【正文】 銅熔煉系統(tǒng)：銅熔煉在自熱爐系統(tǒng)受卡爾多轉爐吹煉能力制約年產(chǎn)銅陽極板只能達到38～40kt/a。閃速爐的處理能力設計為處理鎳精礦350kt/a，產(chǎn)高鎳锍含鎳22kt。電爐生產(chǎn)過程各種物料的成分見表2表1電爐系統(tǒng)處理的銅精礦結構及品質名稱占總實物量%精礦品位%硫品位%銅硫比年份2001～2003年Cu%S%Cu/S標準銅精礦50～43%25～3034～35～高品位銅精礦14～5%30～4526～35～高銅低硫銅精礦13～9%30～3510～113～低銅高硫銅精礦22～18%15～2530～39～高雜質銅精礦0～15%24～2530～34～表2電爐生產(chǎn)過程各種物料的成分年份混合銅精礦銅焙砂低冰銅成分Cu%Fe%S%Cu/SCu%Cu%20012002年2003年原料及產(chǎn)品中銀的情況：2003年處理各種外購原料貴金屬變化見表3，2003年及2004年一季度銅陽極板貴金屬變化見表4表3 2003年處理各種外購原料貴金屬變化表精礦種類Au（g/t）Ag（g/t）標準銅精礦0～3060～90高品位銅精礦2～2065～95高銅低硫銅精礦0～0～低銅高硫銅精礦1～20300～900高雜質銅精礦0～10450～3400轉爐冷料0～100～1000陽極板平均注：原料中的銀主要集中在低銅高硫銅精礦和高雜質銅精礦、進口粗銅中。 平均每2小時需要停爐清理氧槍上的粘結物，生產(chǎn)不能連續(xù)進行，同時爐體及排煙系統(tǒng)吸入冷風，對排煙系統(tǒng)及余熱鍋爐的運行也造成不利影響。5銅自熱爐低壓富氧吹煉技術的開發(fā)5．1項目現(xiàn)狀及存在問題金川集團公司的銅自熱爐熔煉是引進俄羅斯列寧格勒鎳設計院和北方鎳公司聯(lián)合開發(fā)的氧氣頂吹熔煉技術，并將此技術用于熔煉高锍磨浮產(chǎn)出的二次銅精礦。 高鎳锍鑄模設計更加合理，使用壽命長；并制定合理的緩冷過程控制制度，以取得最好的緩冷效果。 鑄模壽命問題已經(jīng)基本得到解決，并經(jīng)生產(chǎn)驗證可行。經(jīng)熱濾脫硫后，熱濾渣并入一次合金進行硫化處理。一方面造成資源的浪費，另一方面使鎳回收率和經(jīng)濟效益下降。 為了實現(xiàn)閃速爐的優(yōu)化生產(chǎn)，除了按以上熱力學與平衡的模擬（仿真）分析之外，還應參照反應塔四場（流場、溫度場、濃度場與釋熱場）仿真計算結果，進一步了解閃速爐熔煉過程的動力學條件以及實現(xiàn)結構和操作優(yōu)化的方向，從深層次上挖掘強化生產(chǎn)的潛力。因此要提高閃速爐的生產(chǎn)能力，需要對鎳閃速爐的運行狀況進行仿真并進一步優(yōu)化操作。 研究銅合成爐采用的蒸汽管回轉干燥機在干燥鎳精礦方面的可行性，確定銅合成爐處理鎳精礦的精礦干燥方案。 干精礦摩擦角：45176。根據(jù)公司目前各種條件的情況，新建的精礦干燥系統(tǒng)擬采用蒸汽干燥工藝，因此解決好銅鎳混合濕精礦在干燥過程中的粘結和制粒問題將是能否采用該工藝成功的關鍵。鑒于原礦的變化以及90年代以來未曾做過系統(tǒng)全面的礦石及工藝礦物研究，迫切需要進行金川礦石系統(tǒng)而全面的物質組成及工藝礦物學研究?？紤]到半自磨工藝的優(yōu)越性能，在未來金川的選礦技術改造過程中，理應將其作為重點內容進行深入細致的研究。鑒于歷史上從未開展過二礦區(qū)富礦、龍首礦富礦混選的科研試驗工作，因此必須對這一技術方案進行深入細致的研究，為選礦擴能技術改造工程工藝流程、設備方案的選擇和確定提供設計依據(jù)。4二礦區(qū)富礦石、龍首礦石混選新工藝研究4．