缅甸达贡山红土镍矿勘查与开发.docx
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缅甸达贡山红土镍矿勘查与开发
缅甸达贡山红土镍矿勘查与开发
一、达贡山镍矿勘查与开发
2004年7月12日,在中缅两国总理的见证下,中国有色集团与缅甸矿业部第三矿业公司,签署了缅甸达贡山镍矿项目勘探与可行性研究协议。
2004年10月至2005年9月,中国有色集团委托云南有色地质勘查局308队,承担达贡山红土镍矿的勘探。
云南有色地质勘查局308队提交了《缅甸达贡山红土型镍矿地质勘探报告》。
经评审确认镍金属量70万吨左右,边界品位1.4%,矿床平均品位2.06%,单样最高达5.7%。
矿体中MgO的含量一般1.29-32.14%,平均为18.74%,属富镁镍矿石。
矿体埋深0-22米,厚度3-25米,平均加权厚10.55米,最厚39米。
盖层平均厚6.45米,最厚可达31米。
盖层与矿体的厚度比平均1.16。
适合露天开采。
达贡山集采矿、选矿、冶炼一体的特大型红土型镍矿项目可行性研究,于2006年10月完成,2007年1月获中国发改委批准。
本项目计划建设周期30个月,于2010年投产,服务年限20年。
原料为缅甸达贡山红土镍矿,建设地在缅甸,矿山年处理干矿132万吨,冶炼厂每年生产含镍26的镍铁8.5万吨(含镍金属量约2.5万吨),总投资约为6亿美元。
项目采用露天开采,抛废和破碎后,合格矿石经管状带式输送机输送到冶炼厂。
冶炼采用回转窑一电炉工艺流程:
矿石配料、回转干燥窑、回转窑焙烧、电炉熔炼粗镍铁、LF炉精炼、精制镍铁水淬一产出合格镍铁粒。
设备采用国际大型先进设备,主要包括干燥窑,回转窑和电炉。
其中焙烧回转窑是目前国际上红土矿焙烧效果最好的回转窑之一(直径6米长135米),中间加煤系统将还原煤直接加在回转窑的高温区,还原效率和燃烧效率高。
电炉熔炼采用遮弧熔炼技术,电炉容量为135MVA,是世界上最大的电炉,采用高压操作,二次电压高达1300V,大大提高了电炉的熔炼强度和热效率,降低了电耗。
电炉设有完善的冷却系统,电炉使用寿命达10年以上。
完善的控制和检测系统提高了电炉有效作业率,并有效地保护电炉。
另外该项目还采用先进的烟尘制粒设施,提高了冶炼回收率。
该项目生产工艺指标先进,红土矿直接采用煤做还原剂,不消耗焦炭,不添加熔剂。
环保设施完善,相应指标达到国际标准。
为了保证矿石原料的准确性,项目委托308队承担了生产建设前期所涉及的25000米钻探、3平方千米基建测绘、700吨红土型镍矿取样等任务。
项目之初,中国有色集团委托中国恩菲进行缅甸达贡山镍矿项目的可行性研究、总体设计和基本设计,同时委托澳大利亚HATCH公司参与工艺包的基本设计。
2008年1月,由于西方国家对缅甸实施经济制裁,达贡山镍矿项目遭遇了国外公司及欧美设备供货商相继退出的困境。
为确保项目顺利推进,中国有色集团确定了“立足中国技术、中国设计、中国制造”原则,中国恩菲勇挑重担,在国内没有类似冶炼厂先例可供借鉴,缺乏成熟的成套设备可供选择的情况下,中国恩菲专业团队一方面进行技术研发、设备研发,一方面对海外冶炼厂等进行实地考察,并多次邀请国外专家进行技术交流,组织国内专家进行技术研讨;除此之外,中国恩菲组建了专项技术攻关团队,确保攻克流程中的关键技术和设备,形成了中国自主的镍铁冶炼工艺和装备,圆满完成缅甸达贡山镍矿项目的设计任务。
