王吉磊

摘 要：由于礦井開采后需要用符合國家標準的材料進行填充，所以造成大部分采礦企業(yè)不得不外購填充材料的局面。而鐵選廠每年的拋尾廢石量較大，堆積安置所占的土地面積也大，造成不小的資源浪費。針對此類問題，文章通過對廢石的分類再選與綜合利用進行分析，試圖從拋尾廢石中提取出合格品或半成品，并將廢石尾砂經過處理后用作礦井填充材料。從而一次性解決采礦效率、廢礦占地以及礦井填埋這三項問題，留予同行業(yè)工作者參考借鑒。

關鍵詞：鐵選廠；綜合利用；廢石

隨著技術的提升，鐵選廠廢料中的有用成分已經能進行再次提取[1]。本文即以某企業(yè)為例，對廢石重新利用的生產、經濟效益進行分析。

1 礦山廢石的分類利用與綜合評價

（一）礦山廢石的分類利用流程

將采礦-冶金生產所產生的固體廢料，按照其中是否含有金屬進行分類[2]。若其中含有金屬的廢料，則對其中有用組成部分的含量指標進行確定。而后通過樣品的采集與分類，將其分為Ⅰ類含金屬可回收廢石、Ⅱ類金屬量較少但仍有利用價值的廢石、Ⅲ類無回收價值的廢石。

對其中非金屬廢料，以相應工業(yè)標準衡量其是否有再利用的價值。而后采樣分析，判斷其可否應用到建筑工程領域。若可，則通過需求量估算，將之合理分配為建筑材料或土地恢復材料。若否，則直接針對其在土地恢復中的經濟效益進行評價，從而減少廢料對土地的占用，并適度填充挖掘后的土地。

（二）礦山廢石再利用的綜合評價

1.鐵選廠生產流程中的漏洞

首先，開采鐵礦后所遺留的空洞，需要進行填充，以防止地面大面積塌陷。而由于國家對填井材料有著明確的標準要求，因此過去部分鐵選廠，大都由外界購入大量的填料。在運輸與材料購買等方面花費了大量資金[3]。

其次，大型鐵選廠的拋尾廢石量極多，而在現代技術的視角下，發(fā)現這些廢石中尚有部分可供利用的金屬元素沒有被充分的提煉出來，從而造成不少的材料資源浪費。

最后，大量的拋尾廢石并不符合填井材料的要求，所以只能占用大量的場地面積，造成土地資源浪費。

2.廢石分類再利用的優(yōu)勢

在對廢石進行分類、回收、利用之后，優(yōu)化生產流程，使現有的生產設備得到充分利用，從而將廢料中金屬元素重新提取出，并達到半成品與成品規(guī)格。而余下的尾砂等材料，又能達到井下填充的標準，極大的提升了礦石開采效率。尾砂廢料又可直接填充于井下，而不占用地面面積，無需再購入填井材料。從而降低了生產成本，達到一舉兩得甚至多得。

2 某鐵選廠生產現狀分析

某鐵礦集團現擁有礦山共2座，其中礦場1可每年可提供6萬t的合格填井料，礦場2可提供5萬t合格填井料。然而填充站每年所需填料量高達20萬t。致使每年需要外購9萬t的材料。兩廠每年約有13萬t的拋尾廢石，廢石材料以弱磁性礦物與磁性礦物為主，其鐵品位為14.21%。這些廢礦石無法直接置存，所以礦場附近大量的土地面積被占用，形成資源浪費。

3 某鐵選廠廢石利用的流程與方法

（一）廢石性質與磨礦

兩礦場前半年度共有375821t廢石，以97-129kA/m磁場強度的φ400mm磁滑輪，對預選拋尾進行干預，共產生廢石57482t。為優(yōu)化廢石再利用流程考慮，故而首先以磁干選實驗對兩廠廢石進行分析，以確定其弱磁性礦及磁性礦含量。

其中礦場1，廢石產率為100%，鐵品味率為9.24%；磁性礦產率為1.84%，鐵品位為45.31%；弱磁性礦產率為5.79%，其鐵品位為34.9%；非磁性礦產率為94.2%，鐵品味為7.64%。

礦場2，廢石產率為100%，鐵品位率為16.45%磁性礦產率為8.57%，鐵品位為42.31%；弱磁性礦產率為14.5%，鐵品位為32.4%；非磁性礦產率為72.6%，鐵品位為8.24%。

