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電解銅項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告
一、項(xiàng)目性質(zhì)、地理交通位置及區(qū)域經(jīng)濟(jì)概況 本項(xiàng)目屬多寶山氧化礦開采項(xiàng)目。黑龍江省寶山礦業(yè)開發(fā)公司是采用浸出-萃取-電積工藝獲得電解銅的礦山企業(yè)，該企業(yè)位于黑龍江省中西部嫩江縣境內(nèi)。礦區(qū)距嫩江縣北東約156公里，地理座標(biāo)為東經(jīng)125。46`05``、北緯50。14`45``。
目前礦區(qū)有簡易公路與外部嫩呼公路相通，準(zhǔn)軌鐵路距礦區(qū)的最近車站是黑寶山站，相距約12公里，與全國各地相通，外部運(yùn)輸十分方便。
礦區(qū)屬低山丘陵地帶，為農(nóng)林區(qū)，居民稀少，礦區(qū)大部分土地屬荒地和叢林，當(dāng)?shù)鼐用褚詮氖罗r(nóng)林業(yè)為主，工業(yè)稀少。地區(qū)氣侯特點(diǎn)是冬季漫長寒冷，夏季短暫炎熱。
二、可行性研究的背景及依據(jù) 我國是一個(gè)銅緊缺國，每年銅需要量約100萬噸，缺口部分尚需進(jìn)口，雖然我國銅總儲(chǔ)量不少，但能經(jīng)濟(jì)地利用傳統(tǒng)選冶工藝處理的銅礦越來越少，過去一直未被開發(fā)利用的難選氧化銅礦和低品位銅礦的開發(fā)，目前已取得了初步進(jìn)展，北京礦冶研究院于1995年在多寶山銅礦利用氧化銅礦建立了一座年產(chǎn)200噸電解銅的浸出-萃取-電積試驗(yàn)工廠，該工廠于1995年6月投產(chǎn)，經(jīng)過兩個(gè)多月的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，銅山銅礦1500噸電解銅成功投產(chǎn)，再次說明多寶山銅礦氧化礦和低品位礦石的浸出-萃取-電積工藝是行之有效的。
黑龍江省每年消耗銅金屬量約2.5萬噸，目前年產(chǎn)量約0.3萬噸，自給率很低，開采多寶山銅礦勢在必行。多寶山銅礦屬特大型礦山，因礦石品位低和礦體上部覆蓋有難選的氧化銅礦，采用常規(guī)傳統(tǒng)選冶工藝開采很不經(jīng)濟(jì)，故未能開發(fā)。日前，國內(nèi)外對(duì)該礦石性質(zhì)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，采用浸出-萃取-電積工藝處理這種氧化礦和低品位礦石的生產(chǎn)新流程，具有投資省和生產(chǎn)成本低的最大優(yōu)越性。多寶山銅礦采用這種新工藝開發(fā)礦山，是能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的。
三、鑒于多寶山銅礦為大型銅基地，以銅為主，含有多種稀有和貴金屬礦物，需加強(qiáng)試驗(yàn)研究進(jìn)行綜合回收。礦體銅金屬總儲(chǔ)量為237萬噸，其中地表氧化銅礦儲(chǔ)量約10萬噸。本次設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是開采多寶山礦區(qū)原置中不影響今后開采原生銅礦的設(shè)計(jì)布局，這是本次可行性研究報(bào)告的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。企業(yè)規(guī)模按1000噸電解銅設(shè)計(jì)，故采礦和浸出-萃取-電積的生產(chǎn)能力均按年產(chǎn)電解銅1000噸計(jì)。
第二節(jié)項(xiàng)目的建設(shè)條件
