黄金矿山低品位资源技术经济评价与应用

D01:10.13374.isml00103x.2009.06.24 第31卷第5期 北京科技大学学报 Vol.31 No.5 2009年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing May 2009 黄金矿山低品位资源技术经济评价与应用 陈玉民1,2)胡乃联) 郑小礼2潘贵豪) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京100832)山东黄金矿广业股份有限公司，济南250014 摘要基于盈亏平衡理论，建立了焦家金矿低品位资源的技术经济评价模型.根据待投入成本的不同，对处在不同工程控 制之下的低品位资源进行了评价和分级：计算了级差品位，研究其是否具有回收价值.结合Sp阳c软件建立的三维矿旷床模型 对焦家金矿的低品位矿化体进行了估算和评价.在黄金价格180元'g情况下，级差品位的应用可使矿山增加23t金属 量，并可产生7500万元的新增利润. 关键词低品位资源：级差品位：盈亏平衡理论：矿床模型 分类号TD863 Technical-economic evaluation of low-grade resources and its application for gold mines CHEN Yu-min2),HU Nai-lian),ZHENG Xiao-li2),PAN Gui-hao) 1)School of Civil and Envimnmental Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijng 100083.China 2)Shandong Gold Mining Co.Ltd..Enan 250014.China ABSTRACT A technical and economic evaluation model for low-grade resources in Jiaojia Gold Mine was built up based on the break- even theory.In different production stages.the corresponding follow-up cost was calculated,based on w hich the low grade resources were evaluated and classified.Differential grades were calculated to determine whether it is worthy to recovery them.The three dimensional deposit model in combination with Supac softw are was adopted to estimate and evaluate low-grade mineralized deposits in Jiaojia Gold Mine.Given the gold price of RMB Y180g the application of differential grade can bring the mine additional 2.73t gold metals,as well as RM B Y7500 million profits. KEY WORDS low-grade resource:differential grade;break-even theory:deposit model 随着经济的不断发展人类社会对矿产品的需 标的变化而发生改变，如矿体规模、产状和连续性 求量与日俱增，而不可再生的矿产资源越来越少，矿 等.开采技术条件主要取决于生产能力、回采工艺 产资源的紧缺程度将不断加剧.在此背景之下，低 以及矿石选治技术水平：经济条件主要取决于产品 品位矿产资源的开发利用问题就成了矿业领域研究 价格和生产成本，它们之间又是相互关联、相辅相成 的热点一到.通常，低于矿山现行工业指标而圈定 的.例如，产品价格的提高和生产成本的降低可以 的矿化体一般被称为低品位矿体，根据我国粼固体矿 促使工业指标降低：工业指标降低可以促使矿体规 产资源/储量的分类》中所颁布的标准，其资源量分 模增大、连续性变好，从而使采矿方法优化或改变 类一般划为333，即推断的内蕴经济资源量.对于生提高采矿能力：生产规模的扩大、工艺水平的提高将 产矿山，低品位矿体是重要的潜在资源和财富.矿 直接大幅度降低生产成本，从而实现矿山生产经营 床工业指标的确定取决于该矿床的客观地质条件和 的良性循环).因此进行低品位矿产资源的动 开采的技术经济条件.矿床的地质特征是固有的、 态评估及开发利用研究，对增加矿山可利用的资源 无法改变的，但是矿体地质特征有可能随着工业指 储量、延长矿山服务年限以及提高经济效益具有十 收稿日期：200810-28 基金项目：国家自然科学基金资助项目(N。.50604003) 作者简介：陈玉民(1962-），男，博士研究生：胡乃联(1955一），男，教授.博土，E-maik hnl@cs.usth.ed血.cm

