日处理1000吨钒矿石采选工程尾矿综合利用工程项目可行性研究报告Word文档格式.docx

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尾矿渣掺入制作新型建筑墙体砖，大量减少粘土用量。

通过本项目的实施，有效地解决了五氧化二钒生产废渣处理，不用占用土地建设尾矿库，同时变废为宝，减少水泥生产企业、建材企业对粘土、石膏等资源的消耗，因此，项目具有良好的社会效益和生态效益，并具有一定的经济效益。

1.6项目总投资

本项目总投资×

万元，资金全部由建设单位自筹解决。

1.7研究结论

1.7.1结论

a）建设该项目符合国家产业政策和发展方向。

b）具有良好的社会效益和生态效益。

c）该项目实施基础条件成熟、可靠。

d）项目综合利用方案可行。

e）项目具有一定的经济效益。

1.7.2建议

a）本项目建设条件较好，为了加快建设进度，宜尽快开展项目前期有关事宜，为早日进入工程建设创造有利条件。

b）本项目投资少、生态效益好，希望当地政府及有关部门给与更多的政策性支持，使该项目尽快实施，及早发挥生态效益和社会效益，同时为日处理1000吨钒矿石采选工程开产准备先决条件。

综上所述，项目是可行的。

第二章项目背景

2.1项目的提出

2.1.1项目承办单位

该项目由×

公司承担。

公司成立于2×

年，在×

县工商行政管理局登记注册，注册资金×

万元人民币，法人代表×

。

经营范围：

钒矿开采、生产、销售、钒铁加工、销售。

2.1.2项目背景

县位于×

，总面积×

平方公里，项目地具有丰富的钒矿资源，据地质部门勘查的矿产资料，矿石中五氧化二钒平均品位1.08%，最高可达1.91%以上。

矿带属沉积岩体，其结构稳定，节理发育较全。

市委、市政府将矿产资源开发加工作为×

新的经济增长点，列入经济发展中长期规划和《×

突破发展战略》。

县委、县政府出台了《关于实施工业强县战略的决定》，明确提出“整合资源，做大做强矿产业”。

在此背景下，×

公司提出建设日处理1000吨钒矿石采选工程。

公司日处理1000吨钒矿石采选工程面临着生产尾矿处理问题，本项目的实施，使五氧化二钒生产的尾矿废渣二次综合利用，有效地解决了生产瓶颈。

2.2项目建设的必要性

2.2.1资源优势和资源综合利用的有机结合，是企业生产的先决条件。

县境内的钒矿资源，不论从储量还是从品质上看，在国内都是罕见，资源丰富，品质极佳，为建设日处理1000吨钒矿石采选工程提供了可靠的原料保证。

但是，五氧化二钒生产生产中产生的大量废渣难以处理，修建尾矿库不但面临着占用土（林）地问题，而且存在极大的安全隐患。

该项目的建设，是资源优势与资源综合利用的有机结合，对于落实企业生产具有重大的现实意义。

2.2.2为水泥等建材生产企业提供原料，是社会发展的必然要求。

随着社会经济的不断发展，作为建筑材料的水泥市场需求量逐年增长，利用五氧化二钒生产废渣和尾矿制造水泥和空心砖等建材，废物利用，对钒矿开采加工具有深远的意义，同时是社会发展对资源综合利用的必然要求，社会效益显著。