1項目現(xiàn)狀及存在問題隨著公司做大作強，加快發(fā)展戰(zhàn)略的實施，選礦生產(chǎn)規(guī)模小、運行成本高、技術經(jīng)濟指標優(yōu)化困難，裝備老化等問題日益突出，嚴重制約了公司生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟效益的進一步提高。自60年代起，國內數(shù)十家單位圍繞金川貧鎳硫化礦的選礦工作進行了大量的科研技術攻關工作，取得了一定的成績。2提高金川礦石冬季生產(chǎn)指標的研究2．1項目現(xiàn)狀及存在問題 金川選礦目前的生產(chǎn)能力是17000噸/日，每年滿負荷生產(chǎn)達到330天，金川地處西北，一年12個月的生產(chǎn)中，冬季生產(chǎn)為11月份次年3月份，夏季生產(chǎn)為4～10月份，根據(jù)歷年金川選礦生產(chǎn)指標分析，冬季生產(chǎn)指標明顯低于夏季生產(chǎn)指標。龍首富礦銅回收率近十年來更是逐年下降，目前也不到75%。特別是在成礦規(guī)律、巖礦體的控制因素、巖礦漿上升通道的查找、特富礦成因及賦集規(guī)律等方面的仍不清楚。金川礦區(qū)工程地質條件復雜，圍巖破碎、地應力大，在軟弱巖層中布置的工程較多，鉆孔施工過程中由于塌孔、縮徑導致的孔內事故頻繁，機臺效率極低，制約了礦山鉆探工程速度。嚴重地影響著礦山的安全生產(chǎn)以及基建進度。 6)監(jiān)測系統(tǒng)具備繼續(xù)擴展和改進的功能。12金川礦區(qū)地壓監(jiān)控、崩落區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)研究12．1現(xiàn)狀 金川礦區(qū)目前尚無針對龍首礦、二礦區(qū)深部回采過程中的地壓監(jiān)控系統(tǒng)及Ⅲ礦區(qū)崩落區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)（2007年建成投產(chǎn)）。W，礦體傾角上部較緩為50～60176。隨著金川礦山開采技術水平和選冶回收率的提高，充分利用現(xiàn)有工程，F(xiàn)17以東貧礦體存在提前開采的條件和可能性，具體表現(xiàn)在以下幾個方面： 1)F17以東礦山已形成的開拓和采準工程均位于礦體的下盤，其中主井、副井均位于礦體崩落范圍以外。2)充填固體骨料——棒磨砂和河砂的顆粒粒度偏粗，降低了充填砂漿的和易性，造成砂漿在自然沉降過程中的離析。為礦井增阻或降阻調節(jié)提供依據(jù)。 4)自動識別礦井角聯(lián)網(wǎng)路和角聯(lián)風路，并提出解決角聯(lián)問題的技術方案； 5)自動評價礦井供風、用風、回風三區(qū)段匹配情況，并提出最佳匹配方案。8．1．3井下無軌設備和車輛排出大量尾氣難以有效排除 二礦區(qū)除了井下兩個中段14個盤區(qū)同時作業(yè)，爆破作業(yè)產(chǎn)生大量炮煙和粉塵外，井下同時運行的大型無軌設備達60多臺，每天下井汽車達500多臺次，這些車輛排出大量尾氣，嚴重污染井下作業(yè)環(huán)境，尤其是渦風地段，有毒有害氣體局部超標。8二礦區(qū)礦井通風決策技術模塊研究8．1現(xiàn)狀自金川二礦區(qū)投產(chǎn)以來，通風系統(tǒng)一直處于不正常狀態(tài)， 通風問題一直是二礦區(qū)一個“老大難”問題。216。 滿足深部大面積連續(xù)開采條件下充填體穩(wěn)定性安全要求；216。5．2預期的目標通過對礦房、礦柱兩步回采與大面積連續(xù)回采工藝的對比研究，確定850中段采用何種回采工藝，確保礦山的持續(xù)、穩(wěn)定、安全生產(chǎn)。 5）國內外礦山采礦無軌設備（主要包括鑿巖臺車、鏟運機、礦用卡車、采礦服務車、裝藥車等）的使用方式及其工作狀況的調查，并提出能提高大型無軌設備在金川礦山生產(chǎn)效率的有效途徑。2）生產(chǎn)效率較低。