本發(fā)明屬于采礦和礦物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵白云石配入弱磁性鐵原礦中的配礦方法。
背景技術(shù)：
鏡鐵山礦是酒鋼本部鋼鐵生產(chǎn)的主要原料基地，以北大河為界，分為樺樹溝和黑溝兩個(gè)礦區(qū)，樺樹溝礦區(qū)產(chǎn)能500萬噸/年、黑溝礦區(qū)產(chǎn)能450萬噸/年，生產(chǎn)的鐵礦石送往山下選礦廠處理，53%左右的塊礦（15～150mm）通過磁化焙燒-弱磁選-反浮選生產(chǎn)品位60%左右的弱磁精礦；47%左右的粉礦（0～15mm）通過強(qiáng)磁選生產(chǎn)品位46%左右的強(qiáng)磁精礦；將弱磁精礦和強(qiáng)磁精礦混合脫水形成鐵品位53%左右的綜合精礦送往燒結(jié)生產(chǎn)。
選礦喜歡使用上道工序鏡鐵山礦黑溝含有高鐵白云石配比的礦石，因?yàn)殍F白云石輸出增加時(shí)候，一方面塊礦率相對(duì)高，選礦易于生產(chǎn)組織；另一方面，鐵白云石通過強(qiáng)磁選或者磁化焙燒—弱磁選，選礦后精礦CaO含量升高，同時(shí)金屬回收率提高，選比下降；此類高鈣鐵精礦進(jìn)入燒結(jié)造塊時(shí)候，燒結(jié)可以減少石灰用量，燒結(jié)礦的品位將上升，對(duì)于降低選礦和燒結(jié)的生產(chǎn)成本很有現(xiàn)實(shí)意義。
實(shí)踐表明適量增加原礦中鐵白云石的配比對(duì)選礦、燒結(jié)生產(chǎn)是有益的，而鏡鐵山礦沒有制定鐵白云石配礦方法，如果按照酒鋼的2015年質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，酒鋼采用單一鐵品位控制原礦輸出，簡單的采富棄貧保輸出鐵品位，2016年，將導(dǎo)致鐵白云石配礦的邊界鐵品位為30%，80%以上的鐵白云石當(dāng)做圍巖排掉，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)，造成黑溝回采率降低，礦山服務(wù)年限縮短，給礦山的后續(xù)發(fā)展帶來系列影響，資源利用率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種鐵白云石配入弱磁性鐵原礦中的配礦方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中原礦鐵品位不足，可用鐵礦資源礦源不足，原礦中CaO含量低，資源利用率低，采礦、選礦、燒結(jié)的生產(chǎn)成本較高。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鐵白云石配入弱磁性鐵原礦中的配礦方法，其特征在于：具體包括以下步驟：
（1）計(jì)劃開采的鐵礦資源數(shù)據(jù)獲取，通過對(duì)已有的生產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)和計(jì)劃開采的采場內(nèi)各個(gè)水平鐵礦石及鐵白云石的分布區(qū)域和品位進(jìn)行確定；露天開采時(shí)候，結(jié)合資源分布情況，對(duì)爆破鉆孔的樣品進(jìn)行化驗(yàn)分析，圈定鐵白云石的詳細(xì)位置、數(shù)量和鐵品位和CaO含量；
（2）制定鐵礦石輸出的鐵品位和氧化鈣含量目標(biāo)；
（3）建立鐵礦石和鐵白云石的配礦模型；
（4）輸出鐵白云石配礦數(shù)量；
所述的配礦模型為：
目標(biāo)函數(shù)（1）
配礦模型式中：
y：鐵白云石配礦數(shù)量（噸）；
TFe礦：鐵礦石爆孔樣品檢測鐵品位（%）；
TFe標(biāo)：鐵礦計(jì)劃輸出鐵品位目標(biāo)（%）；
a：鐵礦石計(jì)劃輸出數(shù)量（噸）；
TFeank：鐵白云石爆孔樣品檢測鐵品位（%）；
所述輸出鐵礦鐵品位和輸出鐵礦CaO的公式如下：
目標(biāo)函數(shù)（2）
目標(biāo)函數(shù)（3）
式中：
CaO輸出：輸出鐵礦CaO含量（%）；
CaO礦：鐵礦石爆孔樣品檢測CaO含量（%）；
a：鐵礦石計(jì)劃輸出數(shù)量（噸）；
CaOank：鐵白云石爆孔樣品檢測CaO含量（%）；
y：鐵白云石礦數(shù)量
TFe輸出：輸出鐵礦鐵品位（%）；
CaO輸出≤6% 約束條件（4）
