大红山露天铁矿项目建设结构设计.docx
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大红山露天铁矿项目建设结构设计
大红山露天铁矿项目建设结构设计
1概述
1.1地理交通位置、自然状况
大红山铁矿位于云南省玉溪市新平彝族、傣族自治县戛洒镇，地理坐标东经101°39′，北纬24°06′，在紧靠哀牢山脉东侧的戛洒江（红河、元江上游）东岸。
矿区往东有公路通往新平县城（87km）、玉溪市（179km），昆明市（282km），往西有公路至楚雄市（178km）。
从矿区经新平、玉溪至昆钢本部公路距离260km，至戛洒生活区10.5km，对外交通方便。
矿区标高600m～1850m，属侵蚀剥蚀山地地形，切割深，起伏大，网状沟谷发育，曼岗河、肥味河、老厂河从矿区流过，汇合为浑龙河，在矿区西南约９km处注入戛洒江。
河水流量受降雨量控制，变化很大。
矿区属亚热带气候，旱、雨季分明，冬春季暖和干旱多风，夏秋季炎热多雨，年降雨量为700～1200mm，平均930.8mm，60％以上集中于6～9月份，多以阵雨的形成降落，日最大降雨量80mm。
最低气温1℃左右，最高气温可达45℃，平均气温23.5℃，每年3～5月份为风季，最大风速14～18m/s，风向受山区地形控制，以西风
为主导风向。
矿区水系的流量受降水量控制，暴雨骤涨，雨停迅退，据地质报告资料洪水流量肥味河为135m３/s，曼岗河为430m３/s。
矿区水文地质均属弱裂隙含水层，地下水位较低，对混凝土无侵蚀性。
以往矿区人口稀少，仅有几个少数民族为主聚居的小村落，交通闭塞，贫穷落后。
近些年来随着大红山矿区的开发，矿区面貌已有了很大变化。
矿区及戛洒镇已呈现了初步繁荣的局面。
1.2建设条件
1.2.1设计基础资料
云南省矿产储量委员会以云储决字（1988）第7号决议书，批准《云南省新平县大红山铁矿矿区浅部熔岩铁矿详细勘探地质报告》。
云南省国土资源厅进行了评审认定（云国土资认储字[2002]2号）的《云南省新平县大红山铁铜矿区东段东部储量核实报告》。
云南省原冶金厅于1988年11月分别以冶科字（88）第26号、冶科字第27号文批准的鞍山矿研究院编制的“熔岩铁矿试验研究报告、昆明冶金研究所编制的“熔岩铁矿和含铜铁矿试验研究报告”。
1.2.2大红山矿区基础设施和环境
矿区内随50万t/a和400万t/a工程的先后建成投产，生产及辅助设施完善，其中龙都尾矿库为大红山铜矿和大红山铁矿共用，为新建熔岩铁矿采选工程提供了良好条件。
1.2.3地质资源
此次设计的开采范围是大红山铁铜矿床东段铁矿的浅部铁矿地段。
据云南省第一地质大队于1983年提交的《云南省新平县大红山矿区东段铁矿详细勘探和铜矿初步勘探报告》，该地段内铁矿石表内外矿石量3735.68万t，铜矿石表内外矿石量318.45万t。
鉴于铁矿组产出于大红山组下段含铁变钠质熔岩中，熔岩平均含铁10%～20%，为充分评价含铁熔岩的工业价值，应昆钢要求，第一地质大队于1987年开始在详勘报告的基础上补充部份野外地质工作，将700m标高以上，A28～A38勘探线间Ⅱ5、Ⅲ2两矿组按含铁边界品位≥13%，工业品位≥18%重新圈定矿体与计算储量，并于1988年提交了《云南省新平县大红山铁矿区浅部熔岩东铁矿详细勘探地质报告》，熔岩铁矿表内铁矿石储量5787.17万t，表外铁矿石储量1743.40万t，伴生铜金属量3.30万t。
上世纪90年代初中期“民采”盛行，对矿区资源造成了破坏。