綜合廢石產率為100%，鐵品位為14.6%；磁性礦產率為5.24%，鐵品位為48.15%；弱磁性礦產率為10.25%，鐵品位為36.05%；肺磁性礦產率為81.2%，鐵品位為7.91%。

經磁選分離可獲得合格尾砂以作為井下填料，而決定磁選分離效果的關鍵因素就是磨礦細度。然而，若磨礦過度也會造成尾砂泥化，故而應對磨礦細度進行控制。以-0.04mm粒級為標準，則當礦粉占35%-40%且磨礦細度在-0.074mm時，可達到最優(yōu)化。

（二）磁選實驗

1.弱磁選實驗

在150kA/m的磁選場強下，以磁選管進行弱磁選實驗。結果顯示磁精礦產率為4.12%，鐵品位為64.32%，回收率為19.25%；尾礦產率為92.3%，鐵品位為9.25%，回收率為79.47%；試樣產率為100%，鐵品位為13.12%，回收率為100%。故而選用19.25%回收率與4.12%鐵品位的方案，回收次精礦。

2.重選流程

由于占35%-45%且為-0.074mm磨礦細度的廢石進行試驗過程中，所獲得的鐵品味較低。故而在一次強磁選的基礎上重新進行進行選取。首先將磁鐵精礦拌勻而后進行離心處理，分別做1次重選，以及1粗1精的重選。

在1次重選中，以4L/min的洗漂水與400r/min的離心速度、8%的礦濃度進行重選。1粗1精重選中，精選給予4L/min的洗漂水與300r/min的離心速、占82%的-0.074mm磨細度。而粗選則給予4L/min的洗漂水與700r/min的離心速度，其給礦濃度調為8%。

結果顯示在1粗1精重選中，鐵品位最高可達到49.52%，而回收率為35.12%。與前次選礦實驗相比，其鐵品位有顯著提升，然而其回收率卻有所下降。然而從經濟角度考慮，衡量重選過程中所花費的人力物力，以及所獲得的鐵品位提升幅度與回收率下降程度，建議不需進行精礦再選。

（三）再選流程

首先在廠內選取廢石并進行破碎處理，而后對砂料進行磁干選，將其中磁塊礦選出并將其余部分磨碎。經弱磁選后將弱磁粗精礦篩選出，并將剩余材料進行強磁選篩。選出其中強磁精礦，將其余材料做脫水處理，一部分作為尾砂，一部分作為溢流。

該廠的廢石再選工作全流程，均由鐵選廠1進行管理，從而使其形成獨立于生產環(huán)節(jié)之外的另一流程體系。在現有生產設備的基礎上對生產流程進行改進。首先，采用皮帶運輸機將廢石場地中的廢石輸送給粗碎集料斗，經過粉碎處理后，達到標準的粒度要求。在此過程中，以120kA/m的磁場強度對材料進行預選。而后，在濕料狀態(tài)下對材料進行脫水回收，將回收后的尾砂填充入礦井下。

4 優(yōu)化改進結果與經濟效益評價

經過廢石再利用后，該廠年鐵精礦產量同比增長820t，而強磁精礦增長912t，可提供滿足標準要求的填井尾砂共18萬t，外購尾料僅需2萬t。廢石再利用在土地建設、設備購入、人員引進等多方面所花費的投資約為421.25萬元。以此年度尾砂價格為每噸50元計算，通過對強磁精礦以及弱磁粗精礦的價格進行粗估，則經過技術改進后，年收入總量超過687.2萬元，去除其中人工費用、成本費用、尾砂運輸費用等共約326.22萬元，則其利潤360.98萬元。由此可見，廢石再選能產生較高的經濟價值，值得采用。

5 總結

部分礦山礦石含鐵量較低，需通過相應處理將其中雜質去除，提升品味后才能進爐。通常在磁化粗選下磨碎，并分離磁選從中選出鐵精粉，分離尾水后留下有用成分，并將其余作為拋尾廢料丟棄。而通過廢石再選、再次處理后，這些尾料也能夠得到充分的利用，從而提升生產效率并節(jié)約成本。

參考文獻

[1]黃新.我國西部某鐵礦含鐵廢石選礦試驗[J].現代礦業(yè)，2015（6）：61-63.

[2]劉敏，朱曉敬.唐山地區(qū)某鐵選廠尾礦庫壩體滲流、穩(wěn)定性分析研究[J].硅谷，2014（10）：90-91.

[3]林鴻漢.某含金銅廢石資源化利用試驗研究[J].黃金科學技術，2014（03）：77-81.