开发出国内最大72兆伏安红土矿矿热电炉及机电一体化:
结合国内的技术装备水平,成功开发熔炼红土矿的大功率矿热电炉及机电一体化技术,使72兆伏安红土矿矿热电炉成为全密封的、铜水套冷却、高电压操作、全自动控制的、具有自主知识产权的大型镍铁电炉,与国际先进水平相当;
成功开发热料输送系统及机电一体化技术:
成功开发了热料输送系统及机电一体化技术,该技术具有高保温、高环保、全自动化等特点。
不仅能够降低冶炼能耗约20%,还能提高劳动效率,进一步满足环保要求;
采用5.5×115米国内最大的红土矿回转窑:
该回转窑将红土矿进行选择性焙烧预还原,降低了电炉冶炼能耗,控制镍铁品位,提高了电炉生产率;
首次将喷吹技术应用于镍铁精炼工艺:
综合钢铁行业喷吹技术和升温技术,形成镍铁精炼新工艺。
该工艺可以根据粗镍铁的成分,在一个操作位进行喷吹粉剂、喷氧升温,扒渣等操作,有选择地进行脱硫、脱硅、脱碳、脱磷等工序,技术的应用降低了项目投资,提高了生产效率,能够为不锈钢生产提供合格的原料。
首次将管状带式运输机应用于红土矿矿石运输:
缅甸达贡山镍矿项目采用了1.8千米的管状带式运输机和2.8千米普通胶带运输机将红土矿从矿山运输至冶炼厂,开创了矿山开拓运输之先河。
不仅确保了技术可靠性,还充分发挥管带输送机适应复杂地形的优点,运输成本约是汽车运输成本十分之一,大大降低了项目的运营成本。
缅甸当地时间2012年10月3日18点06分,中国恩菲设计、中国有色矿业集团投资的缅甸达贡山镍矿项目1号电炉首炉产品成功产出,标志着项目取得了突破性进展,目前已进入试生产阶段。
如今,屹立在伊洛瓦底江东岸原始风光中的现代化镍铁矿山,一座占地面积达600多公顷的厂区,已成为伊洛瓦底江畔的“微型城市”:
采选厂区、冶炼厂区、码头、供水设施、供电设施、140千米220千伏高压线路等完备公共设施,生活区、接待区、医院、学校等。
龙腾达贡红土为矿,才聚伊江共铸辉煌。
二、达贡山镍矿矿床地质
缅甸达贡山镍矿区位于达贡-密支那缝合带最南端。
沿达贡-密支那缝合带,发育有超基性岩和低温高压蓝闪石片岩带,走向NNE-NE向。
达贡山岩体是达贡-密支那缝合带内的一个超基性岩体,因受NNW向断裂组的切割,故大致呈台阶状产出。
这组断裂控制了达贡山岩体风化壳的发育。
缅甸北部构造略图
1、中新-上新统;2、变质岩;3、花岗岩;4、超基性岩;5、海相深水浊流相;6、
火山喷发中心;7、板块结合带;8、区域断裂;9、三级单元界线
矿区主要由超基性岩和白垩-第三纪沉积物组成,东、西两侧为前寒武纪到寒武纪变质岩。
达贡山西部几乎全部由蛇纹石化的方辉橄榄岩和纯橄榄岩组成,东部以一陡倾断裂为界的浅变质片岩和石英岩。
达贡山超基性岩体露头约3.8km2,发育厚层的风化壳,其上被第四系红土覆盖。
第四系砂砾沉积物分布于矿区北、北东和西部达贡山山脚的依洛瓦底江平原地带;褐红色、紫红色粘土分布在达贡山山脊地形平缓地带。
第三系砾岩、砂岩和砾质砂岩,分布在矿区东部,厚约400m,不整合地覆盖在白垩系地层之上。
缅甸达贡山矿区地质简图
达贡山岩体风化剖面,发育良好。
自上而下为:
红土盖层(M):
