江西金山金矿几个技术问题的探讨.pdf

第 2 4 卷第 3 期 2 0 0 4年 6月 江 西 冶 金 J L A NGⅪME TAL L U RGY Vo 1 ． 2 4．No ． 3 J u n e 2004 文章编号 1 0 0 6 ． 2 7 7 7 2 0 0 4 0 3 ． 0 0 1 4 ． 0 4 江西金 山金矿几个技术 问题 的探讨 王 守 西 江西省黄金管理局， 江西 南昌3 3 0 0 4 6 摘 要 金山金矿是探明储量的特大型金矿， 建矿生产 1 7 年来， 工业储量负变太大应予核查， 应探求 合理规模 ， 规模做大应改用无轨工艺 ， 采空区要充填 ， 选厂移址新建较合理 ， 金精矿焙烧预氧化更现实。 关键词 金山金矿 ； 技术问题 ； 探讨 中图分类号 T D 2 1 7 文献编识码 A P r o b e i n t o t h e T e c h n o l o g y P r o b l e ms o f J i a n g x i J i n s h a n Go l d Mi n e W_ANG S h o u x i G o l d i n s t i t u t e o f J i a n g x i P r o v i u c e ． J i a n x i N a n c h a n g 3 3 0 0 4 6 ， C l fi n a Ab s t r a c t J i mh a n g o l d m i n e i s a l a r g e s c a l e g o l d mi n e of t o t a l i d e n t i fi e d e x t r a c t a b l e慨r v e a n d h a s p r o d u c ed f o r 1 7 y e a r s B e 。 C a L I S of c h a n g e of p r o v ed e x t r a c t a b l e r e ；s e r v e ． i t mu s t b e v e r i fi ed a n d s t u d i ed a r a ti o n al s c a l e． B a s e d O 1 1 l a r g es c ale p r o d u c t i o n t h e t r a c k l e s s me c h a n i s a t i o n mi n i n g a r t i c l e mu s t b e u s e d， t h e h o H o w a r e a s mu s t be f m ， t h e mi l l mu s t be r e b u i l d i n n e w p l a c e ， t h e me t h o d o f r o a s t a n d p r e o x i - d a t i o n o f g o l d c o n t e n t r a t e i s r e a l i s t i c ． Ke y W o r d s J i n s h a n g o l d mi n e ； the t e c h n o l o g y p r o b l e ms ； p r o b e i n t o 江西省金山金矿是国内已探明储量的特大型金 矿之一 ， 自提交地质储量报告至今已有 l O年 ， 建矿 生产近 l 7年 ， 从一个 日处理原矿 5 0 t 到今 日的近千 吨的大型金矿， 历经三次改造扩建， 但是有些技术问 题没能妥善成功地解决 ， 致使在产量 、 效益等方面与 国内类似金矿相 比尚存差距。