我国铁矿选矿厂尾矿再选

我国铁矿选矿厂尾矿再选

我国铁矿资源丰富，目前已探明铁矿石储量531亿t，随着我国国民经济的发展，为钢铁工业提供铁矿石量每年约2—2.5亿t。由于我国铁矿石具有贫、细、杂的特点，在矿山开采和矿石加工过程中产生了大量的尾矿。据统计，铁矿选矿厂每年排出的尾矿量约为1.3—1.7亿t，目前尾矿已成为矿山的严重污染源。由于大量的排放尾矿，不仅污染周围环境，还会造成滑坡、溃坝事故，危害人民生命财产的安全，而且还占用大量的土地，消耗大量资金，浪费资源，影响企业的经济效益，它既破坏了生态平衡也阻碍了经济的发展。

朱镕基同志在第二次工业污染防治工作会议上强调：“综合利用，变废为宝，既保护了国家的资源，又充分利用了国家的资源，同时又净化了环境，可谓一举多得。”针对我国矿产一次资源日趋减少的现状,把已生产铁矿选矿厂大量排放的尾矿，作为二次矿产资源进行合理的开发和有效地利用，变害为利,变废为宝，这是当前矿业开发中亟待解决的重要问题。矿产资源是不可再生的一种资源，充分合理的利用尾矿资源,对改善环境，保障人民财产安全，减少占用土地，节约资源，提高矿山经济效益都具有十分重要的作用,它将有利于矿业的持续发展和获得良好的社会效益、环境效益和经济效益。

尾矿资源综合利用程度，是衡量一个国家科技水平和经济发展以及保护生态环境的标志，工业发达国家以无废料矿山作为开发目标。我国铁矿选矿厂尾矿资源综合利用工作，起步较晚，尾矿回收利用率很低，仅为7%左右。目前按照尾矿综合利用方式和加工制成产品用途来分析，可归纳为：

（1）尾矿再选回收多种有价金属；

（2）尾矿加工制成多种建筑材料；

（3）尾矿作矿山采空区充填料；

（4）尾矿制作农用化肥，改良土壤等。

尾矿再选措施

尾矿是巨大的潜在的二次矿产资源。我国铁矿资源多为贫矿，含铁品位为30%—35%的贫铁矿约占80%，其中还有部分与多金属共生矿、赤铁矿等。针对不同类型的贫铁矿石，需采用不同的选别工艺流程，进行一种或多种有用金属的回收。

通过对全国冶金系统100多个大中型铁矿选矿厂尾矿综合利用的调查得知，尾矿再选回收多种有价金属，是当前铁矿选矿厂尾矿综合利用的重要途径，是矿山企业增产创收的有效措施，是矿山污染治理净化环境的重大举措。

近些年来，我国铁矿选矿厂在尾矿再选试验研究的基础上，采用多种措施对尾矿进行再选回收有用的矿物，降低了最终尾矿品位，获得了可观的经济效益。

按尾矿再选加工工艺和措施的特点可分为3种类型：

（1）增加再选设备与利用主厂房闲置设备相结合：

（2）增加再选设备与利用主厂房原有流程相结合

（3）建立单独的尾矿再选厂。

1.1增加再选设备与利用主厂房闲置设备相结合。

我国大中型铁矿选矿厂大多数是50年代至70年代建成投产的。随着冶金工业的发展，铁矿石资源逐渐减少、消失，目前有些铁矿采矿生产能力下降，形成了选矿厂生产能力大于采矿生产能力的现状，使部分设备与设施闲置，直接影响矿山企业的经济效益。为了合理利用尾矿资源，充分发挥现有潜力，一些选矿厂采用了增加再选设备与利用闲置设备现结合的措施，将选矿厂排出的尾矿进行再选后获得合格精矿，达到降尾、增产、增收的目的。属于这种类型的有首钢水厂选矿厂、大石河选矿厂等。

首钢矿业公司大石河选矿厂和水厂选矿厂，原设计原矿年处理能力2700万t，采用三段一闭路破碎、阶段磨矿、阶段选别、弱磁选与重选联合选别、细筛自循环流程。原设计有26台￠2700mm×3600mm球磨机系列。近些年来由于采矿生产能力下降，目前实际原矿年处理量仅为1000万t左右，选矿厂约有60%的富裕能力可利用。

（1）水厂选矿厂尾矿再选。在主场房外建设尾矿再选设备。建立1座612m2的厂房，内装16台BKW1030型尾矿再选磁选机对全厂尾矿全部再选，回收的粗精矿用泵送到主厂房再磨再选。在主场房内用两个闲置的磨选系列单独处理回收的粗精矿，加工成合格精矿。水厂选矿厂尾矿再选流程见图1。

