卿玉国，李 钟

（张店钢铁总厂，山东 淄博255007）

西河石灰石资源开发利用可行性分析

卿玉国，李 钟

（张店钢铁总厂，山东 淄博255007）

西河镇富藏优质石灰石资源，但长期以来因附加值低、地理位置偏远，未能得到很好的开发利用。根据当前山东省内优质石灰石资源分布情况和钢铁冶炼技术的发展，从市场、技术、经济等各方面分析，山东钢铁集团开发西河石灰石资源是必要和可行的。

西河石灰石；开发利用；可行性分析

1 资源概况

淄博市淄川区西河镇一带有优质的石灰石资源，达到了冶金或化工用灰岩质量标准。一直以来，由于西河镇地理位置偏僻，距离周边钢铁厂相对较远，该区域的石灰石资源未能被很好地开发利用，更多地是用于当地的建筑石料和水泥原料。根据山东钢铁集团有限公司的长期发展规划，为了满足山钢内部钢铁冶炼石灰熔剂的需要，经对有关石灰石资源的调查了解和初步的可行性分析，认为在山东淄博市淄川区西河镇建设1座生产能力200万t/a的石灰石露天矿山是必要和可行的。

石灰石资源位于淄博市淄川区龙泉镇和西河镇东南，处于东经117°58′、北纬36°32′周围，西临省道湖南路，距离淄川城区15 km，张店城区40 km。距离济钢和莱钢100 km以内，距离日钢260 km左右，距离青钢约300 km。

由山东淄博地区地质地形图（1∶50 000）和近年来湖田石矿在所在区域合作开矿的实际资源现状，优质石灰石资源分布区域南北长10 km、东西宽2 km，矿层出露地表和小采石场当前开采深度在10～30 m不等，初步估算区域内资源储量达5亿～10亿t。区域内石灰石资源和现湖田石矿石灰石同属奥陶系中统马家沟组三段，氧化钙含量在54%左右，二氧化硅含量在0.3%～1%，品质上乘。区域内有原柳泉石矿、淄博矿务局东华水泥厂和几家小石料厂，还有很大部分资源尚无采矿权人。

2 必要性分析

1）湖田石矿石灰石资源品位高、杂质少（CaO含量＞54%，SiO2含量＜1%），山东省内与其地质条件和品质相近的只有淄川龙泉镇、西河镇一带还有有限的优质石灰石资源。石灰石资源广泛用于化工、冶金、食品及医药等众多行业，且用量巨大（据有关资料，全国每年仅冶金石灰用量就在3 000万t以上，即石灰石用量在5 000万t以上），这就决定了不久的将来，这些石灰石资源势必会成为众多企业争夺的焦点。

2）山钢集团的组建为山东冶金开创了新的发展局面。根据山钢的规划，集团内部冶金石灰的用量将在400万t/a以上，即石灰石用量在700万t/a左右，而根据所了解的情况，当前莱钢和济钢所属石灰石矿山总的生产能力在400万～500万t/a（目前济钢和莱钢在淄博西河、岭子等地都有相当的采购量），存在较大的缺口，从长远看缺口更大。尤其是日照精品基地的建设规划，日照附近尚未发现有优质的石灰石资源（日照石灰石基本为水泥和电石用灰岩，品位较低；日钢所用石灰石很大部分是从临沂、沂水等地采购，也在淄博湖田、西河等地积极寻求石灰石供应商；山钢集团初选拟配套的石灰石矿山也在临沂，相距日照100 km左右，并且品质较低，CaO含量仅有52%左右）。开辟新的石灰石资源渠道，尤其是山钢向高精发展所需的优质石灰石资源渠道，对山钢来说是十分必要的。

3）单从山钢集团内淄博冶金的发展规划看，张店钢铁总厂新区建成后，生铁、钢、材的生产能力将分别达到300万t/a，冶金石灰用量将达到50万t/a（石灰石用量85万t/a）左右；其唯一所属的湖田石矿因淄博市政府进行环境治理，已强制关停，石灰石资源问题迫在眉睫。再加上金岭铁矿（无配套石灰石矿山）炼铁所用烧结灰用量，石灰石缺口更大。开辟新的石灰石矿山，首先是保证张钢或山钢淄博地区的石灰原料供应的最佳措施。