究其原因有多方面。 本文对几个技术问题进行讨论， 以期该矿在今后 的 规模开发中避免或少走弯路， 更顺利地发展。 1 关于地质储量与建设规模 金山矿区的湾家坞 、 大坞 、 水泽坞和阳山矿段经 勘查， 1 9 9 3 年提交地质储量 矿石量 8 9 5 ． 8 万 t ， 金金 属量 5 4 ． 2 2 t 。1 9 8 9年提交的香菇棚矿段储量 矿石 6 5 ． 3 8万 t ， A u 4 ． 04 t 不计在内。其中0米以上勘探 储量 矿石量 3 0 6 ． 0 2万 t ， 金金属量 2 2 ． 1 8 t ， 品位为 7 ． 2 5 t 。o米 以下详查储量 矿石量 5 8 9 ． 7万 t ， 金 金属量 3 2 ． 04 t ， 品位 5 ． 4 3 t 。经 1 7年生产消耗 ， 采 出矿石量约 1 6 0万 t ， 金属量约 1 0 t 。2 0 0 2年矿山 自 行计算得出的保有储量 0米以上矿石量 7 6 ． 5 5 万 t ， 金金属量 2 ． 7 4 t ， 品位 3 ． 5 8 g ／ t ， 消耗储量 矿石量为 2 2 9 ． 4 7 万 t ． 金金属量 I 9 ． 4 4 t ， 储量负变按矿石量计 约 2 2 ． 7％， 按金属量计约 4 2 ． 5 6 ％。从十几年开采 实际情况看 ， 金品质的负变是肯定的， 但是负变数量 如此之大值得研究 ， 未采下损失是多少未采的低 品位矿石应怎样利用表内高级储量如何核销等问 题都是需要答案的。有关方面应给予足够重视。 1 9 9 8 年金山金矿 曾与澳大利亚兴盛矿业公 司 签订合作开发金山金矿的意向。澳方兴盛公司曾利 收稿日期 2 0 0 4 ， 0 3 - 0 8 作者简介 王守西 1 9 4 1 ． ， 男 ， 山东青岛人， 教授级高级工程师， 长期从事矿山生产技术管理工作。 维普资讯 第 2 4 卷第 3 期 王守西 江西金山金矿几个技术问题的探讨 4 l 用金山金矿的地质报告的原始数据 主要是钻孔资 料 ， 用国外成功的软件建立该矿的数学模型， 它是 基于露天开采方法 ， 得出用炭浆法处理的矿石量为 6 0 0 0万 t ， 平均品位 3 g ／ t 和用堆浸法处理的矿石量 3 0 0 0 万 t ， 品位 0 ． 6 5 g ／ t 。利用同一个原始资料得出 的储量相差如此之大 ， 管理和设计工作者不能无动 于衷 ， 一看 了之， 应探讨其根 由。目前 ， 江西省在应 用地质统计学方法进行矿体建模 、 储量计算软件开 发方面有成熟的技术， 不仅有有经验的专业人才 ， 还 有成功应用的实例， 如德兴铜矿的储量核算 已是多 年前的成功范例。对于一个已探明储量的特大型金 矿的宝贵资源利用新技术、 新方法进行核查是十分 必要的， 应立即纳入金山矿 田规模开发的前期工作 程序中去。 地质储量是矿山建设的基础， 负变达 4 2 ． 5 ％的 幅度对建设规模的确定影响极大。金山矿区0 米以 上有 1 1 个中段 O 一1 6 0米 ， 但没有一个中段结束 ， 在整体开发规划中这个矿段只能作单独一个系统收 尾残采。作为即将进行规模开发的储量基础主要是 0 米以下矿段。2 0 0 3 年底设计单位利用已有资料进 行设计地质储量重新计算， 采用 I ， 2 ， 4的工业指标， 得出保有储量 矿石量 9 7 6 ． 6 万 t ， 平均品位 4 ． 1 8异 ／ t ， 金金属量 4 0 ． 8 t 。