礦山建設(shè)與尾礦庫(kù)管理第1頁(yè)/共34頁(yè)1、十二五計(jì)劃礦山要大發(fā)展，尾礦處理是大問(wèn)題十二五計(jì)劃為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，鋼鐵工業(yè)要平穩(wěn)較快發(fā)展，預(yù)計(jì)2015年鋼產(chǎn)量達(dá)到8億噸，生鐵產(chǎn)量7.44億噸，成品礦需要量12億噸，自給率要努力上升到45%，國(guó)產(chǎn)鐵礦石年產(chǎn)量將達(dá)到16億噸，見表1。表1我國(guó)鋼、鐵、鐵礦石產(chǎn)量與進(jìn)口鐵礦石量項(xiàng)目單位200720082009201020112015粗鋼產(chǎn)量萬(wàn)噸494895003156784626656600080000生鐵產(chǎn)量萬(wàn)噸471424692854374590226230074400鐵礦石產(chǎn)量萬(wàn)噸6824880805.2788017107155120000160000進(jìn)口鐵礦石萬(wàn)噸383004435662777.9618006200070000第2頁(yè)/共34頁(yè)表2我國(guó)正在建設(shè)和擬立項(xiàng)開發(fā)的鐵礦項(xiàng)目項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模萬(wàn)t/年項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模萬(wàn)t/年太鋼袁家村2200吉林塔東350河北司家營(yíng)南區(qū)1500湖北大洪山350司家營(yíng)北區(qū)1500重鋼太和300安徽霍丘1450遼寧翁泉溝300包鋼白云西礦1000黑龍江羊鼻山300馬鋼羅河300山東云寶嶺300馬鋼和尚橋450中鋼侖山200首鋼杏山400南陽(yáng)許昌200鞍山砬子山200馬鋼白象山200邯鄲中關(guān)200安徽草樓500首鋼孟家溝600鞍鋼西鞍山3000新疆蒙庫(kù)400河北馬城2500遼寧大臺(tái)溝3000安徽張莊500第3頁(yè)/共34頁(yè)礦山名稱位置合資企業(yè)股份生產(chǎn)規(guī)模（萬(wàn)噸/a）1987年恰那鐵礦澳大利亞西澳州哈默斯利公司60%中鋼集團(tuán)40%10001992年馬科納鐵礦秘魯首鋼獨(dú)資股份占98.5%7002001年寶華瑞公司Baovalemineracao巴西鐵四角地區(qū)寶鋼50%Vale50%6002002年寶瑞吉公司澳大利亞力拓帕拉布杜東坡哈默斯利公司54%寶鋼46%10002003年威拉拉公司澳大利亞必和必托Jimblebar唐港、武鋼、馬鋼、沙鋼10%；日本三井4.2%；伊藤忠4.8%；BHPB51%12002005年貴沙鐵礦越南老街省昆鋼集團(tuán)公司越南鋼鐵公司150～3002006年澳大利亞帕爾瑪鐵礦西澳洲皮爾巴拉地區(qū)中信泰富出資4.15億美元，取得帕爾瑪鐵礦開采權(quán)，中信泰富股份80%，中冶科工集團(tuán)股份20%原礦8000萬(wàn)噸精礦2760萬(wàn)噸球團(tuán)礦600萬(wàn)噸2006年澳大利亞金達(dá)必公司卡拉拉鐵礦西澳洲尤爾崗地區(qū)鞍鋼出資16億澳元，認(rèn)購(gòu)金達(dá)必公司24%股權(quán)，同時(shí)合資開發(fā)，卡拉拉鐵礦鞍鋼股份占50%，金達(dá)必占50%原礦2000萬(wàn)噸精礦800萬(wàn)噸球團(tuán)礦400萬(wàn)噸為了抵御國(guó)際鐵礦供應(yīng)商的壟斷，我國(guó)還要加快境外鐵礦開發(fā)的步伐，加大權(quán)益進(jìn)口礦規(guī)模，“走出去”現(xiàn)在我國(guó)已進(jìn)入快車道。