会宝岭铁矿尾矿成分特征分析及其综合利用研究

摘 要：我国地域辽阔，地下矿产资源十分富有，该资源是促进国民经济发展的支柱型产业。在推进经济快速发展的同时，对矿产资源的需求量也在逐年递增。如今国内的矿产在历经多年的粗放式开采后，造成矿石资源日渐贫乏，甚至导致某些矿石资源依靠进口来满足我国使用量的缺口问题。如此一来，导致一些大宗矿产出现了严重的供需矛盾问题。因此，积极探索矿产资源的深部开采、利用已有的尾矿进行综合选矿利用，是解决当前这种矛盾问题的关键所在，提高矿石产品的自给率，对保障矿产资源的安全供给意义重大。文章以会宝岭铁矿为例，对尾矿资源的综合利用进行了研究。该铁矿自建成投产以来，年产铁矿石302万t，年产尾矿大约227万t。如今为满足矿石生产产能需求，于2014年对该铁矿进行了生产技术改造，改造后年产矿石500万t，每年将产生近375万t的尾矿资源。如何将这些尾矿资源进行综合利用，使其变废为宝，是摆在我们面前需要急需解决的重大问题，对提升会宝岭铁矿企业的经济价值意义深远。

关键词：会宝岭铁矿；尾矿资源；特征分析；综合利用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.111

1 会宝岭铁矿尾矿特征及选矿系统分析

1.1 尾矿主要矿物特征

（1）磁铁矿为选矿回收的主要目的矿物，常呈自形、半自形等轴粒状，部分为不规则状。由中粒、中细粒和微粒组成，其中中细粒磁铁矿出现的频率最高。总体来说，磁铁矿产出形式较为简单，常呈浸染状嵌布在脉石矿物粒间。矿石中磁铁矿大多较为洁净，包裹其它杂质矿物的现象极为少见，而且次生变化程度很低，对铁的回收率影响不大。（2）褐铁矿含量低，常呈细脉状、不规则团块状分布在少数矿石中，集合体粒度一般在0.02～0.15mm之间不等。（3）菱铁矿呈自形、半自形粒状，集合体为不规则团状或细脉状，是较早期形成的磁铁矿及其它各种矿物。（4）金属硫化物在数量上以黄铁矿居多。黄铜矿分布零星。磁黄铁矿则多呈半自形板状或不规则团状偶见于少数矿石的脉石中。（5）脉石矿物主要以石英和角闪石为主，次为黑云母、金云母、绿泥石和方解石等。

1.2 尾矿选矿系统分析

（1）碎矿系统。采用三段一闭路破碎筛分，中、细粒级干选和湿式预选相结合的碎矿工艺流程。破碎筛分系统仍采用三段一闭路流程，增加破碎产品中6-12mm的干选，结合现场已经进行的12-60mm中粒级干选改造工程，并保留现有0-6mm的湿式预选作业。通过预选抛出合格尾矿，降低后续作业能耗，起到节能降耗，提高选矿厂处理能力的目的。

（2）磨矿选别系统。仍采用阶段磨矿、阶段选别的磨矿选别流程。一段磨矿仍利用现有1台MQY5585溢流型球磨机与旋流器组组成的闭路磨矿。旋流器溢流经粗磁选后进入再磨系统，再磨机在现有1台MQY3660球磨机基础上再增加1台MQY3245球磨机，再磨分级采用高频细筛，高频细筛筛上产品经浓缩磁选后返回球磨机再磨。细筛筛下产品则通过两段精磁选。磁选精矿经过淘洗机进行精选，磁选总尾矿先通过盘式磁选机进行扫选，扫选精矿返回再磨作业。扫选尾矿为最终尾矿，泵送至充填站或尾矿库。

（3）脱水系统。磁选精矿通过7台TT-60陶瓷过滤机进行过滤，其中5用2备，脱水后精矿卸入精矿库缓存后抓斗装车外售。

1.3 选矿厂主要生产指标

2 会宝岭铁尾矿的综合利用分析

（1）干抛废石的应用。2013年，我矿引进的干抛石系统正式投产，每天产出的干抛石在1200t左右，照此计算，预计年产出干抛石43.2万t，如果将这些废石都堆积在废石厂，真可谓是“厂满为患”。因此，结合我矿实际情况，我们将选取废矿石直径在150cm左右的，用于建设尾砂坝挡土墙的砌筑以及护坡的砌筑；选取直径在20cm左右的碎石应用于各类建筑工程地基基础，例如，公路地基的压实、混凝土的粗骨料等。现今，随着开采量的逐年递增，所产出的干抛石量也随之增加。如果我们将这些干抛石以商品进行出售，按照市场价格50元/t石子来计算，可实现年纯利润2160万，其经济效益非常可观。

（2）尾砂取代混凝土原料。尾砂取代混凝土原料是指用选厂排出的尾砂按不同比例取代混凝土中的砂、水泥，得到不同强度的铁尾矿混凝土。用尾矿配制的混凝土拌和物与普通混凝土拌和物相比其和易性没有明显的差别，混凝土的塌落度损失，初、终凝时间相差不大，保水性、粘聚性良好，但在相同外加剂掺量、相同水灰比的情况下，用尾矿拌制的混凝土塌落度较小。这是因为，尾矿中有一定量的石粉，使拌制混凝土的需水量有所增加，再者尾矿的形状多成片状，对混凝土流动性有一定的影响。尾矿中的石粉，可以填充混凝土中的结构孔隙，优化孔结构，起到微集料效应，并且与水泥基材料相容性良好，对水泥的强度及密实性有利。

根据相关研究，其实铁尾矿可作为混凝土的上等原料，这样不仅可以缓解混凝土材料紧缺的问题，同时还实现了丰厚的利益回报。如今，日渐增多的各式建筑，对混凝土的需求量也是逐年递增。在当前全国都在提倡环保节能的大环境下，河道采砂受到了严重的阻碍，导致原本就紧缺的砂石料资源就变得更为紧缺，材料价格也是实时都在上涨，这给混凝土的使用成本增长了不少。因此，结合我国当前的保护环境、节约资源的角度考虑，利用废石料替代混凝土配制所需的材料具有现实意义。

（3）尾砂用于采空区充填。会宝岭铁矿已经把部分尾砂用于采空区充填，将选矿厂排放的尾矿通过充填系统输送至采场，进行胶结充填，既很好地保证了采空区安全，又利于矿区地质环境综合保护治理。尾矿除以上用途外，还有其他研究，如用粗选后的尾砂泵送到尾矿库堆存，精选后的尾矿返回粗选作为造浆水循环使用；磁化尾矿做土壤改良剂和微量元素U料、制作建筑材料等。

参考文献：

[1]杨帆.谈尾矿在建材中的综合利用[J].材料研究与应用，2013（10）：27-29.

[2]裴锐.本溪地区铁尾矿资源综合利用探讨[J].辽宁科技学报，2013，15（02）：101-103.