若和朱林矿段 3 3 7号 以西 已 探明储量统一规划开发 ， 规模是可观的。但若发生 4 2 ． 5％ 以上的负变， 对规模确定会产生极大的负面 影响 ， 致使企业的效益和服务年限锐减。 金山金矿 目前的采、 选规模是 1 0 0 0 t ／ d左右， 从生产工艺和装备水平看能力是可以达到的， 但指 标和效益不够理想 。1 9 9 5 年二次扩建时设计单位 建议的规模略小 于这个规模也是符合当时情况的。 1 9 9 7 年省外设计单位基于采用较先进的工艺和装 备水平 ， 提 出建设 3 0 0 0 t ／ d的规模 ， 这是对一个地 质储量特大型金矿的合理建议。目前 ， 有人提出金 山金矿田 含朱林 、 西蒋、 石碑等矿区 建设 5 0 0 0 t ／ d 规模的大型金矿也是有依据的。 计划经济年代， 仿效前苏联的建设经验和理论， 国内矿山生产能力 规模 的确定和验证是沿用允许 的作业区内可布置的矿块数， 年下降速度和合理服 务年限等因素考虑确定。但西方较先进国家对矿山 生产能力 规模 的确定皆采用生产盈利指标 一般 是最大利润指标 为主确定。生产工艺和装备水平 在地质储量 矿床 允许 的前提下 ， 可以按需选择确 定工艺， 选择订制设备。如在澳大利亚兴盛公司对 金山金矿咨询资料中显示， 矿体数学模型建立后， 采 用露天开采方法年处理 3 g ／ t 的品位的原矿 6 0 0万 t 炭浆法 ， 加上年处理品位 O ． 6 5 g ／ t 的原矿 3 0 0万 t 堆浸法 ， 服务年限 l O年 ， 金价按 3 1 2 4 0 0 美元， 盎 司 5 个档次分析计算盈亏指标、 测算现金流量， 投资 皆为 2 ． 5亿美元， 累计盈余为 3 ． 9 5～9 ． 4 1 亿美元。 德兴铜矿 由坑采到坑露联合开采再到今天的特大型 露天开采 ， 这个演变正是我国有色金属矿山在改革 开放的初期 向西方 国家学习而获得极大成功的典 范 。 实现了由2 5 0 0 t ／ d 到 1 O 万 t ／ d以上生产能力 4 0 多倍的飞跃。 金山金矿田 不含西蒋等 的开采方式不宜露天 开采， 在现有已探明储量及不断延伸扩大勘查增大 储量的基础上， 矿山规模 3 5 0 04 0 0 0 t ／ d是合适 的。当前 ， 在利润和投资因素之外确定规模的主导 因素是工艺方式和装备水平。若是仍用传统的人工 扒矿 、 人力运搬的空场法 ， 采掘无顺序 ， 开拓运输 、 通 风等系统零乱， 作业 中段过多 、 作业线冗长的工艺方 式， 电耙 、 装矿机几乎不用的装备水平， 要实现 日产 量 1 5 0 0 t 都是困难的。 2 开采工艺上的跳跃 金山金矿近几年在扩大井下采掘能力上作了不 少努力， 但由于机械化程度低 ， 采场生产能力小 ， 运 输系统零乱 ， 开采工艺落后 ， 在多中段 ， 长作业线的 条件下， 日采出矿量难超千吨。国内的三山岛金矿 、 新城金矿和煎茶岭金矿 皆采用无轨采矿工艺 ， 投产 后即达产、 装备水平高保证 了设计生产能力的实现。 现已探明朱林矿区是金山矿区矿体的西延 3 3 7 号以西 ， 矿体是连续的 ， 所以金 山矿 区 0米以下矿 段与朱林矿区应统一规划设计 ， 开采工艺应采用无 轨采矿工艺。金山矿区新竣工的主、 副斜井 ， 提升能 力可满足 1 5 0 0 t ／ d ， 是否还能加大提升能力斜坡 道如何布置是否承担运矿和部分运矿功 能 即主 或辅助功能 这些都是设计中要考虑的主要问题。 完善开采系统功能， 实现自行设备开采系统 ， 提高装 备水平， 工艺上的跳跃是金山矿田规模开发的前提。 