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白云岩开发利用方案.docx

1、白云岩开发利用方案*白云岩矿矿产资源开发利用方案*有限责任公司二一二年三月*白云岩矿矿产资源开发利用方案(建设规模:90104t/a) 提交单位:* 冶炼有限责任公司法定代表人:*编制单位:*法定代表人:* 项目负责人:*编制时间:二一二年三月附表:综合技术经济指标表附件目录:1、工程设计证书2、编制人员名单表一、概 述*受*有限责任公司的委托,承担了*白云岩矿矿产资源开发利用方案的编制工作。*白云岩矿矿业权拟属*有限责任公司,项目性质属新建项目。*有限责任公司于*年*月*日依法取得*采矿许可证,证号为*。矿区面积* km2,开采标高*m,有效期限自2011年4月21日至2014年3月15日,

2、但以前在采矿权范围内只作过普查地质工作,为了更好地了解其采矿范围内矿体的规模、形态、产状、矿石质量及提高储量,矿权人委托*在原普查的基础上进行了地质详查工作。此次详查的矿区范围由两个采区8个拐点圈定,矿区面积0.2748 km2,开采标高为1342-1417m,各拐点编号及坐标见表1-1。矿区拐点坐标一览表 表1-1拐点一矿区(1980西安坐标系)二矿区(1980西安坐标系)XYXY14407537.5137538733.034407153.5137538429.0224407633.5137539339.034407205.5137538629.0334408153.5137539339.0

3、44407223.5137538629.0344408153.5137539029.014407353.5237538429.03矿区面积:0.2530矿区面积:0.02182012年3月,*编制完成了*白云岩矿详查报告。截止2012年3月15日,*矿区共探明资源量(122b)+(333)+(334)?矿石量2003.19104t,其中控制的经济基础储量(122b)类型矿石量1070.05104t,推断的内蕴经济资源储量(333)类型矿石量694.75104t,预测的资源量(334)?类型矿石量238.39104t。控制的经济基础储量与推断的内蕴经济资源储量总矿石量(122b+333)为176

4、4.80104t,SiO2平均品位2.02%、Al2O3+Fe2O3平均品位0.87%、K2O+Na2O平均品位0.36%、CaO平均品位27.07%、MgO平均品位21.57%。依据矿山资源条件、开采技术条件,结合矿山内外部条件,以市场需求为导向,通过技术经济分析论证,推荐矿山建设规模为年处理矿石量90104t,年工作日300天,矿山总服务年限为20年,产品方案为镁合金。根据矿体赋存条件,经比较方案推荐矿山采用露天开采方式,公路开拓汽车运输方案。矿石综合回采率95%,采矿损失率5%,综合贫化率5%。采出矿石SiO2平均品位1.92%、Al2O3+Fe2O3平均品位0.83%、K2O+Na2O

5、平均品位0.34%、CaO平均品位25.72%、MgO平均品位20.49%。根据矿石性质及工业性能利用试验报告,开发方案推荐选冶工艺流程为:白云石经煅烧、磨粉后压团,然后在高温下还原得到粗镁;粗镁在精炼炉中经过一系列的工序得到镁合金;镁合金经过压铸、压延、表面处理等工艺得到最终合格镁合金产品。开发方案编制范围包括采矿工程、选冶工艺和相应的公用辅助设施等,并估算项目总投资及预期的经济效益。方案编制深度按国土资源部关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知(国土资发199998号)和*国土资源厅关于进一步加强矿产资源开发利用方案编制及审查工作的通知(内国土资字2006867号)进行。为科学、合理的开

6、发利用矿产资源和主管部门对矿山监管提供参考依据。(一)矿区地理位置及交通*白云岩矿位于*政府所在地城关镇240方向,直距23km,行政隶属于*管辖。矿区分为二块:一矿区地理坐标为:东经 *北纬 * *二矿区地理坐标为:东经 *北纬 * *矿区位于*,与黄河西岸的*,矿区向西4公里与国道G109相通,向东1公里与老国道G109相通,东距*32公里并与国道G209相通。矿区北侧有*-*铁路通过,最近的火车站为*车站,距矿区只有15km,交通运输方便(见交通位置图)。交 通 位 置 图(二)自然地理与经济环境1、自然地理*白云岩矿区所在区域属*高原与黄土高原交接地带,海拔高程9901500m,相对高

