陈克峰 王少彦

（1.安徽马钢矿业资源集团有限公司；2.安徽马钢矿业资源集团桃冲矿业有限公司）

在开采磁铁矿石的过程中，不可避免地对废石进行排弃，填充采矿法的地下矿山可以对废石进行地下充填，非填充采矿法的地下矿山和露天矿山均需要将废石倒运至排土场进行堆置存放。这些堆置的废石通常为①含有少量贫化率较高的矿石或品位偏低、工业经济性差的矿石；②应用价值不高的其他岩石。本研究形成了一种排土场全资源综合利用方案，建设排土场存量废石全资源化利用生产基地，将历年堆弃的残存矿石、低品位矿石回收利用，固废深加工，生产加工建筑用各类砂石材料，变废为宝，同时进行生态修复[1-5]。

1 某多元磁铁矿排土场资源情况

1.1 物料来源

某多元磁铁矿排土场东西长约2.2 km，南北宽约1.0 km，占地面积约2.2 km2，固废排弃物主要来自A、B、C、D、E5个露天采场，堆存固废总量约2.72亿t。各采场物料占比及堆存情况见表1。

1.2 物料性质

通过对排土场物料的大致分析，排土场内主要有地表土、夹石以及矿体顶底板围岩。其中，地表土中包含腐植土、耕植土、砂质黏土以及风化层等；夹石主要为凹山采场含铁10%～14%的低品位围岩以及含铁品位18.90%～25.99%、平均铁品位20.58%的低品位铁矿石，铁矿石平均含硫1.131%；顶底板围岩主要为安山岩、安山质凝灰岩、角砾岩、闪长玢岩等。各采场物料成分见表2。

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排土场内围岩的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO，与传统的建筑材料，如水泥、玻璃、陶瓷、建筑用砂等建筑材料的原料性质非常接近，样品SiO2含量均在50%左右，样品中含有微量有毒有害的重金属元素和放射性元素，但未超标，不属于危险废弃物，从成分上可以作为建筑原材料进行利用。排土场内围岩成分分析结果见表3。

排土场内夹石的主要有用组分为铁，伴生的有益组分主要为V2O5，伴生的有害组分主要为硫、磷。有害组分均赋存于夹石中，该部分物料量为2 486.4万t，因此排土场内有害组分硫平均品位0.104%，磷平均品位0.082%，V2O5平均品位0.022%。通过取样分析，对其应用性能指标检验，各项性能指标满足《建设用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）Ⅱ类所规定的技术指标要求。

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2 加工工艺流程

（1）采用三段一闭路破碎、水洗制砂和压滤脱水组合工艺。三段一闭路破碎产品粒度为-28 mm，破碎产品经立轴整形、筛分得到28～16 mm、16～10 mm、10～5 mm和5～0 mm 4种产品。其中，28～16 mm、16～10 mm、10～5 mm 3种产品经干式磁选回收磁性矿，磁选尾矿分别作为骨料1（28～16 mm）、骨料2（16～10 mm）、骨料3（10～5 mm）。5～0 mm产品经湿式弱磁选回收细颗粒磁性矿，磁选尾矿进行洗砂得到水洗砂（5～0.075 mm），水洗砂过程中产生的溢流经浓缩、压滤得到生态修复回填料尾泥。排土场物料破碎加工工艺见图1。

（2）各产品产率见表4。

3 工艺流程特点

（1）采用三段一闭路破碎、水洗制砂和压滤脱水组合工艺，使得排土场可以实现全资源利用。

（2）生产部分修复回填料，可低成本将排土场占用的土地资源进行生态修复治理。

（3）全流程湿式作业粉尘污染小，产品含泥量低，质量较好。

（4）采用压滤脱水，环水可循环利用，生产过程只需少量补加新水。

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4 结 语

（1）针对某多元磁铁矿排土场形成全资源利用生产线的同时，对被破坏的生态环境进行修复，不但可产生一定的经济效益，而且改善了当地环境状况，环境效益及社会效益显著。

（2）相较于一般的低贫矿资源，该多元磁铁矿排土场形成时间久，资源分布不均匀，地质条件也比较复杂，该研究实现了复杂低贫铁矿资源的全资源利用。

（3）该研究方案的不足之处在于骨料及水洗砂价格波动大、运输费用高、经济效益不显著，具有一定的经营风险。