淺談提升廢石資源綜合利用率實踐

趙江文，馬開川，張進(jìn)濤，松建軍

(云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

礦產(chǎn)資源是國家寶貴的地質(zhì)財富，是礦山可持續(xù)發(fā)展的基本保障。隨著礦山開采技術(shù)條件和有色金屬市場導(dǎo)向的改變，很多工業(yè)礦石指標(biāo)之外的鋅錫低品位礦石及含鋅（銅）廢石資源也具備了開采價值，為了更好的利用好這部分廢石資源，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，圈定廢石資源體、通過實際地質(zhì)測量及礦石品味分析，并將所收集更新至3DMine礦業(yè)工程軟件的礦體模型中，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)及經(jīng)濟手段綜合分析，選擇合理的采礦方式，并建立廢石資源回收車間進(jìn)行富聚回收[1-3]。

1 礦山廢石資源基本概況

銅曼礦段內(nèi)廢石資源主要分布于F1斷裂帶兩側(cè)東西寬150m～200m范圍，從礦區(qū)北部至南部僅有分布，廢石資源體主要向西傾，往南側(cè)伏，總體走向南北。多依附于主礦體頂?shù)装?、?gòu)造交匯部位、兩種不同巖性接觸帶中。北部主要以透輝石及綠簾石矽卡巖為主，少量綠泥石矽卡巖；中部主要以綠泥石、綠簾石陽起石矽卡巖為主，南部主要以透輝石、透閃石、石榴子石矽卡巖為主。矽卡巖在地表出露形態(tài)主要有似層狀（與地層產(chǎn)狀基本一致）、脈狀、扁豆?fàn)睢⑼哥R狀（賦存在斷層上下盤間，與斷層產(chǎn)狀基本一致）。

1.1 含錫廢石資源

從北往南含錫品位變化具有從北往南品位逐漸升高的趨勢（北部Sn平均品位0.06%，中部Sn平均品位0.078，南部Sn平均品位0.08%）。

1.2 矽卡巖含鋅

從北往南含鋅品位變化：品位變化較大，具有從北往南呈低-高-低三部分富集的規(guī)律（北部Zn平均品位0.934%，中部Zn平均品位1.240%；南部Zn平均品位0.727%）。

1.3 矽卡巖含銅

從北往南含銅品位變化：具有從北往南呈現(xiàn)北高南低的趨勢，（北Cu平均品位0.197%；中部Cu平均品位0.127%；南部Cu平均品位0.111%）。

2 廢石資源利用方法

結(jié)合礦山當(dāng)前的礦石回采狀況及廢石資源的回收利用現(xiàn)狀，以往在礦山的開采過程中，往往存在著地質(zhì)勘探不明，廢石得不到有效利用，沒有形成系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)，因此本文主要從以下幾個方面進(jìn)行著手：

（1）建立廢石資源管理數(shù)據(jù)庫，提高廢石資源的回采率及供礦合格率。

（2）降低排土場排廢品位超計劃指標(biāo)。

（3）制定并完善廢石資源發(fā)運管理的規(guī)定及相應(yīng)的發(fā)運流程，為廢石資源的管控打好基礎(chǔ)。

3 采取技術(shù)措施

（1）結(jié)合勘探公司提交的《廢石資源估算報告》以及車間年、季、月、周采剝計劃，根據(jù)生產(chǎn)實際通過開展現(xiàn)場編錄和摸底取樣控制等手段，收集基礎(chǔ)整理采區(qū)揭露的廢石資源數(shù)據(jù)，更新到3DMine礦業(yè)工程軟件的礦體模型中，確保采剝計劃的實施與生產(chǎn)實際保持一致，為含鋅廢石資源的回采作業(yè)和系統(tǒng)配礦提供數(shù)據(jù)保障和指導(dǎo)。

（2）收集礦區(qū)不同產(chǎn)狀、不同厚度的廢石資源體的損失貧化數(shù)據(jù)，并根據(jù)排土場取樣樣品化驗數(shù)據(jù)找出各生產(chǎn)區(qū)域?qū)е聫U石資源流失的影響因數(shù)，確保采場生產(chǎn)施工組織能有序開展的前提下制定改進(jìn)措施，改變傳統(tǒng)的僅靠目估品位發(fā)運的管理模式，建立廢石資源管理數(shù)據(jù)庫，通過取樣化驗成果指導(dǎo)廢石資源回收、發(fā)運，使廢石資源的回收、發(fā)運及配礦有科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