采用自行设备采矿工艺有两点需阐明 一是设 备和工程投资偏大， 国产设备质量差， 用进口设备为 主； 二是设备使用、 维修、 管理要求高。前者在我国 已是 WT O成员国和金价走高的情势下 ， 应是不难解 决的； 后者国内的有色 、 黑色 、 黄金 三 山岛金矿 等 一 大批矿山对无轨进 口设备皆有成功的使用 、 有 管 维普资讯 4 2 江西冶金 2 0 0 4年 6月 理经验及完整的规章制度可循。有关方面应组织人 员到国内外考察凋研 ， 结合金山实际提出可行方案。 金山矿区 3 4 6～ 3 3 7线 0米以上的矿段应作为 独立开采系统。应在降低工业指标前提下再增大保 有储量。花桥金矿满足处理量 5 0 0 t ／ d 时， 保本品位 是 1 ． 2 ～1 ． 5 g ／ t 。金 山选厂 日处理能力加大后降低 入选品位也是可能的。降低工业指标 ， 重新圈定矿 体， 采用从 1 6 0 m中段开始由上而下 ， 由两端到中央 的采掘顺序 ， 调整好运输 、 通风 、 供风 、 供水 、 照明等 系统 ， 以房柱法或全面法布置好采场 ， 用电耙出矿 ， 使单个采场出矿能力达到 5 0 t ／ d以上， 预计这一区 段能力可达 4 0 0 t ／ d 左右 ， 用以补充无轨采矿区段的 生产能力， 保证总规模 4 0 0 0 t ／ d的达产。 3 采矿方法与空场处理 金山矿区的矿体属缓倾斜矿体， 以层状、 似层状 为主， 透镜状少许 。浅部和深部倾角较缓， 一般倾角 在 l 5 。 以下、 中部稍陡 3 0 。 ～ 4 0 。 ， 厚度一般为1 ． 0 ～ 4 ． 0 r n 。主矿体 占储量 7 2 ％以上 平均厚度 3 ． 4 5 rn 、 倾 角 2 o 。 左右。上 、 下盘围岩稳固， 构造不甚发育， 适宜 空场法回采。金山金矿开采 l 0 多年来 ， 皆使用不规 则的房柱法和全面法回采 ， 曾作过人工胶结假柱的 房柱法和中深孔崩矿 爆力运矿 房柱法实验 ， 但没 有得到推广。存在的主要 问题是人工运搬效率太 低， 单个采场的采矿强度低 ， 不使用电耙以及采场顶 板过高时， 人工作业安全性差。为满足日出矿能力 的要求就采用多中段 ， 全走向长 ， 到处无序布置采场 的开采方式 ， 当然也有为保产金 目标而采富弃贫的 问题。作者认为空场法的应用是合适的， 但必须提 高单个采场的采 、 出矿强度， 使用无轨 自行 设备进 采场 ， 凿岩、 爆破、 撬浮石、 锚固支护、 矿石运搬皆使 用台车作业 。为适应台车行走， 作业应缩小 中段高 度 布置副中段 以减小中段斜长， 不留底部结构 ， 采 场可沿伪倾斜布置 ， 楔形破底板 ， 以利于 自行设备爬 坡作业。采后空场按顺序充填 ， 沿走 向和倾向设计 好人工胶结矿拄。充填料采用全尾砂。也可以利用 部分低品位矿体做永久矿柱。采后充填是控制地压 的较好措施。从现在开始矿 山应对地应力进行观 测， 有计划地进行空场处理， 以达到地压能有效控 制， 空场法回采能顺利地向下部中段延伸。 全尾采后充填可以在金 山矿区 0米以上 区段 先作试验。充填系统的建立 ， 尾砂高浓度输送 ， 填后 尾砂井下渗水排水在上部中段试验成功后再向下部 中段推广。全尾 砂 充填技术国内矿山已有几十年 的使用经验 ， 凡 口铅锌矿已成功应用 近 4 0年， 近几 年黄金矿山也在大力推广应用 ， 效果明显。 4 关于选厂 的新建 金山金矿选厂 1 9 8 6年始建时以 5 0 t／ d 处理能 力起步 ， 第二年投产后 即扩至 1 0 0 t／ d能力， 后历经 三 次扩建至今 已达 1 0 0 0 t ／ d的原矿处理能力。