矿山建设与尾矿库管理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,矿山建设与尾矿库管理,1、十二五计划矿山要大发展，尾矿处理是大问题,十二五计划为支撑国民经济增长，钢铁工业要平稳较快发展，预计2015年钢产量达到8亿吨，生铁产量7.44亿吨，成品矿需要量12亿吨，自给率要努力上升到45%，国产铁矿石年产量将达到16亿吨，见表1。,表1 我国钢、铁、铁矿石产量与进口铁矿石量,项目,单位,2007,2008,2009,2010,2011,2015,粗钢产量,万吨,49489,50031,56784,62665,66000,80000,生铁产量,万吨,47142,46928,54374,59022,62300,74400,铁矿石产量,万吨,68248,80805.27,88017,107155,120000,160000,进口铁矿石,万吨,38300,44356,62777.9,61800,62000,70000,表2 我国正在建设和拟立项开发的铁矿项目,项 目,生产规模万t/年,项 目,生产规模万t/年,太钢袁家村,2200,吉林塔东,350,河北司家营南区,1500,湖北大洪山,350,司家营北区,1500,重钢太和,300,安徽霍丘,1450,辽宁翁泉沟,300,包钢白云西矿,1000,黑龙江羊鼻山,300,马钢罗河,300,山东云宝岭,300,马钢和尚桥,450,中钢仑山,200,首钢杏山,400,南阳许昌,200,鞍山砬子山,200,马钢白象山,200,邯郸中关,200,安徽草楼,500,首钢孟家沟,600,鞍钢西鞍山,3000,新疆蒙库,400,河北马城,2500,辽宁大台沟,3000,安徽张庄,500,矿山名称,位置,合资企业股份,生产规模（万吨/a）,1987年恰那铁矿,澳大利亚西澳州,哈默斯利公司60%中钢集团40%,1000,1992年马科纳铁矿,秘鲁,首钢独资股份占98.5%,700,2001年宝华瑞公司,Baovale mineracao,巴西铁四角地区,宝钢50%,Vale50%,600,2002年宝瑞吉公司,澳大利亚力拓,帕拉布杜东坡,哈默斯利公司54%宝钢46%,1000,2003年威拉拉公司,澳大利亚,必和必托Jimblebar,唐港、武钢、马钢、沙钢10%；,日本三井4.2%；,伊藤忠4.8%；BHPB51%,1200,2005年贵沙铁矿,越南老街省,昆钢集团公司,越南钢铁公司,150300,2006年澳大利亚,帕尔玛铁矿,西澳洲,皮尔巴拉地区,中信泰富出资4.15亿美元，取得帕尔玛铁矿开采权，中信泰富股份80%，中冶科工集团股份20%,原矿8000万吨,精矿2760万吨,球团矿600万吨,2006年澳大利亚,金达必公司,卡拉拉铁矿,西澳洲,尤尔岗地区,鞍钢出资16亿澳元，认购金达必公司24%股权，同时合资开发，卡拉拉铁矿鞍钢股份占50%，金达必占50%,原矿2000万吨,精矿800万吨,球团矿400万吨,为了抵御国际铁矿供应商的垄断，我国还要加快境外铁矿开发的步伐，加大权益进口矿规模，“走出去”现在我国已进入快车道。,表3 “走出去”已进入快车道,2009年加拿大CLM公司,加拿大,魁北克省,武钢与CLM公司达成协议，武钢出资2.4亿美元购买该上市公司股份，成为第二大股东，获得Bloom Lake 25%股权，合作开发三个矿区23亿吨资源量,武钢年获得400万吨高品位铁精矿,2009年马达加斯加Bek-isopa矿区,马达加斯加,武钢以现金和技术入股获得Bek-isopa矿区勘探及开采权60%股份，涉及储量5.8亿吨,2009年利比里亚,利比里亚,武钢获得帮矿区25年开发权，铁矿资源储量13.1亿吨，武钢占股份60%，中非基金20%，中利联公司20%。,原矿2000万吨,铁精矿800万吨,2009年巴西EBX集团,巴西,武钢与EBX集团矿山和钢铁厂项目签约，武钢出资认购EBX集团下属的MMX公司股份，成为第二大股东，获得资源量6亿吨,2009年澳大利亚,FMG公司,澳大利亚西澳洲皮尔巴拉地区,华菱钢铁集团公司出资53亿人民币，购得FMG公司16.48%股权。