TFeO輸出＋δ·（CaO輸出- CaO礦）≥ TFe標(biāo) 約束條件（5）
δ：輸出礦石的CaO含量折算為鐵品位的系數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)或生產(chǎn)可以確定，取值范圍0.4～1.0，當(dāng)CaO輸出 ≤ CaO礦時(shí)，取值為0；
CaO礦：鐵礦石中CaO含量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明其位于1.0～1.6%。
優(yōu)選的，所述的鐵白云石配礦數(shù)量根據(jù)目標(biāo)函數(shù)（1）、目標(biāo)函數(shù)（2）、目標(biāo)函數(shù)（3）和約束條件（4）、約束條件（5）來計(jì)算弱磁性鐵原礦中配入鐵白云石的數(shù)量，如果約束條件不滿足，重新調(diào)整鐵礦石輸出數(shù)量，進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)（1）、目標(biāo)函數(shù)（2）和目標(biāo)函數(shù)（3）的計(jì)算。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：根據(jù)選礦研究和實(shí)踐結(jié)果，將鐵白云石合理配入弱磁性鐵原礦中，計(jì)算合理配礦數(shù)量和輸出礦質(zhì)量，回收自有礦山中的鐵白云石，將CaO含量納入輸出礦石質(zhì)量控制，充分考慮鐵白云石中CaO的冶金價(jià)值，提高了資源利用水平、同步降低采礦、選礦和燒結(jié)的生產(chǎn)成本；能夠計(jì)算鐵白云石的合理配入數(shù)量和輸出礦石質(zhì)量，提高了資源利用效率，降低了采礦成本；延長礦山服務(wù)年限，減少廢石排出量；鐵白云石采用該方法配礦后，選礦、燒結(jié)過程穩(wěn)定，選礦降低了選比，燒結(jié)減少了石灰用量，降低了選礦和燒結(jié)系統(tǒng)成本。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
一種鐵白云石配入弱磁性鐵原礦中的配礦方法，具體包括以下步驟：
（1）計(jì)劃開采的鐵礦資源數(shù)據(jù)獲取，通過對(duì)已有的生產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)和計(jì)劃開采的采場內(nèi)各個(gè)水平鐵礦石及鐵白云石的分布區(qū)域和品位進(jìn)行確定；露天開采時(shí)候，結(jié)合資源分布情況，對(duì)爆破鉆孔的樣品進(jìn)行化驗(yàn)分析，圈定鐵白云石的詳細(xì)位置、數(shù)量和鐵品位和CaO含量；
（2）制定鐵礦石輸出的鐵品位和氧化鈣含量目標(biāo)；
（3）建立鐵礦石和鐵白云石的配礦模型；
（4）輸出鐵白云石配礦數(shù)量；
所述的配礦模型為：
目標(biāo)函數(shù)（1）
配礦模型式中：
y：鐵白云石配礦數(shù)量（噸）；
TFe礦：鐵礦石爆孔樣品檢測鐵品位（%）；
TFe標(biāo)：鐵礦計(jì)劃輸出鐵品位目標(biāo)（%）；
a：鐵礦石計(jì)劃輸出數(shù)量（噸）；
TFeank：鐵白云石爆孔樣品檢測鐵品位（%）；
所述輸出鐵礦鐵品位和輸出鐵礦CaO的公式如下：
目標(biāo)函數(shù)（2）
目標(biāo)函數(shù)（3）
式中：
CaO輸出：輸出鐵礦CaO含量（%）；
CaO礦：鐵礦石爆孔樣品檢測CaO含量（%）；
a：鐵礦石計(jì)劃輸出數(shù)量（噸）；
CaOank：鐵白云石爆孔樣品檢測CaO含量（%）；
y：鐵白云石礦數(shù)量
TFe輸出：輸出鐵礦鐵品位（%）；
CaO輸出≤6% 約束條件（4）
TFeO輸出＋δ·（CaO輸出- CaO礦）≥ TFe標(biāo) 約束條件（5）
δ：輸出礦石的CaO含量折算為鐵品位的系數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)或生產(chǎn)可以確定，取值范圍0.4～1.0，當(dāng)CaO輸出 ≤ CaO礦時(shí)，取值為0；
CaO礦：鐵礦石中CaO含量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明其位于1.0～1.6%。
