高原谷—布列颠哥伦比亚省的世界级铜矿山.pdf

w * l 矿 山介绍 高原谷一布列颠哥伦比亚省 的世 界级铜 矿 山 A lan K ennedy 高原 谷 Hi g h l a n d Va l l e y 铜 矿，位 于加 拿大不列颠哥伦 比亚省 的 中南 部 的L 。 一 g a n 湖镇 附近 ，是 世界上最 大 的 铜 矿 山 之 一 ，选矿厂处理能力为世 界第二位 。由于品 位较低 ，故铜金 属产 量居 第五 位。 高原谷 铜矿 目前 开采 量 为2 7 ． 5 万t ／ d ， 其 中矿石 为 1 3 ． 3 万t ／ d ，剥采 比 目前 为 1 1 。 许 多年 前 ，就 已发现 山谷里 的铜 矿，且 有许多区段矿藏被开采。伯 利 恒 B e t h l e h e m锕业公司是第一个谷内的铜生产者， 于1 9 6 3 年该矿开始开采北部边缘 的 一 个 矿 体 。 山谷矿床和 洛奈 克 斯 L o r n e x 矿 床 二者是 高原谷铜 矿的最大的矿体 。洛奈克斯 矿 体 1 9 6 4 年发现 ，不久 又在 北边几公里处发 现 了 山谷矿体 。洛 奈克斯采 矿公 司于 1 9 7 2 年 开始生产，山谷矿体在1 9 8 3 年才开始生产。 1 9 8 6 年7 月 1 日，洛奈克斯采矿公司和科 明科 公司台股组成 了高原谷 铜矿，这个 台伙 组织集 中了两 个公司最好 的资产一大而高效 的 洛奈克斯选 矿厂和科 明科 山谷矿体 。 1 9 8 8 年 ，海芒 特 Hi g h mo n t 采 矿 公 司加 入了这个台伙组织 ，这样 ，高原谷铜矿 扩 大生产 并使 先前 关 闭的海芒特选 厂开始生 产 。 到 1 9 9 0 年 1 月 ，探明 总的矿晤 储 量 为 7 ． 7 6 5 亿t ，含铜O ． 4 1 ， 含 钼0 ． 0 0 7 ，而 该储 量数据 中，大部分是在山谷矿体 ，且含 铜 品位也 比洛奈克 斯矿体高。铝 的含量 则刚 好 相反 。选矿厂总的处理能 力约 1 3 ． 3 7 Y t ／ d ， 其 中8 O ％来 自山谷采场 。 一 58 一 一 、露天开采 采场炮孔直 径为2 7 l mm， 深 1 5 m，使 用 B u e y r u s E r i e 4 5 R 钻机钻孔 ，炮孔布置8 m 9 m。整 个采 场有 5台电动 和 2台柴 油 驱 动 的旋转式钻机 。湿炮 孔 中装填乳状炸 药，干 炮 孔 中装填铵油炸药 。炸 药 利 用I r e c o 术 在现场 制各 ，用 矿山 自己拥有 的装药车运 送 和 装填。每周有 5天进行爆破 ，每 次爆破 岩 石 量约3 0 万 t 。 矿山主要设备除 7 台钻机外，还有1 5 台 电铲 ，4 8 台运 输卡车 以及与 之配 套的1 5 台大 型运水／ 砂汽车 ，8 台压路机，1 2 台履带式推 土机和 6台轮胎式推土机 。 二、最新 改进 尽管 高原谷铜矿基本上是 常规的汽车 一 电铲 露天开采作业 ，按 每周 7 天， 每天2 4 ／ J 制工 作，但 由于使用 了现 代化的汽车 调度及 坑 内破碎／ 运 输系统 ，已使得 矿山在低 品 位 约0 ． 4 0 ％c u 及 0 ． 0 0 7 Mo 的情况下 ，仍 能维持最低的经营费用和保证受益的铜生产 厂 家 。 采 场设计有一 个复杂的计算机控制 的汽 车调度 系统 ，与 “ 亚利桑那式采 矿 模 拟 系 统”相联 ，该 系统 不仅监测汽车的运行 ，而 且也监 测钻 机 电铲及其它辅助 设备 的运行 情况，因此，保证了在采场内的所有移动设 备 处 予最佳运 行状 态 。