表3“走出去”已進(jìn)入快車道第4頁(yè)/共34頁(yè)2008年澳大利亞中西部公司西澳洲尤爾崗地區(qū)中鋼集團(tuán)出資13.1億美元收購(gòu)中西部公司98.52%股權(quán)資源量5億噸，WeldRang年產(chǎn)1500～2000萬(wàn)噸Koolanooka年產(chǎn)1200萬(wàn)噸2008年澳大利亞蘭伯角公司蘭伯角鐵礦西澳洲皮爾巴拉地區(qū)中冶科工集團(tuán)取得蘭伯角采礦權(quán)，計(jì)劃開發(fā)蘭伯角鐵礦原礦4500萬(wàn)噸鐵精礦1500萬(wàn)噸2008年澳大利亞吉普森山鐵礦公司吉普森山鐵礦西澳洲尤爾崗地區(qū)首鋼收購(gòu)吉普森山公司股權(quán)成為控股股東開發(fā)吉普森山鐵礦2008年澳大利亞ABM公司野河鐵礦澳大利亞塔斯馬尼亞洲沙鋼收購(gòu)英國(guó)斯坦科（Stemcor）控股公司所屬的野河鐵礦90%股份，出資1.08億美元，取得礦山開采權(quán)，資源量2.83億噸球團(tuán)礦200萬(wàn)噸2008年澳大利亞CXM公司澳大利亞南澳洲武鋼收購(gòu)CXM公司增發(fā)的15%股權(quán)，并聯(lián)合開發(fā)CXM5個(gè)優(yōu)質(zhì)鐵礦資源，資源量20億噸，初期按5億噸計(jì)。此項(xiàng)目一度因軍事禁區(qū)擱淺，后獲批準(zhǔn)。2009年澳大利亞WPG公司澳大利亞南澳洲武鋼與WPG簽署正式合作協(xié)議，成為第二大股東，開發(fā)南澳洲PeculiarKnob鐵礦和Bueeard鐵礦以及HawksNest鐵礦初期年產(chǎn)330萬(wàn)噸和150萬(wàn)噸赤鐵富礦，后期年產(chǎn)磁鐵貧礦1350萬(wàn)噸，精礦600萬(wàn)噸第5頁(yè)/共34頁(yè)2009年加拿大CLM公司加拿大魁北克省武鋼與CLM公司達(dá)成協(xié)議，武鋼出資2.4億美元購(gòu)買該上市公司股份，成為第二大股東，獲得BloomLake25%股權(quán)，合作開發(fā)三個(gè)礦區(qū)23億噸資源量武鋼年獲得400萬(wàn)噸高品位鐵精礦2009年馬達(dá)加斯加Bek-isopa礦區(qū)馬達(dá)加斯加武鋼以現(xiàn)金和技術(shù)入股獲得Bek-isopa礦區(qū)勘探及開采權(quán)60%股份，涉及儲(chǔ)量5.8億噸2009年利比里亞利比里亞武鋼獲得幫礦區(qū)25年開發(fā)權(quán)，鐵礦資源儲(chǔ)量13.1億噸，武鋼占股份60%，中非基金20%，中利聯(lián)公司20%。原礦2000萬(wàn)噸鐵精礦800萬(wàn)噸2009年巴西EBX集團(tuán)巴西武鋼與EBX集團(tuán)礦山和鋼鐵廠項(xiàng)目簽約，武鋼出資認(rèn)購(gòu)EBX集團(tuán)下屬的MMX公司股份，成為第二大股東，獲得資源量6億噸2009年澳大利亞FMG公司澳大利亞西澳洲皮爾巴拉地區(qū)華菱鋼鐵集團(tuán)公司出資53億人民幣，購(gòu)得FMG公司16.48%股權(quán)。每年獲得1000萬(wàn)噸成品礦供應(yīng)權(quán)2005年俄羅斯別列佐夫鐵礦俄羅斯赤塔州魯能集團(tuán)出資9500萬(wàn)元人民幣取得別列佐夫鐵礦使用權(quán)，資源儲(chǔ)量4.47億噸，褐鐵礦，現(xiàn)魯能又將礦權(quán)轉(zhuǎn)讓給遼寧西洋集團(tuán)原礦1000萬(wàn)噸精礦480～540萬(wàn)噸球團(tuán)礦500萬(wàn)噸投資64億元此項(xiàng)目實(shí)施遇到困難第6頁(yè)/共34頁(yè)2006年阿根廷希拉格蘭德鐵礦阿根廷中冶科工集團(tuán)出資1億美元，收購(gòu)希拉格蘭德70%股權(quán)。