2.2.1 英坪矿开采特点
英坪矿段为瓮福磷矿一期工程露天开采的首采矿段,属缓倾斜中厚矿体,其自然类型自上而下分为致密状磷块岩、团块状及砂砾状磷块岩。致密状磷块岩品位高,杂质含量低,是无需选矿的优质外销矿,销售价格高;团块矿及砂砾状磷块岩品位偏低,杂质含量高,需进行选矿才能用来制磷酸。如果三层矿混采,则加工成本高,达不到最佳,所以存在分采分运问题。英坪矿在近10年生产活动中,根据市场需求,对致密状矿石进行分采分运,直接外销,而团块状与砂砾状矿石进行混合开采,用于选别磷精矿。因此,能否实现矿石的分采分运,并保证矿石的贫化损失指标最优化,是英坪矿采矿成败的关键。
2.2.2 采矿方法中的资源回收:
台阶高度10米,工作台阶坡面角65—70O。
采装工作:采用反铲进行顶板残留废石的清理,后用大功率推土机的裂土器分层松动集堆。临近分层处用反铲再行分采,以保证优质矿资源的最大利用。
当致密状矿石采完后,再用推土机将团块状及砂砾状矿石集堆混配送选。
矿石损失与贫化管理——造成缓倾斜中厚矿体贫化损失的主要原因:爆破造成顶板白云岩及底板硅质岩的混入,以及矿体在底板的残留。
因此,英坪矿对于矿体顶板穿孔采用现场质量管理员随钻机现场控制——避免超深,底板穿孔时同样不能穿入底板硅质岩中。
最后是底板残留矿体的清理,根据矿体残留情况,组织液压钻机穿孔,单独爆破,反铲铲装进行送选。
2.3 扩大选矿运用范围,将现有工艺应用到硅钙质磷块岩中
根据化工部连云港设计研究院对高坪和白岩矿区的总体规划及瓮福磷矿初步设计,首采地段为高坪矿区英坪矿段。所以兴建的新龙坝选矿厂主要处理b层矿。而我矿两矿区矿石组成有较大差异,高坪矿区的矿石类型以钙镁质磷块岩 (称b层矿) 为主,其矿石主要成分P5O2平均27%,MgO 6%,SiO2 4-6%;而白岩矿区50%为硅钙质磷块岩(称a层矿),其矿石主要成分P5O2平均25%,MgO 4%,SiO2 10-16%,由于矿石的组成不同,在开发利用时应考虑不同的选矿方法或综合配矿使用。
根据企业矿肥发展的总体规划和要求,结合矿山目前生产的实际情况,为了达到矿山的均衡开采和充分利用有限的矿产资源,我矿在矿山投产后就进行了a层矿的选矿试验研究工作。
从小试验得知,白岩矿区a、b层矿混合入选,利用现有的反浮选工艺和选矿药剂,当a:b≤1:1时。能获得P5O2>31%,MgO<1.0%,SiO2 <13%、回收率大于90%的选矿指标;磷精矿品位随着b层矿量的增加而增加,SiO2、R2O3的百分含量随着b层矿量的增加而降低。当a:b≤1:2.5时,磷精矿中的P5O2、MgO、R2O3的百分含量才能满足湿法制酸的工艺要求。
为了进一步验证实验结果,同时为湿法制酸提供试验评价的磷精矿,进一步考查药剂消耗指标及浓密系统的生产情况,2002年10月28日至11月4日选矿厂进行了工业试验。从工业试验生产得知,利用选矿厂现有的设备和设施、生产工艺流程,采用混合选矿来处理a 层矿或a+b 层矿在技术上是完全可行的。完全能够湿法制酸的要求。
从一年的生产实际来看,处理混合矿石与单独处理b 层矿在磨矿方面的成本基本相同,在生产过程中药剂耗量为:WF-01=0.243Kg/t原矿,H2SO4=12.37 Kg/t原矿,只比单独处理b 层矿的药剂耗量WF-01=0.233Kg/t原矿,H2SO4=12.33 Kg/t原矿略高,因此在经济上采用混合选矿也是可行的。
3 所取得的经济效益
3.1 采矿方面
瓮福磷矿采用新型浮选捕收剂WF-01号代替PA-31,取得了很好的选矿指标,保证了英坪矿高品位矿石的发运及底板矿石的消化。若按原设计值的入选品位(30±1)%计算,则外销优质矿后,中低品位矿石大量滞留采场。1999年前,滞留在采场的估计在40万吨以上。
截止到2004年12月底,英坪矿共采出矿量1268.87万吨,(其中底板回收矿量70.4万吨),其中供外贸矿量363.3万吨。平均出矿品位31.46%,供外贸矿品位P2O5≥34.5%,英坪矿开采范围消耗储量1309.21万吨,平均地质品位31.98%。
采矿实际贫化率、损失率指标远远优于设计指标,经计算,实际开采贫化率为1.63%,开采损失率为3.08%(设计贫化率ρ=4.77%,设计损失率Sk=3.75%)。
另外,由于外销富矿,入选矿石品位P2O5比设计降低了3个百分点。现在实际入选矿石品位月度平均在26%左右,选别后的精矿即可满足湿法磷酸生产需求。
据统计,英坪矿共采出高品位矿石(P2O5≥34.5%)363.3万吨,占已采出矿量的28.63%。取得明显经济效益。仅底板回收矿量即可实现产值2465万元(按P2O5=25%的矿石价格为35元/t计)。
3.2 选矿方面