厂 址未变 ， 基本流程未变 ， 增加重选流程处理高品位矿 石 单独系列 ， 1 5 t／ d 左右能力 ， 二段碎矿系统进行 了改造 ， 磨矿一段闭路流程未变 ， 磨机、 浮选机 由小 换大并增加台 组 数。原矿仓 、 中间矿仓受高差限 制无法大改， 因碎矿能力不够造成入磨粒度过大 ， 系 列太多 ， 控制管理难以优化 ， 种种难以改造的弊病严 重影响选矿指标的改善 ， 生产效率不易提高， 企业效 益受到制约。对比金山矿 田范围内的花桥金矿选矿 成本就可以看出， 金山的选矿制造成本要高于前者 2 0％以上。摒弃老选厂 ， 移址新建一个单系列的大 选厂是 合理 的。碎磨 设 备按 单系 列处 理 能力 为 3 0 0 0 t ／ d以上选订 ， 并留有再扩建 2 0 0 0～3 0 0 0 t ／ d 能力的余地。碎矿按三段闭路设置 ， 多碎少磨 ， 尽量 减小入磨粒度， 提高自动化水平， 减小人为影响。应 学习德兴铜矿选矿的先进经验和新技术 ， 探讨投 入 产出效益好的最佳方案。 5 金精矿的预处理方法 金山金矿在第二次扩建时， 改产合质金和氰化 尾渣两种产品 ， 其尾渣含金 l 0 ～1 8 g ／ t 是迫不得 以 的产品。综合考量选厂还是生产金精矿较好。这符 合德兴市金矿资源整体开发中集中建一个黄金冶炼 厂的规划设想。金 山金矿 的原矿或金精矿中含有 2 0 ％ ～ 2 5 ％的微细粒包体金 ， 要氰化浸出这部分金 必须对其进行氧化预处理。金精矿预处理法可分为 三大类， 作者认为用焙烧法处理金山矿 田的金精矿 更现实可行。焙烧法虽是较古老的方法 ， 但也是至 今为止国内、 外应用最多 ， 技术成熟 ， 易于掌握 ， 投资 不大， 见效较快的方法。尤其是沸腾炉 流体化 焙 烧法 ， 从瑞典波立登公司北京办事处可订购成套设 备 二段焙烧及收尘硫等全套 ， 但价格较贵， 国内 省内 自行设计制造的设备较为便宜。中原黄金冶 炼厂应用这种技术 已生产十几年， 效益 、 效果皆好。 近几年国内又有几个黄金冶炼厂改造应用这种工艺 处理难选治的黄金精矿 ， 皆取得较好的效果。金 山 维普资讯 第 2 4卷第 3期 王守西 江西金山金矿几个技术问题的探讨 4 3 类型的金精矿含砷不高， 不含其他有色金属， 可采用 一 段沸腾炉焙烧 ， 流程更短， 工艺更简单。至于环保 方面的担忧大可不必 ， 只要选址合适 ， 收尘固硫措施 得当， 绝对可以达标， 环境容量是允许的， 是符合可 持续发展要求的。 细菌氧化法是一种有应用前景 的预处理方法 ， 近几年国内建成几家黄金冶炼厂应用这种方法， 但 实际处理能力难以达产 ， 试产磨合期较长 ， 技术的转 化掌握周期较长， 见效慢， 投资较大 专利费高 ， 经 营费用也不低， 从德兴的实际出发， 作者认为焙烧法 更现实。压热氧化 ， 常压中温化学氧化等方法不宜 考虑 。 铁路用钢市场分析 我国铁路提速给钢材市场带来了巨大商机， 同时也要求 铁路用钢材在质量 、 品种 、 规格上不断“ 提速” ， 以尽快适应铁 路市场的需求。 今后铁路建设 ， 一是强化干线 的建设 和改造， 二是 推进 机车 、 车辆发展 ， 三是大力发展高速铁路 、 重载铁路和城市地 铁 。预计到 2 0 1 0 年 ， 重轨的需求总量将 要达 到 1 5 01 6 0 万 t 。在品种上， 还要求 发展高强度钢轨 ， 如合金轨 、 全长淬火 轨以及加长轨。特别是高速 、 重载铁路的建设和发展 ， 对重 轨断面 、 钢种、 钢的纯净度 、 外观平直度以及钢轨表面质量、 尺寸精度， 都提出了更加严格 的要求 。