近期,由马钢(集团)控股有限公司、中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司、马钢集团矿业有限公司、金属矿山安全与健康国家重点实验室等共同完成的《大型露天低贫磁铁矿绿色智能开发关键技术与工程实践》项目获得2019年冶金科学技术奖二等奖。

赋存复杂 难以利用

    我国露天冶金矿产资源赋存环境复杂,品位低、复杂难处理,贫矿石占全部矿石储量的98%,绝大部分矿石必须经过选矿富集、提纯后才能使用,且大多难采、难选,难以得到高效开发利用。

    项目针对我国低贫磁铁矿赋存特点,以马钢南山矿高村采场为工程依托,从高效、智能、综合利用发角度开展研究,在低贫磁铁矿品位精准控制与实时管控技术研究、低贫磁铁矿靶向式开采技术研究、低贫磁铁矿露天开采智能管控技术研究、含铁围岩资源化整体利用技术研究等等。

技术突破 填补空白

    经过5年攻关,项目取得了如下成果:

    (1)“找”——研发出了基于机器和深度学习的时空化精细建模技术。

    突破了传统技术时效性瓶颈,构建高村采场地层、品位、构造和工程的时空耦合分布模型,精准确定低贫磁铁矿品位分布状况,并根据数据的变化实现动态掌控,为低贫磁铁矿靶向式开采奠定了基础。

    (2)“采”——开发出基于移动互联技术和GIS技术的地质预判系统和绿色精准爆破技术。

    在成果一基础上,开发出与矿山开采环境高度协同的地质预判系统,进行地质界线和矿石性质的判定;开发出多因子调节精准控制爆堆及注水式静态增压精准控制同时可有效降低炮烟的绿色爆破技术,可有效降低炮烟,实现靶向式开采。

    (3)“运”——构建了集胶带运输、矿车自动调度、振动放矿车厢精准对位、远程监控于一体的露天矿运输智能管控平台。

     突破传统采矿的生产组织模式,开发出泛化接口技术、多源信息融合与分析技术和三维组态化控制平台,将矿车调度等其他生产自动化控制系统,以及各类安全监测系统进行系统集成,对装、运、卸的全过程进行智能管控,实现了矿山物质运输流全时空管控。

    (4)“选”——构建了基于采选融合工艺框架的含铁围岩资源化整体利用技术。

    以半连续工艺为联接纽带,将选矿前端破碎流程前置于采场内,开发出中碎、一段干式预选-细碎、二段干式预选-高压辊磨-湿式粗粒预选含铁围岩预选工艺,解决了含铁围岩品位低、加工成本高、设备易磨损的技术难题。

构建体系 利用提升 

    据了项目构建低贫磁铁矿从“找-采-运-选”全流程开发技术体系,获得发明专利7项,授权实用新型专利8项;计算机软件著作权1项,制定行业标准1项,发表论文20余篇。

    与此同时,本项目建成了年处理能力530万吨的含铁围岩综合利用生产线,年生产粗精矿160万吨,建筑石料370万吨,实现了含铁围岩的整体利用。