赞比亚谦比希铜矿可选性研究设计Word格式文档下载.docx

1、赞比亚是世界著名的产铜大国，历史上最高年产铜金属达74万t。铜带省是该国铜资源和铜产量的最集中地区。赞比亚联合铜矿有限公司（ZCCM），在铜带省设有5个分部：卢安夏分部、恩卡纳部分、恩昌加分部、孔科拉分部和穆富利拉分部。ZCCM所属的铜矿山有10余座，还建有多座选矿厂、冶炼厂和精炼厂。谦比西铜矿即为ZCCM所有，受恩卡纳分部管理。1.3 气候谦比西矿区海拔标高12001300m，气候适宜。一年有三个不同的季节：每年11月至次年4月为雨季，温暖而潮温；4月至8月为冷季，凉爽且干燥；811月为热季，干热。年平均温度 20.1极端最高温度 36.2极端最低温度 1.5年均降雨量 1341mm年最大降

2、雨量 2697.2mm月最大降雨量 1641.4mm年均蒸发量 2072mm主导风向：东北-东南；最大阵风速度30m/s2.1 谦比西铜矿建矿历史谦比西铜矿矿床发现于1899年。矿床详细勘探始于1924年，1929年开始掘进探矿井，因本世纪二十年代末世界范围的经济大萧条，探矿井掘进于1931年停止。直至五十年代才恢复矿山的勘探、调查和设计工作。1962年赞比亚罗安选择有限公司宣布开发谦比西铜矿，并决定首先采用露天开采，采矿对象是谦比西主矿体。露天矿于1963年开始剥离。1964年4月露天矿投产，1978年12月露天矿闭坑。1969年开始露天转地下开采，1974年地下开始出矿，1987年8月地下

3、矿停止生产。矿山停产前，主要采用分段崩落法和分段空场法回采，矿山生产规模为1820万t/月。地下采矿期间，采矿的废石混入率一般高于60%，以致选矿厂入选品位一直很低。谦比西铜矿选矿厂于1965年投产，处理能力为5.4万t/月。1969年生产能力提高到9万t/月，处理矿石为露天开采的氧化矿。1973年生产能力达到18万t/月，处理矿石为露天开采的氧化矿石和井下开采的硫化矿石的混合矿，均采用槽浸处理。1978年后将槽浸改造为浮选，生产能力为1625万t/月，1986年1月选厂宣布关闭，1987年8月正式停止生产。谦比西铜矿的硫化矿石相当好选，露天矿硫化矿石的回收率为9091%，井下硫化矿石的回收率

4、为9496%，精矿品位保持在3942%的范围内。2.2 谦比西铜矿停产原因（1） 技术原因谦比西铜矿在由露天采矿转入坑内采矿时，采矿方法选择失误。因为谦比西铜矿矿体上部倾角较缓（只有4550），矿体上盘围岩层理和节理发育，稳定性差，矿体厚度不大（10m左右）。采用分段空场法和分段崩落法，矿石回收率仅达到60%，废石混入率高达60%，最高时曾达140%以上，致使地下矿生产的入选矿石品位一直在1.251.54%之间。导致生产成本高，效益差。（2） 体制和管理原因赞比亚当时实行计划经济体制，经营机制不灵活，管理粗放，包袱沉重，许多大中型企业经济效益逐步下滑和亏损。由于上述主要原因，造成谦比西铜矿于1

5、987年8月关闭至今。2.3 谦比西铜矿现状2.3.1 资源现状谦比西铜矿自1987年闭坑以来，对谦比西主矿体保有储量和资源情况进行了两次计算，北京有色冶金设计研究总院根据收集的有关地质资料和钻孔数据初步验算，认为其计算结果是可靠的。保有储量和资源如下：储量：主矿本900m水平以上矿石量3346.3万t，品位2.55% Cu，铜金属量851657t资源： 主矿体900m水平以下矿石量1031万t，品位2.32% Cu，铜金属量239192t 西矿体矿石量4577.6万t，品位2.21% Cu，铜金属量1012352t 下盘矿体矿石量134.5万t，品位4.22% Cu，铜金属量56759t 东

6、南矿体矿石量20237万t，品位1.95% Cu，0.08%，金属量3946200t Cu，161900t Co资源小计：矿石量25980.1万t，平均品位2.023% Cu，金属量5254503t Cu，161900t Co2.3.2 原有设施现状和维护情况谦比西铜矿自1987年8月最终停产至今已近12年，几乎所有的井下采矿设备和地面选厂的选矿设备，都被拆转其它矿山或选厂使用。但井巷工程一直处于良好的维护状态下，地面选厂厂房、提升机房、空压机房和部分辅助设施、公用设施、办公用房等经维修后尚可利用；部分井巷工程可酌情利用；提升系统、通风系统、压气系统、排水系统等也需改造完善，才能满足将来的生产