第三章建设条件

3.1矿石

本项目主要钒矿石和石灰石经提取五氧化二钒后对尾矿废渣进行综合利用。

矿区内矿石采矿点品位完全可以满足提取五氧化二钒生产需要。

据普查资料并结合邻区钒矿资料对矿区资源概述如下：

a）矿石质量

◆矿物成分及结构构造

矿物成分：

矿石矿物成分以非金属矿物为主，金属矿物较少。

非金属矿物以石英、泥质为主，次为方解石、石墨、炭质等；

金属矿物以褐铁矿为主，次为黄铁矿、钒铁矿、铁钒锐钛矿等。

主要矿物特征如下：

石英：

在不同岩石中有不同特征。

泥质岩中，石英普遍较细，粒度≤0.02mm，硅质岩中，石英粒度0.05-O.1mm，紧密镶嵌，常有定向生长现象。

泥质：

极细，主要为高岭石和水云母，地表岩石中常见胶状褐铁矿污染。

炭质：

在炭质泥岩中均匀分布，炭硅质岩中呈微细层状分布。

褐铁矿：

岩石中常见，粒度0.005-0.1mm，主要呈胶状，其次为黄铁矿微晶，呈不均匀星散状、透镜状、细脉状分布于岩石层理及裂隙中。

黄铁矿：

在岩石中呈稀疏星点状分布，粒度0.005-O.1mm；

立方体晶形。

浅部岩石中已氧化成褐铁矿。

矿石结构、构造：

矿石结构主要为隐晶结构、隐晶一泥质结构、粉砂质结构；

次为粒状、胶状、假晶结构；

矿石构造有微层状、互层状（条带状）、结核状、板状构造等。

◆矿石自然类型及含矿性

根据赋矿岩石，矿石自然类型可分为（含炭）硅质岩型、（含炭）

硅质岩夹互泥岩型、（含炭）泥岩型三类。

（含炭）硅质岩型钒矿石：

主要由黑色碳硅质岩组成，基本无或很少泥质夹层。

经统计，其V2O5品位一般为0.76-1．27％，最高l．91％，最低0.68％，算术平均品位1.12％。

（含炭）泥岩型钒矿石：

主要由泥（页）岩组成，夹极少硅质岩薄层或细条，其V2O5品位一般为0.85-1.16％，最高l.69%，最低0．60％，算术平均品位1.06％。

（含炭）硅质岩夹互泥岩型钒矿石:

具有炭硅质岩型与泥岩型矿石的双重特点。

其V2O5品位一般为0.83-1.53%,最高1.75%,最低0.59%,算术平均品位1.05%。

◆矿石组份

有益组份除V205达工业要求、Ag含量相对较高外，其余Au、Cu、Pb、zn、Mo、C0、Ni、Pt、Pd等含量均较（很）低；

有害组份P205、S含量偏高，As含量较低。

b）矿体围岩及夹石

◆矿体围岩

矿体底板岩石为上震旦统灯影组第三岩段的厚层硅质白云岩，为能干性强的岩石；

顶板岩石为下寒武统第二岩段底部的薄层灰岩（泥灰岩）夹薄层泥岩，为能干性较弱的岩石。

◆矿体中的夹石

控制该矿体其中都存在夹石,通过探测，夹石层厚2.44-6.96m和17.32m，属矿体端部分支或作扁豆体处理，但对主体矿体影响不大。

据有关资料，钒矿石除V、Au、Ag有较高含量外，还伴有Cu、Pb、Zn、M0、As、Sb、C0、Pt族等，具有基性岩浆岩微量元素组合特征，加之在南部的该层位见有火山沉积夹层，局部地方含矿的炭泥质岩夹有不稳定的层状重晶石岩等，显示出喷流热水沉积矿床的成矿物质复杂、深源、多源的特点。

3.2基础设施条件

县境内公路纵横交错，四通八达，×

国道穿×

县城而过，经过×

县境的×

铁路、×

高速已投入运营，×

向西×

公里即到达西安市,向东×

公里即到达河南省×

市,向南距湖北省×

市×

公里。

路、×

路三级公路畅通，交通畅通，邮电、电信、移动通讯畅通，水电供应充足，厂址基础条件好。

3.3厂址

3.3.1厂址地理位置

km2。

该项目厂址位于×

，距×

县城×

公里左右，距×

路×

公里，交通条件便利。

3.3.2自然条件

a）厂址所建区域属低山地带，沟谷较发育，区域内未发现断裂构造或其他不良工程地质现象。

b）厂址区域水文地质简单，地表径流较发达，地下水水量充足，水质符合国家工业用水标准。

c）气象条件

厂区所处暖温带气候区与北亚热带，气候较温暖，雨量充沛，四季分明，大陆性季风气候明显。

年平均气温：

14℃

极端最高气温：

40.5℃

极端最低气温:

