目前，國內(nèi)磁鐵礦石平均選礦比在2.6左右、尾礦量約占金屬礦產(chǎn)尾礦總量的50%。因此，有必要深入研究和探討如何提高鐵礦資源選礦回收率、綜合利用鐵礦尾礦，保護自然環(huán)境。

1 鐵礦資源儲量及供需狀況

1.1 資源儲量狀況

截至2002年底，我國保有鐵礦產(chǎn)地1995處，保有資源儲量578.72億t，其中基礎儲量213.57億t、儲量118.36億t。我國的鐵礦資源中，貧礦、難采、難選礦占有比例大，平均品位只有32.67%左右，低于世界平均品位11個百分點。截至2003年底，山東省查明鐵礦產(chǎn)地85 處，累計查明資源儲量22.27億t，保有資源儲量約20.5億t，其中保有經(jīng)濟的基礎儲量8.74億t、儲量5.4億t，貧鐵礦占有比例60%。在當前經(jīng)濟技術條件下，我國的鐵礦資源找礦前景不大，所以必須充分利用現(xiàn)有的鐵礦資源。

1.2 鐵礦石供需狀況

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)量不斷提高，2003年我國生鐵、鋼、鋼材產(chǎn)量分別達到2.02億t、2.20億t、2.36億t，自產(chǎn)鐵礦石原礦2.61億t，成品鐵礦石自給率50%左右，進口鐵礦石1.48億t，占世界鐵礦石海運貿(mào)易總量的28%。近年來，山東省冶金工業(yè)也保持了高速發(fā)展，隨著鋼鐵產(chǎn)量的增長，鐵礦石供需矛盾日益突出，2003年全省成品鐵礦石需求量達2100多萬t，而省內(nèi)74家鐵礦山的原礦產(chǎn)量為993.5 萬t、成品礦產(chǎn)量603.53萬t，鐵礦石自給率30%左右，低于全國平均水平。

2 山東鐵礦資源回收及尾礦利用情況

2.1 資源儲量及生產(chǎn)情況

山東省現(xiàn)有省屬以上鐵礦山8家，其中中央企業(yè)1家。2003年度完成采掘（剝）總量1009萬t，原礦產(chǎn)量620.4萬t，成品礦產(chǎn)量 332.5萬t（其中鐵精礦產(chǎn)量294.1萬t）。截至2003年底開采礦區(qū)19處，占全省查明礦區(qū)總數(shù)的22%，保有資源儲量461億t、基礎儲量 3.61億t、儲量2.49億t。

2.2 選礦工藝

8家鐵礦山中，7家礦山建有選礦廠10處，共有各種型號鄂式破碎機20臺、自磨機3臺、錘式破碎機5臺、圓錐破碎機9臺、球磨機44臺、磁選機68臺。原礦處理能力662萬t/a，2003年實際處理原礦644萬t（不含萊礦溫石埠、馬莊小選廠）。各選廠工藝狀況見表1。

2.3 主要指標完成情況及尾礦產(chǎn)出量

2003年度，山東省省屬以上礦山平均入選原礦品位34.88%、入磨礦石品位40.22%、精礦品位65.27%、尾礦品位13.4%（見表2）。合計尾礦產(chǎn)出量近260萬t，其中用于地下采空區(qū)和露天采坑充填的尾礦量65萬t、堆存量195萬t。2003年底，累計產(chǎn)出尾礦量3350萬 t，尾礦庫占地面積1.33km2。

注：因萊礦溫石埠選廠、馬莊小選廠加工外購礦石，產(chǎn)量少、指標不穩(wěn)定，未參加計算。

2.4 主要成績

第一，在磨前濕式磁選工藝研究應用方面取得了顯著成績。在粗、中碎后干式磁選拋尾15%的基礎上，推廣了威海鑫山冶金公司鐵礦開發(fā)的磨前濕式磁選技術，經(jīng)濟南鋼城礦業(yè)公司等3個礦山的生產(chǎn)實踐，成效顯著，平均可減少磨礦量近7%，年降低磨礦成本300多萬元（見表3）。