黄金矿山低品位资源技术经济评价与应用 陈玉民1, 2) 胡乃联1) 郑小礼2) 潘贵豪1) 1) 北京科技大学土木与环境工程学院, 北京 100083 2) 山东黄金矿业股份有限公司, 济南 250014 摘 要 基于盈亏平衡理论, 建立了焦家金矿低品位资源的技术经济评价模型.根据待投入成本的不同, 对处在不同工程控 制之下的低品位资源进行了评价和分级;计算了级差品位, 研究其是否具有回收价值.结合 Surpac 软件建立的三维矿床模型 对焦家金矿的低品位矿化体进行了估算和评价.在黄金价格 180 元·g -1情况下, 级差品位的应用可使矿山增加 2.73 t 金属 量, 并可产生 7 500 万元的新增利润. 关键词 低品位资源;级差品位;盈亏平衡理论;矿床模型 分类号 TD863 Technical-economic evaluation of low-grade resources and its application for gold mines CHEN Yu-min 1, 2) , HU Nai-lian 1) , ZHENG Xiao-li 2) , PAN Gui-hao 1) 1) School of Civil and Environment al Engineering, Universit y of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Shandong Gold Mining Co .Ltd., Jinan 250014, China ABSTRACT A technical and economic evaluation model fo r low-grade resourcesin Jiaojia Gold Mine was built up based on the break￾even theory .In different production stages, the co rresponding follow-up cost was calculated, based on w hich the low g rade resources w ere evaluated and classified.Differential g rades were calculated to determine whether it is wo rthy to recov ery them .The three￾dimensional deposit model in combination with Supac softw are w as adopted to estimate and evaluate low-grade mineralized deposits in Jiaojia Go ld Mine.Giv en the go ld price of RMB $180 g -1 , the application of differential g rade can bring the mine additional 2.73 t g old metals, as well as RMB $7 500 million profits. KEY WORDS low-grade resource;differential g rade;break-even theory ;deposit model 收稿日期:2008-10-28 基金项目:国家自然科学基金资助项目( No .50604003) 作者简介:陈玉民( 1962—) , 男, 博士研究生;胡乃联( 1955—) , 男, 教授, 博士, E-mail:hnl@ces.ustb.edu.cn 随着经济的不断发展, 人类社会对矿产品的需 求量与日俱增, 而不可再生的矿产资源越来越少, 矿 产资源的紧缺程度将不断加剧.在此背景之下, 低 品位矿产资源的开发利用问题就成了矿业领域研究 的热点[ 1-3] .通常, 低于矿山现行工业指标而圈定 的矿化体一般被称为低品位矿体, 根据我国《固体矿 产资源/储量的分类》中所颁布的标准, 其资源量分 类一般划为333, 即推断的内蕴经济资源量.对于生 产矿山, 低品位矿体是重要的潜在资源和财富.矿 床工业指标的确定取决于该矿床的客观地质条件和 开采的技术经济条件.矿床的地质特征是固有的 、 无法改变的, 但是矿体地质特征有可能随着工业指 标的变化而发生改变, 如矿体规模、产状和连续性 等 .开采技术条件主要取决于生产能力、回采工艺 以及矿石选冶技术水平 ;经济条件主要取决于产品 价格和生产成本, 它们之间又是相互关联 、相辅相成 的 .例如, 产品价格的提高和生产成本的降低可以 促使工业指标降低;工业指标降低可以促使矿体规 模增大、连续性变好, 从而使采矿方法优化或改变, 提高采矿能力;生产规模的扩大 、工艺水平的提高将 直接大幅度降低生产成本, 从而实现矿山生产经营 的良性循环 [ 4-5] .因此, 进行低品位矿产资源的动 态评估及开发利用研究, 对增加矿山可利用的资源 储量 、延长矿山服务年限以及提高经济效益具有十 第 31 卷 第 5 期 2009 年 5 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .31 No.5 May 2009 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2009.05.024

