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淺析中國萬噸級銅礦山生產現狀

http://www.banliw.com  2019年10月09日 15:28  南儲商務網
生意社10月09日訊

  中國對銅的需求主要來自于電力、建筑、家用電器和交通運輸等領域。伴隨著中國工業化進程的加快和城鎮化的推進,銅等有色金屬礦產均不能滿足工業發展的需要,銅產品的對外依存度不斷增高,飽受國外壟斷公司的制約。好在銅的性能決定了它可以百分百進行回收。再生銅可替代原生銅的供給,減緩供需矛盾,再生銅產量約占精煉銅產量的40%左右,讓銅資源得到充分的循環利用。

  多年的探索和實踐表明,大力發展再生銅產業,是中國緩解資源瓶頸制約、實現永續利用的有效途徑;是推進節能環保、轉變經濟增長方式的重要措施;是促進產業結構調整和經濟協調發展的必然要求。

  中國繼續深入發展再生銅產業十分可行和必要。去年以來,中國的再生銅產業不斷進步:產業結構優化調整步伐持續推進,技術和裝備水平不斷提高,新技術形態應用更加廣泛,再生銅企業的集聚效應逐漸顯現。放眼未來,再生資源將成為銅供應的主力軍。

  中國作為第一大銅生產國、消費國,銅精礦含銅需求量已經逐步增至498.9萬噸(2015年),占全球當年需求量的33.1%;但是中國銅資源卻相對匱乏,銅資源儲量僅有3000萬噸,僅占全球的4.2%,2015年銅精礦含銅產量155.8萬噸,占全球產量的10.2%,僅占國內總需求量的31.2%,對外依存度非常高。

  受資源稟賦的限制,中國銅礦具有分布較為分散、品位低、采選難度大等特點,并且小型化居多,中大型礦山較少。全國共有銅礦區2,159處,分布在國內30個省區(截止2014年底,國土資源部礦產資源儲量司統計)。按照2016年的統計數據,中國銅精礦含銅產量超過1萬噸的銅礦僅有18個。本文將主要分析這些銅精礦含銅年產量超過1萬噸的銅礦山(萬噸級銅礦山)的生產經營現狀、面臨的主要問題,并提出一些針對性的建議。

  【一、中國萬噸級銅礦山生產經營情況】

  【1.1分布及構成情況】

  中國18家萬噸級銅礦山從地理分布上看,主要集中在西北(新疆、西藏、青海、內蒙古巴彥淖爾)、華東(江西、安徽、福建)、東北(黑龍江、內蒙古呼倫貝爾)、西南地區(川滇),分別擁有6個、5個、3個、3個萬噸級以上銅礦山。

  中國萬噸級銅礦山主要集中在大型金屬集團旗下,其中江銅占3個(德興、城門山、武山),紫金礦業集團4個(紫金山、多寶山、阿舍勒、德爾尼),中國黃金集團3個(烏奴格吐山、湖北三鑫、甲瑪),云銅集團擁有2個(大紅山、拉拉),銅陵有色(冬瓜山)、金川集團(龍首山)、西部礦業(霍各乞)各一個,還有一家民營獨資的陸玖銅礦。金川集團僅有的龍首山銅鎳礦和中國黃金集團的湖北三鑫金銅礦均為伴生銅礦,產量媲美主體銅礦山,同樣歸為萬噸級銅礦山序列。

  【1.2資源情況】

  目前中國萬噸級以上18個銅礦山出礦品位較低,平均出礦品位0.75%,最高品位2.3%,最低的僅有0.36%。超過1%的僅有3個礦山,其余的15個礦山品位均在1.0%以下,其中8個礦山不及世界銅礦山出礦品位0.6%-0.8%的平均值。銅金屬資源量3163萬噸,占全國查明銅資源量的32.6%,最高達600萬噸,最低的21萬噸銅資源量服務年限僅剩5年。銅資源狀況將是儲量較少銅礦山可持續發展的關鍵。

