矿产资源开发利用技术

什么是矿产资源开发利用方案？~

为加强矿产资源开发利用前期管理，采矿权申请人需向采矿登记管理机关提交的技术方案，是采矿权审查的重要内容之一。矿产资源开发利用方案须按国土资源部制订的编写内容编写，包括概述、矿产品需求分析、矿产资源概况、主要建设方案确定、矿床开采、选矿及尾矿设施、环境保护、土地复垦、开发方案简要结论和附图等。

截至2000年底，全省有8798个各种经济性质的矿山企业，其中国有及国有控股矿山307个，其他经济类型矿山（点）8491个；71万人从事矿业生产；年产固体矿石量1.89亿t，液体矿产石油562万t、矿泉水23万t，天然气13.28亿m3。已开发利用矿产75种。
全部国有及限额以上矿产采选企业完成工业产值372.52亿元，工业增加值180.19亿元。在矿产采选业产值构成中，煤炭采选业占41.24%，石油、天然气开采业占33.98%，金、银及有色金属矿产采选业占19.17%，非金属矿产采选业占4.81%，黑色金属矿产采选业占0.8%。
矿产原料加工制品业完成工业产值1289.12亿元，工业增加值452.87亿元。在矿产原料加工制品业产值构成中，非金属矿物制品业占23.66%，化学原料及化学制品业占16.86%，有色金属冶炼及压延加工业占12.60%，黑色金属冶炼及压延加工业占11%，能源矿产加工业占10.48%，煤电及供热占25.09%，煤气生产供应业占0.3%。
矿产采选及其原料加工制品业总产值占省全部国有及限额以上工业企业总产值的47.54%，其增加值占工业增加值的比例为54.84%。矿业及其后续加工业工业增加值对省国内生产总值的直接贡献率为12.3%。矿业总产值在全国居第5位。煤、石油及天然气、金、钼、铁、铝土矿几种重要矿产的产值占矿业采选业总产值的90%以上，其中煤炭、石油和天然气采选业的产值合计占矿产采选业总产值的73.2%，虽比以往年份有所下降，但在河南省矿业中的龙头地位不可动摇。
1.能源矿产开发利用现状
河南省能源矿产以煤炭、石油和天然气为主（表6.2.1），它们是河南省最重要的矿产资源，其产值占省矿产采选业的73.2%。
表6.2.1　河南省能源矿产开发利用一览表


（1）煤炭
1998年，煤炭在关井压产的形势下年产8002.42万t，实际销售8034万t。煤产值占省矿产采选业工业总产值的45.9%。其中本省销售5195.81万t，销售全国15个省、市、自治区的为2210万t，年末存煤871万t。全年共出口煤炭97.73万t，创汇2981万美元。河南省煤炭的深加工产品不多，主要销售价值较低的原矿，在煤炭市场供大于求、价格低迷的情况下经济效益不高。2002年以来，在国家整顿小煤矿和宏观经济调控作用的影响下，煤炭市场转暖，出现了近年来少有的供不应求的局面。
（2）石油、天然气
全省油气田28个，面积约1×104 km2。1999年，河南省原油产量为565.40万t，天然气产量为140 771万m3；产值为84.21亿元，占省矿产采选业工业总产值的27.3%。石油加工及炼焦业完成产值76.27亿元。中原油田1988年产量最高为720万t，河南油田1982年产量最高为238.4万t。1990年两油田产量882万t,1995年产量601.96万t,1999年产量565.4万t，连年递减。省内原油加工为464.09万t，尚有约百余万吨原油输往外省。
2.钢铁工业矿产开发利用现状
全省铁矿石保有资源储量10.43亿t（表6.2.2），但绝大多数为贫矿，其品位在40%以下的贫矿占95%以上，品位低于30%的矿石占70%。由于矿石品位低、开采技术条件复杂、选矿难度大、交通不便等原因，河南省大多数铁矿床近期难以开发利用。条件较好的矿山多已开采利用，部分矿山已开采殆尽，有些矿石属难选矿石在目前条件下难以开发利用。铁矿主要集中分布于舞阳、许昌、安阳、林州、桐柏、泌阳和卢氏，其储量占全省储量的近90%。保有资源储量中经过勘探的占37.7%，经过详查的占56.7%，其余5.6%只经过普查。铁矿开发利用较少，66处铁矿产地中，只有18处已开采利用。河南省的矽卡岩型较高品位铁矿，经多年开采已剩无几。只有舞钢地区铁矿储量较大，但开采规模较小。河南省1999年开采铁原矿石209.19万t，而生铁和钢产量分别为444.21万t和392.03万t，合计836.24万t。冶炼钢铁用的富铁矿为561.53万t，可见河南省自产矿石远不能满足钢铁工业需要，每年要从外地购进大量铁矿石。
表6.2.2　河南省钢铁工业矿产资源开发利用一览表


