姜跃彪，朱先艳

(大冶有色金属有限责任公司铜山口铜矿，湖北 黄石市 435122)

0 引言

铜山口铜矿于1958 年建矿，距今已有五十多年开采历史，先后经过小露天、Ⅱ号矿体北扩工程、深部开采工程等3 个发展阶段，2014 年底Ⅱ号矿体北扩境界内保有矿量4976.7 kt，包括I号矿体，综合地质品位为0.85%，其中表外资源640.2 kt，地质品位为0.37%。为了企业规模效益，铜山口铜矿通过选矿设备改造，扩大了矿山生产规模，矿山最大采选能力从2500 t/d 提高到3500 t/d。按2014 年底Ⅱ号矿体北扩境界内保有矿量计算，露天供矿3000 t/d，露天矿服务年限仅约为4.3 a。

根据原湖北省国土资源厅下发的《省国土资源厅关于实施矿产资源节约与综合利用示范试点的通知》（鄂土资函〔2015〕349 号），坚持绿色循环低碳发展理念，围绕大冶市“生态立市、产业强市、改革活市，建设美丽大冶”的总要求，铜山口铜矿积极响应，制定2015-2017 年目标完成综合利用超低品位矿石135 万t，其中，2015 年计划完成综合利用超低品位矿石40 万t，2016 年计划完成综合利用超低品位矿石45 万t。为此，铜山口铜矿开展了实质性超低品位铜矿的开采加工利用及综合利用，以促进矿山可持续性发展，保护环境，减少污染源[1]。截止2017 年底铜山口铜矿取得了显著成效，实际完成回收利用超低品位矿石1368 kt，获得湖北省财政支持资金300 多万元。

1 临界边际品位确定

露采主要生产工艺为凿岩、爆破、采装、运输、排土。根据《铜山口铜矿露天Ⅱ号矿体北扩初步设计》，在矿山开采境界内，采场必须剥离超低品位矿石[2]，以前剥离的超低品位矿石未被回收利用，直接被排至排土场，浪费了大量矿产资源。穿孔爆破、铲装成本记入剥离成本，超低品位矿石的剥离增加了露天运输成本、选矿成本、矿山销售成本。其中，露天运输成本C1=8 元/t，选矿成本C2=42 元/t，矿山销售成本C3=14 元/t，采场贫化率ρ=5.5%，选矿铜回收率ε=79%，矿山铜销售价w=35 000 元/t，铜边界品位α=0.3%。依据以上数据计算临界边际品位α0：

通过计算得出临界边际品位α0为0.245%，现场0.2%～0.3%的超低品位矿石可纳入开采对象，且每次综合品位在0.245%以上才能作为矿产资源进行综合利用。

2 具体措施

（1）根据矿山生产现状，为确保采场供矿质量，在铜山口铜矿露天采场内暂不生产区域设置超低品位矿石堆场。2015 年建设+14 m 平台超低品位矿石堆场，暂储约168 kt 矿石。该堆场建成使用后，不再将超低品位矿石当废石排至张家山和尼姑庙排土场，可较长时间储存超低品位矿石，且不影响露天矿的后期开采。根据生产，对采场供矿品位、矿量与堆场超低品位矿石进行了精细化配矿管理，通过选矿技术改革，充分回收利用超低品位矿石资源，避免了资源浪费。

（2）为确保露天供矿品位，购进先进的仪器、设备，技术人员下达配矿指令，加强现场生产技术管理，降低矿石损失与贫化。一是购买手持式GPS，及时对露天矽卡岩穿孔位置定位上图，炮粉地质取样[3]、编录、化验分析，为超低品位矿石及时回收提供真实可靠依据。二是购买1 台A7 型潜孔钻，发挥其生产探矿、穿孔作用。当接触带附近矿岩或夹石剔除厚度≥2 m 时，分区分穿分爆；遇有层间矿时，潜孔钻穿孔，逐孔爆破，监督铲装现场，保证少混废石；进行生产探矿，提供生产区域的矿量及品位，便于编制生产计划，合理组织生产。三是根据二次圈定矿体界线、品位，采矿技术人员每天下达配矿指令，确保供矿品位稳定。四是加强现场生产技术管理，通过“插旗分区分穿分爆分铲分装分运”等方式[4]，控制矿石损失与贫化。