  面對銅資源的現狀,多寶山銅礦、拉拉銅礦等一些露采礦山將面對礦脈的變化向坑采轉變;坑采的礦山將繼續加深作業范圍,大紅山、冬瓜山等采礦深度已經達到-1000M以上。2016年大紅山銅礦新探明西礦段資源礦石儲量5463.38萬噸,銅金屬量34.91萬噸,出礦平均品位0.64%,實現延長服務年限24年。各大銅礦山都在不斷的克服資源下降在更深處加大資源量的填補,保證礦山服務年限。

  【1.3生產現狀】

  由于中國銅礦產資源匱乏導致萬噸級銅礦山采選成本較國外要高(中國萬噸級銅礦山完全成本平均在33000-35000元/噸),并且社會責任大、歷史包袱較重。中國萬噸級銅礦山多數為隸屬各大有色金屬集團(自有冶煉廠),隨著銅精礦含銅需求量逐步增加,面對自給率下降的局面,萬噸級銅礦山目前均處于滿負荷生產狀態。

  大規?;拈_采模式,不但加強了資源綜合利用,確保了銅產量的增加,并且有效的控制了低品位礦帶來的成本增高的影響,盡可能大的保證礦山效益。中國18家在產萬噸級銅礦山按照產量統計,2015年銅精礦含銅量共計61.51萬噸,僅占全國總產量的39.5%。其中,銅精礦含銅量年產5萬噸以上的企業占3個,江西銅業的德興銅礦穩居第一,其次為中國黃金集團烏奴格吐山銅鉬礦,金川集團的龍首山銅鎳礦銅作為伴生資源躋身前三甲,三家產量占2015年全國的18.2%。其余15家礦山產量總計占全國21.3%。

  【1.4主要技術指標】

  銅礦山生產技術指標是銅礦企業開發利用礦產資源效果、企業效益體現的主要指標。中國18個萬噸級礦山最低回采率只有76.4%,最高98.89%。其中不足90%的礦山5個,大部分礦山回采率均達到95%以上,基本保證了礦山對資源的充分利用。貧化率方面差距較大,低的礦山不到1%,高的礦山在15%左右,貧化率較高礦山導致采出礦石的質量受損,增加了礦石處理成本,影響企業經濟效益。烏奴格吐山銅鉬礦、城門山銅礦、武山銅礦等除采礦設計方法不同導致的差異外,在采礦技術指標上均體現了較高的技術工藝。

  回收率方面,選礦平均回收率88%,由于原礦入選品高低、以及工藝技術差異化,導致選礦回收率差距較大,回收率最高的企業可達到95%,低的礦山僅為83.8%,目前大紅山、銅礦峪、陸玖等礦山選礦回收率均達到90%以上。無論在選礦藥劑的使用還是在設備的控制方面,是銅礦山企業爭取效益最大化重要環節,云銅集團大紅山銅礦、中條山集團銅礦峪礦在原礦入選品位相對較低的情況下,選礦回收率較其他礦山優勢比較明顯,原礦入選品位占優勢但回收率較低礦山也在積極的調整選礦工藝。

  中國萬噸級銅礦山通過精細化管理的方法,有效的控制了噸礦物耗能耗,提高產品附加值。不僅對水、電能耗控制嚴格,磨球、炸藥、柴油、石灰、選礦藥劑等多種物耗同樣控制嚴格,物耗能耗在通過精細化管理得到的有效控制直接節約了噸礦成本。其中,銅礦峪礦通過對選礦廠能耗大戶旋回破碎及皮帶運輸系統班次運行時間的控制,將電單耗由原來的2.25kwh/t降為現在的2.19kwh/t,另外,通過精抓細管和掘進施工單位的對標運行,實現前10個月掘進超挖系數達到1.16,比去年降低了0.06,減少掘進超挖量6035立方,掘進火藥單耗比去年降低0.29千克/立方,真正實現降本增效的實際效果;大部分坑采礦山對于水循環利用方面比較突出,利用循環水及地下涌水(控制地下涌水前提下)做到很低的水單耗;另外物耗在工藝改進、管理控制精細化等方面得到了有效控制。

  多金屬礦中伴生金屬綜合回收在企業產值中占比較大。多金屬銅礦山通過精細化管理,通過對選礦藥劑的高效應用,對精礦的進一步分選并盡可能實現低成本的有效回收。同樣是中條山集團主力礦山銅礦峪礦,在黃金入礦品位極低的情況下,實現年產黃金上百公斤,并有對銅冶煉渣繼續回選的設備工藝;烏奴格吐山銅礦將副產品鉬精礦的回收率由30%提高至70%,這些舉措均實現了價值產品資源的回收利用,提高企業效益。