3.贵金属及有色金属矿产开发利用现状
对我省矿业经济有较大影响的主要为贵金属（金、银）和有色金属（铝土矿、钼矿、铅锌铜矿等）（表6.2.3），其开发形势如下。
（1）金银矿
我省是金矿大省，黄金产值占矿业工业总产值的5.8%。本省1999年开采金矿石313.5万t，黄金产量约60万两；银矿石26.2万t。金矿实际选矿能力442.25万t/a，银矿32.4万t/a，已有探明储量的岩金矿几乎全都开发利用，金矿的矿石供应显著不足。
表6.2.3　河南省金属矿产开发利用一览表


（2）铝土矿
我省铝土矿矿石中氧化铝含量一般在60%～70%，铝硅比（A/S）一般为4～9，大于7的富矿约占总资源储量的1/4，少量特富矿铝硅比达10以上。我省利用铝土矿生产氧化铝的矿山企业主要有中铝公司郑州长城铝业公司和中州铝厂，目前主要利用铝硅比大于7的富矿。
1998年矿石产量127.55万t，生产氧化铝93.50万t、铝锭33.25万t，有近三分之一的氧化铝运往外地冶炼加工。本省铝土矿地表和浅部的矿石开采破坏严重，若不加大找矿力度，通过科技进步降低铝土矿的入选品位，将影响铝工业的持续发展。
（3）钼、钨矿
1999年产钼矿石264.47万t，钼精矿（折合钼45%)1.53万t。本省钼矿及加工产品的需求有限，部分销往外省，1999年出口钼铁3202 t。钨矿为共生或伴生矿产随主矿产的开采作为副产品利用，但实际尚未回收。
（4）铜、铅、锌矿
是本省资源短缺矿种，年产矿石量分别为6.56万t、18.19万t和2.66万t，产量较低。河南省铜冶炼加工，粗铜和电解铜能力分别为5万t/a和6万t/a,1998年实际产铜7.47万t，显然与铜矿石产量相比，矿石原料缺口大。铅锌矿目前矿石量不能满足加工需求。
4.建材工业矿产及其他非金属矿产开发利用现状
河南省建筑材料用矿产资源非常丰富，建材矿产制品产量较高。1999年本省水泥和平板玻璃产量分别达3800.80万t和2137.14万重量箱，而水泥和玻璃制品原料1999年开采量分别为1488.52万t和213.66万t（表6.2.4、6.2.5），明显看出，原料和制品产量差距甚大，其重要原因是水泥和玻璃原料产量相当数量作为建筑用石料统计所致。
（1）珍珠岩、膨润土、沸石
分布集中于信阳市，大部分为优质矿。现有的370家加工企业，产品雷同，竞相压价，而且污染严重，大量高档产品经外地加工后返销我省。主要缺点为，产品技术含量低，矿产开发分散资源浪费严重。
（2）石膏、大理石、花岗石
建材矿产及其制品石膏板、大理石板材、花岗石板材等除供本省消费外，还可销往省外。由于建材非金属矿产部分勘查程度较低，如长石、蛭石、建筑用白云岩、花岗岩、安山岩等，探明可被利用的资源不清，但这些矿产分布广潜在资源量大，开采技术条件优越，前景可观。
表6.2.4　河南省建材工业矿产开发利用一览表


（3）伊利石粘土、陶粒叶岩
储量巨大，分布广泛，用途多，开发利用研究薄弱，全省实心粘土砖破坏耕地严重，急需通过伊利石粘土、陶粒叶岩等矿产的深加工，以替代传统的实心砖瓦。
表6.2.5　河南省其他非金属矿产开发利用一览表


