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探秘主要矿产一般工业要求

探秘主要矿产一般工业要求 阳光创译语言翻译
2024-11-18
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一、主要矿产一般工业要求的概述

(一)制定原则及涵盖内容

制定主要矿产一般工业要求需综合考虑多方面原则。国家各项技术经济政策及市场需求起着导向作用,决定了矿产开发的方向和重点。矿区的矿床地质条件,如矿石类型、品级以及含共生、伴生矿产情况,直接影响工业要求的具体内容。不同的矿石类型和品级需要不同的选冶方法及工艺流程,进而决定了工业类型的划分。采选冶加工技术性能也是重要因素,例如,对于炼铁用铁矿石,不同的炼铁品种对矿石含磷量要求不同,酸性转炉炼钢生铁矿石中含磷量需≤0.03%,而碱性侧吹炉炼钢生铁矿石中含磷量可高达 0.2% - 0.8%。此外,矿区开采技术条件和产品方案以及经济地理条件也不可忽视。工业要求大致涵盖边界品位、工业品位、可采厚度、夹石剔除厚度以及某些矿产的矿石、矿物的物理技术性能等方面。以铀矿为例,一般工业指标中边界品位为 0.03%,最低工业品位为 0.05%,最小可采厚度 0.7m,夹石剔除厚度 0.7m。

The formulation of general industrial requirements for major minerals necessitates comprehensive consideration of various principles. National technical and economic policies, as well as market demands, serve as guiding factors, determining the direction and focus of mineral exploitation. The geological conditions of ore deposits in mining areas, such as ore types, grades, and the presence of paragenetic and associated minerals, directly impact the specific content of industrial requirements. Different ore types and grades necessitate distinct beneficiation and metallurgical methods and process flows, which subsequently determine the classification of industrial types. The technical performance of mining, beneficiation, and metallurgical processing is also a significant factor. For instance, in the case of iron ore for ironmaking, different types of ironmaking have different requirements for the phosphorus content in the ore. The phosphorus content in raw iron ore for acid converter steelmaking should be ≤0.03%, while that for raw iron ore for alkaline side-blowing furnace steelmaking can be as high as 0.2% to 0.8%. Additionally, mining technical conditions, product plans, and economic geographical conditions cannot be neglected. Industrial requirements broadly encompass aspects such as cut-off grade, industrial grade, minable thickness, bedding thickness to be removed, and the physical and technical properties of ores and minerals for certain minerals. Taking uranium ore as an example, the general industrial indicators include a cut-off grade of 0.03%, a minimum industrial grade of 0.05%, a minimum minable thickness of 0.7 meters, and a bedding thickness to be removed of 0.7 meters.

(二)重要性体现

主要矿产一般工业要求在矿产资源开发利用中至关重要。它是评定矿床工业价值的依据,通过对边界品位和工业品位的确定,可以明确哪些矿石是具有经济价值的可利用矿石,哪些是暂不能利用的矿石。例如,对于铁矿石,只有达到一定的含铁量才能算作工业上能利用的矿石。同时,工业要求也是圈定矿体和计算储量的重要标准。对品位变化不均匀的矿体,工业品位可用于块段以至矿体,但不得有连续相邻两个工程都低于最低工业品位,否则应予剔除单独计算。此外,工业要求还关系到矿产资源的合理开发和利用效益。如果工业要求制定不合理,可能导致资源浪费或开发成本过高,影响矿产资源的可持续利用。因此,科学合理地制定主要矿产一般工业要求,对于保障矿产资源的高效开发和利用具有重要意义。

二、主要矿产一般工业要求的具体内容

(一)边界品位与工业品位

边界品位是划分矿与非矿界限的最低品位,它是圈定矿体时单位个矿样中有用组分的最低品位。例如铀矿的边界品位为 0.03%,当有用组分含量等于或高于这个边界品位值时,其所代表的区段为矿石,低于此值则为废石。工业品位是工业上可利用矿石的最低平均品位,一般是指工业上可以利用的矿石(矿物)按单个工程计算的最低平均品位。以铁矿石为例,不同的用途和炼铁品种对其工业品位要求不同,只有达到相应的工业品位以上,才能算作工业上能利用的矿石,其储量作为能利用储量。