7、差100-300m,属中山区,岩石裸露中等。属黄河水系,黄河于区西侧自北向南奔腾而下。区内除黄河、*为常年流水外,其余皆为季节性河流,雨季流水,平时一般均为干涸。在黄河两岸以及黄河以东地区,多为深沟峡谷,沟深多在30-100米间,属“V”形谷,地貌特征由东南向西逐渐降低。本区为典型大陆性气候。冬季严寒,夏季酷热,具有气候干燥、降雨量稀少、冬春两季多风、日照充足、蒸发量大等特点。据*县气象站近年资料,年最低气温为摄氏零下29C,最高气温为摄氏零上37.1C,一月份平均零下10.8C,七月份平均零上22.4C,年平均气温7.5C。年降水量421毫米,主要集中在七、八、九三个月,年蒸发量2470毫米

8、。全年平均日照2900小时。冬春两季多六、七级风,风速一般5-7米秒,最大风速18米秒,以北及西北风为主。无霜期135天,冰冻期由每年的11月底至翌年的4月,最大冻土深度为1.56m。根据中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001)地区地震动峰值加速度为0.10g,对照烈度级,矿区所在地新构造不发育,属地震活动微弱区。2、经济环境矿区所在地*县总人口14万,是以蒙古族、汉族为主体,满、回等多民族聚集区,劳动力丰富。经济是以农业为主,兼有牧业,城镇有部分加工业和少量制造业,农业机械化程度较低,工业正处于起步阶段。近年来矿产资源开发正进入高速发展阶段,当地政府依托资源优势,以园区建设为载

9、体,以重点项目为切入点,水泥、陶瓷、金属镁、电石等为主体的工业经济迅速发展。矿业开发带动了地区经济,矿山周边的农民成为新型矿工,加快了农村经济的发展。(三)矿山建设条件1、交通运输条件矿区北东距*镇约21km为草原路,南东距*市290km均为柏油路相连,*铁路从经*通过,G303和G306公路从*通过,区内交通较为方便。2、供电供水条件矿区离最近输变电线不到1km,据此架设线路引入矿区可满足矿山生产、生活用电需求。矿区濒临黄河,*水库蓄水后,黄河水位提高,矿山用水可用水泵提水上山,十分方便。所以,*白云岩矿床矿山(镁厂)用水条件良好,水资源充足,可以满足矿山日常生产、生活用水的需求。3、其他条

10、件矿区处于G109国道旁,东距G209国道30公里,西距S103省道28公里,正在建设中的荣(城)-乌(海)高速也紧邻矿区。紧邻鄂尔多斯煤、气田,煤、电、气充足。矿区大部分生产物资及生活用品可从*县或*市外购,矿区投资和建设环境良好。(四)编制依据1、1999年4月,国土资源部关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知(国土资发199998号);2、2006年9月29日,*关于进一步加强矿产资源开发利用方案编制及审查工作的通知(内国土资字2006867号);3、2012年3月,*编制的*白云岩矿详查报告;4、2012年3月,*提交的*白云岩矿区冶镁用白云岩矿石工业利用性能试验报告;5、委托方提供

11、的其它相关资料。二、矿产品需求现状及预测(一)镁金属资源形势预测及开发前景镁是常用金属中最轻的一种,密度1.74g/cm3,比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢。就目前而言,镁的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域,分别占消费总量的43%、35%、13%。同时还用在稀土合金、阴极保护材料、金属还原剂和化工行业等广泛领域。其中镁合金的应用前景最为广阔,由于镁合金具有较好的加工性能、重量轻、韧性大、屏蔽性良好以及较好的抗震减噪性能,被广泛应用于航空航天、汽车零部件、3C产品(计算机、通讯、消费电子产品简称)等军用工业、民用工业的各个领域。镁铝合金是当今世界发展、应用最快的轻合金,

