堰塘硫铁矿开发利用的经济意义

云南国土资源职业学院毕业论文（设计）论文提要硫铁矿是重要的化工矿产，是制造硫酸和炼制硫磺的矿物原料。随着生产技术的提高，硫铁矿矿石烧渣将会成为炼铁的原料之一。硫铁矿矿物常伴有稀有分散元素，同时也是贵金属的重要载体矿物。我国是硫铁矿生产、消费大国。但我国硫资源分布不合理，石油工业副产品硫、有色金属工业和煤炭工业回收硫所占比率偏低，而所需硫酸主要由硫铁矿资源加工制成，而探采的硫铁矿以中低品位为主，生产加工成本高，硫不能完全满足化肥、化工工业的需求。近年来，随着我国工业经济的发展，各行业对硫酸的需求量也在不断增长。我国是一个农业大国，对磷复肥的需求量越来越大，硫酸作为磷复肥生产的基本原料，其需求量将会明显增长。因此硫铁矿具有重要的经济意义。镇雄县堰塘硫铁矿开采利用已近50年的历史，一直以民间及乡镇企业小规模开采和土法炼硫为主。因交通、选冶技术等条件的限制，至今未得到大规模开发利用。关键词：硫铁矿；生产技术；经济意义；镇雄县堰塘云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第1页共14页堰塘硫铁矿开发利用的经济意义1前言1．1位置及交通镇雄县堰塘硫铁矿位于镇雄县城约80°方向，座落于镇雄县母享镇管辖范内矿区范围地理坐标东经105°09´37—105°12´01，北纬27°36´00—27°37´3面积8.8637平方千米。矿区距镇雄县城直线距离37千米，有乡村公路通至矿区，里程约76千米；东边与贵州省毕节市赫章县燕子口乡毗邻，也有乡村公路相通，里程约70千米，交通较为方便（见图1-1）。图1-1镇雄县堰塘硫铁矿区交通位置图云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第2页共14页1．2自然地理与经济概况镇雄县堰塘硫铁矿区地处云南高原与贵州高原过渡地带，区内地形四周高，中部低，水系发育，母享河从矿区南东侧穿过，系区内主干水系。矿区内山脉谷地分布与地质构造基本一致，最高点为矿区北西侧保木寨后山梁子，海拔1737.8米，最低为矿区南东侧母享河河谷，海拔约1090米，相对高差近640米。矿区属亚热带低纬度高原性季风气候，区内总体气温偏低，年平均气温14.5℃，最低-7.5℃，最高31.5℃。降雨量充沛，年降雨量689～1331毫米，雨季多集中在每年的4～9月，11月至次年3月为霜冻期。区内平坝地带村庄星落棋布，人口稠密，主要为汉族。区内经济条件总体较差，粮食作物以玉米为主，其次为稻谷、土豆等，粮食不能自给；经济作物主要有烟草及油菜等。人多地少，劳务输出是当地的主要经济收入。上世纪90年代，堰塘乡一带土法炼硫达到空前规模，炼硫土炉遍布母享河两岸，对当地经济发展起到一定作用。但随着时间的推移，大量的废碴倾倒入河中造成环境污染；含SO2的废气排入空中，形成的酸雨已成为当地一大公害。现政府已强制取缔土法炼硫磺。堰塘地区电力资源丰富，农村电网已覆盖各个自然村，也能满足矿山用电需要。云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第3页共14页2矿区地质2.1地层矿区出露地层由老到新依次出露有二迭系下统茅口组、上统峨眉山玄武岩组、龙潭组和长兴组，三迭系下统卡以头加飞仙关组和第四系，见图2-2。地层由老到新叙述如下：二迭系二迭系下统茅口组（P1m）：主要出露于矿区边缘及外围地区。该组地层为一套海相碳酸盐沉积，岩性主要为灰色灰岩、硅质岩夹燧石条带及结核。二迭系上统峨眉山玄武岩组（P2β）：主要出露于则底向斜两翼，主要由浅灰色、灰白色火山碎屑岩组成，普遍次生高岭土化。与茅口组假整合接触。云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第4页共14页二迭系上统龙潭组（P2l）：主要出露于则底向斜两翼。由细砂岩、粉砂岩、泥岩、粘土岩及菱铁岩和煤系层相互组成。二迭系上统长兴组（P2c）：出露于区内则底向斜两翼的山麓。岩性主要为海相泥灰岩夹泥岩、粉砂质泥岩。可分为上下两部分，上部为灰色厚层状灰岩与深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩；下部为灰色、浅灰色泥灰岩夹瘤状、似层状灰岩，底部夹钙质泥岩及粉砂质泥岩。