4）从技术角度看，开辟优质石灰石资源对整个山钢的钢铁冶炼是十分必要的。优质石灰有利于炼钢生产顺行，主要表现在：一是提高化渣速度，缩短冶炼时间，加入铁水后能迅速与其他化合物熔解成渣；二是提高炼钢热效率，废钢比增加，石灰品质越优，需用量就越少，渣量随之减少，钢渣带走的热量也大大减少，可有效降低热损失，相应可以多用废钢；三是提高钢水收得率，降低钢铁料消耗，渣的减少使铁损降低，其综合效果是钢水收得率提高，钢铁料消耗降低；四是提高脱硫、脱磷效果，改进钢的质量，由于优质石灰有效CaO含量高、气孔率高、比表面积大，CaO分子性能活泼，在冶炼中具有较好的脱硫、脱磷效果，同时，由于优质石灰本身所含杂质少，硫、磷含量低，成分稳定，便于炼钢操作，对提高和改进钢的质量大有好处；五是炉衬侵蚀减轻，炉龄提高，优质石灰快速熔化进入炉渣的有效CaO可快速中和炉渣的酸性物质，同时缩短了冶炼时间，为保护炉衬和提高炉龄创造了条件。另外，在精炼过程中加入优质活性石灰，可以使精炼渣化学成分发生根本变化，有利于精炼的进行。

3 可行性分析

3.1 市场可行性

根据当前所了解的市场情况，除了前文提到的山钢内部的需求量之外，目前在淄博地区采购优质石灰石或石灰的客户还有：天津地区的大无缝钢管厂、天津钢厂、荣程钢厂，山东的聊城茌平铝厂、青钢、青岛碱厂、章丘钢厂、魏桥集团铝厂、付山钢厂、宏达钢铁公司等，年采购量相当于石灰石300万t以上，市场需求量非常大。随着周边小采石场的逐步关闭，市场需求将日趋紧俏。

根据以上市场情况和山钢拟将其作为日照精品钢基地的配套石灰石辅料矿山的初步规划，日照精品钢基地的活性石灰用量将达到150万t/a，按供应50%计算，即需用石灰石120万t/a；再加张钢85万t/a的石灰石用量和其他市场需求量，西河矿初步至少设计生产规模200万t/a。

根据湖田石矿几十年的生产经验以及矿区矿石赋存条件和质量，矿石的选矿只需进行简单的破碎筛分即可。考虑到部分地段裂隙发育，黄土含量偏高以及精品钢铁冶炼对石灰石质量的高要求，尤其是对二氧化硅的严格要求，破碎工艺中必须设计有手选和水洗工序，确保遇到含黄泥较多的矿源时，能在选矿过程中将杂石和黄土等分离。经过选矿后的产品规格有40～80 mm、20～40 mm、10～20 mm、5～10 mm、0～5 mm，前两种含杂质少的可用于煅烧炼钢用活性石灰；第3、4种由于粒度较小，杂质含量会相对较高，根据湖田石矿当前掌握的石灰煅烧技术，完全可以用于烧结石灰的煅烧；第5种作为建筑用砂或道土，这样就可确保矿石完全综合利用。生产工艺流程见图1。

图1 石灰石生产工艺流程

3.2 技术可行性

矿区处于丘陵地带，需开采的石灰石资源基本处于山头凸出部分，地面海拔高度较高，周边无大的地表水源威胁矿区，发生洪水的可能性不大。当地气候四季分明，气温、湿度、降水量、日照、风等自然条件都符合正常露天矿山开采所需的自然条件。

矿区所在区域基本为荒山，只有极少的耕地和树木，根据和当地政府的沟通，建矿项目完全符合当地政府发挥石灰石资源优势的发展规划，地方政府允诺对建矿项目给予最大的支持和尽可能提供方便，以带动地方经济发展。当地相关的企业有水泥厂、石灰窑和石料厂，有较丰富的技术工人和农村富余劳动力供使用。

淄博市对矿业的规划要求是要在距离“三区两线”3 km的可视范围之外，矿区位于淄博市南部山区，附近无风景区、无名胜古迹、无自然保护区和铁路干线，符合市政府对矿业的规划要求。只是最近的公路干线为省道湖南路，距离矿区不足3 km，但路边刚好为有劈山将矿区与公路隔开，符合在可视范围之外的要求，预计经过沟通应该不会成为障碍。

矿山南部进行爆破作业时，对距离最近的西坡地和中坡地村会有一定影响，需采取微差爆破等控制爆破技术，降低爆破地震波、空气冲击波和飞石等对村民人身和房屋的危害。东面山上有22万伏“十龙”高压线，所以矿区东界以距离高压线300 m为界，虽然高压线位于爆破危险区以外，但由于电压高，必须注意保护其安全，同时，如果采取电爆网络起爆方式进行爆破，还必须注意高压线对爆破作业的影响，确保爆破作业安全。

从采矿技术角度，根据露天矿山最小工作平台、最小采掘带长度等开采技术条件要求，由于初选矿区范围达4 km2，完全可以采取多点同时开采的方式，达到200万t/a的生产规模应该没有问题。根据初选的矿区范围估算总储量约2亿t，按200万t/a成品矿产能计算，需开采原矿286万t/a（200/0.7），矿山服务年限为70 a。

综合各相关情况，初选的矿区范围从所处的自然、客观环境和技术条件都是可行的。破碎场可以建在矿区西南部距离公路较近的相对平坦区域，办公区和职工生活区可建在交通方便的西河镇东侧，矿区需修建1条3 km左右的公路与湖南路相连，以方便矿石外运。