一、項(xiàng)目的資源條件 企業(yè)開采的原料為氧化銅礦石，多寶山礦區(qū)的氧化銅礦石埋藏深度最大不超過25米，地表土覆蓋層較淺，礦區(qū)屬低丘陵地帶，地形高差在50米左右，場地坡度不大，地勢開闊，礦體開采適宜露天開采方式。本地區(qū)設(shè)計(jì)氧化銅礦石總量為422萬噸，品位為0.48%，金屬量為2.03萬噸。按企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅計(jì)算，礦山年產(chǎn)26萬噸礦石即可滿足年產(chǎn)1000噸電解銅的需要，企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)年限為14年，說明企業(yè)的主要原料氧化銅礦石的資源是絕對(duì)可靠的。
二、項(xiàng)目的外部條件 礦區(qū)對(duì)外運(yùn)輸為公路運(yùn)輸，目前礦區(qū)對(duì)外運(yùn)輸有6公里簡易公路與嫩呼國家公路相通。這6公里簡易公路從線路平面和縱斷面標(biāo)準(zhǔn)看均已達(dá)到公路要求，只需將部分路段路基拓寬并在全線加鋪泥結(jié)碎石路面，即能保證礦區(qū)對(duì)外的公路運(yùn)輸暢通無阻。
第三節(jié)建設(shè)方案
一、總體布置原則 多寶山銅礦為大型斑巖銅礦，金屬總量為237萬噸，礦石有原生硫化銅礦石和氧化銅礦石，故在礦區(qū)總體布置中，先開采礦體上部氧化礦時(shí)，一定要重視目前所有工業(yè)場地的布置要避開今后多寶山大型銅礦開采的范圍，以不給多寶山大型銅礦開采時(shí)增加不利因素為原則。在企業(yè)總布置中，首先要保證企業(yè)的總體生產(chǎn)工藝流程順暢，從采礦的原料-原料加工-成品的內(nèi)外部運(yùn)輸，不但要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)輸距離最短，而且要避免產(chǎn)生生產(chǎn)流程中的迂回運(yùn)輸現(xiàn)象，只有這樣，才能降低生產(chǎn)成本，給企業(yè)增加效益提供有利條件。
在總體布置中，要根據(jù)生工藝流程，結(jié)合自然地形條件，在安全生產(chǎn)規(guī)定許可的情況下，×渴共賈媒舸蘸俠恚減少用地面積和場地土石方工程量，縮短礦區(qū)公路長度和室外管線的基üこ塘�。鼾_郊冉檔突建投資，又有利于生產(chǎn)管理，這也是降低生產(chǎn)成本的有效瀠施?br>
二、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 本企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)1000噸電解銅，經(jīng)可行性研究論證，企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅產(chǎn)品是可行的。
根據(jù)企業(yè)年產(chǎn)1000噸電解銅生產(chǎn)規(guī)模的要求，結(jié)合多寶山礦區(qū)氧化銅礦的含銅品位（0.48%）及北京礦冶研究總院對(duì)多寶山銅礦石的浸出-萃取-電積試驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)，堆浸年工作日為210天。經(jīng)計(jì)算，要求采礦提供年產(chǎn)氧化銅礦石26萬噸，采礦年工作日為280天，采礦日生產(chǎn)規(guī)模為935噸氧化銅礦石。