山谷和洛奈克斯两个 采 场一般 分开生产 ，但偶 尔也有汽车从 一个 采场调到另一个 采场 。 有 色矿 山一 l 9 91 ． 5 维普资讯 在l 9 8 6 年成 立公 司时 ，高原 谷铜矿制定 了一个发展 计划 ， 目的在 于更广泛使用输 进 机 以增加 山谷采 场的产 量 ，该 采场的 巨大储 量及通往选矿厂 的长 距离上坡 路，使得采用 地 面长距离输送机非 常优越 。计划 中采 用 了 半移动式破碎机，因而省去了采场运矿到上 部的大部分汽车。现在，山谷采场所有矿石 都用汽车运到采场内的两 台半移动式破碎机 中 的一 台，破 碎机是 1 9 8 7 年完成 安装 的。 破 碎机与将矿石运 出采 场的 一个 双线运 输 系统相联 ，该 系统 由船 拿大 的莱特 Wr i g h t 工程 公 司承担 ，I 9 8 6 年签订 合 同，同 年 ，克鲁伯 Kr u p p 加拿大分 公司承 担 了 破 碎机 制造 合同。第一 台破 碎机 于1 9 8 7 年 1 0 月 开始运转 ，第三 台于 同年 1 2 Y i 开始运转 。 两 台1 5 2 4 mm2 2 6 0 mm半 移动式 破 碎 机 ， 每台处理能力 为 0 0 O t ， h ， 为A． C 。 S u p e r i o r 型旋 回破碎 机 ，由一 台7 0 0 马 力 1 7 力 0． 7 3 5 k W 的变速AS EA滑差 补 偿 电 机 驱 动 。每台破 碎机的旁边安装 了 一 台E a r l s 液 压碎石器 来破 碎大块岩石 或冰冻的 块。据 报道 ，破 碎机是世 界上规 格最 大的，两台汽 车可 同时给一台破 碎 机卸 矿，破 碎机装有变 频 电机驱 动 、位置 可谒 的铁板 给矿机。 运 输系统 由四条主 要的 地面胶带 输送机 组成，三条长约I ． 2 6 k m， 另一条 长I ． 5 k in， 可 到两 台破碎机 中的一台首 先重新安 放的位 置 。胶带输送 机宽 I 5 0 0 mm，由4 5 0 0 马 力 的 电机驱动 ，两段配置 ，第一段 将矿石 从破碎 机运到调节 矿堆 ，第二段 从 矿堆 下 面的平瑁 将 矿石提 升 1 2 1 m输送到高原谷选矿 厂 的 给 矿胶带上。每条胶带输送机设计能力为6 0 0 0 t ／ h 矿石 。 整 系 统 由G o u l d Mo d i c o n 可编程序逻 辑控制器进 行 电子操纵 。该系统 可 以 探 测 赦 障点 ，如 电机过热 ，矿石 中的金属块及胶 带 撕裂 等。 信号通 过光导纤 维信 息通路传递 。 该 系统据 认为是 世界采 矿业 中运 行的采场破 碎和运输 硬岩系统 中指 力最 高的系统之一 。 有 色矿 山一 ] 9 9 1 ． 5 三、磨矿及选矿 如上所述 ，高原谷铜矿于 I 9 8 6 年成立 ， 且 当海芒特 于1 9 8 8 年并 入铜矿时，高原谷锕 矿 已有了三座 选矿厂，洛奈克斯 ，伯利恒和 海芒特 。为使 海芒特和伯利恒选 矿厂的生产 正 常运 行 ，曾考 虑 了多种方案 ，但最 后决定 将 海芒特选 矿厂移到洛奈克斯选 矿厂旁边 。 这样所 需人力最少 ，且能耗也最小 。而 伯利 恒 选矿厂则待 一旦搬迁后的海芒特 选矿厂并 入洛奈克斯选 矿厂投产 岳，即行 关闭。1 9 8 9 卑 6月I 6日，伯利恒选矿厂停产 。 