2002年昆明钢铁集团有限责任公司在办理矿权工作中，为核实矿区保有资源储量，编制了《云南省新平县大红山铁铜矿区东段东部储量核实报告》，并经云南省国土资源厅进行了评审认定（云国土资认储字[2002]2号）。
通过核实，矿区浅部熔岩铁矿注销储量表内1639.48万t，保有表内储量为4007.41万t，TFe：
21.45%，表外储量1851.74万t，平均品位TFe：
16.87%（截止2001年底）。
1.2.4选矿试验
1988年和2007年、2008年，马鞍山矿山研究院前后两次对大红山浅部熔岩铁矿试样和含铜铁矿试样进行了选矿工艺矿物学研究和选矿试验。
两次研究的各项测定数据相近，对浅部熔岩铁矿推荐粗粒抛尾——二段阶段磨矿、弱磁选流程，2008年试验得出全铁品位63.15%、回收率53.59%的铁精矿；对含铜铁矿推荐阶段磨矿—浮铜—选铁流程，2007年试验可获得铜品位18.55%、回收率82.48%的铜精矿和全铁品位64.07%、回收率81.10%的铁精矿。
1.3设计依据及指导思想
1.3.1设计依据
玉溪大红山矿业公司扩产工程浅部熔岩铁矿露天开采可行性研究、初步设计、施工图设计委托书和设计合同；
1.3.2设计指导思想
1）以市场效益和集团公司发展需要为导向，资源最大程度综合利用开发为准则。
2）科学管理，灵活高效、优化配置、持续发展。
3）体现“创新、和谐、发展”的精神，现代矿业“绿色、循环、持续”的思想，“前沿、一流”的水平，做到“投入与产出相承，生产与建设同步”。
1.3.3设计原则
1）资源综合开发利用率最大化；
2）生产规模最佳；
3）开发与保护互动，体现“绿色、环保、持续”的思想；
4）总图布置全面规划、因地制宜、变不利为有利，科学合理；
5）采选工业技术和设备先进、实用、合理；
6）经济技术指标先进；产能系统配置优化；
7）自动化、信息化水平高
8）低投入、高产出，高效率、低消耗，经济效益最优化。
9）充分利用400万t/a工程已有设施。
1.4建设方案
1.3.1设计内容
本工程设计范围是从接收粗破碎产品的破碎中间矿仓起，到铁、铜精矿仓止，主要内容包括中间矿仓、中、细碎车间、筛分车间、磨矿仓、主厂房、精矿过滤间及精矿仓、瓜米石仓、铜精矿浓缩池、φ8.5m大型搅拌槽、转运站等单项工程。
采用三段一闭路常规破碎流程，对浅部熔岩铁矿采用粗粒抛尾——二段阶段磨矿、弱磁选流程，粗粒抛尾阶段和一段磨选后抛除分别抛除30%、48%的合格尾矿；对含铜铁矿推荐阶段磨矿—浮铜—选铁流程。
次级精矿回收系统采用强磁—螺旋溜槽流程，回收主流程尾矿中的赤褐铁矿。
精矿外运采用汽车运输方式。
最终尾矿送入已建成使用的龙都尾矿库。
1.3.2建设规模和产品方案
建设规模为处理熔岩铁矿和含铜铁矿共计380万t/a，其中含铜铁矿按80万t/a设计。
服务年限：
16a
产品方案见表1-1
露天矿产品方案表1-1
原矿种类
铁精矿
铜精矿
产量
（万t）
含铁品位
（%）
回收率
（%）
产量
（万t）
含铜品位
（%）
回收率
（%）
熔岩铁矿
50.25
62.00
53.00
含铜铁矿
20.83
62.00
80.00
1.11
18.00
78.00
2投资及技术经济
2.1投资估算
玉溪大红山矿业有限公司扩产工程选矿系统（露天系列）可研投资估算（以下简称本估算）是根据建设单位的设计委托、设计合同及其认可的估算编制原则编制的。
估算总投资：
33176.14万元。
1.5.1估算投资构成
估算投资构成表1-2
序号
费用名称
估算价值（万元）
占总投资比例（%）
一