。534 北京科技大学学报 第31卷 分重要的意义. Ck是矿石综合成本，即每吨矿石负担的黄金成本， 焦家金矿是山东黄金矿业股份有限公司的骨干 元t1 矿山，是驰名中外的焦家式”金矿床的典型代表. 代入式(1)并整理得： 截至2007年底，焦家金矿保有地质储量为矿石量 G(1-P)ErEg E p≥Ck (2) 862万，地质品位4.51gt1,金属量38.90L,按目 在矿山生产规模、技术指标和黄金价格一定的 前的生产规模焦家金矿的服务年限不到7a.随着 情况下，即可根据矿石综合成本，利用式(2)计算出 企业的不断壮大，生产规模还在不断增加，资源问题 可利用低品位矿的盈亏平衡品位G6). 己成为实现矿山跨越式发展的最大瓶颈. 1.2级差成本计算模型 随着开采深度的增加，焦家主矿区I号主矿体 在影响低品位矿盈亏平衡品位G:的因素中， 地质品位呈现较大幅度的负变，矿体形态分支复合 黄金价格不受企业控制，除了采选技术经济指标外， 现象严重，一190，一230，一270m三个正在全面回 最主要的影响因素是矿石综合成本.焦家金矿的低 采的主采中段的I号主矿体内部和下盘赋存规模较 品位资源大部分赋存于I号主矿体的内部和下 大的、地质品位相对较低的矿化体资源到目前为 盘，这些部位已经部分形成开拓、采准及回采工程 止，矿山对此区域1.5gt以下的低品位矿化体没 低品位资源的回收成本相对较低.因此，必须根据 有进行过回收.另外，I号主矿体内部及下盘己经 工程的控制程度，分阶段计算低品位矿石的生产 部分形成开拓、采准及回采工程一些部位己经具备 成本. 与主矿体同时回采的便利条件，低品位资源的直接 对于典型的地下开采黄金矿山，生产过程可以 生产成本相对较低.因此，对焦家金矿来说，在探矿 划分为开拓（包括生产勘探）、采准切割、矿石回采和 增储的同时，如何评价和利用这些低品位矿产资源， 矿石加工四个主要生产阶段，分别处在开拓探矿、采 是一个迫切需要解决的问题. 准切割或回采阶段的低品位矿石所对应的待投入成 1低品位资源技术经济评价模型 本是不同的，这就形成了所谓的级差成本 开拓成本：在现有工程条件下，通过开拓、探矿 1.1矿山盈亏平衡分析 形成开拓矿量所需投入的成本称为开拓成本，用 在市场经济条件下，矿山企业生产经营的主要 m1表示. 目的就是在为人类社会提供矿产品的同时获得利 采切成本：通过采准切割工程，把开拓矿量升级 润.具体到黄金矿山，根据盈亏平衡原理得： 成备采矿量所需投入的成本称为采切成本，用m2 AP≥C (1) 表示. 式中，A是黄金产量，g;P是黄金销售价格，元· 回采成本：把矿石从采场采出所需投入的成本 g;C是黄金生产成本，元 称为回采成本，用m3表示. 又有 加上运输提升成本m4、充填成本m5、选治成 A-OGcerEqey=QcGk(1-P)ErEqEy,C-O.Ck. 本m6和修理费、资源税、资源补偿费、维简费等其 式中，Q。是处理矿石量（等于采出矿石量），：G是 他费用m7,即可计算出由处于不同阶段的矿石生 处理矿石品位（等于采出矿石品位），gt；G是地 产出最终产品所需的费用.分别用C1、C2和C3表 质品位，gt':r是浮选回收率%：6是氰化回收 示由开拓、采切和回采不同阶段的矿石生产出最终 率，%：5是治炼回收率，%；P是矿石贫化率%； 产品所需的费用，其构成如表1所示. 表1级差成本构成 Table 1 Intergrant of differential cost 开拓成本 采切成本 回采成本 运输成本 充填成本 选治成本 其他费用， 阶段 mI m2 m3 m4 ms m6 mi 开拓.C / 采准，C2 小 √ √ √ 回采，C3 J √ √ 注：“√表示处于此工程阶段时，相应的m:计入此阶段的级差成本：“一”表示处于此工程阶段时，相应的m!不计入此阶段的级差成本

分重要的意义. 焦家金矿是山东黄金矿业股份有限公司的骨干 矿山, 是驰名中外的“焦家式”金矿床的典型代表 . 截至 2007 年底, 焦家金矿保有地质储量为矿石量 862 万 t, 地质品位 4.51 g·t -1 , 金属量 38.90 t, 按目 前的生产规模, 焦家金矿的服务年限不到 7 a .随着 企业的不断壮大, 生产规模还在不断增加, 资源问题 已成为实现矿山跨越式发展的最大瓶颈 . 随着开采深度的增加, 焦家主矿区Ⅰ号主矿体 地质品位呈现较大幅度的负变, 矿体形态分支复合 现象严重, -190, -230, -270 m 三个正在全面回 采的主采中段的 Ⅰ号主矿体内部和下盘赋存规模较 大的、地质品位相对较低的矿化体资源, 到目前为 止, 矿山对此区域 1.5 g·t -1以下的低品位矿化体没 有进行过回收.另外, Ⅰ号主矿体内部及下盘已经 部分形成开拓、采准及回采工程, 一些部位已经具备 与主矿体同时回采的便利条件, 低品位资源的直接 生产成本相对较低.因此, 对焦家金矿来说, 在探矿 增储的同时, 如何评价和利用这些低品位矿产资源, 是一个迫切需要解决的问题. 1 低品位资源技术经济评价模型 1.1 矿山盈亏平衡分析 在市场经济条件下, 矿山企业生产经营的主要 目的就是在为人类社会提供矿产品的同时获得利 润.