与下伏地层为整合接触。三迭系三迭系下统飞仙关组与卡以头组（T1f+k）：出露于矿区向斜两翼山麓。岩性主要以岩屑粉砂岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩组成，夹鲕状灰岩及灰岩薄层。第四系（Q）主要分布于区内缓坡及河流沟谷两侧，为残坡积、冲洪积层，成份多为二迭系、三迭系地层风化产物。2.2构造矿区总体构造线方向与区域构造线基本一致，呈北东向展布，区内次级褶皱和次级断裂不发育。褶皱构造母享向斜为矿区主体构造，向斜轴线为北东约30度方向，向北东侧伏。堰塘矿区即位于该向斜北东扬起端。向斜轴部由三迭系下统飞仙关组与卡以头组构成，两翼由下二迭统和上二迭统地层组成，南东翼倾向290～350°，倾角15～27°，北西翼地层倾向105～175°，倾角14～27°，两翼倾角总体表现平缓，地层产状对称。在牛家湾附近向斜翘起，岩层内倾转折圈闭，总体为一宽缓对称向斜。矿区内向斜南东翼地层具舒缓波状，其变化不大，具更次级小褶皱之特征。断裂构造区内断层构造主要有两条，均为近南北向断层，其中F1断层位于矿区东侧，走向略偏北西，倾向西，倾角60°，对区内东部硫铁矿体的边界起着控制作用。F2断层纵贯全区，北部走向略偏北西，中部向东微突出，南部走向偏南西。据野外实地调查，该断层对区内硫铁矿体的完整性具有破坏作用，从附近地层出露情况看，断云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第5页共14页层为东倾的正断层，走向北东30度，倾角56°～78°。2.3矿石类型本区硫铁矿含矿岩系为上二迭统峨眉山玄武岩组底部的火山碎屑岩，矿体呈层状产出。矿层严格受玄武岩的延伸、厚度控制，硫铁矿矿床与玄武岩的喷发具明显的成因关系。矿石矿物主要呈自形、半自形密集星散状、浸染状或镶嵌状、聚晶团块状，少量它形条带状产出的黄铁矿；脉石矿物为火山碎屑物质及其次生产物，主要为高岭石、石英、火山晶屑及玻屑；少量锐钛矿、金红石；微量毒砂、锆石等矿物。因此从矿石矿物成因、矿石物质组成成分来看，矿床工业类型为火山岩碎屑沉积型硫铁矿床。根据矿物组构、构造、矿物共生组合及生成地质条件等特征，自上而下可将矿石自然类型可分为：稠密浸染状硫铁矿矿石、花斑状硫铁矿矿石、星散状硫铁矿矿石三类。3开发利用方案3.1选矿条件根据硫铁矿的矿石自然类型，可采用重选和浮选两种选矿方法。原矿含黄铁矿矿物40%左右，嵌布粒度一般为0.4~0.02毫米，最大为4.08毫米，脉石矿物以高岭土为主，含量56.90%，此外还含有少量锐钛矿、石英、长石和方解石等。黄铁矿与脉石矿物比重差较大，符合重选选矿条件。矿石中的有用矿物以黄铁矿为主，脉石矿物是高岭土，利用矿物自然可浮选之差异进行浮选试验。虽然浮选选矿率高于重选选矿率，但由于经济技术条件限制，浮选污染大、成本高。经对比本区硫铁矿目前符合重选条件。重选试验云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第6页共14页重选试验是根据矿粒间由于密度的差异，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程。其主要目的是按密度来分选矿粒。[1]按密度分选作业，其试验方法如下：原矿破碎，先将矿石在破碎机破碎后，再进入球磨磨矿。然后通过一段磨矿、二段磨矿，分级分别进行重选，重选工艺流程见图3-1。图3-1硫铁矿重选工艺流程3.2开拓方式及方法矿体赋存于二迭系茅口组灰岩与峨眉山玄武岩组底部之间的平行不整合面上，因而矿体在走向和倾向上均具稳定延伸，矿体呈层状、似层状顺层产出，产出状态与围岩一致。矿体倾角较缓，一般10～25度。因此区内硫铁矿矿床的，开采方式以斜井为主，仅局部地段可露采。开拓方式：采用斜井开拓。开采方法：空场法和充填法原矿破碎一段磨矿分级精矿Ⅰ中矿尾矿Ⅰ二段磨矿分级精矿Ⅱ尾矿云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第7页共14页4矿床开发经济意义4.1资源现状及市场供求形势(1)产品用途硫铁矿主要的用途是生产硫酸和硫磺。中国约有70%以上的硫用于硫酸生产。