工程费用
27137.46
81.79
建筑工程
9628.84
29.02
设备
15072.30
45.43
安装工程
2436.32
7.34
二
工程建设其他费用
1711.36
5.17
三
预备费
4327.32
13.04
四
建设期贷款利息
暂未计
估算价值
33176.14
100.00
1.5.2编制依据
1）本估算的工程量按照方案设计深度计算。
2）土建和安装工程是参照类似工程指标编制。
3）设备价格采用市场询价并参考类似工程订货价编制，设备运杂费率：
9%。
4）工程建设其他费用参照（1994）冶建字039号《冶金工业建设初步设计概算编制办法》规定，以及业主要求计列的其他费用，计取了建设单位管理费、联合试车费、勘察设计费、工程监理费、预结算编制咨询服务费、工程验收、检测费。
5）基本预备费费率：
15%；本估算未考虑涨价预备费。
6）贷款利息：
暂未考虑。
2.2技术经济
2.2.1选矿建设投资及单位投资指标
本项目拟建采选原矿规模为380万t/a。
露天矿选矿设施属新建选厂三个系列中的露天系列。
根据本次研究范围估算的露天选矿系列建设投资为33176.14万元（其中：
工程费用为27137.46万元，工程建设其它费1711.36万元，预备费4327.32万元，未计建设期利息）。
据此计算本项目选矿单位投资指标为87.31元/t原矿。
对上述估算投资额需作如下说明：
⑴选矿工艺投资按设计分工尚未包括原矿粗碎、尾矿浓缩、尾矿输送及尾矿库等设施；
⑵选矿公辅投资按设计分工包括接点以内的选厂内部供电、供水设施以及厂区总图工程，其余暂按利用已有设施考虑；
⑶属于全矿性的公辅设施和福利设施投资尚未摊入。
2.2.2职工定员及劳动生产率
全矿工作制度为连续工作制，年工作365d（年作业330d），每天3班，每班工作8h。
全矿组织机构由矿部及采选分厂（或车间）两级管理。
本次可研仅估算三选厂中露天系列所需的选矿工艺设施、设计分工所定相关辅助设施以及车间级非生产人员的定员。
但未含原矿粗碎、尾矿设施等作业人员，全矿性公辅人员及矿部非生产人员亦未摊入。
根据上述设计范围，按照建设规模、生产工艺特点和工作制度，本着精简和提高效能的原则，估算出露天选矿系列所需岗位劳动定员245人，其中生产工人225人（包括选矿工艺124人，内部供电、供水、化验及设备维修等辅属设施增加101人），车间级非生产人员20人。
按本选矿系列劳动定员计算（未含原矿粗碎、尾矿设施及全矿性分摊定员），选矿全员劳动生产率为15510t原矿/人·a。
2.2.3选矿加工单位制造成本
成本计算的材料及动力消耗按工艺设计数据；物价为大红山矿区现行含税价，其中电价0.60元/kW.h，新水供水成本1.10元/m3；职工工资及福利费平均按26950元/人.a；固定资产折旧费、修理费及其它制造费等，均按国家有关规定并参考类似矿山统计数据分析计算后选取。
依上述原则计算的选矿加工制造成本（未含原矿粗碎、尾矿输送等作业成本）为42.31元/t原矿。
详见表2-1。
选矿加工单位制造成本计算表表2-1
序
项目
单位
单价（元）
单耗
单位成本（元/t原矿）
1
辅助材料
14.01
1.1
衬板（锰钢）
kg
8.0
0.320
2.56
1.2
钢球（铸钢）
kg
4.5
1.800
8.10
1.3
筛网
kg
4.5
0.005
0.02
1.4
钢材
kg
4.5
0.020
0.09
1.5
机油
kg
6.0
0.030
0.18
1.6
黄油
kg
7.0
0.050