5.化工原料矿产开发利用现状
河南省化工原料非金属矿产主要包括化工灰岩（电石和制碱用）、磷、天然碱、岩盐，化肥用蛇纹岩、含钾砂叶岩等（表6.2.6）。除重晶石、磷矿外，其余资源较为丰富。1999年全省生产硫酸83.75万t，而当年硫铁矿开采矿石只有10.42万t，除金矿和有色矿产中回收一部分硫铁矿外，我省硫铁矿仍有较大的缺口。
表6.2.6　河南省化工化肥工业矿产开发利用一览表


（1）农肥用的磷矿
磷矿是本省短缺矿种，矿产储量少，保有储量仅为1700万t，更重要的是质量低劣，难以利用。1998年本省仅产磷矿石4.8万t,1999年生产化肥252.72万t，按三分之一为磷肥考虑（84.24万t），远远不能满足需求，基本全靠从外省购进。
（2）纯碱和制碱或电石用灰岩
本省已探明保有资源量按1999年的采量可采几百年，因此这些资源丰富的矿产在开发利用技术提高和市场调查的前提下可加大开采量。
总之本省各种矿产资源开发很不平衡，能源矿产开发占有举足轻重的地位，金属矿产严重依赖金、铝土矿、铁、钼矿等。金、富铝土矿开发强度过高，资源量消耗过快，不利于的可持续发展。珍珠岩、膨润土、石墨、蓝晶石、红柱石、岩盐等矿产，资源丰富，未能适度开发和深加工，对伴生、共生矿产的综合开发利用程度不高，是大有开发利用前景的矿种。

1. 有色金属行业

“十一五”期间，有色金属行业以铜镍矿、锡锑铟多金属和钨钼铋多金属资源为重点，开展了资源高效开发技术和大型采、选、冶技术装备的研究和开发，成功研究开发出多灾源条件及特大采空区环境地下矿安全高效开采技术；贫镍硫化矿、贫锡多金属矿、复杂低品位钨钼铋多金属矿高效经济选别技术；富氧顶吹浸没喷枪熔池熔炼、羰基镍中压合成、无铁渣湿法炼锌提铟、低品位黑白钨混合精矿直接水冶、钼铋精矿直接提取铋和钼等一批重大新工艺、新技术；研制成功露天矿 200 吨级大型电动轮、大型露天矿用挖掘机、大型地下铲运机和卡车等大型采矿设备，世界最大的 12.2×10.9m半自磨机和 7.9×13.6m 溢流型球磨机、世界最大规格的 320m3浮选机、最大规格为Φ4.5×12m 浮选柱、Φ1200×4500mm 超大型永磁筒式磁选机、Φ600 ～ 750mm 金属矿用大型旋流器、Φ1200 ～ 1300mm 非金属矿用重介质旋流器等大型高效选矿设备；并在金川集团有限公司、广西有色集团公司、湖南有色集团公司、江西铜业集团公司、铜陵有色集团公司、中国黄金集团公司等（特）大型矿业企业建设成功多个有色金属综合开发利用示范工程，取得了巨大的经济效益。

2. 化工行业

科技进步支撑健康发展，大型骨干化工矿山企业成为行业科技进步的先导。“十一五”期间化工矿山企业，特别是大型骨干企业加大了科技投入，取得了一批科技成果，支撑了化学矿业的健康发展。云磷集团攻克胶磷矿选矿难题，建成了年产 400万吨的浮选车间，在建年产 450 万吨浮选车间，宜化集团矿业有限责任公司重介质选矿取得成功，建成了年产120万吨的生产车间，开磷集团利用磷石膏和废渣实现充填采矿，瓮福集团利用磷石膏制砖，湖北神农架矿业科技公司中低品位磷矿直接制酸工业试验成功，实现了中国磷矿资源由开采富矿向利用中低品位矿转变，提高了磷资源的保证程度。青海盐湖集团反浮选 — 冷结晶工艺年产 100 万吨氯化钾项目，罗布泊钾混盐制取硫酸钾年产 120 万吨硫酸钾项目建成投产，提高了中国钾肥的自给率，特别是青海盐湖集团溶解开采低品位固体钾盐项目的工业试验获得成功，大大提高了中国盐湖资源的开发利用水平，提高了中国钾资源的保障程度。