具体到黄金矿山, 根据盈亏平衡原理得 : AP ≥C ( 1) 式中, A 是黄金产量, g ;P 是黄金销售价格, 元· g -1 ;C 是黄金生产成本, 元. 又有 A =QcGcεf εqεy =QcGk ( 1 -ρ) εf εqεy , C =QcCk . 式中, Qc 是处理矿石量( 等于采出矿石量) , t ;Gc 是 处理矿石品位( 等于采出矿石品位), g·t -1 ;Gk 是地 质品位, g·t -1 ;εf 是浮选回收率, %;εq 是氰化回收 率, %;εy 是冶炼回收率, %;ρ是矿石贫化率, %; Ck 是矿石综合成本, 即每吨矿石负担的黄金成本, 元·t -1 . 代入式( 1)并整理得: Gk ( 1 -ρ) εfεqεy P ≥Ck ( 2) 在矿山生产规模、技术指标和黄金价格一定的 情况下, 即可根据矿石综合成本, 利用式( 2)计算出 可利用低品位矿的盈亏平衡品位 Gk [ 6-7] . 1.2 级差成本计算模型 在影响低品位矿盈亏平衡品位 Gk 的因素中, 黄金价格不受企业控制, 除了采选技术经济指标外, 最主要的影响因素是矿石综合成本 .焦家金矿的低 品位资源大部分赋存于 Ⅰ 号主矿体的内部和下 盘, 这些部位已经部分形成开拓 、采准及回采工程, 低品位资源的回收成本相对较低 .因此, 必须根据 工程的控制程度, 分阶段计算低品位矿石的生产 成本. 对于典型的地下开采黄金矿山, 生产过程可以 划分为开拓(包括生产勘探) 、采准切割、矿石回采和 矿石加工四个主要生产阶段, 分别处在开拓探矿 、采 准切割或回采阶段的低品位矿石所对应的待投入成 本是不同的, 这就形成了所谓的级差成本 . 开拓成本 :在现有工程条件下, 通过开拓、探矿 形成开拓矿量所需投入的成本称为开拓成本, 用 m1 表示 . 采切成本:通过采准切割工程, 把开拓矿量升级 成备采矿量所需投入的成本称为采切成本, 用 m2 表示. 回采成本 :把矿石从采场采出所需投入的成本 称为回采成本, 用 m3 表示. 加上运输提升成本 m4 、充填成本 m5 、选冶成 本 m6 和修理费、资源税、资源补偿费 、维简费等其 他费用 m7, 即可计算出由处于不同阶段的矿石生 产出最终产品所需的费用.分别用 C1 、C2 和 C3 表 示由开拓 、采切和回采不同阶段的矿石生产出最终 产品所需的费用, 其构成如表 1 所示 . 表 1 级差成本构成 Table 1 Int ergrant of diff erential cost 阶段 开拓成本, m 1 采切成本, m2 回采成本, m 3 运输成本, m 4 充填成本, m5 选冶成本, m 6 其他费用, m 7 开拓, C1 √ √ √ √ √ √ √ 采准, C2 — √ √ √ √ √ √ 回采, C3 — — √ √ √ √ √ 注:“ √”表示处于此工程阶段时, 相应的 mi 计入此阶段的级差成本;“ —”表示处于此工程阶段时, 相应的 mi 不计入此阶段的级差成本. · 534 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷

第5期 陈玉民等：黄金矿山低品位资源技术经济评价与应用 ·535· 式中，a和b是待定回归系数. Ck= 方m,k=123 (3) 选取焦家金矿2003年1月到2007年12月的 代入式(2)，即得： 生产统计数据进行回归分析，得出： Gk(1-P)ErEqE,P≥ m,=1,23(4 a=0.9825,b=-0.177. 即： 在矿石贫化率P、浮选回收率、氰化回收率 -01卫 eq、治炼回收率e,、黄金价格P和各工序成本费用 e=09825eG. m:己知的情况下，令k分别等于L,2,3,即可计算 R2=0.6249,表明二者相关性较好，模型可信 出最低开拓品位G1、最低采准品位G2和最低回采 可被用于反映入选品位与选矿回收率之间的关系. 品位G3,形成不同工程控制下的级差品位训 F=73.3F5%(1,44)=4.06,回归显著，所建 模型符合焦家金矿的生产实际，具有使用价值 2焦家金矿级差品位的计算 因G。=Gx(1一P),故浮选回收率与地质品 级差品位指标的计算，需要收集矿山近几年的 位Gk之间的关系为： 生产数据和财务成本数据，进行生产技术指标的统 e=0.9825e% (5) 计分析和财务成本数据分析分解.本次计算对焦家 2.23氰化回收率eg的确定 金矿2003一2007年的生产统计数据和财务成本数 根据2003年1月至2007年12月氰化回收率 据进行了分析，得出了计算所需的级差成本指标和 的时间序列分析，氰化回收率最大值为98.60%，最 生产技术指标. 小值为97.29%.通过数理统计有：中位数为 2.1财务成本数据的分解 98.165%,众数为98.03%，平均值为98.141%，平 通过对近5年的财务成本数据的挖掘分析，焦 均值的95%的置信度为0.08，所以平均值的95% 家金矿的级差成本构成如表2所示. 