两 台直径 i 0 ． 3 6 m a 4 英 尺 的 自磨 机， 许多其它设备 和海 芒特 选矿厂厂 房 被 搬 动 1 0 k m，从原来帕 位 置移到与洛奈克 斯 选 矿 厂毗 连的新 位置 。结果 形成 了新 的高原 谷选 矿厂，处理能 力达1 3 ． 3 万 t ／ d ，年处 理 矿 石 4 8 5 0 万 t 。 新的高 原谷选矿厂 ， 是 一个高效 率的铜 、 钼 精矿生产 厂，它拥 有一些最 新的设备和 现 代控 制技术 ， 现 将铜／ 钼生产 流程概 述如下 。 洛奈克斯采场采 出的矿石 给到一 台固定 的 A． C． 1 5 2 4 2 2 6 0 mm旋回破 碎机，来 自山 谷采场的矿石 刑给到上 面 已叔述的两 台半移 动式A． C． I 5 2 42 2 6 0 mm旋 回破碎机。高原 谷 选矿厂共有A和B、C、D和E 五 个 磨 矿 系 列。洛奈克斯采场破碎 的矿石 给 到A和B离 矿系列 ，山 谷的矿石可 以给到A和B、C或D 和E的任何 一个系 列。A和B系列的每个 同路 包括 一台9 ． 7 5 m的半 自磨 机和 两台球磨 机} C系列有一台l 0 ． 3 6 m的多米 尼恩 型 D o mi - n i o n 半 自磨机 和两台与旋 流器 闭路的球磨 机，D和E系列 的每个 回 路 各 有 一 台 直 径 1 0 ． 3 6 m的 自磨 机及与其闭路的2 ． 2 8 m西 蒙斯 圆锥 破碎 机， 以及一 台与1 0 台旋流器 构成 闭 路的球磨机，旋 流 器 为L i n a t e x型， 直 径 7 6 2 mm，旋 流器 溢流去浮选。 在混合硫化 物浮选 中，使 用柴 油、戊 基 黄 酸钾 、道 尔2 5 0 起 泡剂 和松 油来 浮选 铜 钳 一 5 9 ～ 维普资讯 混合精吞 。A 和B 磨矿系列的产 品 给 到 4排 2 2 槽丹佛6 O O ～H D R 浮选机，c 磨 矿 系 列 的产品给到4 排8 槽丹佛1 2 7 5 D R浮选 机， 这三 个系列 的混 合粗 选精矿一起 给到一 台0 ． g l m 1 8 3 m1 2 ． 8 m高 的浮选 柱 ，浮选柱精 矿 直 接 作为最终 精矿，浮选柱尾 矿给到再磨 回 路 ，再磨后经两 次8 ． 5 m。 的丹 佛 浮 选 机 精 选 ，最 终的精选尾矿返 回粗 选 D和E 磨 矿系 列的 旋流器 溢流混 合 后 分 琵到4 排9 槽丹佛1 2 7 5 D B 浮选机，混 合 粗 选 的精矿用泵扬送到直 径2． 1 3 m1 2 ． 2 m高 的 预精选浮选柱浮选 后，然 后给到两 台并 列同 等规格 的浮选柱 进行精选 。 来 自A B C 及D E 两个浮选系列的 混 合 硫 化 矿精 矿 汇合后进 行脱水，脱水 为 两 段 作 业，第一段是一 台 3 8 m的浓缩 机， 然 后 是 一 台 2 6 m的浓缩 机，浓 缩 机 底 流 浓 度 为 6 0 ，给到一台h 7 ． 3 m7 ． 3 m高、最大贮存 7小时产 量 的搅 拌贮 槽 中，然后在去 钼选 厂 之前用泵扬给一台 1 ． 8 m1 ． 8 m高的搅拌槽 中调浆，在谰浆时加入硫 氢化钠 和燃油 。 调浆后的矿浆给狲铝选厂，经3 排8 槽丹 佛3 0 D R浮选 机选 别后得到 铝粗 精 矿 。 所 有 的钼浮选作业均使 用氮 气代 替空气，以减步 硫氢化钠的消耗，C O z 和氮气就地生 产。 