7、要求。谦比西铜矿停产至今，一直雇佣70余人负责井下排水、通风、维修和看守。我国保有铜资源金属量约为6138.5万t，其中工业储量只有2712万t。目前我国铜矿资源多为贫矿和中小型矿床，特别是经过四十多年的开发，一些矿山已面临资源枯竭，产量下降，成本不断上升。九五及未来计划开发的矿山，多位于边远地区，外部条件相对较差，因此，依据我国现有铜资源的情况，其铜的产量的增长是十分有限的。世界铜的消费在九十年代最初几年增长几乎为零，直到1994年才开始上涨，但中国在近十年由于经济高速增长，十年间的平均增长率为3.1%，1997年中国铜的消费达到128万t。在未来十年中，随着中国经济的进一步增长，铜的消费将

8、不断增长。据预测，2000年消费量将达到135万t，2010年达到190万t。因此消费的增长与我国铜资源和生产的矛盾将长期存在和更加突出，导致我国铜的进口逐年增加，在一定程度上，中国的铜进口量成为了国际铜市场的晴雨表，左右着铜的价格。因此为缓解铜资源、生产和消费矛盾，在国外建立稳定的铜资源基地，开发铜矿是十分必要的。谦比西铜矿储量资源（注：这里的储量是指矿山开发主体开拓工程延伸所至的最低水平以上的，被工程控制并圈定了矿体，计算具有实际经济意义的矿量；资源是指有探矿工程控制，但无开拓工程施工，所圈定的矿体和计算的矿量）丰富，谦比西铜矿储量为矿石量3346.3万t，品位2.55% Cu，铜金属量8

9、5.17万t ；资源为矿石量25980.1万t，平均品位2.023% Cu，铜金属量525.45万t，钴金属量16.19万t,是一个具大的铜资源基地。谦比西铜矿的开发建设将为我国确定的两种资源、两个市场方针提供有益经验，同时还将带动我国相关机电产品和矿业技术的出口，基建期间我国可以出口25000千美元的设备和材料，还负责工程设计、监理和远洋运输，生产期间不仅可出口设备备品备件，还将带动我国选矿药剂和乳化炸药技术出口。非洲各国正在推行经济改革，我国在赞比亚谦比西铜矿的投资建设打破了近年来西方国家对赞比亚铜支柱工业逐渐垄断局面，受到赞比亚政府乃至非洲各国政府的高度重视和赞扬，也将为我国与非洲各国的

10、广泛合作提供经验。4.1 交通谦比西铜矿位于赞比亚北部铜带省的中部。矿区有铁路、公路与附近各城镇、首都卢萨卡相连接。距基特韦市28km，基特韦有国内航线可以使用。卢萨卡有国际航线与法国、英国、南非等相通进而与国际相联系，交通较为方便。4.2 供电赞比亚电力资源丰富。谦比西铜矿用电向赞比亚供电公司和国家公用事业部门购买。谦比西铜矿电源引自LUANO 330kV总降压变电所，再以三回路66kV架空线路分别供给矿区内的齐森戈、谦比西66kV/11kV变电所。齐森戈变电所主要向矿山供电，内设有3台15MAV 66kV/11kV变压器。谦比西变电所主要向选厂及附近钴酸厂供电，内设有4台15MVA 66k

11、V/11kV变压器。供电负荷可以满足生产需要。4.3 供水生产用水主要来自井下排水。目前停产期间，每天从井下排至地面的水约22000m3，将来恢复生产后，每天从井下排至地面的水量将大于此数。生活用水原取自位于矿区东部12km的卡富埃河（KAFUE），取水泵站设计能力9000m3/d（实际约5200m3/d），河水经过处理后供居民区生活用水。另有一条300mm的供水管通达矿区，以满足生产区对生活水的需要。 4.4 材料供应及协作条件绝大部分生产用材料需从国外进口。周围及附近有机修厂和城镇，矿山企业可以外委协作中修、大修工作。世界数家著名的矿山机械厂均在铜带省设有维修服务部。建矿及生产所需的具有一