三、企業(yè)的生產(chǎn)工藝選擇 傳統(tǒng)工藝不但投資大、生產(chǎn)成本高，而且不適合處理低品位的氧化礦，目前國內(nèi)外在處理低品位氧化礦方面有了很大發(fā)展，采用氧化銅礦石浸出-萃取-電積工藝，直接達(dá)到電解銅產(chǎn)品，這種濕法冶金工藝，具有投資孝見效快的優(yōu)點(diǎn)。近年來在國內(nèi)特別是云南，氧化銅礦已普遍采用浸出-萃取-電積工藝，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。多寶山銅礦已于1995年對(duì)低品位氧化銅礦進(jìn)行了浸出-萃取-電積試驗(yàn)，也已取得了較好試驗(yàn)指標(biāo)。因此，本可行性研究報(bào)告推薦采用礦石浸出-萃取-電積生產(chǎn)工藝。
第二章地質(zhì)資源 第一節(jié)概況
一、多寶山礦區(qū)的勘探工作經(jīng)歷了1958-1962和1972-1981年兩個(gè)階段，這期間完成了鉆探16.15萬米、豎井205米、平巷461米、槽探20.5萬米
3、土井7065米，并作了相應(yīng)的化驗(yàn)分析。測繪了相關(guān)的地形地質(zhì)圖紙，勘探投資1471.7萬元。編寫了多寶山銅礦床詳查-初勘報(bào)告。提交的總儲(chǔ)量銅237萬噸、鉬8.1萬噸、伴生金73.4噸、銀1046噸。
經(jīng)勘探，已查明礦床規(guī)模、礦體賦存規(guī)律及礦床水文地質(zhì)情況，同時(shí)還進(jìn)行了礦石加工選礦方法的流程試驗(yàn)。由于礦床及礦山開發(fā)建設(shè)的規(guī)模較大，所需投資較大，所以至今未付諸實(shí)施。
二、該礦區(qū)主要礦體和從屬礦體的上部多出露地表為氧化礦石，這些礦石采用一般常規(guī)選礦方法，回收率低，經(jīng)濟(jì)效益不高，所以對(duì)該礦區(qū)一直未進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)。近幾年國內(nèi)在氧化礦開采方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，特別是多寶山銅山礦區(qū)的堆浸-萃取-電積工藝試驗(yàn)已取得成功。根據(jù)這些經(jīng)驗(yàn)提出在多寶山礦區(qū)首先處理氧化礦，給大規(guī)模開發(fā)該礦創(chuàng)造條件，也符合國家提出的探采結(jié)合政策。
第二節(jié)礦床地質(zhì)
一、地質(zhì)特征 礦區(qū)出露的地層有中奧陶組、銅山組、多寶山組、上奧陶統(tǒng)裸河組、愛輝組和下志留統(tǒng)黃花溝組及第四系松散沉積物。
礦區(qū)內(nèi)比較明顯的構(gòu)造形跡有：華力西期構(gòu)造旋回之北西向構(gòu)造，北東向構(gòu)造。燕山期旋回的東西向構(gòu)造。西北向構(gòu)造區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)構(gòu)造，它即是容礦構(gòu)造又是導(dǎo)礦構(gòu)造，北東向構(gòu)造是導(dǎo)礦構(gòu)造，東西向構(gòu)造為成礦后構(gòu)造。
巖漿巖主要有加里東中期的噴出巖和華力西中-晚期的侵入巖。加里東中期的噴出巖主要是多寶山組中的安山巖和英安巖。華力西晚期有侵入巖，主要為石英閃長巖、更長花崗閃長巖和斜長花崗斑巖。另有與侵入巖伴生的閃長玢巖、細(xì)晶閃長巖等。
二、礦床特征 多寶山礦區(qū)內(nèi)斑巖型銅礦床，位于多寶山倒轉(zhuǎn)背斜的傾沒端，受北西向弧形斷裂和交叉構(gòu)造控制。礦床由4個(gè)礦帶215個(gè)礦體組成。其中主礦體14個(gè)，以3號(hào)礦帶ⅹ號(hào)礦體最大，占總儲(chǔ)量的73.4%；其次為1號(hào)礦帶的ⅳ號(hào)礦體，占總儲(chǔ)量的9.7%。ⅹ號(hào)礦體長1400m，寬23-34m，延300-1000m，呈北西-南東向作弧形展布。ⅳ號(hào)礦體長850m，最大厚度200m，延深大于850m，傾角75°。主礦段位于片理化的蝕變花崗閃長巖中，在花崗閃長巖中銅礦儲(chǔ)量占90%以上。礦體出露地表標(biāo)高為570～490m標(biāo)高之間。