0.35
1.7
胶带
m2﹒层
40.0
0.004
0.16
1.8
丁基黄药
kg
9.0
0.090
0.81
1.9
2#油
kg
7.0
0.054
0.38
1.10
陶瓷滤板
0.09
1.11
其他
1.27
2
动力
14.78
2.1
电
kWh
0.6
21.95
13.17
2.2
新水
m3
1.10
1.46
1.61
3
直接工资及福利费
1.60
4
制造费用
11.92
4.1
折旧费
4.15
4.2
修理费
4.37
4.3
其他制造费
3.40
5
选矿加工制造成本合计（未含原矿粗碎及尾矿输送作业）
42.31
其中：
经营成本
38.16
2.2.4主要技术经济指标
本研究所涉及的选矿工程仅限于中冶长天国际工程有限责任公司分工负责的三选厂露天选矿系列及相应的选矿内部公辅设施，其中若干综合经济指标尚欠精确。
最终应依据两单位的设计资料，进一步分摊采选系统的定员和投资，才能对相关经济指标进行修算并进行项目经济评价工作。
现将三选厂露天系列有关技术经济指标汇总列入表2-2，从尾矿中回收次级精矿有关技术经济指标汇总列入表2-3。
三选厂露天系列主要技术经济指标表表2-2
序
项目
单位
指标
备注
1
选矿工艺流程
其中：
处理熔岩矿部分
三段一闭路破碎筛分、预选抛废、两段球磨、阶段磨选、弱磁选别流程
处理含铜铁矿部分
三段一闭路破碎筛分、一段球磨粗选浮铜、铁粗精矿再磨弱磁选别流程
2
选矿规模
处理熔岩铁矿
处理含铜铁矿
处理原矿量（平均值）
万t/a
300
80
合计处理原矿380
产精矿量
铁精矿
万t/a
50.25
20.83
合计71.08
铜精矿
万t/a
——
1.11
合计1.11
3
入选原矿
品位
TFe
％
19.60
20.18
Cu
％
——
0.32
4
精矿
品位
TFe
％
62.00
62.00
Cu
％
——
18.00
5
磨矿细度
-200目占95％
-200目占85％
6
金属回收率
TFe
％
53.00
80.00
Cu
％
——
78.00
7
精矿产率
TFe
％
16.75
26.04
Cu
％
——
1.39
8
选矿比
TFe
倍
5.97
3.84
Cu
倍
——
71.94
9
尾矿量
万t/a
204.00
58.06
10
预选抛废石量
万t/a
45.75
11
尾矿库库址
龙都尾矿库
12
选矿系列总用水量
m3/d
59333
未含尾矿输送用水
其中：
新水量
m3/d
16826
其中生活用水8m3/d
环水量
m3/d
42507
13
选矿单位耗新水量
m3/t原矿
1.46
14
选矿用电设备
未含原矿粗碎、尾矿浓缩输送用电
总装机容量
kW
21625.1
正常工作容量
kW
19221.8
有功功率
kW
15162.75
年耗电量
万kW·h
8339.51
15
选矿单位耗电量
kW·h/t原矿
21.95
16
选矿工艺设备总重
t
3380.7
17
选矿厂区总建筑面积
m2
20263.6
18
选矿厂区占地面积
hm2
3.57
19
选矿厂工作制度
连续工作制
年工作天数
d
365
年作业330天
每天工作班数
班
3
每班工作小时数
h
8
20
选矿系列定员
人
245
未含原矿粗碎、尾矿设施及全矿性人员分摊
21
其中：
生产人员
人
225
车间级非生产人员
人
20
22
选矿系统全员劳动生产率
t原矿/人·a
15510
23
选矿系列建设投资估算
万元
33176.14