12、其轻质、高强度和美观的特性,使其用途广泛、用量剧增,大到卫星、飞机、汽车,小到计算机、手机、相机,甚至一些小五金。同时由于镁合金具有极强的可在回收利用特征,以及其生产利用过程中具有“一次污染、终身洁净”的优点,越来越受到人们的青睐,应用范围正在迅速拓展,用量也在急剧增加。据预测,通用汽车和福特汽车公司预计在今后20年内每辆汽车的镁合金用量将从现在的3公斤提升到100公斤。另外镁合金在电气和家电,尤其是3C以及航空航天领域的应用量也将呈现大幅度增长的势头,具有广阔的市场发展前景。世界镁的消费区域主要集中在北美和欧洲地区,其消费量约占全球消费量的3/4。镁的生产方法主要有两大类,即氯化熔盐电解法和

13、热还原法(皮江法等)。当前,西方发达国家已基本不进行对环境影响较大的原镁生产,而进行具有优良特性的镁合金的研究与开发。世界产量目前为5060万吨,正处于迅速增长阶段。国际上原镁生产以中国、加拿大、澳大利亚、独联体国家为主。以2002年为例,世界原镁产量分布:中国27万吨,加拿大11.7万吨,美国4.5万吨,挪威4.2万吨,俄罗斯4万吨,以色列2.7万吨,法国1.7万吨,乌克兰1.5万吨,巴西1.2万吨,哈萨克斯坦1万吨,塞尔维亚1.5万吨,印度900吨。我国具有丰富的镁资源,原镁产能、产量和出口均居世界首位。已探明的菱镁矿储量为27亿吨,白云石储量40亿吨,青海柴达木盆地的33个盐湖中共含镁盐

14、约31.5亿吨。今后国家将大力发展金属镁的生产及应用,宁夏作为西部大开发中重要的冶镁基地,政府计划于“十一五”末金属镁的产量将达到20万吨,而冶镁用白云岩做为当地主要的产镁原料,*乡*白云岩矿必将是其重要的资源基地,因此开发该区的冶镁白云岩十分必要,前景较为广阔。(二)开发利用方案采用的价格从现今国内外镁金属矿产保有储量日趋减少,工业发展消费水平却不断提高的形势来看,矿产品供不应求的形势不久将日趋严峻,矿产品价格近期即会有所提高。参考2010年-2011年来我国镁合金的最新行情价格动向,预测未来该矿镁合金价格为18000元/t。三、矿产资源概况(一)区域地质概况本区大地构造位置处于华北地台北缘

15、、内蒙台隆,古生代地层区划属于华北地层大、晋冀鲁豫地层区、大青山地层小区。中、新生代地层区划属于陕甘宁地层区、鄂尔多斯地层分区、*地层小区。*地层小区,包括*一线以南的广大地区。其分布则又以黄河为界;东部以寒武系、奥陶系分布最广,中、上石炭统次之;西部以二迭系最为发育,中、上石炭统和白垩系次之。第三系上新统广覆全区。区内奥陶系发育,主要由一套白云岩、灰岩主成。尤其是下奥陶统地层(冶里组),该区主要分布的为结晶白云岩,并且有些地段白云岩的有用组分以达到工业利用要求,因此,该地层是寻找白云岩矿床的最佳层位。区内侵入活动微弱,未见岩浆岩出露。仅在*县城以东有太古代早期侵入岩分布。为似斑状花岗岩,钾长