  【1.5工藝和裝備】

  露天開采較坑采具有明顯效率高、成本低的優勢,但自然崩落法是唯一能和露天開采相媲美的地下開采方法,同樣具有露天開采優勢(生產速度快,運營成本低、人工效率高)。中國萬噸級銅礦山多數采用復雜的地下坑采,適合露天開采的礦床相對較少,其中,5個露天開采礦山,3個露天+地下開采礦山,10個地下開采礦山(1個自然崩落法)。其中,中條山集團銅礦峪礦就是中國目前僅有的一個采用自然崩落法的礦山,生產規模達到700萬噸/年,規模大、效率高、成本低(運營成本約是空場、充填法1/6-1/3,生產速度約是2-5倍),在不斷的生產摸索中為中國在自然崩落法上積累了寶貴的經驗,另外坑采中采用充填法采礦的企業成本較高,尤其是運距長較為偏遠的銅礦山,企業采用空場法采礦的雖然相對方法較為簡單,但是和自然崩落法同樣存在貧化、損失率較高的情況;目前中國萬噸級銅礦山在選礦工藝中,全部采用浮選工藝,只是在磨礦及選礦分級方面各家針對自身的資源不同做出有針對性的工藝處理。

  設備裝配上,中國萬噸級大型銅礦山大規模的生產作業,部分實現了設備大型化、自動化、智能化,有效的提高了生產效率、合理節約物耗、提高了銅礦山在的經濟效益,但目前老礦山設備建設落后新礦山較為明顯。

  露采礦山中,大規模礦山的開采設備明顯較大、效率高,15萬銅金屬產量規模的德興銅礦擁有的200噸礦車,35方電鏟較8萬噸規模烏奴格吐山銅鉬礦的100噸礦車,10方電鏟更加大型化,再小的礦山則多以15-35噸礦車,4-6方電鏟為主,坑采作業中鏟運及鑿巖等國際先進設備已經被中國萬噸級銅礦山很好的吸納并得到了廣泛應用,主動改變了坑下作業環境,提高作業效率,部分大型礦山電鏟及模塊化鑿巖設備已經完全取代了落后的柴油機設備。

  選礦作業以設備裝配上較為突出奴格吐山銅鉬礦為例,采用目前國內同類礦山裝備中規格最大的11m*5.4m半自磨機,使得選礦作業效率、節能降耗指標大幅提高,實現低品位銅資源的高效開發利用,對比老礦山設備優勢明顯,在原礦入選品位落后個別老礦山3倍以上的劣勢下,工藝設備差距使得選礦回收率領先約4%;對于處理能力大,生產效率高的浮選柱應用方面,由于產品不太穩定的原因,致使擁有浮選柱的企業設備利用率不夠充分。

  擁有自動智能化系統建設的萬噸級銅礦山,通過流程自動化、智能化建設,不斷的優化了崗位配置,穩定了工藝流程,新疆阿舍勒銅礦、銅礦峪礦等一批礦山,通過排水無人值守系統對水泵的自動控制實現減員增效,通過通風自動控制系統按需通風,實現降本降耗,選礦作業中通過智能化控制系統對故障自動診斷、分析完成對浮選回收率的提升。

  【二、中國萬噸級銅礦山面臨的主要問題】

  【2.1資源儲備不足影響礦山服務年限】

  中國萬噸級銅礦山隨著開采年限增長,資源將出現下降,開采深度的繼續增加、開采范圍的繼續擴大,礦山的產量、效益及服務年限(最低的礦山服務年限僅有5年)將迎來新的挑戰。

  【2.2工藝不足、裝備相對落后影響礦山經濟效益】

  礦山生產中作業指標直接影響到資源的綜合利用效益。首先,回采率偏低、貧化率偏高,礦石回收量相對偏低,導致成本升高,在對成本進行控制的過程中勢必會造成資源損失。其次,設備落后不僅造成生產效率低、物耗高、產能限制,并且影響選礦回收率,對礦山的經濟效益影響非常大。