未含原矿粗碎、尾矿浓缩输送、尾矿库设施及全矿性投资分摊
其中:
建设工程费用
万元
9628.84
设备购置费
万元
15072.30
安装工程费
万元
2436.32
工程建设其它费
万元
1711.36
预备费
万元
4327.32
建设期利息
万元
未计算
24
选矿系列单位投资指标
元/t原矿
87.31
25
选矿加工单位制造成本
元/t原矿
42.31
未含原矿粗碎及尾矿输送等作业费用
其中：
选矿加工经营成本
元/t原矿
38.16
选矿折旧费
元/t原矿
4.15
3选矿工艺
3.1矿石类型
大红山铁矿露天系列的矿石包括熔岩铁矿和含铜铁矿两种矿石类型。
3.1.1熔岩铁矿
熔岩铁矿矿石属单一磁铁矿型。
3.1.2含铜铁矿
含铜铁矿属于含铜磁铁矿石。
3.2供矿条件
露天系列熔岩铁矿和含铜铁矿两种矿石按分时段处理，矿石采用公路运输，矿石经汽车由采矿堆场运至粗破碎站处理，粗碎后矿石粒度为300mm。
含铜铁矿氧化矿占含铜铁矿总量的1/3，硫化矿占2/3，前期（约五年）以含铜铁矿氧化矿为主，后期以含铜铁矿硫化矿为主。
采场规模为380万t/a，服务年限16a。
采场工作制度为年工作330d，一天3班，每班8h。
矿石的物理性能如下：
原矿品位：
TFe19.60%（熔岩铁矿），
TFe20.18%、Cu0.32%（含铜铁矿）；
矿石普氏硬度系数：
f=10~12；
矿石密度：
γ=3.14t/m3；
矿石松散系数：
ξ=1.74；
矿石自然安息角：
38～420。
3.3矿石的选矿工艺矿物研究
1988年和2008年，马鞍山矿山研究院前后两次对大红山浅部熔岩铁矿试样和含铜铁矿进行了选矿工艺矿物学研究。
两次研究的各项测定数据相近，以下主要列出2008年研究结果。
3.3.1熔岩铁矿工艺矿物学研究
3.3.1.1矿石性质
原矿的多元素化学分析结果、铁物相分析结果见表3-1、表3-2。
原矿化学多元素分析（%）表3-1
元素
TFe
FeO
SFe
CaO
MgO
SiO2
Al2O3
含量
19.46
9.78
18.48
2.20
1.79
45.90
11.00
元素
S
P
Cu
K
Na
烧损
含量
0.072
0.209
0.060
0.789
2.60
4.09
铁物相分析结果（%）表3-2
矿物
磁铁矿
赤、褐铁矿
假象赤铁矿
黄铁矿
碳酸铁
硅酸铁
合计
含量
12.91
2.85
0.62
0.09
1.02
1.87
19.36
分布率
66.67
14.70
3.23
0.48
5.28
9.64
100.0
原矿化学多元素分析、铁物相分析结果表明：
该铁矿石样为混合矿，磁铁矿中的铁占总含量的66.67%，铁矿物中弱磁性的赤褐、铁矿占14.70%、假象赤铁矿占3.23%，碳酸铁、硅酸铁等铁相占的比例也较大，原矿中SiO2、K、Na、烧损等含量较高，其他有害杂质S、P含量较低，矿石含铜0.06%，未达到综合利用标准，矿石碱比:
0.07，为酸性矿石。
3.3.1.2矿物组成及含量
矿物组成较为简单，金属矿物以磁铁矿为主，少量赤铁矿。
微量褐铁矿、钛铁矿；脉石矿物以长石为主，次为石英、白云母，少量绿泥石及碳酸盐类，微量黑云母、电气石、金红石等，还有微量磷灰石及黄铁矿。
熔岩铁矿石中各矿物含量见表3-3。
熔岩铁矿矿石中各矿物含量表（%）表3-3
矿物名称
含量
金属分布率
磁铁矿
20.68
76.72
赤铁矿（包括假象赤铁矿）
3.72
11.88
褐铁矿
0.77
2.06
钛铁矿
0.38
0.69
黄铁矿
0.06
0.14