圖1 廢石資源及低品位礦石發(fā)運流程圖

（3）收集廢石資源供應(yīng)量，廢石資源品位、廢石資源含礦類型，分析廢石資源供礦合格率及導(dǎo)致不合格廢石資源供入的原因，并制定相應(yīng)的管理辦法及供礦流程；根據(jù)收集的數(shù)據(jù)總結(jié)出銅街-曼家寨礦段不同類型產(chǎn)狀的廢石資源體的回采方法、設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)，制定廢石資源回采標(biāo)準(zhǔn)，減少排土場廢石資源排廢次數(shù)。

4 實施工作

（1）以現(xiàn)有地質(zhì)資料及采掘工作計劃為指導(dǎo)依據(jù)，結(jié)合近年來廢石資源回收車間廢石資源供礦數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)分析、現(xiàn)場試驗、建立廢石資源管理數(shù)據(jù)庫等措施，制定廢石資源供礦管理標(biāo)準(zhǔn)的方法和廢石資源發(fā)運管理的獎懲機制，對廢石資源配礦計劃的實現(xiàn)率、品位指標(biāo)、供發(fā)指令等執(zhí)行嚴(yán)格檢查、落實。

（2）根據(jù)上一年采場含鋅廢石資源回收利用情況及回收車間物料供應(yīng)質(zhì)量存在的具體問題，從優(yōu)化采剝計劃、廢石資源量化管理、增加取樣制樣措施建立數(shù)據(jù)庫、資源貧損測定、加大礦巖識別培訓(xùn)力度、制定標(biāo)準(zhǔn)化管理流程及強化地質(zhì)日常工作等主要方面制定了項目推進(jìn)計劃，并嚴(yán)格組織開展實施工作，具體如下表1所示。

表1 工作安排表

在廢石資源回收利用中，改變傳統(tǒng)的僅靠目估品位發(fā)運的管理模式，建立廢石資源管理數(shù)據(jù)庫，通過取樣化驗成果指導(dǎo)廢石資源回收、發(fā)運，使廢石資源的回收、發(fā)運及配礦有科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

（3）建立了廢石資源管理的數(shù)據(jù)臺賬，使廢石資源管理科學(xué)有序，有據(jù)可依。通過結(jié)合生產(chǎn)實際，制定并規(guī)范了含鋅廢石資源的質(zhì)量管理、發(fā)運流程并嚴(yán)格實施。

通過實施后，尤其廢石資源控制程度明顯加大，廢石資源控制性樣品共計2150個，生產(chǎn)性取樣樣品3150個，其中廢石資源樣品占比20%，約600個，2016年對廢石資源樣品控制未做具體控制措施，屬新增項；全年礦巖識別培訓(xùn)人次747人，在2016年全年的基礎(chǔ)上增加了186人次；充分利用3DMine軟件礦體模型及日常地質(zhì)編錄成果等結(jié)合生產(chǎn)組織建立了廢石資源管理標(biāo)準(zhǔn)。

5 實施效果

5.1 資源利用效率

（1）根據(jù)2016年末統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，供礦合格率得到明顯提升，廢石資源回收一車間的供礦合格率從2016年72%提高到2017年9月末統(tǒng)計的85%，廢石資源回收二車間的供礦合格率從2016統(tǒng)計的80%提高到2017年9月末統(tǒng)計的84%。

通過將采場廢石資源集中回收、處理，由回收車間富集出2%～2.5%的鋅產(chǎn)品代替采場工業(yè)礦石配入選礦廠，不僅減少了礦山地質(zhì)儲量的消耗，延長礦山服務(wù)年限，更實現(xiàn)了礦產(chǎn)資源的“變廢為寶”，確保礦產(chǎn)資源的高效開發(fā)和利用。

（2）在保障回收車間供礦量的同時增加了含鋅廢石資源的堆存量。截止2017年1月～9月，新設(shè)立的1180含鋅廢石資源堆場及1090含鋅廢石資源堆場共新增含鋅廢石資源45萬t，含鋅平均品位0.99%（具體如圖2所示），對緩解含鋅廢石資源供礦壓力，保障供礦合格率起到了較好的調(diào)節(jié)作用，其核心價值在于理論上從“變廢為寶”中為公司回收了近4455t鋅金屬，對曼家寨礦山的礦產(chǎn)資源充分回收和利用起到了良好的開端，意義深遠(yuǎn)。