（2）大石河选矿厂尾矿再选。该厂尾矿再选设施有两种流程，第一种流程是将部分尾矿集中由主厂房内停机系列的磁选作业设备进行再选，再选精矿利用主厂房加工原矿的流程进行磨矿再选，加工成合格精矿。大石河选矿厂尾矿再选第一种流程见图2。

大石河选矿厂尾矿再选第二种流程是属于第二种类型，即增加再选设备与利用主厂房原有流程相结合的类型。

1.2增加再选设备与利用主厂房原有流程相结合

属于这种类型的选矿厂有大石河选矿厂的部分系列、鞍钢弓长岭选矿厂和武钢程潮选矿厂等。

（1）大石河选矿厂尾矿再选（第二种流程）在主厂房内各段磁选作业后部分系列安装BKW103型尾矿再选磁选机对尾矿进行再选，再选精矿进入本流程进行再磨再选，加工成合格精矿。大石河选矿厂尾矿再选第二种流程见图3。

（2）鞍钢弓长岭选矿厂尾矿再选。在主场房外建设扫选车间，安装6台CP2012型盘式永磁机。主厂房生产的尾矿通过再选磁选机选出粗精矿后，再泵送入原生产系列一段磨矿后的一次磁选，与原矿一起经以后各段作业加工成最终精矿。该工艺流程的特点是充分利用原工艺流程设备的剩余能力，只需增设尾矿回收再选磁选机而不需增加磨矿分级选别设备。弓长岭选矿厂尾矿再选流程见图4。

（3）武钢程潮选矿厂尾矿再选。利用现有选矿厂的尾矿输送溜槽，在尾矿进入浓缩池之前安装1台JHC型矩环式永磁磁选机，使全部尾矿经过再选，再选后的粗精矿泵送回现有的生产系统，继续进行选别，经过细筛——再磨——磁选流程，加工成合格铁精矿。其工艺流程见图5。

1.3建立单独的尾矿再选厂

我国许多铁矿选矿厂为降低最终尾矿品位，降低精矿成本，提高企业经济效益，均采用自筹资金建立了单独的尾矿再选厂。本钢南芬、歪头山尾矿再选厂，鞍钢大孤山、东鞍山、齐大山尾矿再选厂，马钢南山矿业公司尾矿再选厂等都取得了较好的经济效益。

（1）本钢南芬选矿厂尾矿再选厂。南芬选矿厂每年排出尾矿500万t。南芬三、四、五选矿车间排出总尾矿经HS型磁力回收机选出粗精矿，然后将粗精矿用泵送至单独建立的再选厂，经弱磁选——磨矿分级——磁力脱水槽——弱磁选——细筛——弱磁选——过滤工艺流程，获得最终精矿。南芬尾矿再选工艺流程见图6。南芬三、四、五选矿车间尾矿再选前品位为8.6%，经再选后尾矿品味为8.03%。南芬尾矿再选厂生产设备见表1。

表1南芬尾矿再选厂主要生产设备明细

设备名称 型号规格/mm 数量 备注

磁力回收机 HS—￠1600×8 2 95.6KA/m粗选用

磁力回收机 HS—￠1600×10 2 96.2KA/m粗选用

胶泵 ￠113 4 输送回精

永磁磁选机 ￠780×1800 1 H—103.5KA/m

球磨机 ￠2300×3000 1

双螺旋分级机 ￠2000×8400 1

永磁脱水槽 ￠2000×1540 1 顶部磁系

永磁磁选机 ￠780×1800 1 H—71.7KA/m自制

细筛 400×1200×10 1 a=0.15mm一段

永磁磁选机 ￠780×1800 1 H=59.7KA/m

内滤式过滤机 GN—12m2 1

水环式真空泵 S2—3 1 11.5m3/min

1#、2#胶泵 ￠113 2 细筛泵

3#、4#胶泵 ￠113 2 尾矿泵

5#、6#胶泵 ￠113 2 返砂泵

南芬尾矿再选厂于1993年10月投产。几年来，尾矿再选后精矿产量稳定，经济效益可观。南芬尾矿再选后历年经济效益见表2。

表2历年来尾矿再选厂的经济效益

年份 品名 数量/t 品位/% 总收入/万元 成本费/万元 创利/万元

1993 铁精矿粉 10026 65.26 260 106 154

1994 铁精矿粉 42610 65.27 1193 511 682

1995 铁精矿粉 48680 66.27 1363 608 755

1996 铁精矿粉 53840 66.13 1588 808 780

1997 铁精矿粉 49640 65.63 1424 745 679

合计 铁精矿粉 164796 65.71 5828 2878 2950

(2)本钢歪头山选矿厂。歪头山选矿厂每年排出尾矿228万t.尾矿经JHC型钜型环式磁选机选出粗精矿，然后将粗精矿用泵送至单独建立的再选厂，经弱磁选—磨矿分级—磁力脱水槽—双筒弱磁选工艺流程，获得最终精矿。歪头山尾矿再选工艺流程见图7。