  【2.3銅價在成本區間波動影響生產穩定性】

  中國萬噸級銅礦山生產完全成本平均在33000-35000元/噸,新建礦山、品位低礦山及負擔較重的老礦山完全成本較高約在38000元左右,較為穩定的老礦山及品位較好的礦山成本相對較低,約在31000元左右,顧金屬價格波動會一定程度上影響中國銅礦山的生產穩定性。

  當金屬價格下跌甚至接觸及礦山成本線時,小型銅礦由于成本較高,開采價值相對小的情況下,將易形成銅資源擱置,但大型銅礦山不具備小型的靈活性,且責任重大,當部分礦山出現虧損,在降本無果的前提下,將會出現被動減產情況;當價格處于成本線上方高于成本,明顯盈利將促進生產積極性,還會出現對銅礦資源進行選擇性開采,保證效益最大化。

  【2.4礦山環境保護責任重、壓力大】

  中國萬噸級銅礦山環保責任重大、壓力大。尾礦的環保問題一直存在,其較大的占地面積,尾礦隨大風形成的揚塵易造成的空氣污染問題,管理不當易造成泄露、滑坡等環境破壞問題;另外礦區采礦每天會產生數萬噸廢石,這些含有重金屬元素的廢石廢渣長期堆放,其中重金屬元素將隨著降雨四處漫流的危險性增高,可能給周圍環境造成污染。

  【三、中國萬噸級銅礦山在建(擴產)情況】

  中國在建(擴產)萬噸級銅礦山7個,涉及新增銅精礦含銅量35.5萬噸,將在2017-2018年得到一定的產能釋放。

  云銅集團下屬云南迪慶有色金屬有限責任公司的普朗銅礦建成后將成為中國繼中條山集團銅礦峪礦后的第一大采用自然崩落法的礦山,年采礦量達1250萬噸,新增銅精礦含銅5萬噸/年,二期生產規模將達到1875萬噸/年。(一期1250萬噸/年采選工程環評報告2013年3月份被國家環保部受理,2014年3月11日,該項目獲得國家環保部的批復,2014年6月開工建設);

  采用露天開采工藝的西藏巨龍銅業驅龍銅礦超過1000萬噸的資源量也將成為中國第一大銅礦床,將新增銅精礦含銅12萬噸/年(驅龍銅礦項目的環評報告2012年12月份被國家環保部受理,2013年12月4日,環保部批準了該項目);西藏天圓礦業的雄村銅礦初步設計的采選規模為1200萬噸/年,新增銅精礦含銅約6萬噸/年。(環評于2007年通過,計劃2016年1月試車,但由于尾礦庫原因,該項目的投產時間可能將推遲至2018年);

  擴建的萬噸級銅礦山中,中國黃金集團的甲瑪銅礦二期擴建預計銅精礦含銅總產量將達到7.2萬噸產量,紫金礦業集團的多寶山銅礦二期擴產和紫金山銅礦擴產完成后將分別達到8萬噸/年、5萬噸/年的銅精礦含銅產量,將總計貢獻11萬噸銅精礦含銅產量,均將進入產量5萬噸以上的銅礦山名單。

  新增產能中的大型銅礦山均地處高海拔環境下,生產條件較為惡略,建成投產后,將使得中國萬噸級銅礦山增加至22個,并且銅精礦含銅產量5萬噸以上的大型銅礦山將增加至9個(包括擴建項目)。擴建項目主要集中在紫金礦業集團,涉及新增銅精礦含銅量8萬噸/年。

  【四、總結和建議】

  中國萬噸級銅礦山隨著開采年限增長,資源量減少、開采深度增加、產能限制等方面的問題,正在向降本增效、探礦找礦、提高技術指標等方面提高,確保產量、效益雙達標,并處于向更深部全面推進階段,生產中面對諸多問題的挑戰,正在高度關注市場變化、吸取高新采選技術的基礎上,向數字智能化、高效率低成本化、低污染化方向發展,實現礦山在有限的服務期內保質保量保效益。通過分析中國萬噸級銅礦山的生產經營現狀、面臨的主要問題,提出的一些針對性建議:

  【4.1再找再探銅資源,加強銅資源儲備】

  中國萬噸級銅礦山面對資源逐漸減少的現狀,應保持憂患意識,再找再探銅資源,實行邊采邊找、攻關采礦創新的辦法面對資源及深度上對礦山產量及效益的影響,盡可能大的掌握資源可持續性填補。尤其是自有冶煉廠的礦山開發新地區銅資源,加強銅資源儲備。在宏觀戰略上,走出去推進境外銅資源基地建設,占據國際競爭的有利地位,拓展新的發展空間。

  【4.2精細化管理降本增效、提質保量,設備升級改造】

  目前針對中國萬噸級銅礦山資源綜合利用率不足,生產工藝、裝備落后導致的生產指標相對不高,應引進先進生產工藝,吸取高科技創新技術,提高精細化管理程度。

  中國萬噸級銅礦山在低、殘、尾礦綜合利用中還存在很大的發展空間(中國在濕法煉銅方面僅占全球約0.067%)。針對中國主要以硫化礦為主的特點引進使用生物濕法冶金煉銅,對低、殘、尾礦綜合回收價值產品,有效的減少了價值金屬流失,保證資源價值產品效益最大化。

  大規模的生產作業中,針對于礦山采礦的實際問題,加強開采方法改進,不斷拓展各生產環節管理,降低采礦、運輸等環節中廢石的混入及礦石的損失。選礦作業中通過精細化管理提高回收率(包括分段監控磨礦濃度、細度;浮選濃度、PH值控制;藥劑添加誤差控制;尾礦濃度控制等方面)。

  設備的相對落后,將導致生產效率低,能耗高,通過不斷升級改造,積極改善設備作業能力,實現提效降耗的硬件支撐。持續的精細化管理工作,也是提高整體工藝水平,實現人為環節降本增效的關鍵,如云銅集團對自有礦山實行按日、周、月經濟技術指標控制、上報、統一分析,形成上下統一管理制度,創新精細化管理實現降本增效目的。

  【4.3資源整合,增加副產品效益】

  中國萬噸級銅礦山應積極整合周邊小型銅資源,以增加區域內供應量穩定;有副產品支撐的銅礦山盡量提高伴生金屬產品的產出沖抵主要金屬銅的價格影響,高度關注市場變化,以應對金屬價格波動對礦山生產穩定性造成的影響。烏奴格吐山銅礦在2016年銅價處于低位徘徊時,為了更好的保量保效益,改進選礦工藝將副產品鉬精礦的回收率由30%提高至70%,這一舉措為公司保證了更好的效益點。

  【4.4綜合開發治理,環保效益雙實現】

  尾礦的綜合開發治理,可以從多層次進行考慮,首先面臨持續生產導致的尾礦庫擴容問題應提前做好選址擴容準備,建立堅固、防滲能力強的尾礦庫以防尾礦流失對環境的影響;其次通過不同的方式處理尾礦面臨的環保問題:

  (1)通過開發尾礦庫閉路循環用水,提高水循環利用率;

  (2)對尾礦中含有較少的價值產品進行分析回收,如采用磁選對尾礦中磁鐵礦、硫鐵礦、選礦鐵質進行回收,利用黃藥和松醇油,可以從含硫尾礦中回收硫精礦;

  (3)對于沒有回收價值的尾礦可采取膏體充填或者如烏奴格吐山采用“SABC”碎磨工藝(粗碎-半自磨-球磨-頑石破碎)實現的膏體排放達到環境保護的同時減少占地面積,降低了維護成本;

  (4)尾礦庫的復墾造田,種植效益植物(一些礦山嘗試種植糧食作物及經濟作物),同時實現保護環境,一舉兩得。廢石廢渣應及時處理,防止出現重金屬元素污染周邊環境的現象出現,做好對其有針對性的復墾工作。如德興銅礦開展礦山生態恢復重建科研工作中根據不同山體情況栽種不同植物,采取喬木灌木相結合的方法:先種草,待草枯萎化作養分,再種上灌木改善土壤酸堿度,最后種上喬木,以避免廢石廢渣堆放可能造成的周邊環境污染問題。目前德興銅礦礦山已經完成復墾廢棄地超過400公頃,80%以上可復墾廢棄地都實行了生態恢復。

  (文章來源:南儲商務網)

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