12、定技能的劳动力资源丰富。5.1 设计依据（1） 关于编制赞比亚谦比西铜矿项目融资可行性研究的委托书；（2） 中国-赞比亚在北京签署的谦比西铜矿合作开发合同；（3） 赞比亚有关方面发布的招标信息DCO信息备忘录；（4） 1994年赞比亚有关方面所做谦比西矿复产可行性研究（5） 1996年12月北京有色冶金设计研究总院编制赞比亚谦比西铜矿工程恢复生产初步可行性研究（6） 1997年4月北京有色冶金设计研究总院考察组赴赞比亚谦比西铜矿考察报告和收集的资料；（7） 1999年1月3月在现场收集的原有设计资料，工程资料和试验报告。5.2 设计原则（1） 充分利用谦比西矿山资源，以效益最大化为目标，确定合

13、理的生产规模。（2） 以稳定、正常生产为前提，在可靠、实用的基础上采用先进的生产工艺和技术装备。（3） 贯彻现代矿山企业的生产、管理、经营模式，体现高效率、高效益。（4） 充分利用现有设施，以期减少投资和缩短建设周期。（5） 充分利用优惠政策加速矿山建设尽早见效。6.1 建设规模由于谦比西铜矿是复产建设项目，因此其建设规模必须考虑尽可能利用原有设施，特别是原有竖井和井筒装备。主矿体的采矿和矿石提升能力只能达到6500t/d，选矿厂厂房可满足9000t/d布置要求，可见如要配套达到9000t/d，就需开发西矿体或其他矿石资源，而西矿体的开发其全部项目需要新建，投资大，建设期长。另外还须对西矿体做

14、一定的补充勘探工作和选矿试验工作才有可能。因此确定本次开采对象为主矿体、建设规模为6500t/d，选矿厂房布置留有扩建的余地。矿山和选厂的工作制度为年工作330天，每天3班，每班8小时。年处理矿石214.5万t。主矿体服务年限13年。6.2 产品方案谦比西铜矿恢复生产后，产品为铜精矿。结合中国国内铜资源短缺，究竞以铜精矿直销国内，还是委托赞比亚冶炼厂加工成阳极铜或电铜的形式销往中国，即所谓产品方案问题。产品方案比选的原则是企业的经济效益。以企业经济效益而论，铜精矿运回国内的方案占用费用过高不予推荐，另考虑到电铜和阳极铜运杂费只相差8.4万美元，且国内电解能力富余，故本次可研以阳极铜作为产品销售

15、方案。在矿山今后的实际生产产品：铜精矿年产量117718t，含铜品位40%，铜精矿含铜47087t，铜精矿中有有益组分Au 3g/t、Ag 57g/t、Se 75.2g/t。销售产品：阳极铜年产量45414t，含铜品位98.5%，阳极铜含铜44733t。7.1 地质本次可行性研究的开采对象为谦比西主矿体。地质储量和资源如下：地质储量：500m水平以上 矿石量1148.8万t，品位2.44%500m 900m 之间 矿石量2197.5万t，品位2.60%合计 矿石量3346.3万t，品位2.55%地质资源：900m水平以下 矿石量1031万t，品位2.32%总计 矿石量4377.3万t，品位2.

16、49%基建探矿工程量：坑探工程 33234m3钻探工程 49610m7.2 水文矿体为矿区内的主要含水层之一，富水性中等，放水孔出水量平均可达850m3/d。矿体上盘为白云质泥板岩与石英岩互层，该层为隔水层。再向上为白云岩含水层，总厚度大于100m，过去生产期疏干过程中，全矿75%以上的地下水来自该层，它是500m水平以上开采时疏干的主要对象。今后生产期间的疏干工作，从500m、600m和700m水平分别进行。全矿总涌水量：正常涌水量36000m3/d，最大涌水量47000m3/d。7.3 采矿谦比西主矿体可采矿石储量（工业矿量）2902.040万t，品位2.69%，金属量779627t，服务

17、年限13年。（1） 采矿顺序拟分两大部分，三个区进行采矿。第一大部分为500m水平以上，这部分又分东采区和西采区两个采区。500m水平以上担负14602450t/d产量。第二大部分为900m以上至500m水平，由700m水平向上回采，担负4800t/d产量。（2） 开拓系统仍为竖井开拓系统。利用现有的3#竖井对500m水平以上和900m水平至500m水平的矿体进行开拓。（3） 采矿方法为减少损失、贫化，提高矿山的经济效益，拟大量采用充填采矿法。主要选用的采矿方法有如下4种： 分段空场法和分段崩落法 分段空场嗣后充填法 分段充填法 上向分层充填法全矿平均贫化率14.5%全矿平均损失率22.2%（