又投資2億恢復(fù)生產(chǎn)，擁有生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理權(quán)。年產(chǎn)350萬(wàn)噸鐵礦石，但磷含量高達(dá)0.45%～0.5%銷售有困難2009年澳大利亞CXM公司澳大利亞南澳洲包鋼與CXM達(dá)成合作協(xié)議，包鋼出資4000萬(wàn)澳元，開發(fā)班格魯鐵礦，取得50%股權(quán)2007年澳大利亞IMX公司澳大利亞南澳洲通鋼出資9000萬(wàn)元人民幣，取得IMX公司9.99%股權(quán)年產(chǎn)200萬(wàn)噸含鐵品位Fe42%的原礦，在中國(guó)遼寧營(yíng)口選礦2010年塞拉利昂唐克里里（Tonkolili）塞拉利昂中鐵物資出資2.57億美元，獲得塞拉利昂非洲礦業(yè)公司12.5%的股權(quán)，取得唐克里里鐵礦礦產(chǎn)品以及項(xiàng)目建設(shè)中物資采購(gòu)代理權(quán)，控制資源量51億噸，上部赤鐵礦資源量8億噸第7頁(yè)/共34頁(yè)加大國(guó)產(chǎn)鐵礦開發(fā)力度，年產(chǎn)量達(dá)到16億噸，“走出去”加快境外鐵礦開發(fā)步伐，加大權(quán)益進(jìn)口礦規(guī)模努力達(dá)到3億噸以上，進(jìn)口礦依存率要由70%降到55%，此乃我國(guó)建立鐵礦資源戰(zhàn)略保障體系所急需。第8頁(yè)/共34頁(yè)現(xiàn)在我國(guó)鐵礦資源受制于國(guó)際供應(yīng)商太嚴(yán)重了，2010年進(jìn)口鐵礦石6.18億噸，比2009年多花了300億美元，折合人民幣1950億元，相當(dāng)于三峽大壩工程款，300億美元可以買二艘“華盛頓”航空母艦，可以買200架F22戰(zhàn)斗機(jī)，300億美元相當(dāng)于我國(guó)鋼鐵企業(yè)利潤(rùn)的2.2倍。實(shí)際上我國(guó)鋼鐵企業(yè)2010年為國(guó)際鐵礦石供應(yīng)商“打工”了。他們鐵礦石生產(chǎn)成本20—30美元/噸，售價(jià)140—165美元/噸，錢都讓他們賺走了，因此我們要下決心大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)鐵礦，大力發(fā)展境外開礦，“走出去”擴(kuò)大權(quán)益進(jìn)口礦規(guī)模。第9頁(yè)/共34頁(yè)但是我們也要看到：國(guó)內(nèi)鐵礦和境外鐵礦開發(fā)，尾礦處理已成為重要問(wèn)題，以國(guó)內(nèi)鐵礦計(jì)，年產(chǎn)16億噸原礦，年尾礦產(chǎn)量要達(dá)到10.8億噸，十年就是108億噸，折合72億m3,堆存到哪里呀？現(xiàn)在我國(guó)尾礦庫(kù)已有12600多座，100萬(wàn)m3庫(kù)容的尾礦庫(kù)有800多座。最大庫(kù)容是德興銅礦有8.35億m3,已利用庫(kù)容3.45億m3；尾礦壩壩高最高是峨口鐵礦，為260m，已上升216m。第10頁(yè)/共34頁(yè)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外尾礦庫(kù)主要問(wèn)題：一是占用土地多；二是對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響大；三是安全管理威脅大?