-12.1℃

年平均降雨量：

803.2mm

最大年降雨量：

1254.3mm

最小年降雨量：

560.3mm

年平均地温：

16.3℃

年平均风速：

1.7m/s

年主导风向：

东南风

年均日照时数：

1973.5h

无霜期：

209d

最大冻土深度：

14cm

d）该厂址区域地势开阔，交通运输条件方便，地质条件较好，供水、供电均可稍加改造即可利用。

3.3.3厂址方案

a）矿山地理位置

矿山位于×

，隶属×

乡管辖，地理坐标为：

东经：

110°

27′17″～110°

29′04″

北纬：

33°

18′54″～33°

19′20″

矿区范围由4个拐点圈定，其坐标为：

点号XY

1368860037449400

2368810037452000

3368780037452000

4368825037449250

面积：

平方公里。

b）选矿厂拟建地址

选矿厂拟建地点位于×

占地34亩，厂址地面较为平坦，工程地质条件良好。

山顶平地和两面坡地的面积较大，能满足项目当前和今后发展需要。

场区方位座南朝北，符合选址要求。

该区域经×

县政府同意，重点开发钒矿资源，规划为工业生产区。

因此，建设日处理1000吨钒矿石采选工程尾矿综合利用项目符合当地发展规范要求。

c）厂址建设条件

◆地形、地貌、地震情况

矿区属中低山区，切割深度为中深切割区，地形坡度一般25°

-30°

，矿区内白云岩分布较广，总体坡度不大。

而粘土岩（即含矿岩层）较软，在地形上一般较缓或形成较小的沟谷，在山脊上形成“马鞍形”地形。

沟谷断面，白云岩分布区一般呈“V”字型，粘土岩分布区一般呈“U’’字型。

×

县境内地势西南部和北部较高，东南部和中部较低，是一个峡谷相间，地势起伏以低山河丘陵为主体的山区，属浅山丘陵地貌，基本状况是“八山一水一分田”。

选矿拟建场区属浅山地貌，厂区基本属平坦缓坡地形，其余为矮丘凸岗地形，相对高差约10m左右，由缓坡和宽缓的冲沟组成。

根据当地地质资料及国家标准，《中国地震烈度区划分图》，该地区的地震基本烈度为七级，因所有建筑物属于一般工业与民用建筑，故设计烈度按基本烈度采用。

◆水文地质

地貌及地表水

矿体分布区属中低山山地，海拔最高约1300m，最低约ll00m；

地势北高南低，沟深坡陡，地形利于自然排水；

白云岩地区地形较陡，泥岩地区地形较缓，沟谷断面呈“U”型及“V”型。

区内以南北为主的沟谷虽多，但因近分山岭而多为“干”沟，仅有本区南侧的白鲁础河因受大气降水影响明显，为沟谷第四系孙隙水及沟侧基岩裂隙汇聚而成。

区内无地表水体，亦未发现充水岩容分布。

地表水清澈透明，无色、无臭、无味，口感香甜，水质良好，工业及生活均可使用，水量充足。

含水层及隔水层

含水层：

分第四系堆积物孔隙水含水层和层状基岩裂隙水含水层两类。

前者主要分布于沟谷宽缓处，为第四系残坡积，洪积物，宽数米一近百米，厚在10m以内，由沙壤土及碎石土构成，孔隙发良，结构松散，具强吸水和渗水能力，富水性强，普遍含孔隙潜水，为区内主要含水与透水层。

层状基岩裂隙孔隙水含水层：

矿区南部的白云岩和北部的白云岩，局部裂隙较发育，裂隙含水，系非均质裂隙含水层，含水部位与构造有关、流量很小；

矿层中碎裂状硅质岩，亦可构成裂隙含水层。

隔水层：

寒武系泥岩、泥灰岩为隔水层。

隔水层为赋矿层。

侵蚀面（1100m标高）以上的探采矿工程利于自然排水。

◆水文地质勘探类型

该矿床为水文地质条件简单的裂隙充水矿床。

3.3.4社会经济状况

县总面积×

平方公里,耕地面积×

万亩，人口×

万人，其中农业人口×

万人，农业劳动力×

万人。

土地总面积347.4万亩，其中：

农耕地40.94万亩，占总面积的11.8%，基本农田18.9万亩，占耕地面积的46.2%，人均0.80亩；

林业用地268.3万亩，占总面积的77.2%；

牧业用地20.9万亩，占总面积的6.0%。

水域面积5.9万亩，占总面积的1.7%；

难利用地和非生产用地13.5万亩，占总面积的3.9%。

项目区人口稀少，植被保存完好，附近没有工矿企业，也没有文化遗迹。

3.4建设用地

日处理1000吨钒矿石采选工程项目建设用地34亩，已和项目建设地群众达成意向，群众以土地使用权入股参与项目建设，不参与企业经营，企业不论盈亏，每年支付群众固定的红利，以确保群众利益不受损害。