18、4） 矿石提升运输系统采场出矿用无轨柴油铲运机，将矿石卸入矿石溜井，然后在500m水平和700m水平用有轨运输车辆，将矿石运至3#竖井附近卸入主溜井，经井下破碎以后，用箕斗提升至地表。（5） 矿井通风通风系统为3#竖井和已有1500斜坡道进风，两侧下盘回风井出风的中央进风侧翼出风的对角式通风系统。4条出风井井口设有主扇风机。矿井总需风为量580m3/s。（6） 充填系统充填砂浆从地表充填搅拌站，经充填钻孔自流至相关水平后再经充填中段的水平充填管道，自流至充填采场。（7） 矿山机械 3#竖井主提升机，因现有5334mm主提升机卷筒变形已不能适应今后的生产，故新更换一台5m的单绳双筒提升机，电机功

19、率4200kW，实现自动控制。3#竖井副提升机，因现有的4572mm提升机技术参数不能满足将来生产需要，也需更换一台4.5mm单筒提升机。 坑内运输 500m水平有轨运输：20t电机车双机牵引10辆10m3底侧卸式矿车。 坑内破碎站920m破碎站安装1台PXZ0913旋回式破碎机，1台PE9001200颚式破碎机。 井下排水448m水泵站、安装Sulzer型水泵6台，N=1300kW548m水泵站、安装Sulzer型水泵4台，N=600kW948m水泵站、安装Sulzer型水泵4台，N=2000kW 主通风机共有4个风井，每个风井安装1台主扇风机2K5630风机 N=315kW2K5624风机

20、 N=185kW2K5630风机 N=800kW2K5636风机 N=2500kW 充填搅拌站建4套充填设施，三套工作，一套备用建容积1400m3的砂仓 4个建存量125t的水泥仓 4个（8） 井巷基建进度井巷基建工程量 392246m3基建时间需要 3年基建期附产矿石 14.33万t7.4 选矿（1） 原矿谦比西铜矿石属于沉积变质岩型，上部为氧化矿，中部为混合矿，下部为硫化矿。复产后主要处理硫化矿。斑铜矿是矿石中的主要铜矿物。矿石比重2.67，磨矿功指数平均为12.4kWh/t。矿石可选性相当好。（2） 选矿工艺流程及指标 碎磨工艺流程粗碎设于井下，选厂设中细碎。碎矿作业采用中碎前预筛分的两

21、段一闭路流程。粗碎后的矿石粒度225mm。预先筛分筛下粉矿进入粉矿仓，筛上矿石进入S4000型标准圆锥破碎机进行中碎，中碎后的矿石进入细碎矿仓，细碎为两台H4000型短头园锥破碎机，与筛子构成闭路，筛上矿石返回细碎。最终破碎粒度为-12mm。磨矿作业用2台4.276.1m球磨机与500旋流器构成一段闭路磨矿流程，磨矿细度65% -0.074mm。 浮选工艺流程采用一次开路粗选，二次扫选后直接抛尾，粗选精矿经精选后得最终产品，精选尾矿和扫选精矿合并进行中矿再磨，再磨后进行中矿粗选和扫选，泡沫产品返回精选，尾矿作为最终尾矿。铜精矿品位40%，浮选回收率95.5%。 脱水工艺流程采用浓缩、过滤两段脱

22、水。浓缩机直径为22.86，过滤机为45m2陶瓷过滤机。铜精矿含水约810%。 选矿指标规模 6500t/d给矿粒度 225mm入选品位（主矿体平均） 2.299%铜精矿品位 40%选矿回收率 95.5%精矿量（达产年平均） 117718t/a精矿含铜（达产年平均） 47087t/a 厂房布置由碎矿、转运站、磨浮、精矿脱水等厂房组成，大部分可利用原有厂房。7.5 尾矿（1） 尾矿分级尾矿在选厂旋流分级，粗砂（底流）产率52%，细砂（溢流）产率48%即粗砂3090t/d，粗砂重量浓度60%，用泵送往1.5km外的充填搅拌站。细砂2946t/d，重量浓度为18.86%。（2） 尾矿厂前浓缩回水利用

23、现有直径D=76.2m浓缩机，对旋流分级后细尾砂进行浓缩回水，回水量9000t/d。（3） 尾矿库利用MUSAKASHI尾矿库。该库距选厂直线距离约6km。对其尾矿坝加高10m后所获得的容积，可以满足主矿体整个服务年限内的需要。一期筑坝量为18万m3、可服务9年；二期筑坝量20万m3、服务年限6年，总计可服务15年。7.6 总图运输（1） 矿山总体布置矿山总体布置的组成主要包括：采矿工业场地（含矿石运输胶带）、选矿工业场地、炸药库、废石场、尾矿库、供电、供水、仓贮设施、维修设施、行政管理设施等。（2） 采矿工业场地包括3#竖井、井架、卷扬机房、井口矿仓、转载站、1.8km长胶带输送机、废石场、

