包头鑫达公司低品位金矿资源开发利用

时间:2023-07-14 14:15:02 来源:网友投稿

付斌,潘振宁,魏弘,翟利俊,李伟,薛建平

摘要:包头鑫达公司残留了大量低品位金矿资源,为满足矿山生产需求,亟须开采利用低品位金矿资源。分析了低品位金矿资源开采可行性,包括黄金市场价格处于高位、采选技术不断提高,且符合绿色矿山建设要求。根据重新计算确定的最低工业品位指标,重新圈定矿体,实现低品位金矿资源的充分开发利用,延长了矿山服务年限,创造了良好的社会效益与经济效益。

关键词:低品位金矿资源;
工业品位;
开发利用;
绿色矿山;
哈达门沟金矿田

中图分类号:TD-9文章编号:1001-1277(2023)05-0001-03

文献标志码:A   doi:10.11792/hj20230501

引言

哈达门沟金矿田由乌拉山金矿区、柳坝沟金矿区及哈达门沟金矿区组成,三者矿(化)体类型一致,矿石组成及围岩蚀变相同。其勘查工作始于 1985 年,正式采矿始于 1990年[1-6],由内蒙古哈德门黄金矿业开发有限责任公司负责开采,开采范围主要是乌拉山金矿区和哈达门沟金矿区。2000年5月,内蒙古哈德门黄金矿业开发有限责任公司进行联营改制,由中国黄金集团有限公司和九原区国有资产管理办公室共同组建了内蒙古包头鑫达黄金矿业有限责任公司(下称“包头鑫达公司”)。包头鑫达公司经过30多年的开采与生产,选冶厂生产规模由最初的500 t/d扩大到现在的3 200 t/d[7-9],高品位金矿资源消耗巨大,新探出的黄金储量远低于开采消耗的黄金矿量。同时,与已开采多年的富矿、易采矿相比,包头鑫达公司低品位金矿资源巨大,约占资源总量的三分之一。囤积的大量低品位金矿资源得不到有效利用,矿山服務年限也正在缩减,而随着黄金市场价格的上涨,以及采选冶技术的提高,低品位金矿资源利用成为可能。因此,对包头鑫达公司低品位金矿的勘探、开采利用势在必行,在延长矿山服务年限的同时,可获得良好的经济效益和社会效益,且符合绿色矿山建设要求[10-11]。

1工程概况

哈达门沟金矿田有数百条矿脉,数量庞大,可利用的、探明规模较大的有1,2,3,8,12,13,20,49,59,78,100,313号矿脉等。13号矿脉为主矿脉,是该矿田内开采利用最早的矿脉之一,目前仍在勘探、开采中,未来将继续开采,具有很强的代表性。以13号矿脉矿体(如图1所示)为例,说明矿体变化情况。

13号矿脉(金品位>0.8 g/t,厚度>1 m)在垂向上,地表出露标高为1 280 m左右,深部开采标高188 m,深部探获推断资源量下界标高-400 m左右;
在水平方向上,地表出露长度2 200 m左右,标高698 m。由现行工业品位指标圈定或者开采的矿体水平长度缩减为800 m左右。实际采空区面积占矿(化)体(金品位0.5~0.8 g/t)垂直面积的三分之二左右,矿(化)体中上部低品位矿(D1区域)、两侧低品位矿(D2、D3区域)、深部低品位矿(D4、D5区域)在现行工业品位指标(边界品位0.8 g/t,块段最低工业品位1.8 g/t,矿床平均品位2.5 g/t,最小可采厚度1.0 m,夹石剔除厚度≥2.0 m,块段米·克/吨值≥1.8 m·g/t)下无法得到充分利用。在两翼及深部矿(化)体探明了部分低品位矿,由于出现低品位矿只进行了零星勘探工程,而未进行系统勘探。因此,在未探明区域,还需要继续勘探。

