承德超贫钒钛磁铁矿的剖析及铁精粉价格的预测

关于承德地区超贫钒钛磁铁矿的剖析及铁矿石价格的预测一、超贫磁铁矿的定义超贫磁铁矿尚无严格的定义，一般是指全铁品位低于现行规范需选铁矿石边界品位要求，矿石量规模较大，在当前技术经济条件下可以开发利用的含铁岩石的统称。

河北省颁布的《超贫磁铁矿勘查技术规程(暂行》，将边界品位低于2O%的铁矿石统称为超贫磁铁矿，而内蒙古自治区建议的超贫磁铁矿工业指标，含铁矿石边界品位(mFe)为6% 。

二、超贫磁铁矿的界定依据中国现行铁矿规范, 需选铁矿石分为两个亚类: 一类是矿石品位TFe > 50% , 因矿石含多种有用组分和有害杂质, 需要分离以后方可用于工业的一般富矿; 另一类是矿石品位TFe 50%～20% ,需通过选矿工艺使其人为富集成为富矿后才能利用的贫矿。

超贫磁铁矿则属于矿石品位TFe < 20% ,需通过选矿工艺使其人为富集成为富矿后才能利用的贫矿, 属于需选矿石亚类中的一种。

三、河北省超贫磁铁矿资源状况1.矿床成因类型河北省目前已发现和正在开发利用的超贫磁铁矿, 有3种主要成因类型。

（1）超基性岩型超贫磁铁矿。

主要分布在承德市、张家口市、秦皇岛市, 其矿体产于深成的基性- 超基性杂岩体中, 受河北省北部尚义- 赤城-平泉; 丰宁- 隆化; 上黄旗- 乌龙沟; 密云- 喜蜂口; 滦县- 青龙深大断裂或次级断裂构造的控制。

基性- 超基性杂岩体一般分布在深大断裂构造的两侧或其次级断裂构造带中。

该类基性- 超基性杂岩体中的超基性岩相, 当其所含的铁元素TFe接近20% , 并含有一定量的m Fe物质, 在当前经济技术条件下可以为工业利用的即为超基性岩型超贫磁铁矿。

该类型超贫磁铁矿是河北省超贫磁铁矿的主要成因类型, 其矿石自然类型主要为辉石岩型、角闪岩型、辉石角闪岩型、角闪辉石岩型、透辉岩型, 矿物成分主要为辉石、角闪石、橄榄石(少量) 等暗色矿物, 其次为斜长石、磁铁矿、磷灰石等。

其化学成分: SiO2 30%～42%、CaO 10%～23%、MgO 8% ～12%、V2O5 0112% ～0114%、TiO2 019%～213%、S 01017%～1115%、P 0104%～1115%、TFe 12% ～18%、m Fe 5% ～10%。

该类型矿床成矿母岩规模一般较大, 矿床规模亦较大。

其所含的V, Ti, P等元素可综合利用。

(2) 基性岩型超贫磁铁矿。

主要分布在承德市承德县、滦平县一带的基性杂岩体中, 在石家庄市元氏- 赞皇一带亦有零星分布,其成矿母岩为辉长岩和苏长岩, 主要矿物为基性斜长石, 次要矿物为普通辉石、紫苏辉石、角闪石, 副矿物为磁铁矿、钛铁矿、金红石和刚玉等。

在该类岩石中, 岩浆分异作用较好的成为传统的钒钛磁铁矿矿床, 典型的有承德市大庙钒钛磁铁矿矿床、承德县黑山钒钛磁铁矿矿床和赞皇县北水峪钒钛磁铁矿矿床; 分异作用较差的呈磁铁矿单晶或矿物集合体分散在岩体的某个岩相中, 形成超贫磁铁矿体,即所谓基性岩型超贫磁铁矿。

它分布于承德市的基性岩型超贫磁铁矿, 其成因及产出时空特征与超基性岩型超贫磁铁矿基本相同。

该类型超贫磁铁矿, 矿石品位TFe12%～20%、m Fe 5%～12%。

(3) 沉积变质岩型超贫磁铁矿。

广泛分布在太行山地区和燕山地区古老的变质岩系地层中, 目前已发现和已开发利用的有张家的崇礼县, 保定的涞源县、阜平县, 石家庄的灵寿县、行唐县、平山县、赞皇县, 邢台的临城县和邢台县。