第二，在尾礦再選方面做了許多工作，并取得了明顯成效。魯中冶金礦業(yè)集團公司與馬鞍山礦山研究院合作開展了尾礦再選工藝試驗，采用強磁與重選結合的選礦工藝，可提高回收率4個百分點、降低尾礦品位8個百分點，現(xiàn)正在建設尾礦再選工程。魯南礦業(yè)公司于2001年投資70多萬元建成了尾礦再選生產(chǎn)線，采用兩段磁選工藝，鐵礦粉品位為32%，產(chǎn)率5%左右，尾礦品位降低 2.5個百分點。鋼城礦業(yè)公司的尾礦再選，鐵礦粉品位達55%以上，年產(chǎn)量1500多t。石門鐵礦委托青島建筑工程學院開展了尾礦再選試驗，采用尾礦再磨至-0.074mm達到75%，先弱磁選，再兩段強磁選，可生產(chǎn)品位為53.41%的鐵礦粉，產(chǎn)率9.5%，尾礦品位降低3.5個百分點。
第三，尾礦綜合利用方面取得初步成效。目前，鐵礦尾礦的主要利用途徑是用于充填井下采空區(qū)、露天采坑和地面低洼地帶。濟南鋼城礦業(yè)公司于1994年建成了全尾砂膠結充填系統(tǒng)，采用膠結充填采礦法，不僅解決了尾礦排放問題，而且提高礦石回采率20個百分點以上。萊蕪礦業(yè)公司用尾礦充填趙莊鐵礦露天采坑，再造了土地，治理了環(huán)境；在馬莊鐵礦采用全尾砂水平上向充填采礦法、利用尾礦填充原有采空區(qū)和地面塌陷區(qū)，解決了馬莊選廠的尾礦存放問題。

2.5 存在的主要問題

一是選礦回收率低、尾礦品位高。除金嶺鐵礦外，其他礦山的尾礦品位都在10%以上，最高的接近19%，平均達到13.4%，與全國先進水平相比，存在一定差距。2003年全國主要鐵礦山的平均入選品位30.77%、鐵精礦品位67.56%、尾礦品位8.86%、選礦回收率83.56%，其統(tǒng)計數(shù)據(jù)中包括攀枝花礦山公司、包鋼白云鄂博等難選礦區(qū)，沉積變質(zhì)型貧礦所占比例高于山東省，可以看出山東省鐵礦山選礦技術指標尚存在一定差距。

二是設備狀況落后。表現(xiàn)為大型、新型設備少，小型設備多，自動化程度低，造成能耗高、生產(chǎn)管理困難，制約了選礦技術指標的提高。個別選廠磨礦能力25 萬t/a，而一段磨礦卻達5個系列。目前世界最大的球磨機達到φ6.7m×13.1m，國內(nèi)最大球磨機為φ3.6m×6m，而山東省鐵礦山的最大球磨機為 φ2.7m×3.6m，可見設備狀況有很大差距。

另外，從礦山的尾礦庫實際情況分析，目前，7家鐵礦山中，多家礦山的尾礦庫服務年限很短，面臨尾礦排放問題，必須盡快采取必要的措施。

3 提高措施

3.1 強化技術管理，積極采用新工藝、新設備

在特定的選礦方法和工藝流程中，技術管理工作直接影響選礦技術指標。由于地質(zhì)體是不均一的，不同礦床的礦石性質(zhì)有區(qū)別，同一礦體不同地段的礦石性質(zhì)也不盡相同，選礦運行的參數(shù)如磨礦粒度、給料速度、磁選段數(shù)及磁場強度等，應根據(jù)礦石性質(zhì)變化進行適當調(diào)整。魯南礦業(yè)公司在生產(chǎn)實踐中，通過選礦試驗，預先掌握不同區(qū)段礦石的可選性，適當調(diào)整選礦參數(shù)或搭配入選，選礦回收率、精礦品位分別提高1、0.3個百分點。

積極采用先進的選礦設備，是提高選礦回收率的重要手段。近年來，磁性材料的發(fā)展，推動了我國磁選設備的研制，新型高效磁選設備不斷出現(xiàn)，如ZC、 NCT系列中磁場磁選機、LP系列立盤永磁磁選機、SQC系列環(huán)式磁選機、Slon系列立緩脈動高梯度磁選機、JLCW型矩環(huán)式裸磁無水卸料永磁回收機等。中場強、高場強磁選機的應用，顯著提高了鐵礦資源的回收率。高效粉碎設備的應用，提高了選礦效率。先進的采樣、分析、計量儀器的應用，降低了選礦指標的波動幅度。