歪头山尾矿再选前品位为7.62%，经再选后尾矿品位为6.15%。歪头山尾矿再选厂主要生产设备见图8。

1——JHC型磁选机；2、10¬—10.2PNJ型砂泵；3—￠750mm×1800mm磁选机；

4—￠1500mm×3000mm球磨机；5—￠1200mm单螺旋分级机；6—￠1600mm脱水槽；

7、8—双筒弱磁选机；9—5m2永磁过滤机；11—B400mm胶带运输机

（3）鞍钢大孤山选矿厂尾矿再选厂。大孤山选矿厂至今已投资1000万元，建立了3个尾矿再选回收点，尾矿再选采用磁选—再磨—再选工艺流程。尾矿再选有两种工艺流程：

第一种流程：在尾矿管道上截流，从主管上旁接支管，引出的尾矿经圆筒磁选机选出粗精矿，经再磨后再经磁选机及螺旋溜槽选别，获得最终精矿，见图9.

第二种流程：在尾矿溜槽中安装盘式磁选机（两段）选出粗精矿，经再磨、磁选.细筛等，获得最终精矿，见图10.

（4）鞍钢东鞍山烧结厂尾矿再选厂。东鞍山烧结厂生产工艺流程是连续磨矿单一碱性浮选流程，浮选尾矿品位为14.56%。为了再选尾矿，从原生产系统一直到尾矿坝干坡段，建立了6个尾矿再选回收点，年产精矿13万t，其工艺流程见图11.

东鞍山磁铁矿不易被塔尔油和氧化石蜡皂吸附上来，造成磁铁矿大部分留在尾矿中，现已投资200万元，建立了2个尾矿再选加收点，年产精矿3万t，其工艺流程见图12。

（1）鞍钢齐大山选矿厂尾矿再选厂齐大山铁矿以假象和半假象赤铁矿为主，与大孤山.东鞍山铁矿石对比，其铁矿物嵌布粒度较粗，尾矿品味为10%--13%.

齐大山选矿厂至今已投资800万元，建立了6个尾矿再选回收点，全部采用在尾矿输送管道下部旁接支管截流尾矿，采用一段粗选.二段精选的重选工艺，获得最终精矿。

（2）马钢南山矿业公司尾矿再选厂。南山矿业公司选矿厂尾矿在输送过程中因污染农田和农村水系，每年造成上百万元污染赔偿费；另一方面因尾矿中含有硫和铁多种元素，造成废水排放超标，每年增加排污费40万元。

为了合理地回收尾矿中的部分元素，减少资源浪费，减少污染，南山矿业公司投资880万元，分别建立了选硫厂和选铁厂对尾矿进行再选。

a.南山矿业公司尾矿选硫厂。尾矿再选选硫采用重选——磁选流程。将磁选尾矿（含S2%——5%）直接送至选硫厂，经分矿箱流入摇床选别，再经圆筒磁选机将硫铁分离，得到品位为60%以上的铁精矿和品位为25%以上的硫精矿。其工艺流程见图13

b.南山矿业公司尾矿选铁厂。尾矿由凹山（或东山）选矿厂直接输送到选铁厂，经盘式磁选机选出粗精矿，然后经再磨和两段磁选，获得铁精矿。其主要工艺流程见图14。

2、尾矿再选效益分析

90年代以来我国许多铁矿选矿厂为了充分利用尾矿资源，降低精矿成本，千方百计采用各种措施对现已生产的选矿厂排出的尾矿进行再选。一些大中型铁矿选矿厂在尾矿再选方面均获得了较好的技术经济指标。

我国部分铁矿选矿厂尾矿再选技术经济指标见表3。

近10年来，经过许多铁矿选矿厂尾矿再选的生产实践证明，尾矿再选不仅可以充分利用尾矿二次资源，增加精矿产量，以较少投资，较底成本，获得较高利润，为企业创收增效；而且还能减少尾矿及废水排放量，减少污染，净化环境；同时解决职工再就业问题。由此可以看出，尾矿再选确实获得良好的经济效益，环境效益，社会效益。

表3我国部分铁矿选矿厂尾矿再选技术经济指标

名称 尾矿处理量/(万t•a-1) 尾矿品位 再选后 尾矿再选设施投资/万元 镜框价格/(元•t-1) 销售收入/(万元•a-1) 总成本/(万元•a-1) 利润额/(万元•a-1) 尾矿再选精矿利润(万元•万t-1)