张家口的崇礼县沉积变质岩型超贫磁铁矿, 赋存在太古界桑干群涧河沟组变质岩系地层中, 岩性主要为斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩。

矿体一般呈似层状、大的扁豆体状和透镜体状, 沿走向和倾向延伸数百米甚至上千米, 矿体厚度15～50m。

受地形和构造的影响, 矿床资源储量一般在1 000万t以下。

有用元素含量TFe 20%以下, m Fe 6%～12% , S, P含量较低, 不伴生可被综合利用的其它有益元素。

2．资源储量河北省超贫磁铁矿资源丰富, 目前已发现和正在开发的超贫磁铁矿预测资源量为100亿t以上。

其中, 承德约50亿t, 张家口10亿t, 秦皇岛市2亿t, 太行山地区约10亿～30亿t。

3.河北省超贫磁铁矿开发利用现状3.1 超贫磁铁矿采选历史河北省超贫磁铁矿的开发利用始于1999 年,承德京城矿业集团有限公司在承德市宽城满族自治县孤山子一带对基性- 超基性岩杂岩体中的含铁超基性岩进行开发, 通过磁法选矿工艺, 回收岩体中磁性铁组分, 选出的铁精矿品位TFe 65%左右, 选矿比8 ～10。

由于该类含铁岩石易采、易碎、易磨、易选, 采选生产成本较低, 取得了较好的经济效益。

随后, 一些大的矿业公司相继在宽城孤山子一带投资勘查、建立选矿厂, 开发利用超贫磁铁矿。

与此同时张家口的一些私营企业也相继投资开发崇礼县的河阳沟一带、赤城的于家沟一带的超基性岩型超贫磁铁矿。

尤其最近十年, 随着中国钢铁工业快速发展对铁矿产品需求量的急剧增加,铁矿产品价格的大幅度上涨, 河北省迅速形成了超贫磁铁矿开发热潮。

在宽城孤山子一带、滦平县哈叭沁- 铁马沟一带、承德县罗锅子沟- 高寺台一带、隆化县大乌苏沟、平泉县娘娘庙、丰宁县招兵沟、赤城县于家沟、崇礼县河阳沟、石家庄元氏县黑水河、赞皇县北水峪一带、秦皇岛抚宁县大新寨- 猩猩峪一带, 多家民营矿山企业纷纷投巨资对各类型的超贫磁铁矿进行勘查、开发和利用。

3.2 超贫磁铁矿的开采方式目前已生产的各种成因类型的超贫磁铁矿山全部为露天开采,而且全部为山坡露天开采。

开采深度一般未超过50m, 少数建矿较早、开采强度较大的基性- 超基性岩型超贫磁铁矿矿山开采的最大深度达到了50m-100m以上。

沉积变质型超贫磁铁矿床的开采深度, 受含矿层位的厚度、产状、风化深度及其它开采技术条件的制约, 开采深度一般未超过30m。

正规设计开采的超贫磁铁矿生产矿山, 其露天采场的结构要素包括: 阶段高度一般为10m, 最大为30m; 设计开采最低标高以开采范围内最低侵蚀基准面为限; 最终坡面角一般小于70°; 最终边坡角一般小于50°, 个别达60°; 安全平台宽度一般为3～5m,最大为10m。

3.3 超贫磁铁矿选矿(1) 选矿技术条件及选矿技术指标超贫磁铁矿选矿全部采用磁法选矿方法。

由于其含有较低的磁性矿物(m Fe在8%左右) , 要求其较传统的磁铁矿有较高的选矿回收率。

不同成因类型的超贫磁铁矿其选矿技术条件不同, 根据矿石性质、磁铁矿物结晶粒度及其与脉石矿物的结构形式, 选择不同的磨矿粒度指标。

基性、超基性岩型超贫磁铁矿, 磁铁矿物一般结晶粒度较小, 要求磨矿粒度较细, 其磨矿粒度一般- 200目为70% ～80%, 铁精矿品位可选至TFe 65% , 磁性铁选矿回收率可达80%以上。

沉积变质型超贫磁铁矿磁铁矿物一般结晶粒度较大, 其磨矿粒度一般- 200 目为60% ～70% , 铁精矿品位可达TFe 65%以上, 磁性铁选矿回收率可达85%以上。