4個(gè)礦帶均位于絹云母化帶中。礦帶與絹云母化、片理化關(guān)系極為密切。1號(hào)礦帶位于斑巖體和鉀化帶的下盤；
3、2和4號(hào)礦帶位于斑巖體和鉀化帶的上盤；三者由北西向南東依次呈右列式雁行排列。礦體在礦帶中呈不規(guī)則狀、扁豆?fàn)罨蛩瓢鍫�。大多�?shù)礦體中間厚大，品位較高，向兩端和向下大都變分板尖滅。
礦區(qū)位于寒溫帶，年平均降雨量少，冰凍期長，加之地下水不豐富，所以地表礦石氧化礦石（氧化銅/總銅＞30%）所占比例較��；礦床的主體是原生硫化礦石。但由于礦體規(guī)模大，就氧化礦的絕對(duì)量來說還是可觀的，可以作為規(guī)模開采氧化礦的原料基地。
氧化帶特征：在距地表以下數(shù)米到
三、五十米的范圍內(nèi)，常形成一些發(fā)育不完全的風(fēng)化淋濾帶和次生氧化富集及次生硫化富集現(xiàn)象。
風(fēng)化淋濾帶，出露于地表或地表以下至30米以上地段。帶內(nèi)金屬硫化物或部分氧化，或完全氧化。巖石呈灰白色，僅留下礦物淋失空洞；有的有褐鐵礦、水針鐵礦及不同發(fā)育程度的孔雀石、蘭銅礦、赤銅礦、黑銅礦等。
擬首采的ⅳ號(hào)礦體，其氧化帶開發(fā)深度一般在25m左右，個(gè)別可達(dá)30m。氧化礦石以表生礦物為主，其礦物有赤銅礦、褐鐵礦、蘭銅礦、黑銅礦、赤鐵礦等。
礦體的圍巖及夾石主要為綠泥石化絹云母花崗閃長巖和青盤化的花崗閃長巖，其次為細(xì)晶閃長巖。
第三節(jié)水文地質(zhì) 礦區(qū)位于山坡地段，南東高北西低。礦體出露地面標(biāo)高560～515m，附近最低侵蝕基準(zhǔn)面512m。約三分之二的儲(chǔ)量位于浸蝕基準(zhǔn)面以下，前期露天開采氧化礦大部分在浸蝕基準(zhǔn)面以上。
區(qū)內(nèi)的氣候寒冷，歷年最高氣溫31.5℃，最低氣溫-37℃。年降雨量531-586mm，發(fā)量869-990mm。
礦體一帶，僅風(fēng)化裂隙帶中賦存有風(fēng)化裂隙水。風(fēng)化帶底界埋深一般20-50m，最大60m。含水層厚度一般為10-40m，平均厚度26.58m，潛水位埋深2-20m，地形高處相對(duì)淺些，低處水位埋藏較深。
風(fēng)化帶以下深部巖層或巖體，節(jié)理不發(fā)育、不含水。
露天開采采場地表水為暴雨匯入量和地下水滲入量。由于采場面積較小，可采用機(jī)械排水。
第四節(jié)礦床儲(chǔ)量 銅鉬礦石的儲(chǔ)量計(jì)算工業(yè)指標(biāo) 按上述工業(yè)指標(biāo)，經(jīng)計(jì)算，多寶山礦床付量見表2-1 表2-1 經(jīng)多年地質(zhì)工作現(xiàn)已查明礦床規(guī)模和礦體賦存規(guī)律，圈定了礦帶、礦體邊界，深部基本控制；礦石質(zhì)量已基本查清。屬大型品位不高的斑巖銅礦�？勺鳛榇笠�(guī)模開采的銅原料基地。同時(shí)要綜合回收鉬、金以及鉑元素的其他金屬以提高開發(fā)該礦床的經(jīng)濟(jì)效益。
第三章采礦 第一節(jié)開采方式的選擇 本礦床氧化礦位于礦體上部，大部直接出露地表，部分復(fù)蓋較薄的土巖層，氧化帶深度一般小于25m，最大深度30或40m，適宜露采，因此選用露天開采方式，技術(shù)簡單，經(jīng)濟(jì)合理。
第二節(jié)開采范圍和露天開采境界的確定 根據(jù)黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)調(diào)查所提供的資料，礦區(qū)礦石量如下： 根據(jù)電積廠年產(chǎn)1000t電解銅的要求，并留有適當(dāng)發(fā)展余地，確定礦山生產(chǎn)規(guī)模為礦石26t/a生產(chǎn)年限按15-20年計(jì)算，相應(yīng)圈定露天開采境界�？紤]到1號(hào)礦帶4號(hào)礦體氧化礦相對(duì)富些，它與礦區(qū)的主礦體3號(hào)帶5號(hào)礦體相距0.5～1公里，對(duì)將來礦區(qū)主礦體影響很小，故首采1號(hào)帶4號(hào)礦體氧化礦，并確定生產(chǎn)前期的露天開采境界。