,每年获得1000万吨成品矿供应权,2005年俄罗斯别列佐夫铁矿,俄罗斯赤塔州,鲁能集团出资9500万元人民币取得别列佐夫铁矿使用权，资源储量4.47亿吨，褐铁矿，现鲁能又将矿权转让给辽宁西洋集团,原矿1000万吨,精矿480,540万吨,球团矿500万吨,投资64亿元,此项目实施遇到困难,2006年阿根廷,希拉格兰德铁矿,阿根廷,中冶科工集团出资1亿美元，收购希拉格兰德70%股权。又投资2亿恢复生产，拥有生产经营和管理权。,年产350万吨铁矿石，但磷含量高达 0.45%,0.5%销售有困难,2009年澳大利亚,CXM公司,澳大利亚南澳洲,包钢与CXM达成合作协议，包钢出资4000万澳元，开发班格鲁铁矿，取得50%股权,2007年澳大利亚,IMX公司,澳大利亚,南澳洲,通钢出资9000万元人民币，取得IMX公司9.99%股权,年产200万吨含铁品位Fe42%的原矿，在中国辽宁营口选矿,2010年塞拉利昂,唐克里里,（Tonkolili）,塞拉利昂,中铁物资出资2.57亿美元，获得塞拉利昂非洲矿业公司12.5%的股权，取得唐克里里铁矿矿产品以及项目建设中物资采购代理权，控制资源量51亿吨，上部赤铁矿资源量8亿吨,加大国产铁矿开发力度，年产量达到16亿吨，“走出去”加快境外铁矿开发步伐，加大权益进口矿规模努力达到3亿吨以上，进口矿依存率要由70%降到55%，此乃我国建立铁矿资源战略保障体系所急需。,但是我们也要看到：,国内铁矿和境外铁矿开发，尾矿处理已成为重要问题，以国内铁矿计，年产16亿吨原矿，年尾矿产量要达到10.8亿吨，十年就是108亿吨，折合72亿m,3,堆存到哪里呀？,现在我国尾矿库已有12600多座，100万m,3,库容的尾矿库有800多座。最大库容是德兴铜矿有8.35亿m,3,已利用库容3.45亿m,3,；尾矿坝坝高最高是峨口铁矿，为260m，已上升216m。,当前国内外尾矿库主要问题：一是占用土地多；二是对生态环境的影响大；三是安全管理威胁大。,现已成为当前国内外铁矿开发的重要问题。,境外开矿项目也同样有尾矿堆积的问题，如今国际铁矿市场，DSO矿（不需选矿加工直接海运出口的铁矿资源）大多已被跨国公司占据，我们“走出去”开发的项目大多也是贫铁矿。,2、尾矿库管理,矿山建设规模加大，排弃的尾矿量增多，应采取哪些对策措施呢？,在这里从宏观战略角度来寻求解决尾矿处理的途径：,2.1 利用地下采空区，作为尾矿的贮存空间，减少地面尾矿的库容，少占土地,我国开矿已走出环境换资源的轨道，保持生态环境、保证民生已摆在第一位。如今开矿政府和当地群众都要求地表农田不破坏，河流不改道，村庄不搬家，地下水不受影响，这就要求保护地表不沉陷，为做到这一点，只有用充填法，采空区用尾砂充填，将生产的尾矿送入井下，以采空区作为尾矿的贮存空间，是当今处理尾矿的正确决策。,马钢霍邱张庄铁矿，坑内开采，年产500万吨，采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法，年排弃尾矿279万吨，用于井下充填料247.76万吨，年尾矿库入库尾矿只有31.4万吨，折合19.64万m,3,矿山寿命31年，尾矿库库容为630.4万m,3,作为四等库，占地只有753亩。,鞍钢西鞍山铁矿，为保持山形，维持“鞍山呈鞍形之山”的形象，地表不允许塌陷变形，设计只得坑内开采，采用充填法，该矿年产3000万吨，为世界上第一大型坑内矿，选矿所产尾矿，作为充填料，输送到井下，从而减少了地面负担。,河北钢铁集团常峪铁矿,位于河北省滦县，坑内开采，采用阶段充填采矿法，年生产原矿260万吨，生产铁精矿76.62万吨，排弃尾矿135.29万吨，尾矿浓缩，浓度45%，送入充填站，与干选废石搅拌混合输入井下，输送浓度73%。,尾矿加压输送系统，尾矿输送管道设置2条，一条工作一条备用，工作管用D273X14陶钢复合管，备用管用DN250焊接钢管，管道均埋深地下1.5m，根据充填要求，每天有3416.64吨/d尾矿用于井下充填，剩余683.04吨/d，尾砂需要进行压滤，脱水后干堆。充填结构见下图。,2.2 报废闭坑的露天采矿场，作为尾矿库贮存尾矿，也是不建新尾矿库的重要替代措施,马钢南山矿业公司，开发和尚桥铁矿，年产500万吨，又开发高村铁矿，年产1000万吨。