3.3 经济可行性

3.3.1 项目投资回收期分析

参照同类矿山建设投资情况，估算项目总投资为4.1亿元。参照湖田石矿当前石灰石纯生产成本约为21元/t（新建矿山由于设备先进、生产规模大等原因，成本应有所下降），石灰石平均市场售价（不含税）为37元/t，按200万t/a的生产规模，矿山年盈利能力为3 200万元/a。

即项目静态投资回收期为12.8 a（41 000/3 200）。在基准贴现率为5%的情况下，项目的动态投资回收期为：-lg（1-41 000×0.05/3 200）/lg（1+0.05）=20.9（a）。

以上仅从直接经济效益计算，相对矿山70 a的服务年限来讲投资回收期是可行的。如果考虑石灰石品质提高给整个炼钢带来的综合经济效益，投资回收期会大大缩短。

3.3.2 与临沂石灰石矿对比分析

在同样给日钢供货的前提下，西河矿的劣势为运距较远，临沂到日照运距只有100 km左右，而西河矿到日照的运距约为260 km，运费相差应该在40元/t以内；而西河矿最大优势就是石灰石资源品质优良，临沂矿氧化钙含量51%、二氧化硅含量1.8%（取样均值），在不增加冶炼成本的条件下，西河石灰石和临沂石灰石所允许的最高价差计算如下：

1）西河矿优质石灰石中按CaO 54%、SiO20.7%计算，即CaCO396.43%、杂质3.57%。在煅烧过程中杂质的重量基本不发生改变，即石灰中CaO 93.80%，SiO21.22%。按炼钢渣碱度R=4计算，石灰中有效CaO为88.92%。

2）临沂矿石灰石按CaO 51%、SiO21.8%计算，即CaCO391.07%、杂质8.93%。即石灰中CaO 85.10%，SiO23.00%。按炼钢渣碱度R=4计算，石灰中有效CaO为73.10%。

从以上计算可知，西河矿石灰石与临沂矿石灰石所生产的石灰中有效CaO比为1.22。即1 t西河石灰石所生产的石灰相当于1.22 t临沂石灰石所生产的石灰。以普通活性石灰的售价380元/t计算，在不增加冶炼成本的条件下，西河石灰石所生产的活性石灰允许最高价格为464元/t，西河矿和临沂矿活性石灰允许的最高价差为84元/t。

按每1.7 t石灰石煅烧1 t石灰计算，在不增加冶炼成本时，允许的西河石灰石与临沂石灰石的最高价差为49.4元/t（大于西河与临沂两地到日照40元/t的运费差）。

可见，相对运距最远的日钢而言，仅从所生产的活性石灰有效氧化钙考虑，将西河矿配套日钢，直接运石灰石也是经济可行的；如果考虑将石灰石就地煅烧成活性石灰后再外运，经济效益更加明显。因此，西河矿石灰石的高品质完全可以弥补其运距远的劣势，当前青钢从西河采购石灰石的事实也说明在300 km运距内是经济可行的。

由于日照是山钢规划的精品基地，考虑到优质石灰石有害成分少，可以冶炼出高附加值的优质特种钢材，缩短冶炼时间，提高钢水收得率，保护炉衬等，将西河矿配套日钢更具经济可行性。

4 结论与建议

经初步可行性分析，在西河建设200万t/a露天石灰石矿山是必要和可行的。但以上分析还存在以下需说明的问题：

1）以上对资源的描述，包括对储量的测算，都还只是根据了解到的现有技术资料和现场地表情况进行推测得出，未经地质勘探。因此，按照地质勘探程序进行必要勘探，是开展下一步工作的前提。

2）矿山基建资金需求量大，土地置换、矿权转让及土地、地面附着物等购买要协调的相关方多且复杂，必须充分作好与各级政府的沟通。

3）为了减少运费，运输1 t石灰相当于运输1.7 t石灰石，所以建议配套建设活性石灰窑，可进一步提高综合经济效益。

Feasibility Analysis on Exploitation of Limestone Resources in Xihe Town

QING Yu-guo,LI Zhong
（Zhangdian Iron and Steel General Works,Zibo 255007,China）

Xihe town is rich in high-quality limestone resources,but they have not been exploited and used for a long time,because of low additional value and position out-of-the-way.Depending on the distribution of high-quality limestone resources in Shangdong province and the development of steel smelting technology,through analyzing from market,technology,economy etc,it is necessary and feasible for Shangdong Iron and Steel Group to exploit and use the limestone in Xihe town.

limestone in Xihe town;exploitation;feasibility analysis

TD985

A

1004-4620（2010）04-0044-03

2010-02-26

卿玉国，男，1973年生，1994年毕业于辽宁本溪冶金高等专科学校采矿工程专业，2009年毕业于山东大学工业工程专业，工程硕士。现为张店钢铁总厂湖田石矿办公室主任，工程师，从事采矿技术和管理工作。