(二)综合工业品位

在某些矿床或矿体中,有两种以上矿产,其中任一种都达不到各自单独的工业品位要求时,可按等价原则,将其折算为某一主组分的等价品位,或是按几种矿产品的综合价格制定综合工业品位,并据此确定相应的综合边界品位。比如在一个多金属矿床中,铜、铅、锌等多种矿产共生,若单独看每种矿产的品位都达不到工业品位要求,就可以通过综合工业品位的计算来确定该矿床是否具有开采价值。

(三)矿区平均品位

矿区平均品位是全矿区工业矿石的总平均品位,用于衡量全矿区矿石的贫富程度。它是衡量某些矿床(尤其是矿石品位变化大的)在当前是否值得开发建设和开发后能否获得预期经济效益的一项指标。例如,一个铜矿区的平均品位如果较高,说明该矿区的矿石整体较为富矿,开发建设的可行性和经济效益可能就比较高;反之,如果平均品位较低,就需要综合考虑开发成本和收益后再决定是否进行开发。

(四)矿石类型与品级

矿石类型可分为自然类型和工业类型。自然类型是根据矿石的物质组分、结构、构造划分的矿石矿物组合;工业类型则是根据工业上矿石选冶方法及工艺流程不同而划分的矿石类型。矿石的品级,是指对某一(自然类型或工业类型)矿石(或矿物),根据其有用(有害)组分的含量、物理技术性能的差异,以至不同的用途或要求等划分的等级。以耐火粘土为例,根据有用组分、有害组分的含量及物理性能(耐火度、烧失量),可以分为多种用途的不同等级。

(五)伴生有用与有益组分

伴生有用组分是指在矿石中对主要有用组分进行采选冶加工过程中,可以顺便或单独提取具有单独的产品和产值的组分。如铁矿石中的钒、磷矿石中的碘、锌矿石中的镉等。在勘探过程中,对这类组分,要进行相应的工作,依据工业指标要求,计算储量。伴生有益组分是指那些在矿石中有利于主要有用组分进行选冶加工的组分,以及在主要组分进行加工时能提高产品质量的组分。例如,铁矿石含有达不到综合回收标准的稀土、硼等元素,但在冶炼时进入钢铁,从而可以提高钢铁产品的质量。

(六)有害杂质允许含量

有害杂质是指矿块或矿体内,对矿石在采选冶加工过程中起不良影响,甚至影响产品质量的组分。有害杂质允许含量是指对这些有害组分所规定的允许平均最大限量,是衡量矿石质量和利用性能的重要标准之一。对某些矿产,虽然有用组分达到工业要求,但有害组分超过限量,而且又不能通过选矿除去的,则这一部分矿石视情况,只能列为暂不能利用矿石。如硫铁矿区含砷、氟超过允许含量的部分储量,可单独圈出并计算储量,作为能利用储量的情况则是当有害组分虽超过限量,但能通过选矿去除或通过其它途径(如配矿使用)能够提供工业利用。

(七)精矿质量要求

由国家(或工业主管部门、或企业)颁发的精矿产品技术标准,对精矿中有用组分含量做出规定要求外,还对精矿中有害杂质的含量作了限量规定。有时,对某些矿产,虽然原矿品位达到工业品位要求,但选冶加工后的精矿品位达不到要求,对这类矿石要进行选冶加工技术攻关研究,达不到精矿质量要求的矿石,不能列入能利用(表内)矿石。

(八)物理技术性能要求

评价某些矿产时,除对矿石或矿物的品位提出要求外,还要对其物理技术性能进行测定,作为矿石质量评价的一项重要指标。如耐火粘土的耐火度、云母的片度、剥分性和电绝缘性能、石棉纤维的长度、劈分性、抗拉强度、耐热、耐酸、耐碱性能、装饰用大理岩的块度、色泽花纹和机械性能等等。这些物理技术性能直接影响着矿产的用途和价值。

