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技术成果:承德地区典型低品位钒钛磁铁矿尾矿高效梯级利用关键技术及应用

  矿产资源是我国经济社会可持续发展无可替代的物质基础。当前,我国仍然处于工业化、城镇化快速发展时期,资源保障的刚性需求仍将保持高位运行的态势。但我国资源禀赋差、保障不足,大宗矿产对外依存度逐年增高、受制于人,严重威胁国家经济安全。其中,近年我国铁矿石对外依存度高达80%以上,危及国家战略安仝,引起了社会各界的广泛关注。为提高我国铁矿石的自给能力,近年我国对许多难处理、低品位铁矿资源进行了开发利用,超贫铁矿资源是其中非常典型的一种。

  超贫铁矿资源主要分布在我国河北承德及近西地区,为含磁铁矿的基性、超基性岩浆侵入休,是国内著名的大庙式钒钛磁铁矿的一个亚矿种,矿床规模巨大,单承德地区现己探明的超贫铁矿资源总量78.25亿吨,远景储量在100亿吨以上。此类矿石中,除铁资源外,还含有磷、铜、钛等多种可供综合利用的有价组分。该类型资源的主要特点是有价组分多,但品位极低。矿石中全铁品位(TFe)为10%-20%,其中磁性铁(mFe)含量仅5%左右,远低于目前开发利用的工业品位(磁铁矿TFe>25%,mFe>20%),伴生Cu含量仅0.03%左右,P2O5含量仅2%左右,与常规选矿工业品位相差更大(露采硫化铜矿Cu量>0.4%,磷矿P2O5含量>10-12%),选矿过程需要很高的富集比才能得到合格精矿。因此,针对如此低的矿石品位,如何实现有价组分经济高效回收,是制约承德地区超贫铁矿综合开发利用的主要瓶颈。目前多数矿山只对铁资源进行了回收,部分矿山对磷资源进行了回收,但成本高、回收率低,基本未对伴生低品位铜资源进行回收,造成资源的大量浪费。

 

 

  为实现超贫铁矿资源高效综合利用与节能降耗,推动我国低品位矿床与共伴生资源开发技术进步,承德宝通矿业有限公司、北京华夏建龙矿业科技有限公司与北京矿治科技集团有限公司针对超贫铁矿资源开展了系统的工艺矿物学研究、铜磷矿物浮近回收、砂石骨料高效制备等技术研究,通过对矿石性质灵活、反复、充分的运用,形成了以“主干流程粗磨回收、脉石矿物多点抛费”为特点的低成本、高富集比综合回收技术,开发了“选铁尾矿中磁抛尾-铜硫混选再磨分离- 高浓度粗粒浮磷-高剪切细粒浮磷-脉石制备砂石骨料”工艺流程,实现企业提质、增效、降本的目标,同时对承德地区其它矿山超贫铁矿的综合利用提供重要的示范作用,产生巨大的经济社会效益,保护矿区生态环境,增强当地经济的可持续发展能力。

 

 

  项目成果已应用于承德宝通矿业有限公司,并已推广至承德柏通矿业有限公司、滦平县伟源矿业有限责任公司、承德综环矿业有限公司等周边矿山,经济、社会和环境效益显著。

  2022年,本项目报送中国有色金属协会评奖,评价委员会认为:本项目整体技术达到了国际领先水平。

 

 

技术成果:低品位矿石智能分选技术及应用

1、项目简介

  子公司金地矿业2021年到2022年采区采剥方向矿石连续但品位低,全年平均矿石品位为0.0507%,为保证经济效益,需要提高出矿品位到0.0597%,则边界品位需要控制在0.040%,这样必须将正东方向低品位矿石剥离,增加了采矿成本。如果按0.030%边界品位将低品位矿石采出,则剥采比降低,大大降低采矿成本,必须在选矿工艺中尽早抛出,减少磨浮成本。综上所述,金地的钼精粉成本较高,企业盈利水平较差,抗风险能力弱。因此在碎矿工艺中增加干选抛废流程用于富集入选品位可降低采矿品位。

  通过引入智能分选系统,2022年全年减少剥岩2035386.97吨和尾矿排放500881吨,延长了排土场和尾矿库的服务年限,增加钼金属量610吨,铜金属610吨;新增砂石生产线,年产量500881吨;此外本项目获得发明专利两项、实用新型专利一项、外观设计专利一项。

 

2、社会效益

  本项目取得了政府的大力支持,荣获阿巴嘎旗工信局-重点产业区绿色化改造项目-综合利用、阿巴嘎旗科技局-中央引导地方科技发展资金项目、锡林郭勒盟揭榜挂帅制项目。

 

3、应用推广

  本项目在子公司阿巴嘎旗金地矿业成功运行后推广至锡林郭勒盟隆兴矿业有限责任公司(萤石矿)和赤峰宇邦矿业有限公司(铅锌矿),取得了良好的经济效益和社会价值。

 