采場總的邊坡角暫取50°，其中留有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸和安全平臺(tái)，部分階段坡面角70°。
平均剝采比為0.6t/t。
4號(hào)礦體兩個(gè)采場為生產(chǎn)前期（第1～8年）境界，5號(hào)和其它礦體氧化礦石為后備礦量，另行圈定境界。
第三節(jié)礦山工作制度、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 礦山工作制度：礦區(qū)位于寒溫帶，冬季氣候寒冷影響堆浸作業(yè)，為了與堆浸作業(yè)相適當(dāng)，礦山采用冬季間斷其它季節(jié)連續(xù)的工作制度。每年冬季進(jìn)行設(shè)備的大中修，礦山年工作280天，每天3班，每班8小時(shí)作業(yè)。
礦山年采礦量：26萬噸/年，年采剝礦巖量34萬噸/年。
礦山日采礦量：714.3噸/天，日采剝礦巖量1214.3噸/天。
生產(chǎn)能力驗(yàn)證：采場經(jīng)常一個(gè)階段工作，每個(gè)階段有一個(gè)采礦工作面和一個(gè)剝離工作面，按采掘工作線的長度和寬度要求衡量，采掘工作面很富裕，從采礦強(qiáng)度看，年采掘下降低于1個(gè)10m階段，生產(chǎn)能力有保證，采礦強(qiáng)度不大。
按采場汽車運(yùn)輸公路通過能力驗(yàn)算，本采場在15輛/h以下，低于三級(jí)路面25輛/h，可見公路運(yùn)輸通過能力也是很富裕的。
礦山服務(wù)年限：4號(hào)礦體氧化礦石量160萬噸，采場能力26萬噸/年，可持產(chǎn)6年；其它礦體氧化礦254萬噸作為后備礦量可生產(chǎn)XX年，礦山服務(wù)年限15-20年。
第四節(jié)開拓運(yùn)輸系統(tǒng)及設(shè)備 礦體賦存于低山丘陵帶，破碎站、堆浸場均布置在4號(hào)礦體西北部的平緩谷地上，廢石場在采場四周就近排放。礦石和廢石運(yùn)距在0.8～1.5公里。采場較小，適合采用汽車公路運(yùn)輸，礦山基建工程量小，生產(chǎn)簡單易行。
采場公路雙車道寬12m，布置在采場的一側(cè)，最大坡度8～10%，便于生產(chǎn)，也給擴(kuò)大生產(chǎn)能力留有充分的余地。礦巖采用zk-50前裝機(jī)裝載，運(yùn)輸選用解放牌柴油5噸自卸汽車（ca1091k2l2）。
第五節(jié)采剝工作 由于礦體直接出露巖層，礦體內(nèi)有夾層，采用水平階段采礦方法，沿走向開采，階段高度10m。采用kqg-100潛孔鉆機(jī)穿，大塊礦石用y-24型鑿巖機(jī)進(jìn)行二次破碎，選用zl-50前裝機(jī)裝載，最小工作平臺(tái)寬度30m，掘溝底寬20m。
第六節(jié)基建和生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃 礦體大部分直接出露地表，有部分復(fù)蓋土巖�；ㄆ陂g按滿足年產(chǎn)26萬噸礦石兩級(jí)礦量的要求進(jìn)行剝離，經(jīng)計(jì)算，基建剝離量為4.7萬m，其中剝離土巖3萬m，副產(chǎn)礦石1.7萬m(4.6萬噸)�；▌冸x安排在0.5～1年時(shí)間內(nèi)完成。
根據(jù)礦體賦存情況，按盡可能均衡生產(chǎn)剝采的要求，確定生產(chǎn)剝采比為0.7～0.5t/t。
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