瓮福磷矿矿区资源开发利用探索
贵州宏福实业开发有限总公司瓮福磷矿
赵武强 张世亚 李再扬 张茂林
【引 言】目前，世界磷矿资源已逐步贫化，磷矿资源不可再生，中国磷矿石已列入我国2010年后不能满足国民经济发展需要的20种矿产之一，现有折标磷矿储量仅能维持我国再使用70年。中国列入国家统计的磷矿石储量133亿吨，大多数磷矿难选难冶，富矿(P2O5大于30%)约占10%，中低品位约占90%，26%以下的低品位磷矿石约占50%，中低品位的矿石含大量杂质，采用常规工艺，很难获得优质磷酸。
贵州属全国磷矿的富矿集中地，已探明的有一定赋存规模的只有开阳、瓮福、织金三大磷矿基地，品位以开阳最高、瓮福次之。
瓮福磷矿位于贵州省中部的瓮安县和福泉市境内，隶属于黔南布依族苗族自治州。处于湘黔铁路北侧，南距湘黔铁路福泉站60公里。
瓮福磷矿是一个特大型海相沉积磷块岩矿床。矿区走向长17.5公里，宽2.5～4公里，面积58km，划分为白岩矿区和高坪矿区，地质储量8.2亿吨，其中工业储量5.8亿吨。 高坪矿区以钙镁质磷块岩为主(简称b层矿)，白岩矿区以钙镁质磷块岩和硅钙质磷块岩(简称a层矿)并存，多元素组成如下表
表1 高坪、白岩矿区原矿多元素分析结果表
矿石 原有储量 矿区 P2O5 MgO SiO2 Al2O3 类别 (万t) 2
Fe203 CO2 F 高坪 b 18976.96 26.5 4-8 3-7.5 0.3-0.6 0.3-0.4 10-18 2.2-2.9 白岩 b、a 19048.94 25.73 6-9 4-5 0.4-0.6 0.3-0.5 14-17.5 2.2-2.9 白岩 a 16414.5 24.75 2-4 16-18 2.5-3.5 1.7-1.9 5-7 2-2.2 此外，瓮福磷矿矿石中含有伴生碘元素，最高含量达0.007%，且其含量与磷矿石品位成反比——即在低品位磷矿中的碘含量反而较高。 1 矿山开采历史与资源状况 1.1 开采历史
瓮福磷矿大规模的地质勘探工作，是从1974年开始的，但在1965年，白岩矿区的玉华及大塘矿段已经开始开采露头矿。高坪矿区从1978年开始有小规模开采，此后小采场遍及英坪、磨坊、小坝矿段，乱挖滥采、资源浪费现象严重。特别是部分高品位矿石资源因不规范开采而流失，剥离物就地排放增大了开采回收的难度。
为了治理整顿好矿业秩序，贵州省政府于1998年10月28日以黔府专议(1998)24号文作出了《关于确定瓮福磷矿区资源规划调整方案会议纪要》。该文确定：将英坪、磨坊、王家院3个完好矿段和穿岩洞矿段17.5～23勘探线之间，大塘12勘探线以北，小坝矿段0线勘探线以北共约5.6亿吨磷矿石储量划归宏福总公司开采，小坝0线勘探线以南约3794万吨磷矿石储量由福泉市开采；大塘矿段12勘探线以南至穿岩洞矿段17.5勘探线约9960万吨磷矿石储量由瓮安磷矿、瓮安县、大信集团三家按各自划分的范围开采。 1.2 现有资源状况
表2 瓮福磷矿资源情况表
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矿段 英坪 磨坊 小坝 大塘 储量类别 b层矿 b层矿 b层矿 b层矿 a层矿 b层矿 保有储量(万吨) 8550 6285.8 3374 4706.65 3476.35 8695.5 12825.22 4914.19 36526.14 平均地质品位(P2O5%) 27.91 25.86 22.4 20.02 25.21 27.21 25.87 19.88 24.78 穿岩洞 a层矿 王家院 b层矿 b层矿 a层矿 现阶段全部资源 16301.57 52827.71 25.31 25 上述资源,按现阶段开采的最高水平的平均贫化率8%计,采出的矿石平均品位只能在23%左右，而且矿床属沉积型磷块岩，矿物结晶非常微细，有害杂质MgO含量高，属较难选别的矿物。总体说来，整个矿区更是存在“四多、四少”——贫矿多，富矿少；较难选别的矿多，易选矿少；在现有经济条件下坑采量多，适合露天开采的少；开采中贫化损失率高，资源回收率低。
瓮福磷矿区的开发，本着“矿肥结合”的方针进行。一期建设项目内容为，设计采选生产能力250万吨/年，首采为最南端的英坪矿段，磨坊矿段接替开采，服务年限23年。二期建设穿岩洞矿段。实际上，上述三个矿段都属瓮福磷矿区开采条件好——部分实现露天开采、质量好、可满足企业先期自有资金的积累。后期从技术进步上寻找低品位矿石的综合回收利用的办法，以维持企业对资源需求。
规划设计以英坪矿段为首采矿段，该矿段属沉积型磷矿层,其特点总体是上贫下富，根据地质勘探资料和实际的生产情况可知,随着开采台阶下降，混配后出矿品位在27%以下的矿石量将大幅度增加；再由于瓮福肥厂项目滞后矿山项目四年左右，使整个公司在矿山建成后，不能按矿山设计规模达产。因而，一方面要保证基建，另一方面要保证生产，按分采分运的方式，外销部分优质矿，从而把低品位矿石配送入选已属必然。长期以来，由于已形成的开采现状，其它矿段的高品位磷矿石（露头及浅表矿）不断被开采利用，剩余矿石即使通过配矿也很难长周期维持初步设计所定的入选品位。
如果我们不研究出开发、利用低品位矿石的有效途径，就会造成对矿产资源的大量浪费，资源量总量将会大幅减少。但如何合理有效开发利用整个瓮福磷矿区的资源是摆在企业面前的重要课题，如何走好持续健康发展的道路更需要我们认真思索。 2 加强科技攻关,综合利用矿产资源
2.1 改造选矿工艺综合回收利用低品位磷矿石
选矿厂的选矿富集为反浮选工艺，首采矿段系整个矿区的质量最好的矿段，设计入选品位为P5O2≥30%，采用连云港化工矿山设计研究院自主开发的新型捕收剂PA－31，H2SO4作为调整剂，采场生产的矿石经过配矿后送选。通过试车、试生产证明，英坪矿段的P2O5为（30±1）%
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