，F(xiàn)已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外鐵礦開發(fā)的重要問(wèn)題。境外開礦項(xiàng)目也同樣有尾礦堆積的問(wèn)題，如今國(guó)際鐵礦市場(chǎng)，DSO礦（不需選礦加工直接海運(yùn)出口的鐵礦資源）大多已被跨國(guó)公司占據(jù)，我們“走出去”開發(fā)的項(xiàng)目大多也是貧鐵礦。第11頁(yè)/共34頁(yè)西澳洲中信泰富SINO鐵礦，年產(chǎn)原礦8000多萬(wàn)噸，年生產(chǎn)成品礦2760萬(wàn)噸，一年排棄的尾礦接近6000萬(wàn)噸，堆在哪兒？如何堆存？就是大問(wèn)題。西澳洲鞍鋼卡拉拉鐵礦年產(chǎn)原礦2000萬(wàn)噸，TFe36%，年生產(chǎn)成品礦800萬(wàn)噸，年排棄尾礦1200萬(wàn)噸。利比里亞武鋼幫山鐵礦年產(chǎn)原礦2500萬(wàn)噸，年產(chǎn)成品礦900萬(wàn)噸，年排棄尾礦1600萬(wàn)噸。國(guó)外環(huán)境保護(hù)要求更加嚴(yán)格，尾礦處理更是大問(wèn)題。第12頁(yè)/共34頁(yè)2、尾礦庫(kù)管理礦山建設(shè)規(guī)模加大，排棄的尾礦量增多，應(yīng)采取哪些對(duì)策措施呢？在這里從宏觀戰(zhàn)略角度來(lái)尋求解決尾礦處理的途徑：2.1利用地下采空區(qū)，作為尾礦的貯存空間，減少地面尾礦的庫(kù)容，少占土地我國(guó)開礦已走出環(huán)境換資源的軌道，保持生態(tài)環(huán)境、保證民生已擺在第一位。如今開礦政府和當(dāng)?shù)厝罕姸家蟮乇磙r(nóng)田不破壞，河流不改道，村莊不搬家，地下水不受影響，這就要求保護(hù)地表不沉陷，為做到這一點(diǎn)，只有用充填法，采空區(qū)用尾砂充填，將生產(chǎn)的尾礦送入井下，以采空區(qū)作為尾礦的貯存空間，是當(dāng)今處理尾礦的正確決策。第13頁(yè)/共34頁(yè)河北省司家營(yíng)南區(qū)坑內(nèi)礦，年產(chǎn)原礦1500萬(wàn)噸，用充填采礦法，不再用崩落法，所產(chǎn)尾礦都送入井下，做為充填料，地面只設(shè)置庫(kù)容很小的周轉(zhuǎn)庫(kù)。河北省馬城鐵礦坑內(nèi)開采，年產(chǎn)原礦2500萬(wàn)噸，用充填采礦法，地面尾礦庫(kù)庫(kù)容大大縮小，尾礦壓濾后采用干堆，皮帶輸送至尾礦庫(kù)，尾礦庫(kù)占地只有400畝。第14頁(yè)/共34頁(yè)馬鋼霍邱張莊鐵礦，坑內(nèi)開采，年產(chǎn)500萬(wàn)噸，采用大直徑深孔階段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，年排棄尾礦279萬(wàn)噸，用于井下充填料247.76萬(wàn)噸，年尾礦庫(kù)入庫(kù)尾礦只有31.4萬(wàn)噸，折合19.64萬(wàn)m3,礦山壽命31年，尾礦庫(kù)庫(kù)容為630.4萬(wàn)m3,作為四等庫(kù)，占地只有753畝。鞍鋼西鞍山鐵礦，為保持山形，維持“鞍山呈鞍形之山”的形象，地表不允許塌陷變形，設(shè)計(jì)只得坑內(nèi)開采，采用充填法，該礦年產(chǎn)3000萬(wàn)噸，為世界上第一大型坑內(nèi)礦，選礦所產(chǎn)尾礦，作為充填料，輸送到井下，從而減少了地面負(fù)擔(dān)。