 

重点攻关项目:斑岩型钼尾矿长石、石英、云母顺序回收及云母提锂成套技术开发

1、技术背景

  本项目在子公司金地矿业、丰宁鑫源钼尾矿作为研究对象,根据钼尾矿的理化性质和所含矿物,开发出一种新产品(砂石骨料除外)。钼尾矿可以利用的矿物成分主要有铜(已利用)、铁、钨、钾、长石、石英、云母等,现阶段主要攻关技术是通过浮选技术将钼尾矿中云母中锂含量提高至0.3%以上,并通过自研及合作将云母中锂浸出;通过浮选法或色选法将钼尾矿中的石英长石分离。

2、项目前景

  (1)本项目的顺利实施,有望解决低品位锂云母提锂技术难题,利用新药剂新技术攻克石英、长石分离难题,解决钼尾矿综合利用问题,将其转化为高价值的锂和石英、长石等矿产品。

  (2)实施后,有望解决钼尾矿综合利用问题,在减少钼尾矿堆存的前提下将钼尾矿转化成较高价值的矿产品。

  (3)随着国家绿色矿山建设的深入,国家提倡“无尾化 ”矿山,既解决了尾矿消纳问题,又能开发新型矿产品,创造巨大经济效益。

 

 

 

重点攻关项目:低钒钛铁尾矿中有价元素的回收研究

1、项目简介

  随着矿产资源的不断开发和应用中产生了大量的尾矿,不仅加重了环境污染的严重程度,也占用了大量的土地。近些年来,针对尾矿的综合利用研究逐步展开,在国家的政策支持下,将尾矿利用作为潜力最大的领域,加强了对矿产综合利用的实践研究,实现矿山企业的振兴和发展,推动矿产开发产业的可持续建设和运行,实现我国可持续发展的目标。 2019 年铁尾矿总生产量为 5.21 亿 t,占尾矿总产生量的 40.9% 。铁尾矿资源的综合利用愈发紧迫,在铁尾矿的综合利用中,加强对标准化水平的了解和掌握,立足于我国的实际国情,制定完善的铁尾矿综合利用对策,拓展铁尾矿的综合利用途径,合理的推进铁尾矿的综合利用进程,提高矿产资源的利用效率。

  低钒钛矿山为基性超基性岩体,富含有价元素多,承德区域大部分该类铁矿的铁、磷得到了有效回收,但其中铜、钴、硫、钒、钛、贵金属(金银、铂族元素、镓等)、轻稀土和重稀土只有一小部分得到开发利用,也仅是从选矿单一角度来富集出达到市场要求的产品,手段比较单一,与冶炼手段有脱节现象,而且虽然有价元素远低于行业利用标准,但是,大多有价元素可以共同富集,还有许多类质同象富集在同一种矿物中,冶炼回收时可以同时富集到一定品位后再分离,整体成本下降来体现综合利用的价值,因此,我们从综合利用角度,从选、冶结合方面进行研究、分析,彻底拓宽解决该综合利用技术的路径,为华夏建龙综合利用,提供科学依据和方法。

 

2、项目目标

  1)通过过去已知的工艺矿物学,进行选矿富集探索贵金属、稀土、其他有价元素的技术路径,期间利用各种选矿手段检测分离的各种产品中所有有价元素的分布情况,从而寻找选矿富集的方向;

  2)对应简单富集的产品,寻找对应的冶炼(湿法、火法、生物)工艺,实现有价元素的冶炼提取。

 

重点攻关项目:新疆西凯矿业大红柳滩锂矿区地质找矿理论与新技术的研究和应用

1、项目背景

  近年来,由于广泛应用于电池、医药、核工业、航空航天、新能源汽车等新兴领域,锂矿的产量和消费量整体上呈现出迅速增加的态势,并一跃成为国际公认的战略性关键矿产。公司紧跟市场,2022年来开始加大锂矿资源的勘察投入。

  近年来中国发现的硬岩型锂矿集中在川西地区,主要矿床有甲基卡、李家沟、党坝、业隆沟、大红柳滩、吐格曼、茶卡北山等。尤其是随着新疆西昆仑成矿带大红柳滩、阿克塔斯等锂矿的勘查发现,西昆仑锂矿带成为我国锂矿勘查投资的热点地区。

  华夏建龙矿业参股的新疆西凯矿业在大红柳滩地区拥有矿权25个,总面积超过90平方公里,其中16个矿权中都发现了锂辉石伟晶岩露头,具有较好的锂辉石矿找矿潜力,蕴藏着较大的经济价值。

 

2、项目目标

  实现锂矿找矿突破,2023年提交一处中大型锂矿。研究总结大红柳滩地区锂矿成矿特征,探索适用于高海拔、高寒地区锂矿快速勘查突破的找矿方法。