿石磨矿至 0 0 7 4 m m 后，经脂肪酸正浮选得到含铁6 1 7 的铁精矿。该粗精矿经浓缩过滤 一1 】一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 后，再磨矿至0 0 4 4 m m 占8 0 8 2 ，喷蒸汽加热调浆至矿浆温度为9 8 3 ( 或沸 腾状态) ，然后加水稀释至分别为6 0 ( 一次精选给矿) 、5 0 c ( - - 次精选给矿) 、 4 6 7 c ( - - 次精选给矿) 浮选精选。加热浮选的铁精矿含铁6 6 9 ，s i 0 2 4 o