第15頁(yè)/共34頁(yè)河北鋼鐵集團(tuán)常峪鐵礦位于河北省灤縣，坑內(nèi)開采，采用階段充填采礦法，年生產(chǎn)原礦260萬(wàn)噸，生產(chǎn)鐵精礦76.62萬(wàn)噸，排棄尾礦135.29萬(wàn)噸，尾礦濃縮，濃度45%，送入充填站，與干選廢石攪拌混合輸入井下，輸送濃度73%。尾礦加壓輸送系統(tǒng)，尾礦輸送管道設(shè)置2條，一條工作一條備用，工作管用D273X14陶鋼復(fù)合管，備用管用DN250焊接鋼管，管道均埋深地下1.5m，根據(jù)充填要求，每天有3416.64噸/d尾礦用于井下充填，剩余683.04噸/d，尾砂需要進(jìn)行壓濾，脫水后干堆。充填結(jié)構(gòu)見下圖。第16頁(yè)/共34頁(yè)第17頁(yè)/共34頁(yè)2.2報(bào)廢閉坑的露天采礦場(chǎng)，作為尾礦庫(kù)貯存尾礦，也是不建新尾礦庫(kù)的重要替代措施馬鋼南山礦業(yè)公司，開發(fā)和尚橋鐵礦，年產(chǎn)500萬(wàn)噸，又開發(fā)高村鐵礦，年產(chǎn)1000萬(wàn)噸。高村為超貧磁鐵礦，采出品位19%左右，尾礦量大，南山礦業(yè)公司現(xiàn)有凹山露天采礦場(chǎng)已生產(chǎn)50多年，即將閉坑，凹山采場(chǎng)就作為和尚橋、高村以及東山露天礦的尾礦庫(kù)，從而減少了地面負(fù)擔(dān)。第18頁(yè)/共34頁(yè)第19頁(yè)/共34頁(yè)2.3尾礦綜合利用，變廢為寶，既創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益，又減少了地面尾礦堆存占地，創(chuàng)造了環(huán)境效益和社會(huì)效益馬鋼桃沖鐵礦，坑內(nèi)開采，選礦廠所排棄的尾礦，全部輸送到當(dāng)?shù)氐乃鄰S做為水泥原料加以利用，變廢為寶，與水泥廠互利雙贏。武鋼烏龍泉石灰石礦，將尾礦制磚，為該礦可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的條件，該礦年產(chǎn)成品礦200萬(wàn)噸，原設(shè)計(jì)尾礦庫(kù)庫(kù)容419.8萬(wàn)m3，堆積壩高82m，現(xiàn)在尾礦庫(kù)堆積已滿，無(wú)庫(kù)容可利用，急需擴(kuò)容加高尾礦壩，或另選新庫(kù)址，而且該尾礦庫(kù)下部還壓礦500萬(wàn)噸，該礦決定實(shí)施尾礦制磚，年耗尾礦50萬(wàn)m3，加工標(biāo)準(zhǔn)墻體磚3億塊，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物綜合利用，達(dá)到“零排放”，使烏龍泉打造成為一座名副其實(shí)的綠色礦山。第20頁(yè)/共34頁(yè)我國(guó)現(xiàn)在年產(chǎn)6000億塊標(biāo)磚，年耗用黏土10億m3，毀壞農(nóng)田50萬(wàn)畝，烏龍泉尾礦制磚后，一者不需再建新的尾礦庫(kù)，二者對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)，還減少了因制磚占用的土地，一舉兩得。尾礦綜合利用變廢為寶，也是解決尾礦問(wèn)題的重要舉措。對(duì)尾礦庫(kù)管理，不但著眼于國(guó)內(nèi)尾礦庫(kù)管理，還得“走出去”，加強(qiáng)對(duì)國(guó)外礦山項(xiàng)目的尾礦管理，這些項(xiàng)目都是我國(guó)獨(dú)資或控股企業(yè)。第21頁(yè)/共34頁(yè)2.4國(guó)外礦山尾礦處理實(shí)例2.4.1重鋼吉普森山鐵礦位于西澳中西部地區(qū)，礦山露天開采，年產(chǎn)原礦2500萬(wàn)噸，采出品位TFe40%，選后鐵精礦年產(chǎn)1000萬(wàn)噸，尾礦排棄量1500萬(wàn)噸/年，尾礦干堆，過(guò)濾后尾礦含水15%，用皮帶機(jī)輸送至尾礦庫(kù)，此法對(duì)水的循環(huán)利用有利，澳洲地區(qū)，西澳年降雨300mm，蒸發(fā)量1000mm，水資源珍貴，干堆有利。