通過模擬和反復調整，選擇礦井供風、用風、回風三區(qū)段的最佳匹配方案。一條進路回采時間最多一周，采用局扇、引射器等常規(guī)通風方式進行通風，安裝費時、噪聲大、效果差、安全性能低。隨著龍首礦東采區(qū)擴能技術改造工程的建成投產(chǎn)，新建混合井主要提升東采區(qū)和中西采區(qū)較富礦石。1．2．3高效、低耗生產(chǎn)設備的引進1）適合采場結構參數(shù)的先進鑿巖設備的引進試驗研究；2）高效、低耗運搬設備和撬碴機的引進試驗研究。自建礦以來，所用的采礦方法在生產(chǎn)過程中不斷改進和完善，并運用仿生學原理將進路的矩形斷面演變?yōu)榱切螖嗝?，首?chuàng)了國內外尚無先例的“下向六角形進路膠結充填采礦法”，使采場布置的工程呈蜂窩狀鑲嵌結構，從而改變了回采進路的受力狀況，提高了采場的整體穩(wěn)定性，有效地控制了地壓，基本滿足了生產(chǎn)和安全的需要。經(jīng)過45年的建設和發(fā)展，我們深切地認識到，科學技術是第一生產(chǎn)力，只有依靠技術進步，才能走出一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路。金川集團有限公司重大科技攻關及產(chǎn)品結構調整研討會材料之一技 術 難 題 匯 總金川集團有限公司二○○四年五月前 言金川集團有限公司是采、選、冶配套的大型有色、化工聯(lián)合企業(yè)，生產(chǎn)鎳、銅、鈷、鉑族貴金屬、金、銀、原料化工等產(chǎn)品及相應的系列深加工和鹽類產(chǎn)品，是國內最大的鎳鈷鉑族金屬生產(chǎn)企業(yè)。2001年4月，公司成功召開了進入新世紀后的第一次產(chǎn)品結構調整戰(zhàn)略研討會，極大的促進了公司的技術創(chuàng)新和技術進步，對擴大經(jīng)濟總量，提高經(jīng)濟增長質量發(fā)揮了重要作用。進路規(guī)格為：底寬3m，腰寬6m，高5m，進路長25～35m。1．2．4采準工程的施工工藝研究1）采準工程的預留工藝研究；2）預留工程的巖石力學分析與支護方式研究?，F(xiàn)有的新1號井、新2號井還有很大的富余能力，可用來專門提升西采區(qū)貧礦，將大大降低貧礦開采投資，縮短建設工期。4)龍首礦井下巖體以二輝橄欖巖、片麻巖為主，穿插有較多的綠泥石脈，遇水結塊、泥化性強，出礦時容易堵塞溜礦井，不能采用噴霧灑水的方法除塵降塵。模擬設計新增巷道或豎井施工階段和竣工后，對現(xiàn)有通風系統(tǒng)的影響，提出調整方案。3）盤區(qū)生產(chǎn)能力小。6）金川鎳礦的生產(chǎn)成本與出礦品位、礦石的損失和貧化、綜合采礦技術之間的關系進行分析和研究，找出生產(chǎn)成本與礦石損失和貧化之間的最佳切入點，并提出降低采礦成本的技術措施。如繼續(xù)采用無礦柱大面積連續(xù)回采，其圍巖與充填體的穩(wěn)定性問題、多階段回采所造成的水平礦柱回收問題的研究；采用礦房、礦柱兩步回采，其礦柱的穩(wěn)定性及礦柱的回收問題、生產(chǎn)能力和采礦成本、資源回收及安全生產(chǎn)等問題的研究。 研究在分層道內充填體中應力分布情況、監(jiān)測手段和充填體破壞前的預報技術。 攪拌后泵送的流動性好，能夠滿足流水線作業(yè)需求。經(jīng)過一期工程技術改造、二期工程及改擴建，通風系統(tǒng)異常復雜，已成為影響二礦區(qū)安全生產(chǎn)的一大因素。無軌設備運行過程中還釋放大量熱量，造成井下溫度增高。 6)建立通風網(wǎng)路優(yōu)化、簡化模塊，隨時分析井下通風能耗，做到能耗最低。9控制充填體的分層離析提高充填體質量的綜合技術研究9．1充填工藝及充填體現(xiàn)狀在充填開始，為了防止管道堵塞，首先必須在管道中注入水，這樣在管道首尾形成壓差，再將充填砂漿導入充填管道，然后將濃度逐漸提升至設計濃度（78%），此過程稱為引流；在充填結束時，管道中的砂漿要清洗干凈，以防止水泥砂漿在管道固結，此過程稱為清洗。