淺析我國鐵礦石開采與質量管理

許世偉

（通化鋼鐵集團大栗子礦業有限責任公司，吉林 白山 134602）

1 我國鐵礦石概述

鐵是世界上發現最早，利用最廣，用量最多的金屬，其消耗量約占金屬總消耗量的95%左右。鐵礦石主要用于鋼鐵工業，冶煉含碳量不同的生鐵和鋼，鐵礦石還用于作合成氨的催化劑，天然礦物顏料、飼料添加劑和名貴藥石等，但用量很少。隨著我國鋼鐵生產的不斷加大，對鐵礦石數量的需求也在不斷增加，但是由于自然以及社會環境多方面的影響，對鐵礦石質量產生了很大的影響，進而影響了采礦企業的生產。因此，采礦企業要在開采鐵礦石的同時進行質量檢測管理。

2 鐵礦石的質量管理

2.1 采礦

對于地下采場的鐵礦石質量管理，總的要求是實行按品級、類型分采、分裝、分選，注意工業礦石掃清出凈。同時要注意出礦極限品位，其數值約介于邊界品位與尾礦品位之間，并盡可能在出礦時減小礦石的貧化。對于露天采場的鐵礦石質量管理，要注意分穿、分爆、分鏟、分運、分級破碎儲存，并加強皮帶選揀廢石等，保證提高鐵礦石質量。

2.1.1 礦石采樣原則

①原則上應沿礦體厚度方向（即鐵礦石物質成分變化最大的方向）采集樣品；②若礦床由不同類型的若干個礦體組成，則應按不同礦體、不同類型鐵礦石和礦脈（包括不同風化程度的礦石）分別采樣，即盡量按照可區分出的不同種類礦石分別采集樣品；③在一般情況下，同種類型的礦石化學全分析樣品只需采集1-2個。

2.1.2 鐵礦石的開采技術要求

一般來說，必須有工業價值的礦床，然后才能考慮開采問題。因為我國富鐵礦石不多，品位越高，質量越好，我國的工業品位定在大于45%，含磷越低，鐵礦石的冶煉和分選的成本越低，是冶煉廠青睞的，價格越較高。

2.1.3 開采設備分兩種

①露天開采:這種開采法成本低，利潤高，主要是利用挖崛機，裝載機，汽車，風鉆機，炸藥等；②地下開采:這種開采法成本較高，還需要坑道支架和通風設備，鋪設礦山軌道，利用專門設備小火車運到地表。

如果是向冶煉廠提供礦石，聯系到火車車皮就可以，如果是提供半成品，還需要一套設備，最小型的也要100多萬元，把礦石磨細，進行初步分選（需要大量的水，要求含鐵量在90%以上），然后提供給冶煉廠。

2.1.4 采礦方法及其分類

①空場采礦法:這類方法用于開采圍巖和礦石都很穩固的礦床，地壓管理是用采區中所留下的礦柱支撐和維護采空區。在回采過程中隨礦石被采出后所形成的采空區不立即進行處理（充填或崩落）而空放著，這是本類方法的基本特征。屬于這類采礦方法的主要有全面法、房柱法、分段法、階段礦房法。②留礦法:這類采礦方法是用在開采圍巖穩固而礦石很穩固的礦床，采場地壓管理是用采區中所留的房間礦柱和隨回采而爆破下來的礦石，暫時留在采場（留下2/3）支撐圍巖和工作臺，待整個采場采完后再集中放礦，這是留礦法的基本特征。屬于這類采礦方法的有淺孔留礦法、深孔留礦法。③充填采礦法:這類方法是用在開采礦石比較穩固而圍巖不夠穩固的礦床。采場地壓管理是在礦石回采期間必須用充填法的基本特征。

支柱充填法亦屬此類，根據充填料的特性本類方法可分為干式充填法，水砂充填法，膠結充填采礦法。④崩落采礦法:這類方法是用在開采圍巖和礦石由不夠穩固到中等穩固的礦床。崩落法的地壓管理是隨崩落礦石同時（或稍滯后）而圍巖自動崩落或人工崩落充滿采空區。

屬于這類方法的主要有分層崩落法、分段崩落法、階段崩落法。

2.2 配礦——礦石質量均衡

采礦及運輸過程中，有計劃有目的地按比例搭配不同品級的礦石，使之混合均勻，然后送往礦石加工部分的工作，稱為配礦。其意義在于:①保證選礦或冶煉礦石質量均衡，有助于提高選、冶工作效率及效果；②有計劃地搭配部分貧礦石，使之達到工業經濟利用標準，有助于充分利用礦產資源；③提高部分貧礦石的質量等級，利于增加經濟收入，降低成本。