13号矿脉矿体开采采用竖井开拓,采矿方法为浅孔留矿采矿法。1 118 m中段以上采用平硐—溜井开拓方式,1 118 m中段以下采用竖井—平硐开拓方式。截至目前,418 m标高以上的矿体大部分已回采完毕。采矿工程主要集中在368~168 m 5个中段。

包头鑫达公司选冶流程采用两段闭路破碎—两段闭路磨矿—全泥氰化炭浆吸附—高温高压解吸电解提金。主要技术指标为磨矿细度-0.074 mm达到90 %±2 %,活性炭用量0.2 kg/t矿石,pH值为10.5~11,氰化物用量1.5 kg/t矿石,浸出浓度40 %±2 %,浸出时间36 h,浸出率90 %~92 %,活性炭吸附率99 %,冶炼回收率99 %。

目前,矿山实际供矿能力为3 000 t/d,无法满足选冶厂满负荷生产。为了达到选冶厂满负荷生产,需要充分利用低品位金矿资源。

2低品位金矿资源开采可行性分析

2.1经济可行性分析

黄金开采生产,考虑的首要因素是经济效益[12],即只有黄金生产的成本费用低于黄金市场价格时,企业才会进行开采生产。在利润保持不变的情况下,黄金市场价格与工业品位指标成反比。目前,黄金市场价格处于高位期,经济上允许开采低品位金矿资源,可将金品位降低至企业盈亏平衡点(1.3 g/t)以下。黄金市场价格的升高,能够给黄金生产企业带来更大的经济利润,因此可以重新确定矿体工业品位指标,实现包头鑫达公司低品位金矿资源的开发利用。

2.2技术可行性分析

技术创新是企业生存发展的灵魂和重要保障。2019年底公布的《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录(2019版)》[13],第276项技术为“黄金矿山低品位资源规模化开发关键技术”,为低品位金矿资源开采利用提供了技术支撑。

包头鑫达公司以创新工作室为平台,加大采选技改项目研究创新力度,并取得显著效果。一方面,选矿工艺的优化创新保证了供矿金品位在0.5~1.3 g/t的情况下,选矿回收率仍可达91 %以上;
另一方面,随着采矿工艺的改进和机械化水平的提高,使得以往剩余的边角矿体及顶底间柱得到利用。技术创新为包头鑫达公司科学合理利用低品位、难回采的矿产资源提供保障,从而进一步提高矿产资源综合利用率。

2.3绿色矿山建设要求

DZ/T 0314—2018 《黄金行业绿色矿山建设规范》[14]明确提出,矿产资源的节约开发利用、全面开发利用是环境保护、生态建设、可持续发展绿色矿山建设的要点之一。绿色矿山建设需将生态保护与矿山开发融于一体,内涵是矿山矿产资源的开发利用,即高效、节约、可持续发展;
外延是生态建设,美化环境[15-20]。生态建设的外延与可持续发展的内涵和谐统一,缺一不可[21-23]。

在金矿开采过程中,只是一味地“掠夺式”开采高品位金矿资源,舍弃低品位金矿资源,导致在矿山开采结束后,未开采的低品位金矿资源成为“呆矿”“坏矿”无法开采,造成金矿资源永久性损失,是对矿产资源的极大浪费。绿色矿山要求节约、高效、精准地开发利用矿体的所有金矿资源,包括高、中、低品位的金矿资源,即全面、无遗留的一次性开发利用,杜绝浪费,避免对已开采区域进行二次开采,给环境造成不利影响[24-28]。

包頭鑫达公司在技术及经济可行条件下,充分利用哈达门沟金矿田低品位金矿资源,符合绿色矿山建设要求,最终实现可持续发展。

3低品位金矿资源的开发利用

在计算包头鑫达公司开采黄金盈亏平衡点过程中,其他内容保持不变,按照上涨后的黄金市场价格(380元/t),来确定最低工业品位指标,即工业品位指标的下限。然后重新评估、计算出矿体最低工业品位指标(1.5 g/t),利用其重新圈定矿体。工业品位的降低,必然会圈出比原工业品位指标下更大面积的矿体,计算出更多可用于开采的黄金资源量。降低工业品位后圈出的矿体形态将更加规则、完整,具有连续性,在开采过程中更容易施工,不会出现过多的无矿段,阻碍采矿。