,高村为超贫磁铁矿，采出品位19%左右，尾矿量大，南山矿业公司现有凹山露天采矿场已生产50多年，即将闭坑，凹山采场就作为和尚桥、高村以及东山露天矿的尾矿库，从而减少了地面负担。,2.3 尾矿综合利用，变废为宝，既创经济效益，又减少了地面尾矿堆存占地，创造了环境效益和社会效益,马钢桃冲铁矿，坑内开采，选矿厂所排弃的尾矿，全部输送到当地的水泥厂做为水泥原料加以利用，变废为宝，与水泥厂互利双赢。,武钢乌龙泉石灰石矿，将尾矿制砖，为该矿可持续发展创造了极为有利的条件，该矿年产成品矿200万吨，原设计尾矿库库容419.8万m,3,，堆积坝高82m，现在尾矿库堆积已满，无库容可利用，急需扩容加高尾矿坝，或另选新库址，而且该尾矿库下部还压矿500万吨，该矿决定实施尾矿制砖，年耗尾矿50万m,3,，加工标准墙体砖3亿块，实现固体废弃物综合利用，达到“零排放”，使乌龙泉打造成为一座名副其实的绿色矿山。,我国现在年产6000亿块标砖，年耗用黏土10亿m,3,，毁坏农田50万亩，乌龙泉尾矿制砖后，一者不需再建新的尾矿库，二者对国家来说，还减少了因制砖占用的土地，一举两得。,尾矿综合利用变废为宝，也是解决尾矿问题的重要举措。,对尾矿库管理，不但着眼于国内尾矿库管理，还得“走出去”，加强对国外矿山项目的尾矿管理，这些项目都是我国独资或控股企业。,2.4 国外矿山尾矿处理实例,2.4.1重钢吉普森山铁矿,位于西澳中西部地区，矿山露天开采，年产原矿2500万吨，采出品位TFe40%，选后铁精矿年产1000万吨，尾矿排弃量1500万吨/年，尾矿干堆，过滤后尾矿含水15%，用皮带机输送至尾矿库，此法对水的循环利用有利，澳洲地区，西澳年降雨300mm，蒸发量1000mm，水资源珍贵，干堆有利。,吉普森山所产废石与尾矿混合堆在一起。吉普森山铁矿精矿想用管道输送，距海港280Km，由吉尔顿港输出，管道长280Km，但沿线地主会不会同意恐怕还需落实。,2.4.3 武钢帮山铁矿,位于利比里亚，矿山露天开采，此矿原为德国人经营，是一座停产后恢复生产的矿山，年产原矿2500万吨，精矿产量900万吨，一年排弃尾矿1600万吨，尾矿输送用常规办法，尾矿库库容32975万m,3,，可使用30年，尾矿库距选矿厂7Km，尾矿输送使用16/14-TU-AH型渣浆泵。,2.4.4 刚果（金）铜钴矿,矿山位于非洲刚果（金）科卢韦齐市，年生产规模825万吨/a，年产铜20万吨，矿山露天开采，原矿含铜3.3%，含钴0.2%，选矿采用浮选工艺流程，年产尾矿量697.95万吨，堆积干容重1.4t/m,3,，矿山寿命19年，库容需要10714.99万m,3,。设计选定Kantala尾矿库，库容1.69亿m,3,，有效库容1.13亿m,3,，占地面积882公顷折合12337.5亩，坝高50m，初期坝工程量240万m,3,。坝长4396m，顶宽4m，初期坝上游设置土工布和砂砾石料组成的反滤层，防止污染，尾矿输送流程见图。,尾矿由选矿厂向尾矿库输送，设置二条输送管道，一用一备，正常使用钢橡复合管，内径680mm，流速2.27m/s，矿浆浓度28.3%备用管用DN700普通钢管，长度均为8300m，尾矿输送泵站配备9台350ZBD(P)1050型渣浆泵。,尾矿输送工艺流程图,尾矿干堆，浓度64%，用一条直径1200mm尾矿管输送到8Km外的尾矿库，在尾矿库附近再浓缩到浓度73%，用500管6条（4条工作2条备用）向尾矿库输送。,这是PSI承包的工程项目，我曾是SINO铁矿评审专家组长，当时没研究尾矿干堆事宜，现在值得研究的是：干堆尾矿向尾矿库输送，重钢吉普森山铁矿用胶带机，鞍钢卡拉拉铁矿用汽车输送，中信泰富SINO铁矿通过尾矿管输送，此尾矿管直径1200mm，内衬9.5mm衬胶耐磨25年，6000万吨/a输送量，只用一条管子，20小时输送量8000吨/h，三种方法条件各异，应该做出方案比较。,年排尾矿6000万吨，用一条管输送好，还是用二条管输送好，我总感觉二条管似乎更优，一条坏了，另一条还可以工作。,西澳对矿山设计理念，制度规定与我国不同，他们坚持自磨与球磨不能安装在同一厂房内，因此不得不自磨建一个厂房，球磨另建一个厂房，他们坚持选矿设备选型计算设备需要量要加40%余量，即乘以1.4系数，选矿厂年处理原矿8000万吨，而实际能力为80001.4=1.32亿吨，投资大大增加了。,谢谢！,