入选/% 最终/% 精矿量/(万•a-1) 精矿品位/% 精矿成本/(元•t-1)

首钢矿业公司

大石河铁矿 8.0 4.0 66.6 200 275 1100 266.5 833.5 208

水厂铁矿 9.27 7.2 21.0 67.0 90.07 525 275 5775 1891.5 3883.5 185

*全公司 670 9.35 7.13 25.0 67.62 86.3 725 275 6875 2158 4727 188

鞍钢矿业公司

齐大山选矿厂 10-13 6.2 58-61 360 248.0 40.0

大孤山选矿厂 10-12 11 3.0 62 60 1000 180.0 90.0 30.0

东鞍山烧结厂 17 5.88 61.5 58 296 341.0 260.0 44.2

*鞍钢弓长岭矿业公司 300 9.95 8.38 11.05 65.43 52.72 614 287 3171 582 2589 234

本钢矿业公司

**南芬选矿厂 8.6 8.03 4.96 65.63 150.2 282 287 1424 745 679 136.8

歪头山选矿厂 228 7.62 6.15 3.92 65.76 72.7 147 150 587.7 284.8 302.8 77.3

马钢南山矿业公司

选硫厂 110 （s）2-5 （s）0.8 5.3 （s）25 81.0 430 110 583 429.3 153.7 29.0

选铁厂 150 8-11 6.2 56 76.0 450 102 632.4 471.2 161.2 26.0

包钢选矿厂 1.6 64.0 75.0 172 260 416.0 120.0 296 185

唐钢矿业公司

*棒磨山铁矿 3.0 65.0 500.0

石人沟铁矿 5.0 0.7 67.0 120 20.0 29.0

武钢程潮铁矿 8-51 7.20 0.96 66.5 179.0 123.0

邯邢矿山局

西石门铁矿 3.58 1.2 58.0 100 70 240.0 120.0 120.0 100

2.1经济效益

（1）增产创收。尾矿再选可以增加精矿产量，增加企业收入。从表1中可以看出，目前我国大中型铁矿厂中，尾矿再选增产精矿量最多的是首钢矿业公司水厂铁矿，每年尾矿再选精矿量为21万t，年收入5775万元，获利3883万元。

（2）投资少，见效快。尾矿再选无论是利用原有生产系统增加部分设备或新建单独的再选厂，所需投资均较少且见效快。一般选矿厂都是通过自筹渠道来解决尾矿再选的资金。据了解，我国铁矿选矿厂尾矿再选设施的投资回收期均在1年以内。本钢歪头山尾矿厂于1991年6月动工，同年10月联动试车，历时139天，实现了当年设计，当年施工，当年投产。

（3）成本低，利润高。由于尾矿再选没有原矿成本和不需破碎、筛分、一段磨矿以及尾矿输送量减少和不需另建尾矿库，故精矿成本低于一般选矿厂精矿成本。据统计，我国重点铁矿选矿厂精矿成本为215.56元/t（1999年1～5月实际指标），而尾矿再选精矿成本仅为50～150元/t。

由于尾矿再选设施的投资少，成本低，故获利润高。从表1中可以看出，易选矿石尾矿再选每万精矿可获得利润100万元至234万元；难选矿石尾矿再选每万t精矿可获利润30万元至50万元。

（4）节约治理费用。由于尾矿和废水排放量的减少，相应减少排污费。南山矿业公司尾矿再选后最终尾矿中含硫量减少，年减少排污费10万元。

2.2环境效益

（1）回收利用尾矿中有用金属，减少矿产资源损失，变废为宝，保护了矿产资源。

（2）减少尾矿排放量，延长尾矿库的服务年限减少了土地的占用量。

（3）由于尾矿和废水排放量的减少，减轻了周围环境的污染，节省了排污费用。

2.3社会效益

（1）造福于民。由于尾矿排放量的减少，减少对周围居民生命财产危害的因素，有利于保障人民生命财产的安全。

（2）解决再就业问题。尾矿再选厂可安置待岗或下岗职工。据了解，一些企业尾矿再选厂解决就业的人数为南山矿业公司350人；歪头山选矿厂100人；鞍钢弓长岭选矿厂52人；包钢50人。

（3）有利于农业发展。由于尾矿排放量的减少，减少了土地占用量，扩大耕地面积，有利于改善工农关系和农业的发展。

3、结论

（1）尾矿再选技术上可行，经济上合理，生产上可靠，治理污染上得力。针对我国一次矿产资源日趋减少的现状，最大程度地把尾矿作为二次矿产资源加以利用，做到物尽其用，这是保持矿业可持续发展的奋斗目标。尾矿再选是矿山综合利用、变废为宝的重要途径，是提高企业经济效益、减亏为盈的有效措施，是治理