16、花岗岩。因该区所处的特定大地构造位置,决定了其简单的构造形态。该区处于鄂尔多斯盆地东部边缘,与北西近东西向的内蒙地轴及东面近南北向的山西台隆(或称断隆)这些级构造单元的衔接部位。由于盆地地史发展进程中的长期稳定性,塑造了区内构造形迹简单,地层产状平缓或缓倾斜单斜岩层,地壳运动主要表现为升降运动,地层无大型褶皱形迹,仅表现为平缓的波状微型挠曲。区内总体总体构造线为北东向,线形构造较发育,较为突出的为城湾董家梁断裂构造带,该断裂带呈北东向,延长达17km以上,宽80余m,断层倾向北西,倾角达5070左右。其次为北西向,北东东向及南北向的断裂,断裂性质以逆断层为主。从已获资料分析,该区断裂构造对矿(

17、体)层的破坏作用较小,仅见一些次级断裂对矿层略具有破坏作用,一般断距为35m之间居多。该区以产出丰富的非金属矿产而著名,主要有:煤、石灰岩、白云岩、高岭土(耐火粘土)、铁等,均为沉积矿产。(二)矿区地质概况1、地层矿区出露地层有:寒武系,仅小面积分布于矿区东部的沟谷地部;奥陶系,本区分布较广出露面积最大的地层,主要为冶理组(O1y)和亮甲山组(O1l),而白云岩矿层则赋存于冶里组顶部及底部;石炭系(本溪组),不整合于奥陶系之上,出露于*乡政府所在地附近,主要岩性为砂岩及粘土质岩类,开发历史悠久的*陶瓷业,一直是利用该区本溪组底部层位中的高铝耐火粘土;第四系,主要为黄土,少量的砾砂石,广布于平坦

18、山丘和沟谷(阴)坡的地凹处。 矿区内地层的分布,除第四系之外,空间展布较稳定,岩层产状平缓或近于水平,倾角一般在25间,由于沟谷切割,则呈现明显的(不同规模)“V”字形展露。矿区地层由老至新,分述如下:(1)寒武系(E):区内仅出露凤山组(E3f)。分布于后塔尔梁一带的沟谷底部,且属于凤山组(E3f)之顶部层位 。岩性为中厚层砂状白云岩(Dml):浅灰黄褐色,中厚层状,砾晶结构,主要成分为白云石,其次有少量泥质、铁质等。出露厚度1015米,岩层走向200,倾向110,倾角2,该层白云岩层理极不明显,解理裂隙也不发育,且沿走向岩相变化较大,由南端的砾晶结构往北相变为细晶结构,与上覆奥陶系呈整合接

19、触关系。(2)奥陶系(O):该区出露地层主要为下奥陶统,划分为冶理组(O1Y)和亮甲山组(O1L),是本次工作的重点对象。冶理组(O1Y):自下而上为1中厚层状白云岩(矿)与木纹结构白云岩互层(Dmm):该层共计厚40余米,其中中厚层状白云岩为黄绿色黄褐色,细晶结构,主要由白云石组成,含少量泥质、硅质和铁质等,出露约16米厚。木纹结构白云岩为黄褐色,薄层状,细晶结构。主要由白云石组成,含硅质和铁质。岩石层面有同心圆状的晕圈,而且受解理的控制,其特征与木纹相似,故称木纹结构。两种岩性在下部呈互层状产出。并含有燧石条带,燧石条带一般厚15厘米,断续分布,厚约24米。在该层顶部夹有黄绿色白云质页岩。

20、故该层属于浅海海滨相较为动荡的环境下形成的。2含燧石条带白云岩(Dmt):岩性呈灰白色,中厚层状,细晶结构。主要由白云石、硅质等组成。燧石条带厚25厘米,相间1020厘米,较稳定的分布于白云岩中。厚度10余米,产状952。3中厚层状白云岩矿(Dmk):出露厚度10.2011.60米,岩性呈白灰色青灰色,细晶结构,中厚层状,主要由白云石组成,含极少方解石和硅质,为含矿层位。总体上呈细晶结构,其顶部渐变为中晶结构厚约1米。产状9523。矿层底板围岩为含燧石条带白云岩(Dmt);顶板围岩均为(Dms)底部之黄绿色白云质页岩,同时也为冶里组(O1Y)与亮甲山组(O1L)之分界,为连续沉积,此时海水加深