配礦的原則是:兩種礦石的品級及特性相差懸殊時不能搭配，否則會給選冶部門造成技術上的困難；不同自然類型的礦石不能搭配；兩種粒度規格相差過大的礦石不能搭配；耐火材料及某些應用其物理性質的礦產一般不能配礦。原礦石破碎以前的配礦和商品礦石的配礦，都要經過一次配礦或多次配礦兩個步驟。

2.3 選礦——提高礦石質量

選礦工藝過程主要由3個作業階段構成:①選前礦物原料的準備作業，包括粉碎(破碎和磨碎)、篩分、分級和洗礦:②選別作業，包括霞選、浮選、電選、揀選和化學選；③選后產品的處理，包括精礦、中礦、尾礦的脫水、尾礦堆置和廢水處理。

合理的選礦工藝要求選礦技術先進和工藝流程合理可靠。同時，對于節省經營費用，提高勞動生產率和提高選別指標，充分回收和綜合利用礦產資源。保護環境都具有重大意義。

3 鐵礦石的質量檢測

3.1 鐵礦石檢驗的理論基礎

鐵礦石檢驗的理論基礎包括數理統計、誤差理論統計、方差分析等。

3.2 鐵礦石分析方法

滴定和重量試驗、吸光光度法、原子吸收光譜法、發射光譜法、lCP光譜法、X射線熒光光譜法等。

3.3 鐵礦石取樣方法

①鐵精粉的取樣:

a.大堆取樣，在鐵精粉堆上，用網格分布法，使用1.5m長的取樣器釬插取樣，根據鐵精粉堆的大小取8-16個點位，每個取樣點間距不大于1m。如果鐵精粉堆過大，可將大堆分為多個部分，對每部分進行分別取樣，分多個樣品進行分析，也可混勻后縮分為1個樣品，縮分后，保留2kg左右樣品。

b.車廂取樣，使用1m長的取樣器垂直插取樣品，在車廂鐵精粉表面橫向和豎向劃網格，在網格交叉處取樣，混勻后，縮分，保留樣品2kg左右。

自動取樣機取樣:每班目前取樣三次，兩次監控樣，一次班樣，監控樣可全部取回，除分析的樣品外，全部保留，與班樣的樣品混勻，縮分，保留1kg左右，烘干，制成-160～-200目樣品。

②原礦取樣:堆樣在原礦樣堆上采用網格法取樣，在交接點用鐵锨取樣，混合后，縮分，保留5kg左右樣品。

皮帶取樣:每小時在皮帶截取一定量的原礦樣品，每次樣品量要大致相等，8小時混勻，縮分，至3-5kg送化驗室。

③拋尾取樣

a.自動取樣機取樣:自動取樣機擬訂半小時取一次樣品，每班取一次拋尾，將自動取樣機所取的樣品進行縮分，保留5kg左右，用小桶裝回化驗室。

b.按拋尾堆的情況，在堆的頂部，半部和下部人工取樣。

c.采用網格片分別取一不定的樣品量，進行混勻、縮分、保留5kg左右，用小桶拿回化驗室。

3.4 鐵礦石樣品的制樣方法

物理試驗用試樣取樣方法:水分檢測、粒度測定、轉鼓指數的檢測、抗壓強度的測定、還原率與還原速率的檢測、自由膨脹指數檢測。

3.5 鐵礦石化學分析

分析化學通則與樣品預處理、分析試樣中濕存水及化合水測定、全鐵含量的檢測、鐵礦石中有害及有益雜質元素的檢測、鐵礦石其他常見項目的檢測。

4 結語

鐵礦石的質量關系到采礦企業的經濟效益，因此要掌握鐵礦石資源分布情況，做好采礦、配礦、選礦工作，對開采的鐵礦石進行鐵礦質量檢測以及質量狀況的綜合統計與分析，進行有效的質量管理，保證生產中所用的鐵礦石質量，有利于采礦企業生產處于受控狀態下高效的運行。

[1]李鳳貴，張西春.鐵礦石檢驗技術基本信息[J].中國標準出版社，2005年.

[2]彭甲平.鐵礦石質量評價[J].湖南冶金，2000年03期