哈达门沟金矿田中上部区域的低品位矿均已进行了采矿巷道开拓,只是在原工业品位指标下无法开采利用,在现行的经济、技术条件下,只需要在原有巷道开拓基础上直接开采即可,成本费用更低。两翼区域的低品位矿,部分矿体已进行了巷道开拓,由于在开拓过程中遇到了原工业品位指标不可利用的低品位金矿资源,放弃了向两翼矿体开拓,因此在开采该部分低品位金矿资源时,需边探边采,结合实际品位进行金矿资源的合理开采利用。深部区域的低品位金矿资源,需要施工坑内钻探工程,先探矿,再采矿。依据包头鑫达公司实际生产情况,各主要低品位矿体平均倾角60°,因此采用浅孔留矿采矿法进行回采。回采作业顺序为:准备、平场支护、凿岩、爆破、通风、局部出矿,每昼夜一个循环。预计低品位矿回采能力200 t/d,采切比18 m/kt。哈达门沟金矿田低品位金矿资源利用前景较好,主要是因为矿田囤积大量低品位金矿资源,可供利用的储量较大;
其次,由于哈达门沟金矿田矿体品位分布的不均匀性,在勘探网度较大区域的低品位金矿资源中可能蕴含着高品位金矿资源,需要连续采矿,依次向前,尽可能地利用所有的金矿资源。

选矿工艺的创新提高是重中之重,提高了选矿回收率,最终实现低品位金矿资源的回收利用。截至目前,包头鑫达公司累计开采利用低品位资源矿石量223万t,其中,1 g/t以下低品位资源矿石量94万t,1~1.5 g/t低品位资源矿石量129万t;
累计开采难回采的边角矿体及残采顶底间柱矿石量近130万t。随着低品位、难回采金矿资源的开采,包头鑫达公司实现变废为宝,有效缓解矿产资源短缺的局面,矿产资源综合利用率大幅提高,目前已达90 %以上。

可采储量是一个矿山企业的命脉,一定要探矿先行,做到未雨绸缪,要科学勘探、开采利用矿产资源,实现低品位金矿资源的合理有序开发。

4结语

哈达门沟金矿田低品位金矿资源丰富,开采利用前景广阔。黄金市场价格的上涨,为开采利用低品位金矿资源提供了充分条件;
采选技术的不断进步,为开采利用低品位金矿资源提供了技术支撑;
同时开采利用低品位金矿资源符合绿色矿山建设要求。包头鑫达公司根据上涨后的黄金市场价格,重新评估、计算哈达门沟金矿田的最低工业品位指标,重新圈定矿体,实现哈达门沟金矿田低品位金矿资源的开发利用,具有良好的社会效益与经济效益,并有效延长了矿山服务年限,实现矿山绿色健康可持续发展。

[参 考 文 献]

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Development and utilization of low-grade gold ore resources in Baotou Xinda CompanyFu Bin,Pan Zhenning,Wei Hong,Zhai Lijun,Li Wei,Xue Jianping

(Inner Mongolia Baotou Xinda Gold Mining Co.,Ltd.)

Abstract:Baotou Xinda Company has left a large number of low-grade gold ore resources.To meet the requirement of mining operations,the low-grade gold ore resources are in urgent need to be utilized.The paper analyzed the feasibility to develop low-grade gold ore resources.The influence factors include a high level of gold market price,improving ore-dressing technology.Besides,the development agrees with the requirement of green mine construction.According to the minimum industrial grade index determined through re-calculation,the ore bodies are re-delineated,realizing full development and utilization of low-grade gold ore resources,prolonging mine service life,and creating good social and economic profits.

Keywords:low-grade gold ore resources;industrial grade;development and utilization;green mine;Hadamengou Gold Field

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