圖2 新增含鋅礦石分布圖

（3）根據(jù)相關(guān)部門排廢取樣化驗成果分析來看，2017年含鋅廢石資源流失明顯減少，廢土中含鋅廢石資源量由2016年統(tǒng)計的17%下降為2017年統(tǒng)計的13%，下降了4個百分點。這不僅從源頭上減少了礦山礦產(chǎn)資源中的有益成分流失，更促進(jìn)了排土場偷盜礦人員大量減少，為排土場作業(yè)的規(guī)范化、安全化管理創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件，排土場檢盜礦人員減少。

（4）結(jié)合采區(qū)現(xiàn)場實際，提高了周采剝計劃在現(xiàn)場施工作業(yè)中的指導(dǎo)效果，實施項目以來的統(tǒng)計成果來看，均超過90%，同比2016年度的均采剝實現(xiàn)率83%，上升了7個百分點，促進(jìn)采剝計劃的實現(xiàn)率，為公司現(xiàn)階段推進(jìn)的數(shù)字化、智能化礦山建設(shè)起到了一定的推動作用。

（5）通過本項目的實施，2017年1月～9月共回采含鋅廢石資源113.04萬t，同比2016年1月～9月采出的61.66萬t增加51.38萬t；對礦山礦產(chǎn)資源的管理所形成的閉環(huán)管理模式符合當(dāng)前國內(nèi)外礦產(chǎn)資源急劇消耗而緊缺去探索、研究的前景，在一定程度上對同類型多金屬礦山的資源管理有較強的指導(dǎo)性。

5.2 經(jīng)濟與社會效益

5.2.1 經(jīng)濟效益

（1）通過實施，在不增加剝離量，保障采出的工業(yè)、低品位礦石滿足公司生產(chǎn)經(jīng)營需求的同時，比上年同期多回收含鋅廢石資源51.38萬t，含鋅品位0.901%。按2017年回收車間富集指標(biāo)鋅回收率62%，產(chǎn)率28%計算，可回收鋅品位2%的工業(yè)礦石14.38萬t，按原礦價值163元/t計算，價值2300萬元，以含鋅廢石資源富集回收加工成本34/t計算合計1735萬元，以此類推，本項目的實施共計為公司創(chuàng)收565萬元。根據(jù)公司選礦廠年原礦處理量450萬t為基數(shù)，預(yù)測全年礦山可減少19萬t工業(yè)礦石的消耗，且排土場全年能減少廢土排放量約7.5萬m3。

（2）通過提高采剝計劃的實現(xiàn)率能有效促進(jìn)生產(chǎn)組織的施工，均衡礦山剝采比及二級礦量，確保礦山科學(xué)、合理、持續(xù)開采，維護(hù)公司發(fā)展的長遠(yuǎn)利益；而且廢石資源化驗分析結(jié)果數(shù)據(jù)庫的建立，大幅度降低了廢石、工業(yè)、低品位礦石被當(dāng)做廢石資源回收的概率，提高了廢石資源的合格率。

（3）通過每月分析查找礦石流失排土場的原因，搭建科學(xué)、合理的臺賬管理，從源頭上可最大限度減少廢石資源流失，礦產(chǎn)資源得以充分回收利用，延長了礦山服務(wù)年限。同時組織開展識礦辨礦培訓(xùn)，使員工提高了對礦石的認(rèn)識，有利于開展公司礦產(chǎn)資源綜合回收利用的戰(zhàn)略、方針，降低了礦產(chǎn)資源的損失貧化并提高資源綜合回收利用率。

5.2.2 社會效益

（1）項目實施后形成的廢石資源閉環(huán)管理，2017年大幅度減少了排土場礦石流失，有效促進(jìn)了排土場偷盜礦石人員的減少，提高了排土場作業(yè)的安全性和設(shè)備傷人的風(fēng)險。

（2）對廢石資源中的有益金屬元素充分回收利用，延長了礦山服務(wù)年限，可承擔(dān)部分當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)壓力，推動當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

（3）提高廢石資源合格率研究成果及推廣應(yīng)用，極大程度的利用了國家礦產(chǎn)資源并取得良好的經(jīng)濟效益。