一是重型化 通过采 用大断面钢轨， 提高钢轨的刚度以减少铁路路基的维护； 二 是纯洁化 为保持钢轨性能的稳定， 提高钢轨抗疲劳寿命， 必 须减少钢中夹杂物含量和氮 、 氢 、 氧的含量 ； 三是强 韧化 为 减少钢轨的磨耗 、 剥离 ， 必须提高钢轨的强度和韧性 。为此， 要用热处理钢轨和合金 轨； 四是高精度 为提高钢轨 的安全 性， 必须提高钢轨的断面尺寸精度和平直度。要满足这些要 求 ， 重轨生产必须相应采取一系列必要措施 ， 提高重轨 的技 术含量， 从原料、 冶炼、 轧制到精整、 检测、 包装实现一整套精 字工程， 采用先进工艺和手段 ， 来满足铁路发展的需要。 根据标准规定 ， 每米重量大于 3 8 k 的钢轨称重轨 。我 国生产的重轨规格有 每米 3 8 ， 4 o ， 5 0 ， 6 o ， 7 5 k 5种。为 了延 长钢轨使用寿命， 一些钢厂已开发了S i M n 。 S i M n V及 一 R e 等低合金高强轨， 有的钢厂形成了批量供应全长淬 火生产线 ， 有的在开发在线热处理钢轨。 重轨在铁路建设中将起到很大的作用 ， 所以对重轨的技 术含量要求也在不断提升 ， 具有 良好内外质量和品种特色的 重轨将成为今后重轨市场的主导产品 ； 重轨规格范围逐步扩 大， 5 0 k g ,／ m重轨需求减 少 ， 6 0 k g ／ m重 轨需求增 大， 7 5 k g ／ m 重轨也有增加。 我国列车高速运行时代已经到来， 而目前我国尚不能满 足在 2 0 0 k m ／ h 以上时速运行条件的钢轨 ， 这对国内各大钢轨 生产厂家也提供了难得的机遇。而钢轨的“ 提速” ， 是钢铁行 业开拓铁路用钢市场的一项重要工作。 铁路用钢的市场很大， 其钢材 主要用 于新建 铁路、 旧有 铁路的维修和改造、 机车及车辆的制造与维修、 铁路桥梁的 建造等。铁道用钢材品种有 5大类 ， 即线路用钢 钢轨及 配 件 ， 配件 中有鱼尾板 、 垫板 、 道又轨 、 轨距档板等 ， 轨枕用 钢 调质钢筋、 精轧螺纹钢筋、 高强螺栓、 预应力钢丝等 ， 车辆 用钢 车轮、 轮箍、 车轴坯 、 渗炭轴承钢 、 弹簧钢 、 耐大气腐蚀 中板 、 耐候钢薄板及耐 候钢 型钢 、 H型钢 、 冷弯 型钢 和彩 色 板 、 不锈板等 ， 桥梁用钢 H型钢 、 工字钢 、 槽钢 、 角钢以及各 种尺寸的桥梁板等 ， 电气化铁路用钢 钢绞线 以及各种尺寸 的耐候型钢及钢管等 ， 等等。 除了铁路自身建设所用的铁道用钢之外， 与铁路建设相 关的 自卸车、 推土机 、 装载 机、 叉车 、 筑路机械 、 凿岩机械 、 挖 掘机械等工程机械装备对钢材的需求 也将增加 ， 尤其是各类 优钢特钢的需求将会上升， 这也是由铁路建设跨越式发展引 发的钢材需求的商机。 铁路用钢的商机已经浮出水面 ， 一些市场意识特强的外 商企业似乎早就注意到 了， 西门子 、 三菱商事等跨 国公 司将 目光瞄准未来 5 年 中国的铁路建设 ， 并各 自提 出了相关 规 划。国内的企业， 特别是钢铁企业也在积极行动， 如宝钢集 团五钢公司将铁路用钢列入必保的产品， 并根据铁路提速的 需求， 研发出一批钢铁用钢的新产品。上海异型钢管公司开 发出国产铁路大型养路机械矩形钢管填补了国内空白， 替代 进 12 1 ， 受到中国铁道建筑总公司工厂局的好评 。宝钢集 团上 海二钢公司研制开发成功高强度低松驰级标准的轨枕钢丝， 受到市场的青睐。 摘自 经济技术信． ． 2 o o 4 年第9 ， 1 0期 维普资讯