24、空压机房、扇风机房、矿车电机车修理、锻钎机室、齐森戈变电站、充填搅拌站（新建）、坑口福利用房、办公室等。 （3） 选矿工业场地包括粗矿堆，筛分及中细碎厂房、粉矿仓、磨浮脱水厂房、选矿浓缩机、尾矿浓缩机、尾矿砂泵站、试验化验室、药剂仓库、备品备件库、维修间及办公室等。还有谦比西1#配电室。（4） 运输矿石运输量214.5万t/a，矿石由3#竖井提升至地面后，经转运站由1.8km长胶带机运至选厂粗矿堆。废石运输量47.85万t/a，也由3#竖井提升至地面后，经转运站废石仓由自卸汽车转运至就近废石场排放。外部运输量：运入各种物资 15952t/a运出铜精矿 127954t/a铜精矿外委运至穆富利拉采

25、选冶联合企业加工成阳极铜，销往中国。矿区路面需修补，外部道路路况条件一般良好。轨距1080mm的铁路已铺至矿山各工业场地，其运输能力经修善恢复，可满足矿山要求。7.7 电力（1） 电源电源引自LUANO330/66kV地区总降压变电所，引出的三回路66kV架空线路分别供给谦比西矿区内的齐森戈（Chisenga）和谦比西66kV/11kV变电所。齐森戈变电所内有3台15000kVA变压器，以11kV电压向矿山供电。谦比西变电所内共设4台15000kV变压器，由谦比西1#配电室向选厂供电。（2） 负荷企业总安装容量 47755kW其中工作容量 37920kW企业年总耗电量 1.798108kWh矿

26、山部分：安装总容量 36135kW其中工作容量 27940kW选矿部分：安装总容量 11620kW其中工作容量 9980kW（3） 供电系统恢复生产后的配电电压等级与原有的配电等级一致，即中压配电电压为11kV，低压配电电压为550V，照明电压为220V。矿山部分利用现有的齐森戈66kV/11kV变电所内的3台15000kAV 66kV/11kV变压器可以满足用电总负荷27940kW的需要。复产时拟新增加448m水泵房配电站；920m破碎站，500m和700m中段牵引网络变电所，700m采区变电所，风机房11kV配电站等。采用放射式或环行方式供电。选矿部分利用现有的谦比西变电所内4台15000

27、kVA 66kV/11kV变压器，能满足现有钴酸厂负荷和选厂新增负荷的需要。（4） 控制设备主、副提升机直流电机电枢与励磁回路均采用进口模块的全数字控制变流器，*作及安全保护系统采用计算机控制。地表胶带运输系统设一计算机控制子站，对长运输胶带的各种保护，控制及胶带机、给矿机、卸矿仓料位之间的联锁控制和监视，胶带运输系统的计算机子站与主提升控制系统的计算机总站联网，构成一套完整的提升运输控制系统。中细碎车间内设一套计算机监控站，对主要生产设备工艺过程进行集中控制和监视，并对中细碎车间整个生产过程实行计算机管理。磨浮车间内2台1670kW球磨机采用PLC子站控制，对球磨机的运转过程及辅助设备进行监

28、控，并与磨浮车间的计算机监控站联网。水力旋流器分级给料泵采用变频调速，采用基于计算机的模糊控制对该泵进行调速以稳定分级的工艺过程，给稳定选矿生产创造条件。7.8 自动化仪表在采矿装矿及输送、充填搅拌站、中细碎厂房及磨浮厂房配置必要的检测仪表和控制系统，以保证生产过程稳定，提高生产效率。在竖井、地表运输的装卸矿点设置工业电视监视。在充填搅拌站设水泥仓、砂仓料位检测及报警；尾砂浆浓度和流量检测、对浓度进行控制、对尾砂和水泥配比进行控制，搅拌槽液位控制等。中细碎厂房在粗矿堆、中间矿仓设有料位计。另配有电子皮带秤进行计量。磨浮厂房设有粉矿仓料位检测，球磨机给矿量和加水量比例控制。旋流器进口矿浆流量检测，浓度检测及控制，压力和矿浆池液位选择性控制；旋流器流矿浆粒度分布检测、矿浆浓度、流量检测，并计算干矿量。