3. 黄金行业

“十一五”期间，黄金行业积极开展科技创新，全面推广伴生金属元素综合回收、尾矿资源综合开发利用技术，部分矿山达到了“吃干榨净”的水平，使黄金工业焕发新的生机。

利用具有自主知识产权的生物氧化提金技术和原矿焙烧技术，国内已建立难选冶提金厂 20 多座，年产能超过了 50 吨；中国低品位金矿的开发技术和尾矿资源综合利用技术也有了长足的进步，大量过去被视为废石的资源得到利用。有的矿山入选品位已下降到 0.2 克 / 吨。新技术的突破和推广应用，使占全国黄金资源 40% 左右的难采、难选冶金矿资源得以开发利用，大量的“呆矿”变成了宝贵的资源。

4. 冶金行业

“十一五”期间开展的与冶金矿山采选冶、安全环保有关的“十一五”国家科技支撑计划项目有“复杂金属矿产资源采选冶关键技术与装备研究”、“高效节能大型矿山成套设备研制”、“难采选金属矿高效开发关键技术及装备研究”、“矿区复垦关键技术开发及示范应用”。

其中，相关研究专题取得重要进展，“露天转地下开采覆盖层安全结构与合理厚度研究”将覆盖层厚度留设及适宜的块度组成同采矿工艺与回采指标密切结合，对工程实践中矿石的贫损控制及覆盖层形成工艺具有重要指导意义。“第四系超厚流沙复杂地层大型斜坡道工程新技术研究”针对超厚流沙、强含水地层大断面斜坡道掘进的技术难题，研究开发了高压摆喷构筑地下截渗墙、正台阶分步分序短掘快支和整体式模板衬砌台车一次性浇注永久支护体成形等综合新技术，成功解决了超厚流沙、强含水地层大断面斜坡道掘进的技术难题，其研究成果发展了国内第四系厚大特殊地层矿山工程施工技术。“高效粗粒湿式磁力预选设备研制与应用”研究，最终自主研发了高效CCTS1021 粗粒永磁湿式磁力预选机，并成功推广应用到山东华联、山东李官集、山东莱新等选厂。

5. 非金属行业

非金属矿开采技术进展。非金属开采技术取得一些进展。如高岭土地下开采的软岩支护和开采技术；高岭土露天开采砂型矿的水力开采技术；石膏厚矿体房柱法地下开采技术；石膏地下开采大面积采空区处理技术；金刚石岩管露天开采转地下开采技术。松软矿体滑石矿地下开采技术、大理石花岗石饰面石材开采的分离、分割、整形等技术；片状云母的保护晶体开采技术等。这些开采技术在不同赋存特点的非金属矿山都取得了成功。

选矿提纯技术。中国对鳞片石墨、萤石、高岭土、金刚石、温石棉等开发较早的重要非金属矿，大多进行选矿提纯。多年来已经形成较为成熟的专用设备和工艺流程。例如鳞片石墨的多段磨矿、多段精选的生产工艺，最终精矿品位可达到 98%，回收率也可达到 85% 以上。萤石矿的浮选工艺技术，最终精矿 CaF2含量 97% 以上，回收率也可达到 85% 以上。蓝晶石族矿物、碎云母等开发相对较晚的非金属矿产，也研发成功了专用的选矿工艺流程设备。膨润土、凹凸棒石粘土等粘土矿物的提纯技术亦取得了新的进展。隐晶质石墨的高温提纯技术已研发成功。

超细粉碎和精细分级技术。近年来，中国超细粉碎和精细分级技术发展较快。20世纪 90 年代以来，在引进技术消化吸收的基础上，进入了引进为辅自主研发为主的阶段。设备处理能力、单位产品能耗、耐磨性能、工艺配套和自动控制等综合性能显著进步。2001 到 2005 年，随着 CYM3000 和 CYM5000 大型搅拌磨相继问世，现已形成 1万吨 / 年的生产线装备，能耗由 180Kwh/t 降低到 90Kwh/t，节能 50%。煅烧设备，回转煅烧窑由隔焰式发展到直焰式，热效率大大提高，处理能力亦可以与研磨设备配套。