入股期限为二十年。

建设用地手续按照土地流转政策已办理，日处理1000吨钒矿石采选工程尾矿综合利用项目依附在五氧化二钒生产项目，占地约6亩，在工程用地34亩内。

3.5项目实施的有利条件

3.5.1政策环境

县距商洛市×

公里，交通便利，通讯快捷，对国家、省、市各项经济政策灵敏度高。

近年来，×

市委、市政府将矿产品加工作为×

经济新的增长点，列入经济发展规划的重要位置，出台了相关的政策、规定。

县委、县政府出台了《×

县关于实施工业强县战略的决定》，从诸多方面支持工业企业的发展，同时，对环保和资源利用提出了更高的要求。

因此，项目实施政策环境良好。

3.5.2市场优势

由于钒的需求量与钢铁工业紧密相联，五氧化二钒生产相对稳定，生产产生的尾矿废渣具有连续性且较稳定，作为水泥制造企业原材料，不间断地提供符合水泥生产企业特点。

第四章工程技术方案

4.1技术方案

4.1.1拟采矿开采方案

a）采矿方案

钒矿矿体稳定，连续，矿体较软，厚度不大，剥离工作量较大。

矿体顶底板岩石总体完整性及稳定性较好。

水文地质、工程地质、环境地质简单。

矿石分为氧化矿与原生矿两种。

适宜露天和地下开采。

拟定开采从大字沟组的东沟开始,先进行露天开采，再进行地下开采。

◆露天开采工艺

采装作业：

钒矿段开采不采用爆破方法，拟投入220型挖掘机械及30型装载设备，由上到下分台阶开采。

运输作业：

运用社会上富余的2吨自卸翻斗汽车，直接进入采矿场进行运输。

排土作业：

同运输矿石一样，用2吨自卸翻斗汽车将废渣、废土运到排土场。

◆地下开采工艺

开采方式:

根据矿体的线粗状成、坡状、地表地形等实际情况、开采系统拟采用平硐溜井较为合适。

根据矿体厚度多为薄矿体，倾角平均为44°

，顶底板围岩稳固等特点，采矿方法宜选用浅孔溜矿法。

回采方法:

根据钒矿矿体产状及赋存条件。

推荐采用分段空场法。

鉴于矿山生产规模较小，为尽量减少矿石的损失和贫化，并考虑作业工人技术水平，建议采用浅孔落矿的分段空场法。

采矿场下方有一天然深沟,依山势修建一拦矿坝,深沟中填放开采废石。

拦矿坝宽5m，长150m，高20m。

修建拦矿坝时要充分考虑防洪因素，设计为抵御百年一遇洪水。

b）选矿技术方案

钒的生产工艺主要有钠化焙烧法和酸浸法两种。

由于这两种工艺对中小企业在环境保护方面均存在一定治理难度，近年来，随着钒的市场需求日益增加，一些企业和研究单位又相继开发了钙法焙烧--酸浸工艺、复合焙烧--水浸工艺等。

为了在生产工艺流程上将污染降到更低，减少对环境的危害，积极引进先进技术对原钠化焙烧进行优化改进。

通过多方考察，确定将原来的钠化焙烧工艺改进为复合焙烧--水浸出工艺，减少氯化钠用量90％，从源头上降低废弃污染物生成，减除喷雾吸附装置对烟气的降温和阻力，在污染物排放指标上取得明显效果，该工艺已经科研单位行可行性论证并成功应用。

因此，本项目拟采用该工艺进行生产。

4.1.2选矿工艺流程

a）原料工段：

配备约3000㎡的露天料场，以备矿石晾干，配备1000㎡的原料库，储备晾干的矿石，选用能使矿石粉碎到60目的粉碎机，配置成球机，矿石粉碎后进行一次筛选合格的矿粉加入纯碱、工业盐和燃料煤，按常规方法成球，不合格的返回重新粉碎。