的置信区间为98.079822]，因此可以取其均值 表2焦家金矿各级矿量分措的级差成本 98.14%作为后期计算的依据，即eg=98.14%. Table 2 Shared differential cost acconding to production stages in Jiaojia 2.24冶炼回收率6的确定 Gold Mine 元t1 金精矿经过氰化进入治炼从历年数据来看，治 级差成本m!m:m3m4m与m6m,合计 炼回收率e,为定值99.90%，因此在后续计算过程 CL 22516747.410.611.835.833.31781 中可把治炼回收率￡，的值定为99.90%. C2 -16747.410611.835.833.3155.6 2.3级差品位指标的计算 C3 -47.410611.835.833.3138.9 将式(5)代入式(4)并整理，得： 2.2生产指标的统计分析 -0.177 0.982 5Gk(1-P)egEy PeG( 22.1损失贫化指标分析 焦家金矿一直采用胶结充填采矿法，损失率和 2c=l,23 (6) 贫化率一般控制在5%一6%，低品位矿石资源一般 利用式(6)，即可计算出在不同黄金价格下，处 处于矿体的边角部位，回采难度相对大一些故损失 于不同工程控制之下的低品位矿石的最低工业品位 率和贫化率p均按6%计算. (级差品位)见表3，级差品位随黄金价格变动的趋 22.2浮选回收率er的确定 势见图1. 浮选回收率与入选品位有着密切的关系.一般 而言，在选厂各项工艺技术指标一定的情况下，入选 表3不同黄金价格情况的级差品位 Table 3 Differential grade for various gold prices 品位越高，浮选回收率就越高，二者存在一定的相关 黄金价格/ 性.因此可以通过相关性分析来建立它们之间的关 级差品位(g1) (元g GI G3 系模型.考查焦家金矿入选品位与浮选回收率的实 100 217 1.92 173 际数据，通过相关性分析并参考类似矿山的实际经 120 1.84 1.63 147 140 1.60 142 1.29 验，浮选回收率！与入选品位g之间存在一元非线 160 1.42 1.26 1.15 性数学关系，即： 180 1.28 1.14 1.04 200 1.17 1.04 095 220 1.08 0.96 088

Ck = ∑ 7 i =k mi , k =1, 2, 3 ( 3) 代入式( 2), 即得 : Gk ( 1 -ρ) εfεqεyP ≥ ∑ 7 i =k mi , k =1, 2, 3 ( 4) 在矿石贫化率 ρ、浮选回收率 εf 、氰化回收率 εq 、冶炼回收率 εy 、黄金价格 P 和各工序成本费用 mi 已知的情况下, 令 k 分别等于 1, 2, 3, 即可计算 出最低开拓品位 G1 、最低采准品位 G2 和最低回采 品位 G3, 形成不同工程控制下的级差品位 [ 8-11] . 2 焦家金矿级差品位的计算 级差品位指标的计算, 需要收集矿山近几年的 生产数据和财务成本数据, 进行生产技术指标的统 计分析和财务成本数据分析分解 .本次计算对焦家 金矿 2003 —2007 年的生产统计数据和财务成本数 据进行了分析, 得出了计算所需的级差成本指标和 生产技术指标. 2.1 财务成本数据的分解 通过对近 5 年的财务成本数据的挖掘分析, 焦 家金矿的级差成本构成如表 2 所示 . 表 2 焦家金矿各级矿量分摊的级差成本 Table 2 S hared differential cost according to production stages in Jiaojia Gold Mine 元·t -1 级差成本 m 1 m2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 合计 C1 22.5 16.7 47.4 10.6 11.8 35.8 33.3 178.1 C2 — 16.7 47.4 10.6 11.8 35.8 33.3 155.6 C3 — — 47.4 10.6 11.8 35.8 33.3 138.9 2.2 生产指标的统计分析 2.2.1 损失贫化指标分析 焦家金矿一直采用胶结充填采矿法, 损失率和 贫化率一般控制在 5 %～ 6 %, 低品位矿石资源一般 处于矿体的边角部位, 回采难度相对大一些, 故损失 率 εc 和贫化率 ρ均按 6 %计算. 2.2.2 浮选回收率 εf 的确定 浮选回收率与入选品位有着密切的关系.一般 而言, 在选厂各项工艺技术指标一定的情况下, 入选 品位越高, 浮选回收率就越高, 二者存在一定的相关 性.因此可以通过相关性分析来建立它们之间的关 系模型.考查焦家金矿入选品位与浮选回收率的实 际数据, 通过相关性分析并参考类似矿山的实际经 验, 浮选回收率 εf 与入选品位 g 之间存在一元非线 性数学关系 [ 3] , 即 : εf =ae b Gc 式中, a 和b 是待定回归系数 . 选取焦家金矿 2003 年 1 月到 2007 年 12 月的 生产统计数据进行回归分析, 得出: a =0.982 5, b =-0.177 . 即 : εf =0.982 5e -0.177 G c R 2 =0.624 9, 表明二者相关性较好, 模型可信, 可被用于反映入选品位与选矿回收率之间的关系. F =73.3 >F5 %( 1, 44) =4.06, 回归显著, 所建 模型符合焦家金矿的生产实际, 具有使用价值. 