鐵白云石配礦數(shù)量根據(jù)目標(biāo)函數(shù)（1）、目標(biāo)函數(shù)（2）、目標(biāo)函數(shù)（3）和約束條件（4）、約束條件（5）來計(jì)算弱磁性鐵原礦中配入鐵白云石的數(shù)量，如果約束條件不滿足，重新調(diào)整鐵礦石輸出數(shù)量，進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)（1）、目標(biāo)函數(shù)（2）和目標(biāo)函數(shù)（3）的計(jì)算。
通過目標(biāo)函數(shù)（1）就可以測算出鐵白云石的理論配礦量，采用目標(biāo)函數(shù)（2）、目標(biāo)函數(shù)（3）可進(jìn)一步計(jì)算輸出礦石的質(zhì)量，比照約束條件（4）、約束條件（5），判斷輸出礦石質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，如不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整鐵礦配礦源頭的鐵礦石和配礦數(shù)量，重新計(jì)算。
本發(fā)明的模型中，通過生產(chǎn)計(jì)劃指標(biāo)、采場資源分布，目標(biāo)函數(shù)（1）就可以測算出鐵白云石的理論配礦量。通過計(jì)算配入鐵白云石的數(shù)量，采用目標(biāo)函數(shù)（2）、目標(biāo)函數(shù)（3）計(jì)算輸出礦石的質(zhì)量，比照約束條件（4）、約束條件（5），判斷輸出礦石質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。
本發(fā)明對(duì)于所有弱磁性鐵原礦中含有堿性物質(zhì)CaO、MgO類的其它礦石類似鐵白云石資源的回收均適用，通過計(jì)算鐵白云石的合理配礦數(shù)量，使得該類資源得到有效利用，既降低了礦山的生產(chǎn)成本，又延長了礦山服務(wù)年限，減少了廢石排出量，保護(hù)了環(huán)境。
2016年鏡鐵山黑溝作業(yè)區(qū)對(duì)該方法進(jìn)行了實(shí)踐，平均每月多回收0.6萬噸，全年可回收鐵品位28%以上的鐵白云石7.2萬噸，回收鐵品位（25～28）%鐵白云石4.0萬噸；合計(jì)可代替采購的周邊礦11萬噸；減少采剝總量30萬噸，年合計(jì)創(chuàng)效1050萬元以上。鐵白云石在選礦通過強(qiáng)磁選或者磁化焙燒—弱磁選，選礦后精礦CaO含量升高，鐵品位持平或略有下降；同不入選鐵白云石相比，酒鋼選礦精礦中CaO含量升高了0.1～1.0個(gè)百分點(diǎn)；此類高鈣鐵精礦進(jìn)入燒結(jié)造塊時(shí)候，燒結(jié)可以減少石灰用量，精礦鐵品位有所下降可由燒結(jié)礦的冶金性能的改善和減少配入的熔劑量而得到補(bǔ)償；少加入石灰后，燒結(jié)礦的品位將上升，這是鐵白云石可配入弱磁性鐵原礦中的原因。
對(duì)鐵白云石礦爆堆取樣，進(jìn)行選礦豎爐投籠焙燒試驗(yàn)研究。數(shù)據(jù)見表1。
表1 鐵白云石豎爐投籠焙燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)
由表1數(shù)據(jù)可知：鐵白云石在選礦生產(chǎn)豎爐磁化焙燒后可選性極好，礦石焙燒后鐵品位雖然低于試驗(yàn)時(shí)選礦生產(chǎn)的弱磁系統(tǒng)給礦（閉路焙燒干選拋廢后）6.66個(gè)百分點(diǎn)，但是其選比只有1.87倍，精礦質(zhì)量好，含CaO高，測算燒結(jié)礦品位高于弱磁系統(tǒng)給礦生產(chǎn)的精礦2個(gè)百分點(diǎn)。同2016年收購的鏡鐵山周邊礦焙燒磁選數(shù)據(jù)相比，其質(zhì)量、選比占優(yōu)；其焙燒后精礦硅低鈣高，表明是優(yōu)質(zhì)礦石，配礦回收的黑溝鐵白云石可以取代周邊礦。
以上所述的僅是本發(fā)明的較佳實(shí)例，本發(fā)明的技術(shù)方案并不受此限制，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明所提供的技術(shù)啟示下，作為本領(lǐng)域的公知常識(shí)，還可以做出其他等同變型和改進(jìn)，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。