紫红色、红棕色易碎的粘土状物质,其中粒径<2um的约占78.6%。
主要矿物成分为针铁矿、赤铁矿、石英、白云母、伊利石和高岭石。
厚度0-19.20m,平均厚度3.80m。
平均含镍0.578%,Fe2O324.33%。
褐铁矿层(L):
褐黄色、红棕色褐铁矿化粘土,夹蜂窝状褐铁矿块,呈土状、碎块状、蜂窝状。
主要矿物成分为褐铁矿、针铁矿及次生石英。
厚度不稳定0-11m,平均厚度2.71m,一般厚度4m。
与上覆的红土盖层及下伏的腐岩层间呈渐变或突变的接触关系。
镍品位一般<1%,Fe2O334.9%。
腐岩层(S):
浅黄绿色,土状、碎块状、块状。
上部风化程度较高,以土状为主,夹团块状蛇纹石化橄榄石和网格状次生石英碎块,沿裂隙或节理多见绿色硅镁镍矿;向下逐渐变为碎块状、块状,并且岩石的硬度逐渐增大,沿裂隙或节理多见网格状次生石英细脉及绿色硅镁镍矿薄膜。
矿物成分以蛇纹石和蒙脱石为主,其次为滑石、绿泥石及风化作用形成的针铁矿和石英,见少量残余顽火辉石,偶见橄榄石。
本层厚1-30m,平均厚度8m左右。
腐岩层与上覆褐铁矿层及下伏超基性岩之间呈渐变过渡关系,为主要含矿层位。
镍品位以腐岩顶部最高,可达5.7%,一般1.4-5.7%;Fe2O313.26%。
基岩(U):
强烈蛇纹石化方辉橄榄岩、纯橄榄岩、少量二辉橄榄岩、异剥橄榄岩等及辉石、闪长岩、粒玄岩岩脉等,呈褐色、黑褐色块状,主要矿物成分为蛇纹石和数量不等的蒙脱石,少量顽火辉石和橄榄石残余矿物。
侵位时间可能发生于始新世之后,属喜马拉雅期。
一般含镍0.3%,Fe2O37.39%。
镍矿体一般位于腐岩层上部,部分矿体向上可延至褐铁矿化层,少数情况下矿体包括红土盖层。
矿床产于达贡山岩体顶部相对平缓的山脊红土风化壳中。
矿体平面形态复杂,受地形控制,不规则状,变化较大,为缓倾似层状,局部为不规则透镜状。
矿体厚度受红土风化壳的深度控制,主矿体最厚位于矿区北部边缘及矿体的西南端,而在达贡山中央山脊部位的矿体相对较薄、覆盖层较厚。
矿体厚度在一般在3-25米,最厚为39米,整个镍矿床由五个矿体组成。
矿石主要由含镍层状硅酸盐如蛇纹石、蒙脱石、滑石和绿泥石组成,次为针铁矿和石英、顽火辉石及蛇纹石化橄榄石。
副矿物有磁铁矿、铬铁矿、褐铁矿、硬锰矿、镍硬锰矿及极少量黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、辉铜矿和金属铜、铬镁尖晶石和硬铬尖晶石。
矿石中有用金属元素主要为镍,以硅酸镍形式产出,伴生铁、铬。
据4个工程6件矿石样品的物相分析,镍在硅酸镍矿物中平均占88.4%,其他相中含镍占8.4%,硫化镍和硫酸镍中占的比例较小,小于0.3%和0.5%。
主要含镍矿物有镍蛇纹石、镍绿泥石、镍硬锰矿、少量镍黄铁矿及更少量的六方硫镍矿、黑硫铜镍矿等镍的硫化物。
参考文献
程迁群,罗太旭.缅甸达贡山风化壳型硅酸镍矿床.云南地质,28(4):
420-424,2009
张道红,孙媛.缅甸达贡山含镍风化壳地质地球化学特征及成矿作用.桂林理工大学学报,30(3):
332-336,2010
刘梦飞,林莉君.中国恩菲拿什么成就一流.科技日报,2012-11-8
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