因 Gc =Gk ( 1 -ρ), 故浮选回收率 εf 与地质品 位 Gk 之间的关系为: εf =0.982 5e -0.177 Gk ( 1-ρ) ( 5) 2.2.3 氰化回收率 εq 的确定 根据 2003 年 1 月至 2007 年 12 月氰化回收率 的时间序列分析, 氰化回收率最大值为 98.60 %, 最 小值 为 97.29 %.通过 数理 统 计 有:中 位数 为 98.165 %, 众数为 98.03 %, 平均值为 98.141 %, 平 均值的 95 %的置信度为 0.08, 所以平均值的 95 % 的置信区间为[ 98.07 98.22] , 因此可以取其均值 98.14 %作为后期计算的依据, 即 εq =98.14 %. 2.2.4 冶炼回收率 εy 的确定 金精矿经过氰化进入冶炼, 从历年数据来看, 冶 炼回收率 εy 为定值 99.90 %, 因此在后续计算过程 中可把冶炼回收率 εy 的值定为 99.90 %. 2.3 级差品位指标的计算 将式( 5)代入式( 4)并整理, 得: 0.982 5Gk ( 1 -ρ) εqεyPe -0.177 Gk (1 -ρ) ≥ ∑ 7 i =k Ci , k =1, 2, 3 ( 6) 利用式( 6), 即可计算出在不同黄金价格下, 处 于不同工程控制之下的低品位矿石的最低工业品位 (级差品位) 见表 3, 级差品位随黄金价格变动的趋 势见图 1 . 表 3 不同黄金价格情况的级差品位 Table 3 Differential grade f or various gold p rices 黄金价格/ ( 元·g -1 ) 级差品位/ ( g·t -1 ) G1 G2 G3 100 2.17 1.92 1.73 120 1.84 1.63 1.47 140 1.60 1.42 1.29 160 1.42 1.26 1.15 180 1.28 1.14 1.04 200 1.17 1.04 0.95 220 1.08 0.96 0.88 第 5 期 陈玉民等:黄金矿山低品位资源技术经济评价与应用 · 535 ·

·536 北京科技大学学报 第31卷 2.3 3模型的实际应用 -oG 0 △-G 根据模型计算结果及焦家矿区现有工程的布置 1.5 情况，利用Surpac矿业软件对焦家矿区I号主矿 1.1 体，标高范围一270~一150m内的低品位矿化体进 0. 100 120 140160180 200 220 行估算的结果为：矿石量228.68万t,平均品位为 黄金价格（元g) 1.19g°t1.根据工程控制程度，其中有64.84万t 图1级差品位随黄金价格变动趋势图 矿石处在回采阶段，平均品位为1.08gt,略高于 Fig I T rend of differential gmade with gold price 回采控制品位；163.84万t低品位矿石需要做一些 采准切割工程处在采准阶段，平均品位为1.24 如果黄金价格按180元“g1考虑分别处在开 gt,高于采准控制品位.因焦家金矿一270m以 拓、采准和回采阶段低品位矿石的最低工业品位分 上为主要回采阶段，所有的开拓探矿工程已基本形 别为1.28,1.14和1.04gt1 成，故没有处在开拓阶段的低品位资源，见表4.低 表4焦家金矿低品位资源估算结果 Table 4 Estimated results of low-grade resources in Jiaoja Gold Mine 采准阶段 回采阶段 合计 中段号 矿量/ 品位/ 金属量/ 矿量/ 品位/ 金属量/ 总矿量/ 品位/ 金属量/ 万t (g') kg 万t (g) kg 万t (gt-) kg -190m 7446 1.30 967.98 5.00 1.02 51.00 79.46 1.28 1018.98 -230m 4842 1.20 58038 21.93 1.03 225.90 7035 1.15 80628 -270m 4096 1.18 48308 37.91 1.11 42014 7887 1.15 903.22 合计 16384 1.24 203144 6484 1.08 697.04 22868 1.19 272848 品位矿在一270m水平的分布情况见图2. 回收价值，这样可明显提高矿产资源的利用率，增加 新增低品位资源按黄金售价180元g1计算， 矿山的经济效益，延长矿山服务年限， 将产生潜在工业价值42000万元，利润7500万元， (2)焦家金矿的实际应用证明.只要对一190， 其经济效益和社会效益显著 一230，一270m三个中段的低品位资源进行回收 即可产生工业价值42000万元，利润7500万元，其 经济效益和社会效益十分显著. (3)基于盈亏平衡理论的级差品位计算模型简 单实用、可操作性强具有很好的应用前景， (4)利用级差品位指标计算，并合理进行矿块 搭配指导矿山进行矿石质量管理，保证出矿品位均 品位g「) 1.00-1.50 衡，是保证低品位矿资源充分利用的条件，也是本文 1.50-3.00 ≥3.00 后期需要进一步研究的内容， 参考文献 I]Li K Q,Jia S K,Lu BS,et al.Optimization of series techmbgy indexes in nonfermus metal mires.JUniv Sci Technol Beijing, 图2一270m中段低品位矿石分布情况 2007.29(12):204 Fig.2 Position of low-grade resources in the -270m level (李克庆，贾水库，刘保顺，等.