硫酸主要用于生产化学肥料外，如：硫酸、过磷酸钙等，还用于制作苯酚、硫酸钾等90多种化工产品；轻工系统的自行车、皮革行业；纺织系统的粘胶、纤维、维尼纶等产品；也是冶金系统的钢材酸洗、氟盐生产；石油系统的原油加工、石油催化剂、添加剂以及医药、造纸、玻璃等工业部门的重要原料，也用作面粉、淀粉、制糖等的漂白剂。[2](2)资源现状我国拥有丰富的硫铁矿资源，截止到2005年底，硫铁矿查明保有资源储量53.82亿吨，其中基础储量19.03亿吨，资源量34.79亿吨，基础储量中储量为9.32亿吨。全部资源储量折纯硫9.30亿吨，主要分布在四川、云南、贵州、安徽、内蒙、广东、山东、江西、陕西、吉林、甘肃、青海等地。云南省硫铁矿保有矿石储量4.4亿吨，居全国第5位。产地22处，主要分布在滇东和滇东北地区，资源远景近14亿吨。(3)市场供求形势云南省硫铁矿资源虽然较丰富，但贫矿多，富矿少，且分布在经济、交通不发达的边远山区，开采利用困难。省内自给率较低，前两年经济高速发展时期，供不应求。但自2008年6月以来，受全球经济金融危机的影响，各类矿产资源产销情况出现不同程度的委缩与低迷。由于硫铁矿产品主要用于化工产品，尤其是我国近年来对农业的高度重视，化肥用项消耗量不断增加，因此，但单从硫铁矿价格情况来看，2008年2—10月，省内硫铁矿离厂价较为稳定，基本保持在600—800元/吨(w(s)38%)左右。随着今后经济情况的好转硫铁矿的价格将会回升。云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第8页共14页4.2供水、供电、交通运输、原材料及燃料供应区内水资源较为丰富，流经矿区南东侧的母享河为常年河流，生活及生产用水可取当地地下水。矿山虽地处边远山区，但滇东北地区电力资源丰富，有110kv高压输电线经过矿区南西侧，完全能满足矿山的生产和生活用电。有乡镇公路穿过矿区，交通较为方便。矿区生产、生活及建设所需原料及建筑材料，均可取自镇雄县城。矿区处于产煤地区，燃料供应较为便宜。4.3矿山生产规模、服务年限及产品方案该矿山保有资源储量332+333类736.47万吨，其中332类189.10万吨，333类547.37万吨预测的资源量334？类979.50万吨，可以满足中型规模矿山开采生产。若预计矿山生产能力为年开采矿石量15万吨。则矿山服务年限可依照以下公式来计算：可采矿石量Q=控制内蕴经济资源储量×K332+推断的内蕴经济资源储量×K333式中：Q—可采矿石量控制的内蕴经济资源储量=332推断的内蕴经济资源储量=333K332—可采资源储量系数0.75K333—可采资源储量系数0.60则可采矿石量Q=189.10×0.75+547.37×0.60=470.25（万吨）矿山服务年限：T=Q÷A÷K式中：T—矿山服务年限Q—可采矿石储量A—年生产能力15万吨若备采系数（K）取值1.2，则T=470.25÷15÷1.2=26.1（年）也就是说，若矿山设计采、选能力为年处理矿石量15万吨，其服务年限为26.1云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第9页共14页年。矿区内矿石为易选硫铁矿，若按硫精矿为矿山最终产品，在省内及周边地区有较好的销渠道。4.4矿山技术经济指标及经济评价（1）圈定指标332可采矿石储量Q=189.10×0.75=141.83（万吨）332原矿平均品位TS20.97%332矿山可采年限=141.83÷15÷1.2=7.9（年）333可采矿石储量Q=547.37×0.60=328.42（万吨）333原矿平均品位TS18.32%333矿山可采年限=328.42÷15÷1.2=18.2（年）（2）拟定指标ρ—采矿贫化率7%，ε—采矿回采率75%。η—硫精矿回收率80%p—硫精矿价格600元/吨（3）生产成本指标c—采矿成本50元/吨、c—选矿加工成本150元/吨；c—经营性成本10元/吨（4）缴纳税、费增值税为销售额的13%城建税为流转税(增值税)的3%教育附加费为流转税(增值税)的3%资源税1.4元/矿石吨资源补偿费为销售收入的2%工商管理费为销售收入的1%（5）年产品及产值云南国土资源职业学院毕业论文（设计）第10页共14页年产精矿量=年生产规模×采矿