干燥和表面改性技术。研发了强力粉碎干燥技术，显著提高了节能效果。开发成功了 SLG 连续粉体表面改性机，实现了非金属矿粉体干法连续表面改性工业化集成技术。

尾矿综合利用技术概况。石墨、高岭土、萤石、温石棉、蓝晶石矿物等非金属矿山的选矿通常会产生大量的尾矿。目前，中国对非金属矿尾矿的综合利用尚处于起步阶段，而且不同地区发展亦不平衡。对石墨、高岭土、萤石、温石棉尾矿的利用技术主要包括：回收有用的伴生矿物和有用组分技术；利用尾矿制造建筑材料技术等。

专栏9-2 新技术典型案例

大厂多灾源矿床安全高效开采技术。创新开发出空区处理与碎裂矿体协同的无间柱分段分条连续中深孔采矿法、24通道岩体声发射与微震监测、数据自动分析处理及预警系统、利用废弃民窿“两进两回”三级机站联合的通风系统，形成了高应力条件下矿柱群安全开采综合技术，采矿损失率为8%，采矿贫化率为10%。

深井开采的关键技术。中钢集团马鞍山矿山研究院和铜陵有色金属公司合作开展的“冬瓜山深井开采的关键技术研究”，通过综合运用通风理论技术和紧密结合冬瓜山铜矿深部开采的实际情况，成功地建立了满足冬瓜山铜矿深井开采通风降温要求的多级机站通风系统，解决了深井高温矿床开采的通风降温难题，节省了大量通风工程，降低了装机容量，在国内首次将计算机网络与通讯技术、风机变频调速控制技术结合在一起。创造了上亿元的经济效益，社会效益显著。

高效重选设备、高效磁选设备、高效浮选设备、复合力场选矿设备不断涌现。大型破碎、磨矿、选别、脱水、过滤设备的开发和应用大大提高作业效率，降低了能耗，中国生产了60～320m³大型、超大型浮选机和世界最大、最先进的Φ7.93×13.6m溢流型球磨机、Φ12.2×11m自磨机，并用于出口（图9-1A和B）。

图9-1 超大型充气机械搅拌式浮选机与溢流型球磨机

超细粉碎设备。中国已能批量生产包括空气对撞式气流磨在内的各种干式气流粉碎机，不同型号湿式搅拌磨等设备，以及相应的分级机和用于改性的高速搅拌机等加工设备。回转煅烧窑内隔焰式发展到直焰式，热效率大大提高，处理能力亦可以与研磨设备配套。强力粉碎干燥技术集粉碎与干燥两大功能为一体，热效率提高。SLG连续粉体表面改性机开发成功。

非金属矿产的提纯、超细、改性技术。针对蓝晶石族矿物、硅灰石、海泡石、凹凸棒石等非金属矿，成功研发了专用的选矿工艺流程设备。膨润土、凹凸棒石粘土等粘土矿物的提纯技术取得新进展。隐晶质石墨的高温提纯技术已研发成功，研制出利用钾长石生产难溶和可溶性钾肥的技术。大量低品位滑石、硅藻土、菱镁矿等非金属矿产选矿提纯技术也相继研发成功。超细粉碎技术和设备的进步，表面改性技术的不断创新，使大批传统的非金属矿物如石墨、高岭土、云母、滑石、珍珠岩、碳酸钙等提高了附加值，促进共生组分的综合回收。

金矿深层开采技术及工艺水平进一步提高，最大开采深度接近 1400 米；低品位、难处理资源选冶技术开发和应用取得重大突破，生物氧化预处理技术达到国际领先水平，焙烧、热压氧化等技术达到或接近国际先进水平；利用尾矿、残矿及低品位资源取得实质性进展，最低入选矿石品位 0.5 克 / 吨。

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丹江口市17094204263： 世界矿产资源要如何开发和利用? ？
蒸泉铁泰： 矿产资源是世界重要资源之一,矿产资源的开发和利用关系到一个国家 的经济发展程度,世界各国对矿产资源的利用程度有所不同,但各国都广泛 应用的矿产资源有80多...

丹江口市17094204263： 怎样对矿产资源进行合理开发与利用 - ？
蒸泉铁泰： 开发:集中大规模开采减少浪费. 利用:利用资源生产出更下游的产品,利润率高,更稳定.

