回顾 :浅析中国万吨级铜矿山生产现状
拥有自动智能化系统建设的万吨级铜矿山,通过流程自动化、智能化建设,不断的优化了岗位配置,稳定了工艺流程,新疆阿舍勒铜矿、铜矿峪矿等一批矿山,通过排水无人值守系统对水泵的自动控制实现减员增效,通过通风自动控制系统按需通风,实现降本降耗,选矿作业中通过智能化控制系统对故障自动诊断、分析完成对浮选回收率的提升。
矿山生产中作业指标直接影响到资源的综合利用效益。首先,回采率偏低、贫化率偏高,矿石回收量相对偏低,导致成本升高,在对成本进行控制的过程中势必会造成资源损失。其次,设备落后不仅造成生产效率低、物耗高、产能限制,并且影响选矿回收率,对矿山的经济效益影响非常大。
由于中国铜矿产资源匮乏导致万吨级铜矿山采选成本较国外要高(中国万吨级铜矿山完全成本平均在元/吨),并且社会责任大、历史包袱较重。中国万吨级铜矿山多数为隶属各大有色金属集团(自有冶炼厂),随着铜精矿含铜需求量逐步增加,面对自给率下降的局面,万吨级铜矿山目前均处于满负荷生产状态。
露天开采较坑采具有明显效率高、成本低的优势,但自然崩落法是能和露天开采相媲美的地下开采方法,同样具有露天开采优势(生产速度快,运营成本低、人工效率高)。中国万吨级铜矿山多数采用复杂的地下坑采,适合露天开采的矿床相对较少,其中,5个露天开采矿山,3个露天+地下开采矿山,10个地下开采矿山(1个自然崩落法)。其中,中条山集团铜矿峪矿是中国目前仅有的一个采用自然崩落法的矿山,生产规模达到700万吨/年,规模大、效率高、成本低(运营成本约是空场、充填法1/6-1/3,生产速度约是2-5倍),在不断的生产摸索中为中国在自然崩落法上积累了宝贵的经验,另外坑采中采用充填法采矿的企业成本较高,尤其是运距长较为偏远的铜矿山,企业采用空场法采矿的虽然相对方法较为简单,但是和自然崩落法同样存在贫化、损失率较高的情况;目前中国万吨级铜矿山在选矿工艺中,全部采用浮选工艺,只是在磨矿及选矿分级方面各家针对自身的资源不同做出有针对性的工艺处理。
设备的相对落后,将导致生产效率低,能耗高,通过不断升级改造,积极改善设备作业能力,实现提效降耗的硬件支撑。持续的精细化管理工作,也是提高整体工艺水平,实现人为环节降本增效的关键,如云铜集团对自有矿山实行按日、周、月经济技术指标控制、上报、统一分析,形成上下统一管理制度,创新精细化管理实现降本增效目的。
目前针对中国万吨级铜矿山资源综合利用率不足,生产工艺、装备落后导致的生产指标相对不高,应引进先进生产工艺,吸取高科技创新技术,提高精细化管理程度。
中国万吨级铜矿山生产完全成本平均在元/吨,新建矿山、品位低矿山及负担较重的老矿山完全成本较高约在38000元左右,较为稳定的老矿山及品位较好的矿山成本相对较低,约在31000元左右,顾金属价格波动会一定程度上影响中国铜矿山的生产稳定性。
中国万吨级铜矿山应积极整合周边小型铜资源,以增加区域内供应量稳定;有副产品支撑的铜矿山尽量提高伴生金属产品的产出冲抵主要金属铜的价格影响,高度关注市场变化,以应对金属价格波动对矿山生产稳定性造成的影响。乌奴格吐山铜矿在2016年铜价处于低位徘徊时,为了更好的保量保效益,改进选矿工艺将副产品钼精矿的回收率由30%提高70%,这一举措为公司保证了更好的效益点。
露采矿山中,大规模矿山的开采设备明显较大、效率高,15万铜金属产量规模的德兴铜矿拥有的200吨矿车,35方电铲较8万吨规模乌奴格吐山铜钼矿的100吨矿车,10方电铲更加大型化,再小的矿山则多以15-35吨矿车,4-6方电铲为主,坑采作业中铲运及凿岩等国际先进设备已经被中国万吨级铜矿山很好的吸纳并得到了广泛应用,主动改变了坑下作业环境,提高作业效率,部分大型矿山电铲及模块化凿岩设备已经完全取代了落后的柴油机设备。
中国继续深入发展再生铜产业十分可行和必要。去年以来,中国的再生铜产业不断进步:产业结构优化调整步伐持续推进,技术和装备水平不断提高,新技术形态应用更加广泛,再生铜企业的集聚效应逐渐显现。放眼未来,再生资源将成为铜供应的主力军。
中国万吨级铜矿山在低、残、尾矿综合利用中还存在很大的发展空间(中国在湿法炼铜方面仅占全球约0.067%)。针对中国主要以硫化矿为主的特点引进使用生物湿法冶金炼铜,对低、残、尾矿综合回收价值产品,有效的减少了价值金属流失,保证资源价值产品效益化。
受资源禀赋的限制,中国铜矿具有分布较为分散、品位低、采选难度大等特点,并且小型化居多,中大型矿山较少。全国共有铜矿区2,159处,分布在国内30个省区(截止2014年底,国土资源部矿产资源储量司统计)。按照2016年的统计数据,中国铜精矿含铜产量超过1万吨的铜矿仅有18个。本文将主要分析这些铜精矿含铜年产量超过1万吨的铜矿山(万吨级铜矿山)的生产经营现状、面临的主要问题,并提出一些针对性的建议。
