首 頁 鐵礦采礦和選礦
一、采礦
現(xiàn)代鐵礦山開發(fā)始于1954年白云鄂博鐵礦。1958年全國大煉鋼鐵帶動了中小型鐵礦的建設(shè)。到1987年底全區(qū)除白鄂博鐵礦外，尚有小余太鐵礦、小耗賴鐵礦、犁子山鐵礦等小型礦山，生產(chǎn)鐵精礦不足10萬噸。
1954年，蘇聯(lián)列寧格勒黑色冶金礦山設(shè)計院為白云鄂博鐵礦編制初步設(shè)計。采掘方式為沖擊鉆穿孔，爆破后用4立方米電鏟裝運，80～150噸電機車運輸。設(shè)計年產(chǎn)礦石主礦720萬噸、東礦480萬噸，合計1200萬噸。其中采出富礦380萬噸，磁鐵礦300萬噸，中貧氧化礦520萬噸。開采順序為先采東礦，三年后再采主礦。包頭鋼鐵廠（簡稱包鋼）建設(shè)初期一度打亂了建設(shè)程序，先開采了主礦，采富堆貧，造成采剝比例嚴重失調(diào)。
1970年，包鋼與鞍山黑色冶金礦山設(shè)計院共同制定了白云鄂博鐵礦開采設(shè)計方案，年產(chǎn)礦石900萬噸。
1980年，包鋼與中國科學(xué)院地質(zhì)研究所簽訂“白云鄂博鐵礦露天邊坡角穩(wěn)定性研究”協(xié)議。1981年以工程地質(zhì)勘探為主要工作，并對各區(qū)段進行了穩(wěn)定性評價，提出了最大封閉境界。
1984～1985年，包鋼礦山研究所對東礦深部開拓方式進行研究，提出鐵路、公路聯(lián)合運輸方案。即深部公路運輸，外部鐵路運輸，用潛孔鉆和牙輪鉆穿孔，8～10立方米電鏟裝礦，公路用108噸電動輪汽車運輸。1986年通過評審。
1959年，剝采掘設(shè)備由建礦初期的鑿巖機更換為沖擊鉆。1975年后引進潛孔鉆，1978年改用牙輪鉆。采裝礦石由平裝電鏟改為10立方米長臂電鏟及國產(chǎn)108噸自卸電動輪汽車。
1．爆破器材研究
1965年，包鋼礦山研究所研制成用粉碎的硝酸氨做氧化劑，以柴油做燃燒劑的按油炸藥替代2號巖石炸藥，應(yīng)用于白云鄂博鐵礦。此后又用瀝青、石蠟代替柴油生產(chǎn)出按瀝蠟炸藥，在包鋼各礦山全面推廣。
1972年，包鋼礦山研究所、包頭鋼鐵學(xué)院、白云鄂博鐵礦共同研制具備良好抗凍性能的漿狀炸藥。1974年采用皂角膠作膠結(jié)劑取得成功，取名白云一號抗凍漿狀炸藥，在-20～-25℃條件下，仍保持必要的塑性、抗水性、貯水性和爆炸性能。
由于植物膠來源不足，工業(yè)膠抗凍漿狀炸藥試驗組經(jīng)反復(fù)篩選，選定以聚丙烯酰胺為絮凝劑代替皂角膠，加入三氯化鐵、梯恩梯炸藥、硝酸氨、水硝酸鈉等成份，再加上其它輔助措施，取得了低溫下更為良好的感度和爆速。新的炸藥取名為白云二號抗凍漿狀炸藥。
1983年包鋼研制可泵送乳化炸藥。先由炸藥加工廠制成乳脈基體，分為兩部分儲存，具有良好的流動性、安全性和可泵送性，免除了人工裝藥的大量手工操作，加快工作速度。
1994年以包鋼礦山研究所完成了由多孔粒硝酸氨與柴油混合生產(chǎn)出適用于小礦山的多孔粒狀銨油炸藥。制作簡單、使用安全、價格低廉。應(yīng)用于包鋼公益明鐵礦和雜懷溝硬質(zhì)粘土礦。
2．礦用器材
1960年，研制成功東風(fēng)Ⅰ型微差起爆儀和反修1號單項繼爆管。
1975年，開始研究提高潛孔鉆壽命，在鉆頭形狀和加工工藝方面獲得突破。1978年每支鉆頭壽命由80米提高到300米。
1980年包鋼礦山研究所研制成功導(dǎo)爆管，具有安全、經(jīng)濟的特點。1982年研制成功與導(dǎo)爆管配套使用的傳聯(lián)器。
1983年，礦研所在白云鄂博鐵礦主礦采場供電線路安裝ZD-4型小電流接地保護裝置，進行“零序電流功率方向保護”試驗。經(jīng)1985年全年考核，可靠率達到95％，使全年供電系統(tǒng)故障時間降到歷年平均值的6％。
二、選礦
白云鄂博礦是舉世罕見的多金屬共生礦床，選礦困難。鐵、稀土選礦工藝的研究。大體經(jīng)歷三個階段：
1．以回收鐵為主要內(nèi)容的研究階段
1953年，中國科學(xué)院金屬研究所（今長沙礦冶研究院）對白云鄂博礦石，先后進行了重選、浮選、磁選、焙燒磁選等工藝方面的22次試驗。到1956年共提出6份研究報告。
1955～1957年，蘇聯(lián)有色冶金部礦物機械處理設(shè)計研究院又進行了補充試驗，提出了5份試驗報告。提出了3種選礦流程，但均為單一的選鐵流程，沒有對稀土、鈮和螢石等進行綜合回收。
2．以回收鐵、稀土、螢石為主要內(nèi)容的研究階段
1958年開始，包鋼和有關(guān)科研單位逐步展開了礦石中稀土、螢石等礦物的選礦研究。1965年4月15日，國家科委、經(jīng)委、冶金部聯(lián)合召開的包頭礦綜合利用和稀土應(yīng)用工作會議提出“以鐵為主，綜合利用”開發(fā)白云鄂博礦產(chǎn)資源的方針。