丹江口市17094204263： 矿产资源 - 地质环境 - 经济发展之间有什么关系? - ？
蒸泉铁泰： 1、矿产资源开发可以促进经济发展,甚至是高速的发展,比如利比亚的石油(卡扎菲上台后,利国家、人民迅速富裕)就是如此;矿产资源开发可以改变地质环境,甚至引起地质环境问题,如地面塌陷、地下水位下降、地下水污染...

丹江口市17094204263： 有哪些矿产资源人们是如何开采利用和保护的 - ？
蒸泉铁泰： 矿产资源指经过地质成矿作用,使埋藏于地下或出露于地表、并具有开发利用价值的矿物或有用元素的含量达到具有工业利用价值的集合体.矿产资源是重要的自然资源,是社会生产发展的重要物质基础,现代社会人们的生产和生活都离不开矿...

丹江口市17094204263： 矿产资源的高效开发与循环利用原则有哪些? ？
蒸泉铁泰： 矿产资源的高效开发与循环利用原则有:(1) 开源与节流并重.充分利用贫矿,走人造富矿之路,富矿、 贫矿兼采,综合勘查、评价、开发和利用伴生矿种;充分利用国内外 两种资源,有进有出,取长补短;大力发展循环经济.(2) 加强非传统矿产资源的开发.对那些由于当今技术、经济 原因尚未进行工业利用的资源和尚未被看做矿产的、未发现用途的潜在资源,或虽为传统矿产资源但因地质地理原因极难发现的矿产资 源,尤其是日益紧缺的矿产资源,应加强开发利用.如甲烷水合物 的开发.(3) 依靠科技进步.依靠科技进步加强管理,降低矿物能源和 矿物原材料的消耗,提高资源的回收利用水平和综合利用率,实现矿 产资源的可持续利用.

丹江口市17094204263： 如何开采矿产资源? ？
蒸泉铁泰： 开采矿产资源,应当统筹规划,制定合理的开发利用方案,采用合理的开采顺序、方法和选矿工艺.采矿许可证颁发机关应当对申请人提交的开发利用方案中的开采回采率、采矿贫化率、选矿回收率、矿山水循环利用率和土地复垦率等指标依法进行审查;审查不合格的,不予颁发采矿许可证.采矿许可证颁发机关应当依法加强对开采矿产资源的监督管理. 矿山企业在开采主要矿种的同时,应当对具有工业价值的共生和伴生矿实行综合开采、合理利用;对必须同时采出而暂时不能利用的矿产以及含有有用组分的尾矿,应当采取保护措施,防止资源损失和生态破坏.

丹江口市17094204263： 矿产资源在其开发利用中需要注意的问题 - ？
蒸泉铁泰： 题目太宽泛.有各种矿产资源,金属、非金属,黑色金属、有色金属、贵金属、稀有金属,有化工材料、建材等等各种资源,其开发利用中需要注意的问题是不一样的.得具体说是什么资源. 矿产资源的开发利用应该首先选择一种最适合的开采方法;第二开采过程中应减少损失率,减少贫化率;第三,很多矿产资源是多矿种共生的,应该注意各种矿物的回收和综合利用,第四,对于开采后的矿坑、采空区、塌陷区、废石场或排土场的综合治理.

丹江口市17094204263： 如何实现我国矿产资源的可持续利用 - ？
蒸泉铁泰： 可持续发展是21世纪全人类正确处理与协调人口、资源、环境、经济等相互关系的共同发展战略,是人类谋求生存与发展的唯一途径.为贯彻落实中央领导关于立足国内提高能源资源保障能力的指示精神,财政部、国土资源部将中央分成的矿产...

丹江口市17094204263： 矿产资源可持续利用的措施有什么? - ？
蒸泉铁泰： 1、建立废物回收机制回收废弃矿产资源2、发展科技科技史第一生产力利用技术合理利用矿产资源3、清洁生产!

丹江口市17094204263： 对如何保护和合理开发矿产资源提出自己的几点建议？
蒸泉铁泰： 1、需要规范的监督机制, 2、需要全球在矿产资源开发利用最先进的技术 3、专业的团队人才的帮助. 4、规范的计划与开采 5、合理的利用与发掘