长石、石英
54.81
0.42
白云母
9.46
1.71
绿泥石
4.20
5.07
白云石、方解石
4.13
0.68
黑云母
0.62
0.45
磷灰石
0.75
0.02
金红石、电气石、绿帘石
0.42
0.16
合计
100.00
100.00
3.3.1.3矿物结构构造及矿物嵌布特征
矿物结构以细粒不均匀嵌布及细粒浸染状为主的结构，部分呈定向排列的条带状结构构造，局部有磁铁矿与钛铁矿或磁铁矿与赤铁矿等交代结构，沿磁铁矿的面形成格架状，条片状等的赤铁矿或钛铁矿的固熔体分离物。
磁铁矿：
主要为他形晶、半自形晶，部分为自形晶结构，集合体粒状、不规则状。
多呈浸染状嵌布于脉石矿物中。
嵌布粒度极不均匀，细者小于10μm，粗者大于1.5mm，一般为0.03~1.0mm。
赤铁矿：
主要为他形晶粒状结构，嵌布粒度较磁铁矿为细，一般为0.02~0.07mm，呈浸染状嵌布于脉石矿物中。
部分赤铁矿由磁铁矿氧化而来，并与磁铁矿构成半假象矿，其氧化程度一般较浅。
长石：
他形粒状晶结构为主。
与石英、白云母等脉石矿物互嵌成基底。
长石的粒度亦不均匀，但较铁矿物粗大，一般在0.07~1.5mm之间，还有少量长石呈小于0.02mm的包体嵌于铁矿物中。
石英：
主要为他形粒状晶结构，嵌布特征同长石。
白云母：
自形、半自形晶片。
呈集合体或单晶嵌于长石、石英中或与长石、石英及铁矿物互嵌。
集合体粒径多在0.06~0.24mm之间。
矿石工艺矿物学研究表明：
浅部熔岩铁矿矿石矿物组成简单，金属矿物主要是磁铁矿。
脉石矿物以长石为主。
属于粗、细不均匀嵌布的低品位矿石。
3.3.2含铜铁矿工艺矿物学研究
3.3.2.1矿石性质
含铜铁矿原矿的多元素化学分析结果、铁物相、铜物相分析结果分别见表3-4、表3-5及表3-6。
含铜铁矿原矿化学多元素分析结果（%）表3-4
元素
TFe
FeO
SFe
CaO
MgO
SiO2
Al2O3
含量
32.82
16.62
31.59
3.14
2.74
31.73
6.57
元素
S
Co
P
Cu
K2O
Na2O
烧损
含量
0.203
0.0056
0.126
0.240
0.313
2.06
6.01
含铜铁矿原矿铁物相分析结果（%）表3-5
相名
磁铁矿
赤褐铁矿
黄铁矿
碳酸铁
硅酸铁
合计
含量
26.00
3.52
0.20
2.20
0.90
32.82
分布率
79.22
10.73
0.61
6.70
2.74
100.00
Ⅲ号含铜铁矿原矿铜物相分析结果（%）表3-6
相名
原生硫化铜
次生硫化铜
自由氧化铜
结合氧化铜
合计
含量
0.071
0.080
0.060
0.006
0.217
分布率
32.72
36.87
27.65
2.76
100.00
含铜铁矿原矿化学多元素分析、铁物相分析、铜物相分析结果可以看出：
含铜铁矿铜矿物主要以硫化铜为主，铁矿物以磁铁矿为主，含铜铁矿中Na、烧损等含量较高，碱比为0.15，为酸性矿石。
3.3.2.2.矿石矿物组成及含量
1）矿石矿物组成
矿石主要有以下矿物组成。
金属矿物：
磁铁矿（含微量钛磁铁矿）、赤铁矿（假象赤铁矿）、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、菱铁矿、铁板钛矿。
脉石矿物：
石英、黑云母、白云母、碳酸盐、石榴石、绿泥石、斜长石、透闪石、硅灰石、磷灰石。
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