21、,主要为浅海环境而相对宁静条件下形成的。亮甲山组(O1L):自下而上为1薄层状白云岩夹黄绿色白云质页岩(Dms):该层出露厚度约20米。薄层状白云岩为黄褐色,细晶结构,主要成分为白云石,其次为方解石、硅质和泥质;黄绿色白云质页岩,泥晶结构,页理发育,主要由白云质和泥灰质组成。分布比较稳定。2木纹结构薄层状白云岩(Dmw):出露厚度约10米,岩石呈黄褐色,薄层状,细晶结构,主要由白云石组成,含硅质、铁质。岩层表面呈同心圆状晕圈,酷似树木年轮而得名。3薄层状白云岩(Dmb):出露厚度530米,岩石呈灰白色,薄层状,微晶结构。主要成份为白云石,其次为方解石。该层上部夹有数层2040厘米厚的灰岩,为本

22、区出露的最上部层位。根据亮甲山组(O1L)岩性特征分析,沉积环境属于海滨浅海相,早期海水较浅而动荡,之后海水略有加深且较稳定,故出现了灰岩沉积。(3)石炭系(C)因该地层不是本次工作的重点,所以只作一般性了解,其地质特征是自晚奥陶至早石炭世该区经长期上升风化剥蚀,未接受沉积,到了中石炭世才沉积了本溪组(C2)地层,该套地产底部常赋存有山西式铁矿及高铝耐火粘土、硬质耐火粘土,中上部为页岩、砂岩及砂砾岩层。根据其岩性特征反映出属于海路交替相沉积环境。(4)第四系(Q)主要为黄土,次为坡、洪积物。厚度130米不等,分布于山顶平坦处及沟谷、坡之低凹处。2、岩浆岩矿区内无火成岩出露,岩浆活动较弱。3、构

23、造矿区范围内构造简单,总体构造线方向为NNE至NE向,岩层产状平缓,微倾斜或近于水平产出。构造活动以升降(垂直)运动为主,无明显的褶皱构造行迹,就*地区宏观观察,整个地区的地层产出为西部岩层略向西倾,东部岩层略向东倾,组成一个宽缓的(似)背斜构造形态,它的形成是由于断裂构造所致。 断裂构造:区内发现的断裂构造规模均很小,对矿层的破坏作用不大,见一条断层F1断层,分布于1号剖面东侧50米处,长30米,断层面产状为23085,主要表现为平移性质,断距10米,将矿层错开。矿区无褶皱。(三)矿床特征矿区内分布的下奥陶统冶里组和亮甲山组地层,是一套碳酸岩系。其中的黄绿色页岩、木纹状白云岩等,都属于白云岩

24、类,仅因其层(页)理较薄,并含有泥质、硅质等成分而丢失去了“矿层”的价值。唯一有利用价值的是冶里组顶部、底部(中厚层状白云岩)层位。区内的白云岩矿(体)层呈层状产出,矿层与上下围岩呈整合接触关系,空间展布稳定,岩(矿)层产状近于水平,几乎沿等高线环绕展露。矿区矿体出露标高13401395米之间。1、矿体特征1矿区矿体出露于沟谷坡(底)壁约50余米,控制延长700余米,矿层厚度稳定,一块段为16.2016.80米;顶板围岩为黄灰色薄层状白云岩,底板围岩为薄层状(局部具木纹结构)白云岩。二块段为13.6-14.00米。顶板围岩为灰白色中厚层状含燧石条带状白云岩,底板围岩为薄层状白云岩与木纹结构白云

25、岩互层。矿层产状11023,外观颜色灰白至青灰色,矿层顶部有一层中细粒晶巨厚层砂糖状白云岩,厚度可达11.5米,分布较稳定。区内的F1断裂分布于10线之间,对矿层错动有影响,断距达10米。2、矿石特征1)矿石矿物成份 浅(黄)灰白色细(砂)晶白云岩矿石:主要成分为白云石,占岩石的95%左右,其它除少量泥质、铁质外还偶见石英及绿泥石,呈细(砂)晶结构,块状构造,巨厚层状。青灰灰色细晶状白云岩矿石:主要成分为白云石含量占95%以上,其次为少量的叶绿泥石、石英、泥质等矿物。细晶结构,块状构造,呈中厚层状。2)矿石化学成份特征、有益组分基本接近白云岩的理论化学成分,略有偏低;有害组分Fe、Al、K、N