（3）提高选铜回收率技术攻关，恢复选钼工艺流程，大幅提高铜回收率，固化了选矿工艺流程。①为了加强矿产资源高效开发及综合利用，从2017年5 月下旬开始，铜山口铜矿利用现有选二车间的选矿设备，恢复选钼工艺回收钼金属，鉴于选钼药剂单价的上涨，选钼生产盈利点来自铜钼混合精矿钼品位的预判，采取控制入选矿浆浓度的措施，重点控制药剂成本及相应的技术经济指标，2017 年共生产铜精矿含钼5.95 t，钼回收率达到60%以上。②在精矿仓取铜精矿作为试验样，确定试验重点和方向。重点在对试验样进行脱药，脱药后粗选、扫选少加或不加硫化钠，得出煤油的最优单耗。泡沫3 次精选分别得出每次精选硫化钠的单耗。精选重点在确保钼精矿品位＞20%的情况下，减少水玻璃的添加点，降低水玻璃用量单耗。③控制磨矿细度、pH 值。技术人员开展钢球单耗试验，找准钢球磨损系数，并根据单耗下达钢球指令，每月开盖检查钢球填充率，多倒少补；pH 值控制在11～13 内。④选矿车间通过优化工艺流程、修订工艺操作参数标准、部分设备性能优化等硬措施，固化了选矿工艺流程和技术指标；选矿技术人员带班、重点指标单项重点奖励等管理措施。采取以上措施后铜回收率由79.58%提高到84%，效果明显。

3 效益分析

铜山口铜矿开展为期3 年超低品位矿产资源综合利用，取得了以下成效。

（1）有效降低矿石损失率，提高采矿回采率，增加了企业经济效益。矿石损失率从2014 年的4.75%降低至2017 年的4.50%，采矿回采率由原来92%提高到95.5%，提高了3.5 个百分点。3 年累计回收利用超低品位矿石1368 kt，生产铜2977.37 t，其中2015 年生产铜843.27 t，2016 年生产铜991.87 t；加强副产品银回收，3 年共回收银5856.77 kg，累计实现销售收入约10 562.835 万元。

（2）有效回收利用超低品位0.2%～0.3%的矿石，杜绝资源浪费。共计回收利用超低品位矿石1368 kt，按矿山采选能力3500 t/d，能延长露天矿山服务年限1.2 a。

（3）建设超低品位堆场，根据生产采场出矿品位进行精细化配矿管理，每天下达配矿指令，合理搭配，控制供矿品位波动，有利于选矿工艺技术攻关，保持选矿技术指标的稳定并逐步提高。

（4）开展提高选铜回收率技术攻关，2017 年6月至2017年12月铜回收率由79.58%提高到84%，提高了4.42 个百分点。按提高后铜选矿回收率计算，只有0.245%品位，能保本经营。今后将进一步增加超低品位矿石的开采量，继续开展超低品位矿产资源的综合利用。

（5）保护环境，减少铜山口河流的污染源。2个排土场内超低品位矿石经风化氧化溶析后，污染水源，直接威胁周围农田作物和河、湖、池塘生物，影响了山坡植被的生长[5]。超低品位矿石的利用可减少排土场对铜山口河流和地表的污染[6]。

4 结论

鄂东地区是我国重要的矿产资源基地之一，超低品位共伴生矿床在矿产资源上占有很大比例，铜山口铜矿矿产资源综合利用示范项目在我国鄂东地区资源基地有推广应用价值。通过提高资源综合利用率有效解决了老矿山资源枯竭的问题，积累了超低品位矿石开采经验，为矿山可持续性发展提供资源保障，能最大限度利用共伴生金属资源，杜绝矿山资源浪费，延长矿山生产年限，增加了企业经济效益和社会效益，为建立青山绿水环保型的绿色矿山企业提供基础。