1968年4月，包鋼選礦廠開展電磁強選試驗。1970年5月，安裝了20臺環(huán)式強磁機，采用弱磁—強磁流程；
1972年4月，包鋼選礦廠與北京礦冶研究所研制轉(zhuǎn)籠永磁強磁機，以解決環(huán)式強磁機存在的球介質(zhì)丟失嚴重，損耗大，選別指標低的問題。1977年，包鋼選礦廠第五系列全部安裝轉(zhuǎn)籠式強磁機。取得指標為原礦含鐵32.68％，含稀土5.26％、含氟10.31％、含磷0.91％；鐵精礦含鐵57.29％、含氟2.6％、含磷0.235％；鐵回收率66.3％，鈮在鐵精礦中的回收率為23.85％。
1976年，包鋼制造出筒式多梯度磁選機。1978年3月對設(shè)備進行改造，并對反浮選——多梯度磁選流程初步調(diào)整，取得平均指標：原礦含鐵33.05％、含稀土5.27％、含氟8.323％、含磷0.78％；鐵精礦含鐵55.08％、含氟1.49％、含磷0.194％；鐵回收率69.87％；稀土精礦品位14.96％，回收率10.2％。
3.以綜合回收鐵、稀土、鈮、錳、磷和氟等元素而開展的選礦最佳流程研究階段
1978年后，北京礦冶研究總院、包頭冶金研究所、廣州有色金屬研究院、包鋼礦山研究所等對綜合回收流程都進行了研究試驗。1980年，北京礦冶研究總院和包頭冶金研究所合作，在包鋼有色三廠（今包鋼稀土三廠）完成了浮選——選擇性絮凝脫泥流程的半工業(yè)試驗。但因選礦成本高，設(shè)備零部件磨損過快，難以保證正常生產(chǎn)，未能在生產(chǎn)中應(yīng)用。1979年，長沙礦冶研究院提出弱磁—強磁—浮選綜合回收選礦流程。1982～1984年，先后進行過2次擴大連續(xù)試驗。磨礦粒度用常規(guī)手段即可，能耗、鋼耗均低，精礦過濾較易，各項技術(shù)指標較好。
白云鄂博礦石的特殊性，引起了國外選礦科研機構(gòu)的興趣。繼1955年蘇聯(lián)進行研究之后，1979年，日本同和礦業(yè)公司、神戶制鋼所、三井礦業(yè)公司、英國鋼鐵公司、法國的鋼鐵研究所，都曾對選礦工藝流程進行過試驗研究。
1982年，包鋼與德國卡哈德公司簽訂共同進行試驗研究的協(xié)議。1983年10月，完成了各項試驗研究工作，采用弱磁—浮選—強磁—浮選—強磁—浸出流程。本流程磨礦粒度要求325目或更細，且流程較復(fù)雜，未能進行半工業(yè)性試驗。
三、環(huán)境保護
包鋼白云鄂博鐵礦含有氟、硫、社等有害元素和放射性。包鋼環(huán)保科研不但注重防治，更注重化害為利，使三廢成為再生資源。
1978年，包頭市環(huán)保系統(tǒng)及其它環(huán)保科研單位合作開展包鋼生產(chǎn)過程中氟、硫及放射性釷的分布規(guī)律調(diào)查研究，白云鄂博礦區(qū)氟污染源調(diào)查。1981年，開展燒結(jié)廢氣凈化過程中氟、硫、粉塵分布規(guī)律的研究，包鋼尾礦壩含氟水和包鋼總排污水對農(nóng)作物影響的試驗，包鋼地區(qū)廢水放射性物質(zhì)對農(nóng)作物、土壤及生活用水影響的調(diào)查。1982年，開展包鋼鋼渣的物化性能研究，包鋼地區(qū)地面大氣氟化物測定分析。1983年開展包鋼廠區(qū)總排水污染源普查。1984年開展工業(yè)廢渣普查。1985年開展包鋼工業(yè)污染源調(diào)查評價和建檔。1982～1985年，編寫了包鋼環(huán)境報告書，建立了整套環(huán)境檔案，以及氟、硫、酚、釷在生產(chǎn)中去向，分布規(guī)律及危害情況，并對生產(chǎn)崗位的環(huán)境作了評價。
包鋼煙塵排放量每年約3～4萬噸，主要為平爐等含鐵塵泥。包鋼收集了高爐瓦斯灰、軋鋼污泥、轉(zhuǎn)爐污泥等大量堆積存放。1986年2號平爐電除塵工程投產(chǎn)，降服了第一條“紅龍”（因煙塵含有大量紅色氧化鐵得名）。1987年開始組織綜合利用含鐵塵泥，用作燒結(jié)原料，變廢為寶。
1978年，對燒結(jié)廠煙氣采用堿法除氟取得了成功，1988年投入生產(chǎn)。同期，對鋼渣應(yīng)用作了前期調(diào)研工作，為1988年以后開發(fā)渣山奠定了基礎(chǔ)。
廢水治理中，主攻焦化含酚廢水、高爐煤氣洗滌水、燒結(jié)選礦和軋鋼廢水等。焦化水用多種方法脫酚，并用于熄焦。高爐煤氣洗滌水等，實現(xiàn)閉45路循環(huán)，不但減少了污染，且節(jié)約了大量工業(yè)用水。
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