26、a较低,Si略偏高。、白云岩中MgO的含量一般在20.2422.86%,工程总平均为21.57%;CaO的含量一般为22.2229.49%,工程总平均为27.07;SiO2含量一般0.377.32%,工程总平均2.02%;K2O+Na2O含量一般在0.230.42%,工程总平均为0.36%;R2O3含量一般0.652.00%,平均含量为0.87%。、根据化验分析对比,该区矿石中有益有害组分分布较均匀,含量较稳定,有害组分则赋存于基质胶结物中。3)矿石类型(1)矿石的自然类型:矿区内矿石的矿物组分及脉石矿物组分基本相同,且脉石矿物含量较少,因此矿石的自然类型根据其颜色、结构、构造主要分为以下两种

27、类型:、分布于上部的浅(黄)灰白色细(砂)晶白云岩矿石,粒径为0.250.1mm,白云石晶体中有60%的可见到解理,解理可达612条左右,其中10%以上的晶粒呈菱形解理。、下部青灰灰色细晶状白云岩矿石,粒径为0.250.1mm,粒度较均匀,半自形他形晶,晶体轮廓较清晰,晶体中解理发育不均匀,有30%的晶粒可见到解理,解理可达410条,也见到菱形解理。致密块状构造。(2)矿石的工业类型:白云岩按照工业用途主要划分为以下类型:、提取金属镁及镁化物:工业上采用电解法或高温合金法生产氧化镁或氢氧化镁,氧化镁是良好的耐火材料,而氢氧化镁用做生产一系列其它有用的镁化合物和用做塑料填料。而本次勘查工作主要是

28、征对白云岩矿冶炼金属镁的特征,以选冶试验为依据,结合冶镁用白云岩矿矿体的工业指标要求划分的优质白云岩,其化学组分和物化性质均满足生产金属镁的质量要求。、用做耐火材料:白云岩作为碱性耐火材料,主要用于炼钢的马丁炉、托马氏回转炉的炉衬,也可作为碱性平炉炉底和炉坡材料及冶炼过程中的补炉材料。在冶炼优质铁锰合金、硅铁合金时,白云岩常为专用的炉料。同时在炼钢造渣过程中,加入适量的轻烧白云石或生白云石,这是近年来一项新方法,以取代一部分生石灰,从而抑制炉衬中的MgO向渣中溶解。、熔剂用白云岩:白云岩作为炼铁和炼钢的熔剂,可起中和酸性炉渣的作用,提高炉渣的碱度、降低炉渣中FeO的活度,以减轻炉渣对炉衬的侵蚀

29、作用。、其他用途:白云岩在建材工业上常被用做内外墙涂料以及水泥、玻璃、陶瓷的配料;在化学工业上主要用于生产硫酸镁及轻质碳酸镁等化工原料:在农业上可以用做土壤酸度中和剂等。4)围岩及夹石矿区一块段顶板围岩为黄绿色白云质页岩,同时也为冶里组与亮甲山组之分界。该层出露厚度约25米,薄层状白云岩为黄灰色,细晶结构,主要成分为白云石,其次为方解石、硅质和泥质;黄绿色白云质页岩,泥晶结构,页理发育,主要由白云质和泥灰质组成,底板为含燧石条带白云岩。岩性呈灰白色,中厚层状,细晶结构。主要由白云石、硅质等组成。燧石条带厚2-5厘米,相间10-20厘米,较稳定的分布于白云岩中。厚度10米左右,产状952。二块段顶板围岩为一块段的底板围岩,底板为薄层状白云岩与木纹结构白云岩互

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