(2) 选矿工艺流程选矿工艺流程为: 原矿破碎→磨矿→磁选; 选矿流程为: 宽城孤山子一带、滦平哈叭沁- 铁马沟一带、隆化大乌苏沟一带基性、超基性岩型超贫磁铁矿多采用两段破碎、两段磨矿、三段或四段磁选工艺。

赤城- 崇礼一带、抚宁大新寨一带超基性岩型超贫磁铁矿多采用两段破碎、两段磨矿、两段或三段磁选工艺。

太行山地区的沉积变质岩型超贫磁铁矿一般采用一段破碎、一段干磁选、一段磨矿、两段湿式磁选工艺。

其选出的精矿品位均可达TFe 65%左右。

3.4 矿山建设规模和技术装备(1) 矿山建设规模基性、超基性岩型超贫磁铁矿由于其产地规模一般较大, 矿山建设规模亦较大。

采选生产能力多在100万t/年以上, 少数在50万t/年左右。

河北省已建和在建的超贫磁铁矿山, 生产规模最大的为承德远通矿业有限公司滦平小营铁矿, 其采选生产能力为450万t/年。

沉积变质型超贫磁铁矿由于其产地规模一般较小,相应其矿山建设规模亦较小, 采选生产能力一般在50万t/年以下。

基本原理都是将原矿用破碎机破碎，然后利用球磨机进一步磨碎，然后进入全自动淘洗磁选机进行湿选。

部分企业配备了干选机，在将原矿石加入球磨机之前会进行干选，将矿石中含有的废石甩掉，从而提高入磨的原矿品位，进而提高磁选机的工作效率。

都是以球磨机和磁选机配套的系统为主。

部分选钛的企业会在磁选机之后添加选钛的溜槽重选设备，大型的球磨机单台可处理100万吨以上的原矿石量。

根据我们调研，一个年产100万吨铁精粉的大型选厂的总体投资在7-8亿左右，如果新建尾矿库的话成本更高。

图1：大型球磨机超贫磁铁矿的矿山建设规模取决于其所占有的资源储量。

由于其开采技术条件较好、矿石含铁品位较低, 更适合于较大规模的生产。

(2) 采、装、运技术装备超贫磁铁矿山一般占有较大的矿产地, 占有几千至上亿吨的资源储量, 矿山建设规模多在100万～500万t/年, 多采用较大型的采、装、运输设备生产, 机械化程度较高。

尤其是承德、张家口地区, 近两年建成和在建的超贫磁铁矿山, 其技术装备接近国内大型露天矿山的水平。

多数矿山采用2 ～4m3 的挖掘机铲装,20～40 t吨位自卸汽车运输, 有的采用了胶带运矿和排岩, 在河北省各类型露天矿山运输系统中占领先地位。

一些建设规模较小的矿山, 其技术装备水平相对较低,但也基本上实现了机械化铲装和汽车运输。

3.5 超贫磁铁矿开发利用的环保措施河北省正规建设的超贫磁铁矿生产矿山, 均建有正规设计的尾矿库, 采取了比较正规的尾矿排放措施。

部分生产规模较小的矿山尾矿库建设和排尾管理不太规范。

大部分矿山都比较重视尾矿排放系统建设, 认识到安全排尾和保护环境是超贫磁铁矿可持续生产和发展的一个重要因素。

部分生产规模较大的矿山对闭库尾矿库进行覆土造田和覆土绿化, 有效地保护了环境和控制了人为地质灾害的发生。

超贫磁铁矿的大面积开采破坏山体植被。

目前各超贫磁铁矿生产矿山均未采取有效的治理措施。

随着开采强度的逐年增大和开采水平的逐年下降,采场边坡及露天境界底的覆土植树种草问题将会越显突出。

近年来, 太行山地区无序开采沉积变质岩型超贫磁铁矿夹层, 造成了山体植被的大面积破坏, 干选尾砂堆积山间河道, 给当地生态环境和地质环境造成了严重的伤害。

四、成本的剖析我们选取承德天宝集团的主力矿天宝矿8月份的生产数据作为标的进行解剖麻雀式的讨论。

承德地区的标准的超贫钒钛磁铁矿企业一般都包括以下几个部分：采矿场、选矿厂、尾矿库三部分。

采矿场将原矿石开采出来后，运输到选厂，然后用球磨机磨碎、磁选机洗选成为可以销售给钢厂直接进高炉的品位在65%以上的铁精粉，这中间要涉及到三部分成本。