地下铝土矿配矿模型的建立及优化研究

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1、中南大学硕士学位论文第一章绪论1．1选题背景第一章绪论本课题研究内容是中南大学与中国铝业股份有限公司重庆分公司科研合作项目——“地下铝土矿采掘计划编制与质量控制系统研究”的一部分内容。配矿就是矿石质量均衡与控制，其目的在于充分利用低品位矿石，提高矿物资源的利用率，同时保证所开采矿石质量的稳定性及其产品的优良性，从而使矿山企业最大限度的获取经济效益。配矿主要包括两个方面，一是生产方案规划研究，二是矿石质量控制研究。生产方案规划，又称为计划级配矿或是宏观配矿，包括采掘生产计划和产品方案规划，主要是根据矿山资源的赋存状况、

2、设备装备水平及市场销售情况等，制定合理有序的矿山开采计划和产品方案，使矿山能够长期的正常运行，并最大限度的获取效益；矿石质量控制，又称为作业级配矿或是微观级配矿，它是保证生产方案规划顺利实现的必要手段，通过对矿山各生产工序流程质量的控制及改善，将矿石质量指标的波动严格控制在允许的范围内【11。在绝大多数的配矿研究中，配矿一般就是指矿石质量控制，这是因为在配矿研究中，矿石品位是最重要的因素。矿石质量控制对于矿山的开采作业合理化以及企业的经济效益具有决定性的意义【2圳，影响矿石质量控制的主要作业参数包括矿石损失与贫化的确

3、定、配矿的品位控制和矿石块度优化，且这三个参数是相互联系、相互影响的，一个好的矿石质量控制模型应包含这个几个因素。但是就目前的关于配矿工作的研究水平而言，这几个因素的相互问关系仍不是很明确，故在研究矿石质量控制时，只能不断去优化，而难以达到最优。氧化铝厂在进行生产时需要所供矿石品位保持均衡，而我国的铝土矿区大多具有铝硅比波动较大的特点，为了能够高效生产且充分利用矿产资源，铝土矿配矿应运而生。生产氧化铝的方法有许多种，而各种生产方法对铝土矿中铝硅比的要求也不同，其中拜尔法要求供矿铝硅比为8以上，烧结法要求为3．5以上，

4、串联法要求为4．5以上。为了充分利用我国一水型硬铝石，配矿是一种十分可靠且有效的方法，它具有经济、简便易行、效益显著等特点。配矿可以提高矿石质量的均匀性和稳定性，使矿山企业充分利用矿产资源并获得最佳的经济效益。高、低品位矿石经过相互搭配的配矿过程后，使入选或入炉矿石的品位波动程度降低，提高了氧化铝厂的生产效率、矿石回收率和产品质量，并降低了生产成本。我国蕴藏着丰富的铝土矿，统计资料表明，我国有约180铝土矿区的铝硅比在4"-7之间波动，约224个铝土矿区在4"-10之间波动，占全国矿区的85．3％。中南大学硕士学位论

5、文第一章绪论这些铝土矿资源都可用于氧化铝厂的生产，是我国十分宝贵的资源。从矿石所含成分看，绝大部分铝土矿石可由氧化铝厂使用配矿串联法生产氧化铝，这些矿石经过相互配矿后，平均铝硅比可达4．5以上，完全可满足串联法生产氧化铝的需求。不仅如此，由于我国铝土矿具有高氧化铝含量的特点，所以每生产1吨金属铝比国外可节约20％'---25％的矿石量。因此，配矿串联法生产氧化铝在我国具有广泛的前景。以目前我国每年需氧化铝为460万吨计算，用串联法来生产氧化铝，则每年消耗759万吨铝土矿石，按照我国目前已探明的铝矿资源来计算，这些矿量

6、足可保证我国氧化铝近百年的持续生产，而其他氧化铝生产方法很难使氧化铝生产维持如此长的寿命。因此，紧密结合配矿串联法氧化铝生产工艺，研究开发铝土矿配矿计算机系统具有重要的经济社会意义【5J。1．2研究的目的与意义中铝重庆分公司铝土矿属于沉积型一水硬铝石型铝土矿，包括大佛岩上、大佛岩中、大佛岩下、灰河上、灰河下、川洞湾6大采区，资源类型属于高硫低铝硅比资源，氧化铝生产工艺为选矿脱硫串联法，破碎站设在氧化铝厂，矿山直接向氧化铝厂提供块度、<350mm原矿。按边界品位A／S／>2．6圈定的矿体地质储量为46345．8l(t，

7、平均厚度1．62m；矿石平均品位A1203为63．35％、SiOz为11．82％、Fe203为5．82％、S为1．22％，平均～S为5．36，设计采区内～S在3．66"-'8．57波动。矿体在倾向上矿石品位深部比上部低，矿山投产后1a～13a出矿品位A／S=4．96"--'4．56，矿山投产从14a开始，出矿品位仅为A／S=4．35,-、一,4．05。由于矿体厚度薄，采矿贫化损失率高，要达到串联法A／S=4．5以上的供矿品位困难较大，因此，如何控制矿石质量成为公司重大技术难题。由于选矿串联法需要建立复杂的选矿系统，建

8、立选矿系统所需的投资及选矿过程所需的费用也将提高氧化铝的生产成本。除去破碎矿石的费用，1吨铝矿石的选矿费用在15元以上，并且由于选矿工艺进入到生产中，使串联法生产氧化铝的工艺变得复杂化。更重要的是，其所产生的赤泥中的氧化铝难以得到充分的回收与利用，造成了矿产资源的浪费。相对于选矿串联法，配矿串联法的生产成本则要低很多，包括配矿总投资、配矿人员工