中国18家万吨级铜矿山从地理分布上看,主要集中在西北(新疆、西藏、青海、内蒙古巴彦淖尔)、华东(江西、安徽、福建)、东北(黑龙江、内蒙古呼伦贝尔)、西南地区(川滇),分别拥有6个、5个、3个、3个万吨级以上铜矿山。
目前中国万吨级以上18个铜矿山出矿品位较低,平均出矿品位0.75%,品位2.3%,的仅有0.36%。超过1%的仅有3个矿山,其余的15个矿山品位均在1.0%以下,其中8个矿山不及世界铜矿山出矿品位0.6%-0.8%的平均值。铜金属资源量3163万吨,占全国查明铜资源量的32.6%,达600万吨,的21万吨铜资源量服务年限仅剩5年。铜资源状况将是储量较少铜矿山可持续发展的关键。
回收率方面,选矿平均回收率88%,由于原矿入选品高低、以及工艺技术差异化,导致选矿回收率差距较大,回收率的企业可达到95%,低的矿山仅为83.8%,目前大红山、铜矿峪、陆玖等矿山选矿回收率均达到90%以上。无论在选矿药剂的使用还是在设备的控制方面,是铜矿山企业争取效益化重要环节,云铜集团大红山铜矿、中条山集团铜矿峪矿在原矿入选品位相对较低的情况下,选矿回收率较其他矿山优势比较明显,原矿入选品位占优势但回收率较低矿山也在积极的调整选矿工艺。
中国万吨级铜矿山面对资源逐渐减少的现状,应保持忧患意识,再找再探铜资源,实行边采边找、攻关采矿创新的办法面对资源及深度上对矿山产量及效益的影响,尽可能大的掌握资源可持续性填补。尤其是自有冶炼厂的矿山开发新地区铜资源,加强铜资源储备。在宏观战略上,走出去推进境外铜资源基地建设,占据国际竞争的有利地位,拓展新的发展空间。
大规模的生产作业中,针对于矿山采矿的实际问题,加强开采方法改进,不断拓展各生产环节管理,降低采矿、运输等环节中废石的混入及矿石的损失。选矿作业中通过精细化管理提高回收率(包括分段监控磨矿浓度、细度;浮选浓度、PH值控制;药剂添加误差控制;尾矿浓度控制等方面)。
多金属矿中伴生金属综合回收在企业产值中占比较大。多金属铜矿山通过精细化管理,通过对选矿药剂的高效应用,对精矿的进一步分选并尽可能实现低成本的有效回收。同样是中条山集团主力矿山铜矿峪矿,在黄金入矿品位极低的情况下,实现年产黄金上百公斤,并有对铜冶炼渣继续回选的设备工艺;乌奴格吐山铜矿将副产品钼精矿的回收率由30%提高70%,这些举措均实现了价值产品资源的回收利用,提高企业效益。
中国万吨级铜矿山随着开采年限增长,资源量减少、开采深度增加、产能限制等方面的问题,正在向降本增效、探矿找矿、提高技术指标等方面提高,确保产量、效益双达标,并处于向更深部全面推进阶段,生产中面对诸多问题的挑战,正在高度关注市场变化、吸取高新采选技术的基础上,向数字智能化、高效率低成本化、低污染化方向发展,实现矿山在有限的服务期内保质保量保效益。通过分析中国万吨级铜矿山的生产经营现状、面临的主要问题,提出的一些针对性建议:
中国对铜的需求主要来自于电力、建筑、家用电器和交通运输等领域。伴随着中国工业化进程的加快和城镇化的推进,铜等有色金属矿产均不能满足工业发展的需要,铜产品的对外依存度不断增高,饱受国外垄断公司的制约。好在铜的性能决定了它可以百分百进行回收。再生铜可替代原生铜的供给,减缓供需矛盾,再生铜产量约占精炼铜产量的40%左右,让铜资源得到充分的循环利用。
面对铜资源的现状,多宝山铜矿、拉拉铜矿等一些露采矿山将面对矿脉的变化向坑采转变;坑采的矿山将继续加深作业范围,大红山、冬瓜山等采矿深度已经达到-1000M以上。2016年大红山铜矿新探明西矿段资源矿石储量5463.38万吨,铜金属量34.91万吨,出矿平均品位0.64%,实现延长服务年限24年。各大铜矿山都在不断的克服资源下降在更深处加大资源量的填补,保证矿山服务年限。
铜矿山生产技术指标是铜矿企业开发利用矿产资源效果、企业效益体现的主要指标。中国18个万吨级矿山回采率只有76.4%,98.89%。其中不足90%的矿山5个,大部分矿山回采率均达到95%以上,基本保证了矿山对资源的充分利用。贫化率方面差距较大,低的矿山不到1%,高的矿山在15%左右,贫化率较高矿山导致采出矿石的质量受损,增加了矿石处理成本,影响企业经济效益。乌奴格吐山铜钼矿、城门山铜矿、武山铜矿等除采矿设计方法不同导致的差异外,在采矿技术指标上均体现了较高的技术工艺。
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