3)由于攪拌站中央控制系統(tǒng)的局限性，在料漿制備過程中，部分采用人工調控，仍未實現(xiàn)集中自動控制，人為操作對料漿配比及濃度影響因素較多，造成充填料漿質量波動較大，勢必導致充填體分層離析。 2)F17以東富礦開采設計生產(chǎn)能力為660 Kt，東主井設計提升能力為1150 Kt /a（3485t/d），東主井還可承擔一部分礦石提升量。1580水平以下逐漸變陡達70～80176。長期以來，金川礦區(qū)的地壓管理處于無序的狀態(tài)。13金川礦區(qū)深部巖石力學、高應力蠕變破碎巖體與受采動影響區(qū)域巷道支護工藝研究13．1項目現(xiàn)狀及存在問題金川礦區(qū)自從上世紀六十年代初期建礦以來，已經(jīng)連續(xù)開采四十多年了，到目前工程已經(jīng)延伸到850m水平。同時由于巷道變形破壞嚴重，每年進行大量的返修工作也直接導致礦山生產(chǎn)成本的上升。近年來金川礦區(qū)巖心鉆探機臺效率為120米/月，機臺效率極低，不良巖層巖心采取率60～70%；工程地質勘察鉆孔定向取心首次于2004年在三礦區(qū)自然崩落法采礦方法試驗工程地質勘察鉆探工程中試用。15．2預期的目標1)礦床成因及成礦過程的研究，其內容包括：成礦物質的來源和通道；成礦物理化學條件；構造變質熱液對成礦疊加富集作用；有用礦物賦存形式及成礦階段劃分；盲礦體成礦機理研究；特富礦成礦機理研究。且近兩年來原礦銅品位還有升高趨勢，有時達到1%以上，個別時候甚至超過了鎳品位，目前對這種高銅原礦還沒有好的技術措施，原礦中銅品位越高，回收率越差，不但銅回收率沒有提高，對鎳回收率也有較大影響，使鎳回收率下降。年份回收率夏冬差夏季冬季原礦Ni%回收率%原礦Ni%回收率%2000年2001年2002年2003年%左右。其中對Ⅰ、Ⅱ礦區(qū)貧礦的物質組成和選礦工藝研究工作程度較高，Ⅲ礦區(qū)貧礦僅在地質勘查階段進行了必要的選礦可選性研究試驗，Ⅳ礦區(qū)貧礦未開展相關的研究。選礦6000噸/日擴能改造工程項目的實施和完成，使選礦廠的產(chǎn)能矛盾有所緩解。4．2預期目標混選指標不低于分選指標，研究方案現(xiàn)場易于實施。5．2預期的目標通過對金川礦石半自磨工藝的論證及研究，要達到以下攻關目標：⑴ 提供金川礦石的磨礦功指數(shù)、可碎性與可磨度、礦石硬度等有關礦石性質的基礎數(shù)據(jù)，提供半自磨磨礦產(chǎn)品粒級組成研究結果；⑵ 評價半自磨工藝應用于金川礦石的可行性及其對選礦技術經(jīng)濟指標的影響；⑶ 推薦適用于金川礦石的碎磨工藝流程和設備選型（按照14000t/d能力）。6．2預期的目標全面深入了解各礦區(qū)礦石的物質組成及工藝礦物學特性，為科研及生產(chǎn)提供指導。原料性質：216。（實測數(shù)據(jù)）經(jīng)干燥的產(chǎn)品粒度要求200目＞80%；%。2鎳閃速爐數(shù)值仿真與操作優(yōu)化研究2．1項目現(xiàn)狀及存在問題金川二期工程在熔煉中采用了閃速熔煉工藝，原設計干精礦處理量為50t/h，該工藝采用了帶貧化區(qū)的閃速爐，于1992年投產(chǎn)，經(jīng)多年持續(xù)攻關，技術經(jīng)濟指標達到了設計要求。2．2預期的目標通過研究達到以下目的：216。同時所開發(fā)的閃速爐系統(tǒng)熔煉能力仿真計算軟件應該具備以下功能：216。表1 歷年閃速爐棄渣指標年份NiCuCo19931994199519961997199819992000200120022003表2 04年3～4月份閃速爐棄渣指標年份NiCuCo2004年3月2004年4月3．2預期的目標在渣量不增加的前提下，