吉普森山所產(chǎn)廢石與尾礦混合堆在一起。吉普森山鐵礦精礦想用管道輸送，距海港280Km，由吉爾頓港輸出，管道長(zhǎng)280Km，但沿線地主會(huì)不會(huì)同意恐怕還需落實(shí)。第22頁(yè)/共34頁(yè)2.4.2鞍鋼卡拉拉鐵礦鞍鋼卡拉拉鐵礦，也在西澳洲中西部地區(qū)，露天開采，年產(chǎn)原礦2000萬(wàn)噸，成品礦800萬(wàn)噸，尾礦年產(chǎn)1200萬(wàn)噸，尾礦干堆，與廢石堆在一起，尾礦過(guò)濾，含水15%，用汽車運(yùn)到尾礦（或稱廢石場(chǎng)）。第23頁(yè)/共34頁(yè)2.4.3武鋼幫山鐵礦位于利比里亞，礦山露天開采，此礦原為德國(guó)人經(jīng)營(yíng)，是一座停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)的礦山，年產(chǎn)原礦2500萬(wàn)噸，精礦產(chǎn)量900萬(wàn)噸，一年排棄尾礦1600萬(wàn)噸，尾礦輸送用常規(guī)辦法，尾礦庫(kù)庫(kù)容32975萬(wàn)m3，可使用30年，尾礦庫(kù)距選礦廠7Km，尾礦輸送使用16/14-TU-AH型渣漿泵。第24頁(yè)/共34頁(yè)2.4.4剛果（金）銅鈷礦礦山位于非洲剛果（金）科盧韋齊市，年生產(chǎn)規(guī)模825萬(wàn)噸/a，年產(chǎn)銅20萬(wàn)噸，礦山露天開采，原礦含銅3.3%，含鈷0.2%，選礦采用浮選工藝流程，年產(chǎn)尾礦量697.95萬(wàn)噸，堆積干容重1.4t/m3，礦山壽命19年，庫(kù)容需要10714.99萬(wàn)m3。設(shè)計(jì)選定Kantala尾礦庫(kù)，庫(kù)容1.69億m3，有效庫(kù)容1.13億m3，占地面積882公頃折合12337.5畝，壩高50m，初期壩工程量240萬(wàn)m3。壩長(zhǎng)4396m，頂寬4m，初期壩上游設(shè)置土工布和砂礫石料組成的反濾層，防止污染，尾礦輸送流程見圖。第25頁(yè)/共34頁(yè)尾礦由選礦廠向尾礦庫(kù)輸送，設(shè)置二條輸送管道，一用一備，正常使用鋼橡復(fù)合管，內(nèi)徑680mm，流速2.27m/s，礦漿濃度28.3%備用管用DN700普通鋼管，長(zhǎng)度均為8300m，尾礦輸送泵站配備9臺(tái)350ZBD(P)—1050型渣漿泵。尾礦輸送工藝流程圖第26頁(yè)/共34頁(yè)2.4.5中信泰富SINO鐵礦礦山位于西澳洲皮爾巴拉地區(qū)，靠近力托公司的丹皮爾港。礦山用露天開采，年產(chǎn)8000萬(wàn)噸原礦，礦石品位TFe30%，MFe20.2%，選礦工藝采用自磨—球磨—磁選工藝，一個(gè)系列處理原礦1000萬(wàn)噸/年，自磨機(jī)Ф12190mm×10970mm，無(wú)齒傳動(dòng)，環(huán)形馬達(dá)型自磨機(jī)，功率28000Kw，自磨給礦粒度250～0mm，排礦粒度0.18mm～0mm，自磨后經(jīng)第一階粗磁選甩掉55%的合格尾礦，之后球磨，球磨機(jī)Ф7920mm×13560mm，功率15600Kw，球磨給礦粒度0.18～0mm，排礦粒度25微米（0.025mm）,再磁選甩掉15%的合格尾礦，尾礦產(chǎn)率70%左右。第27頁(yè)/共34頁(yè)尾礦干堆，濃度64%，用一條直徑Ф1200mm