三、不同矿产的一般工业要求实例

(一)油页岩、石煤与泥炭

油页岩采用干馏技术生产油页岩油时,井下开采一般工业指标以采深小于或等于 500m 为宜,采深大于 500m 时应在此基础上根据实际情况进行调整。油页岩矿伴生矿产综合评价也有参考指标。石煤矿床一般工业指标暂无详细说明。泥炭矿床一般工业指标有明确规定,有机质含量大于或等于 30%;矿层厚度方面,裸露泥炭(不包括现代沼泽地表的草根层)大于或等于 0.3m,埋藏泥炭层厚度大于或等于 0.5m;剥采比小于或等于 1:3m³/t。

(二)铀矿

铀矿一般工业指标中,边界品位为 0.03%,最低工业品位为 0.05%,最小可采厚度 0.7m,夹石剔除厚度 0.7m。铀矿石根据矿石物质组成等因素可分为十种矿石工业类型,如特征性矿物含量低的含铀碎屑岩和高硅酸盐铀矿石、富含萤石的高硅酸盐铀矿石等。

(三)铁、锰、铬矿

  1. 铁矿石:炼钢用铁矿石有不同的块度要求,平炉用铁矿石为 25mm - 250mm,电炉用铁矿石为 50mm - 100mm,转炉用铁矿石为 10mm - 50mm。炼铁用铁矿石中,褐铁矿石、菱铁矿石为扣除烧损后折算的标准,自熔性矿石中全铁含量可降至大于或等于 40%。不同炼铁品种对矿石含磷量要求不同。需进行选矿的铁矿石,如果矿石易采、易选,经济效果好,或含有可综合回收的伴生组分,全铁质量分数要求可适当降低。

  1. 锰矿石:冶金用锰矿石灰质氧化矿石(脉石以方解石为主,碱度大于或等于 0.8,烧失量达 18% 以上)的评价,可采用碳酸锰矿石的工业指标。自熔性、碱性的锰矿石,可酌量降低其富矿锰品位指标。当碳酸锰矿石烧失量较高,锰的质量分数略低于 25%,但焙烧后可达到氧化锰富矿矿石标准时,也可作为富锰矿石考虑。

  1. 铬矿石:铬矿矿石品位及开采技术指标有明确规定。冶金用铬铁矿石或精矿,火法冶炼时三氧化二铬与氧化亚铁的质量比大于 2(湿法提炼金属铬时不受此限制);二氧化硅含量≤8%(用矿热法冶炼高碳铬铁时不受此限制);磷含量≤0.07%,硫含量≤0.05%。耐火材料用铬矿石或精矿,二氧化硅含量≤10%,氧化钙含量≤3%,氧化亚铁含量≤14%。化工用铬矿石或精矿二氧化硅含量≤8%,三氧化二铝含量≤15%。辉绿岩铸石用铬矿石,三氧化二铬含量≥10% - 20%,二氧化硅含量<10%。当需选铬铁矿中伴生的铂族元素总量达到(0.3 - 0.4)×10⁻⁶时,应做出评价。贫矿边界品位的选取一般为尾矿品位的 2 倍,富矿最小可采厚度的选取,单矿层为 0.5m,复矿层则每一单层为 0.3m。

(四)钒矿

钒矿床工业指标一般要求中,对于主矿体倾向延深(或宽度)较大的矿床,其详查、勘探阶段的勘查深度,由矿业权人、勘查单位和矿山设计单位综合研究确定。对于拟露天开采的矿床,其剥采比、最低开采标高、开采最终边坡角、开采最终底盘宽度等开采技术条件指标,应由矿业权人、勘查单位和矿山设计单位综合研究、技术经济论证后确定。

(五)铜、铅、锌等矿

  1. 铜矿:铜矿一般工业指标中,氧化矿石中,对呈微粒分散包裹物、离子吸附等状态存在的难分离的结合式氧化铜,当其占有率大于 20% 时,目前尚难利用,应单独圈出。对于混合矿石,若混合矿石占比较高,可按硫化矿石指标(坑采)上限取值。

  1. 铅锌矿:同种矿石类型的铅锌矿石,不需分选时,可以采用混圈。

  1. 银矿:银矿一般工业指标暂无详细说明。

  1. 镍矿:氧化镍 - 硅酸镍矿主要是红土镍矿和硅酸镍矿。对于硫化镍矿石,应特别注意镍的赋存状态研究,当硅酸镍占比较高,其所含的镍难以回收时,应予扣除。

  1. 钼矿:钼矿一般工业指标暂无详细说明。


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