3.2 做好磨前預選，減少尾礦產(chǎn)出量

由于礦體內(nèi)部含有大小不等的夾石，采礦過程中必然會造成廢石混入。礦石入磨前，如能夠將這些廢石盡可能剔除，不僅可減少磨礦量，而且減少細粒級尾礦的產(chǎn)出量。預先甩出的廢石具有較大的粒度，綜合利用價值較大。粗粒級礦石的干式磁選拋尾技術在我國鐵礦山已廣泛應用，但細碎后礦石的預選問題曾一度成為技術難題。目前，磨前濕式磁選技術已得到成功應用，如果能夠在省屬以上鐵礦山全面推廣，可減少磨礦量40多萬噸，直接經(jīng)濟效益800多萬元。

3.3 做好鐵礦尾礦再選工作

開展鐵礦尾礦再選是提高資源利用率、減少尾礦排放的重要措施。根據(jù)礦床的地質(zhì)資料，鐵礦石中的不可用鐵含量一般在5%左右，高于這一指標的尾礦中仍含有可以進一步回收的鐵礦資源，如何將這些可用資源進一步回收利用，仍是今后攻關的重點。在研究尾礦中鐵礦物類型的基礎上，可選擇強磁選、弱磁選、浮選、重選等合適的選礦方法，或采用聯(lián)合選礦方法，進行尾礦再選；對赤鐵礦、褐鐵礦含量高的尾礦，可探討焙燒后再選的可能性。如果省屬以上鐵礦山的平均尾礦品位能夠達到全國平均水平，即降低4.5個百分點，可綜合回收品位為35%的鐵礦粉（用于水泥生產(chǎn)）30多萬噸，直接、間接經(jīng)濟效益非常明顯。

根據(jù)江西銀山鉛鋅礦從尾礦中回收絹云母用于橡膠充填劑的成功經(jīng)驗，鐵礦尾礦中可能存在其它可綜合回收的有用組分。據(jù)調(diào)查，山東省一些鐵礦山尾礦中云母含量較高，其類型及回收利用價值值得進一步探討。

3.4 拓寬尾礦利用渠道

目前綜合利用尾礦的渠道主要有：一是用于膠結充填采礦的充填料。采用全尾砂膠結充填采礦法，不僅解決了尾礦堆存問題，避免了環(huán)境污染，而且能夠防止采礦造成的地面塌陷等地質(zhì)災害，還可大幅度提高礦石回采率；二是用于充填露天采坑或低洼地帶，再造土地。一些礦山露天采礦結束后，露天采坑改作尾礦庫也是一條好途徑，但應做好深部礦體的保護工作，礦坑底部排尾時，應經(jīng)過技術分析論證，采取尾礦固化措施，以免給今后地下開采造成事故隱患和不必要的礦石損失；三是開發(fā)生產(chǎn)建材產(chǎn)品。例如生產(chǎn)微晶玻璃、瓷磚、草坪磚、空心磚、河砂等；四是生產(chǎn)肥料。

3.5 進一步完善相關政策

國家對資源和廢棄物綜合利用一直采取鼓勵政策，如對一些礦產(chǎn)資源綜合利用產(chǎn)品減免稅費。但總體看，政策扶持力度仍顯不夠。礦山廢棄物綜合利用是一項系統(tǒng)工程，需要政府部門和企業(yè)的共同努力，政府部門應做好兩個方面的工作，一是完善相關法規(guī)，做好監(jiān)督管理工作；二是完善相關政策，做好引導扶持工作。盡管一些綜合利用項目可以創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益，但往往社會效益大，而經(jīng)濟效益不高。目前，鐵礦山尾礦綜合利用方面的成功技術不多，技術研究工作難度大、周期長，企業(yè)難以承擔，相關技術應列入國家的基礎研究課題，待取得成功經(jīng)驗后推廣應用。

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