钼选厂 的尾矿 即铜精矿，在鹄 过Do r r - Ol i v e r - L o n g 型和E n v i r o t e c h 型 盘式 过 滤 机 脱水后 得到含 水 1 2 的 滤饼，然后给到一 台 烧 天然气的回转干燥 机 中，得到水分为 7％ 的精矿，给到 一个容 量为 1 2 7 0 t 的贮 仓 内。 精 矿用卡车 运到铁路起点 ，然 后运往温哥华 。 钼精矿中含有约 2％的铜，采用铁的氯 化物浸出后，使其降低到小 于0 ． 2 。精 矿 首先使 用一台D o H Ol i V e r ． L o “ g 型 盘 式 过 滤 机过 滤后，定 量依 次给 劐三台P f a n d l e r 反 应l炉 之一 中，浸 出温度为 1 0 5 ℃， 浸出 压 力 为 1 3 5 k P a ；提 出时间l h ， 浸 出后矿 浆 送 到 一 台2 3 m。 的冷 却容 器 中，冷 却后的矿 浆 用泵 扬到 二 台中的 一台1 2 0 0 ram的P e r r i n 压 滤 机 中，洗涤后的滤饼卸入每台压滤机下面的1 0 t 的缓冲漏斗中，滤饼在一台S k i n n e r 炉 中干 燥到 5 的水舟，然 后给 到 4个 容 量 1 S t 的 精矿仓 中。 四、过程控制 五个磨矿 系列 的给矿 量及 浓度均连续检 测 ，每台磨机 的负 荷及驱 动功率也 采用计算 机控 制，保 持在正确设定值 。 1 9 8 8 年底，选矿厂安 装 了一套 新的过程 控 制系统 现代化的贝利 网络9 O B a i l e y Ne t w o r k 9 0 ， 代替原有的泰勒 T a y l o y MO DI 系 统 。电 控 逻 辑 采 用 6 台Go u l d Mo d i c o n 9 8 4 可编程序逻 辑控制器 进 行 。 过 程控 制信号通过 中心控 制室 的贝 利 系 统 指 示 ，该 系统 用于所有的模拟 控制 ，电机连接 控 制及过程指示 。 对所 有的主要浮选流道采用 2台奥托 昆 普 库 里 厄 O u t o k u mp u Co u r i e r 3 0 0 X射 线萤光分析仪，进行 连续的 品位分 析 。浮选 药荆 自动添加是 通过贝和 系统 ，将药剂添加 量及 品位 数据接 口到一台微 机网络来实现， 同时送 给操作人员 。 浸 出厂的控 制系统与选矿厂控 制系统分 开，该系统 包括用于 电机控 制 的Mo d i c o n 可 编程序逻辑控制 器 系统 。模 拟量控 制 和指示 l I 采用安装在控 制盘上的F i s h e r 控 制器 。 1 9 9 0 年 7月，包括全 部系统 的选矿厂 平 均 日处理是 { 1 3 3 5 7 8 t 矿石。其原矿 品 位 为 0 ． l 5 C u。 0 ． 0 0 6 8 Mo， 铜 回 收 率 8 6 ． 8 5 ％， 钼回收 率9 1 ． 4 9 }最 终 尾 矿 品 0． 0 5 5 ％Cu ，0． 0 O 3 3％ M。 铜 精 矿 品 位 4 0 ． 6 2 ； 钼精矿品位9 4 ． 9 2 。 年产精矿4 0 0 0 0 0 t 干矿， 其中古铜1 6 3 4 4 B t ；古 钼2 2 7 O t ， 蛆及少 量贵 金属 。 杨松荣摘译 自 Mi n i n g Ma g a z i a e 1 991 ． 3， l 32 ～ 1 3 7。 刘文拯校 责任 编辑王家骧 有 色矿 山一 1 9 9 L ． 5 维普资讯