b）焙烧工段：

将原料车间提供的合格生球送入平窑，进行焙烧，本工段主要设备为焙烧炉。

◆盐的氧化焙烧反应

4V02+02=2V205

V203+02=V205

Na20+V205=2NaVO5

◆纯碱的氧化焙烧反应

4V02+02﹦V205

/V203+02﹦V205

/Na2C02﹦Na20+C02

／Na20+V205=2NaV03

或NaVO3+V205=2NaV03+C02

◆氯化氢产生、消失原因

在500-800℃温度区间，NaCl可与水蒸气直接作用生成HCl。

用于焙烧过程中消耗的NaCl可因下述反应而还原，同时也使生成的HCl消失。

NaCl+H20=Na0H+HCI

2NaV03+HCl=2NaCl+V205+2H20

◆浸出工段：

浸出工段为水浸，水浸溶液直接送碱性离子交换工段。

◆离子交换--沉钒工段：

经过净化后的含钒母液，进入交换柱进行交换、洗脱。

洗脱液放入沉钒池，加氯化铵沉淀为偏钒酸铵。

NaVO3+NH4Cl=NaCl+NH4VO3

◆树脂吸附与解吸附

吸附反应：

V4012（水）+C144-（树脂）=V40124-（树脂）+4C144-（水）

解析反应：

V40124-（树脂）+4Cl44-（水）=V4O124-（水）+4Cl44-（树脂）

◆五氧化二钒生成：

偏钒酸铵加热进行焙烧分解制得五氧化二钒。

4.1.3每吨五氧化二钒原料及辅助材料消耗定额

工艺流程图

矿石

粉碎

工业盐

成球纯碱

燃料煤

焙烧废气

水浸取废渣

精盐碱性离子吸附废水

氯化铵沉淀

偏钒酸铵废水

脱氨

五氧化二钒

吨产品消耗原辅材料定额表

表5-01

序号

材料名称

单位

消耗定额

1

矿石

吨

2

纯碱

3

工业盐

4

氯化铵

5

精工盐

6

烟煤

4.2工程方案

4.2.1主要建构筑物

主要建构筑物见下表

主要建构筑物表

表5-04

建（构）筑物名称

基底面积（㎡）

建筑面积（㎡）

生产建筑

9010

1.1

露天料场

3000

1.2

原料库

1000

1.3

粉碎车间

500

1.4

成球车间

1.5

焙烧车间

850

1.6

浸出车间

450

1.7

离子交换车间

350

1.8

沉钒车间

700

1.9

脱氨车间

300

1.10

机修车间

180

1.11

辅料仓库

1.12

成品仓库

100

1.13

化验室

80

总图福利工程

4870

7170

2.1

环保工程

900

2.2

供电工程

40

2.3

生活福利工程

3200

2.4

门卫室

30

2.5

绿化工程

尾矿临时堆场

4000

合计

17880

20180

4.2.2建筑材料

建筑材料由当地自行供给解决。

4.2.3施工条件

本地区有土建施工队伍，其技术水平能满足本工程的施工要求。

根据工程地质报告，拟建场地耐力能满足设计要求，故一般不做地基处理，为防止尾矿溢流，堆场除留出入口外，四周均浆砌石坝，坝底宽2m，高2m，顶宽1m。

同时，为防止雨水冲刷尾矿渣造成水污染，堆场内修建钢架梁上铺设彩钢瓦，雨水集中不与尾矿废渣接触外排。

4.3生产技术方案

4.3.1五氧化二钒产品方案及质量标准

a）产品方案

V2O550kg/袋，复合袋包装。

b）产品质量标准

产品质量达到国家标准GB3283—87冶金98、99V2O5标准。

产品标准如下:

V2O5产品质量标准

表5-06

牌号

化学成份%

V2O5

Si

Fe

P

S

As

Na2o+K2o

V2O599

不少于99

≯0.15

≯0.20

≯0.03

≯0.01

≯1.0

V2O598

不少于98

≯0.25

≯0.30

≯0.05

≯0.02

≯1.5

4.3.2生产技术方案

a）工作制度

年工作日300天，每日三班，每班8小时。

b）车间组织

本项目生产由车间主任全面负责生产工作。

每个生产周期内分别设2-3人进行对各生产工序的技术管理，负责全面生产技术管理和监督指导工作。

4.4材料消耗

主要原辅材料消耗

主要原辅材料消耗表

表5--07

名称

单耗（t/tV2O5

年耗（t/a）

钒矿石

烧碱（NaHO）

7

包装袋

36000个

4.5物料平衡计算

物料平衡见下表：

物料平衡表（按V2O5t/t计算）

表5--09

投入物料

数量

产出

物料名称

钒石煤

除尘灰渣

燃料煤

煤渣

废水带出