有色金属矿山系列生产技术指 标的优化.北京科技大学学报，2007,29(12)：204 4结论 2 Xie Y L Economic efficiency aalysis of utilizing bw grade ores. Ch in J Nonferrous Met,1997,7(4):189 (1)基于盈亏平衡理论，根据待投入成本的不 (谢英亮.低品位矿石利用的经济分析.中国有色金属学报 同，对处在不同工程控制之下的低品位资源分别进 1997,7(4):189 行动态评价和分级、计算级差品位，研究其是否具有 (下转第556页)

图 1 级差品位随黄金价格变动趋势图 Fig.1 T rend of diff erential grade w ith gold price 如果黄金价格按 180 元·g -1考虑, 分别处在开 拓、采准和回采阶段低品位矿石的最低工业品位分 别为 1.28, 1.14 和 1.04 g·t -1 . 3 模型的实际应用 根据模型计算结果及焦家矿区现有工程的布置 情况, 利用 Surpac 矿业软件对焦家矿区 Ⅰ 号主矿 体, 标高范围-270 ～ -150 m 内的低品位矿化体进 行估算的结果为:矿石量 228.68 万 t, 平均品位为 1.19 g·t -1 .根据工程控制程度, 其中有 64.84 万 t 矿石处在回采阶段, 平均品位为 1.08 g·t -1 , 略高于 回采控制品位;163.84 万 t 低品位矿石需要做一些 采准切割工程, 处在采准阶段, 平均品位为 1.24 g·t -1 , 高于采准控制品位.因焦家金矿 -270 m 以 上为主要回采阶段, 所有的开拓探矿工程已基本形 成, 故没有处在开拓阶段的低品位资源, 见表 4 .低 表 4 焦家金矿低品位资源估算结果 Table 4 Estimated results of low-grade resources in Jiaojia Gold Mine 中段号 采准阶段 回采阶段 合计 矿量/ 万 t 品位/ ( g·t-1 ) 金属量/ kg 矿量/ 万 t 品位/ ( g·t-1 ) 金属量/ kg 总矿量/ 万 t 品位/ ( g·t -1 ) 金属量/ kg -190 m 74.46 1.30 967.98 5.00 1.02 51.00 79.46 1.28 1 018.98 -230 m 48.42 1.20 580.38 21.93 1.03 225.90 70.35 1.15 806.28 -270 m 40.96 1.18 483.08 37.91 1.11 420.14 78.87 1.15 903.22 合计 163.84 1.24 2 031.44 64.84 1.08 697.04 228.68 1.19 2 728.48 品位矿在 -270 m 水平的分布情况见图 2 . 新增低品位资源按黄金售价 180 元·g -1计算, 将产生潜在工业价值 42 000 万元, 利润 7 500 万元, 其经济效益和社会效益显著. 图 2 -270 m 中段低品位矿石分布情况 Fig.2 Position of low-grade resources in the -270 m level 4 结论 (1) 基于盈亏平衡理论, 根据待投入成本的不 同, 对处在不同工程控制之下的低品位资源分别进 行动态评价和分级、计算级差品位, 研究其是否具有 回收价值, 这样可明显提高矿产资源的利用率, 增加 矿山的经济效益, 延长矿山服务年限 . ( 2) 焦家金矿的实际应用证明, 只要对 -190, -230, -270 m 三个中段的低品位资源进行回收, 即可产生工业价值 42 000 万元, 利润 7 500 万元, 其 经济效益和社会效益十分显著. ( 3) 基于盈亏平衡理论的级差品位计算模型简 单实用 、可操作性强, 具有很好的应用前景 . ( 4) 利用级差品位指标计算, 并合理进行矿块 搭配, 指导矿山进行矿石质量管理, 保证出矿品位均 衡, 是保证低品位矿资源充分利用的条件, 也是本文 后期需要进一步研究的内容 . 参 考 文 献 [ 1] Li K Q, Jia S K, Liu B S , et al.Optimization of series t echnology indexes in nonferrous metal mines.J U niv Sci Technol Beijing , 2007, 29( 12) :204 ( 李克庆, 贾水库, 刘保顺, 等.有色金属矿山系列生产技术指 标的优化.北京科技大学学报, 2007, 29( 12) :204) [ 2] Xie Y L.Economic efficiency analysis of utilizing low grade ores. Ch in J Nonf errous Met, 1997, 7( 4) :189 ( 谢英亮.低品位矿石利用的经济分析.中国有色金属学报, 1997, 7( 4) :189) ( 下转第 556 页) · 536 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷

。556 北京科技大学学报 第31卷 tion of ammonia ritrogen by modified natural zeolite.J South 染治理技术与设备，2006.7(3)：75) China Univ Technol.2007.35(4):6 [12 Wang LJ.Lin C M.Research progress of nitrogen and phos (李忠。符瞰，夏启斌.改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附 phorus removal from w ater by modified zeolite.J Anhui Agric 华南理工大学学报，2007.35(4)：6 Sci,2007.35(20):6207 [10 Kirik S D.Dubkov A A.Dubkova S A.et al.X-ray pow der (王黎瑾，林春绵。改性沸石净化水中氮磷的研究进展。安徽 diffraction and t.p.d.study of S02 adsorption on type Y zeolite. 农业科学2007.35(20)：6207 Zeolites.1992.(12):292 13]Ding W M.Huang X.Zhang L P.Removal of phosphonus from [1l]Ren G,Cui F Y.Study of modified zeolite to remove ammonia aqueous soution by lant hanum hydrate.Environ Sci,2003.24 nitrogen in w ater.Tech Equip Environ Pollut Control,2006. (5):110 7(3):75 (丁文明.，黄霞，张力平.水合氧化镧吸附除磷的实验研究 (任刚，崔福义.改性天然沸石去除水中氨氮的研究.环境污 环境科学，2003.245)：110) (上接第536页) (向鹏程，谢英亮.应用盈亏平衡分析法确定低品位矿利用的 [3]Chang W S,Sun L M.Hao Q M.Application of the delimitation 临界品位.治金矿山设计与建设，2001,23(6)：24) method of dynamic cconomic mining boundary to the mining of I8 Chen S R.Calculating the cassdifferenceg rade of Hetai gold low grade one body of Fankou lead-zinc mine.Gold,2003. mine by reverse deduction method.South fron Steel.2000, 245):19 1146):18 (畅文生，孙立明，郝全明.动态经济开采边界圈定方法在凡口 (陈少荣.用倒推方法计算河台金矿级差品位.南方钢铁， 铅锌矿低品位矿体开采中的应用.黄金，2003.245)：19， 2000.1146):18) [4]Xu T.Optimum intensification of reserves devdlopment.Nat Re- [9 Zhou LS.The Acoount and application of the g radation quality in sour Econ China,2004,7(12):4 gold one.Gold Sci Tech nol,1998.6(4):45 (徐煮.矿量开发最佳集约化程度优选研究.中国国土资源经 (周龙寿.黄金矿山级差品位的计算与应用.黄金科学技术， 济，2004.7(12)：4) 1998.6(4):45) [5]Osanloo M.Ataei M.Using equivalent grade factors to find the [10 WuZ L.Fu Q.Wang L.Using differential grade index to carry optimum cut-off grades.Miner Eng,2003,16(2):771 out dynamic appraisal of mine production.Gold,2000,21(8): [6]Jiang S H,Li D B.Decision for mining and dressing of low-grade 28 ores by breakeven gmdes.Jiangxi Nonferrous Met,2006. (吴忠良，付强，王林.应用级差品位指标动态评价矿山生产 20(1):22 过程.黄金.2000.21〔8)：28) (江四海，李德斌.运用盈亏平衡品位进行低品位矿采选决策. [11]Zhang B R.Sun L N.An approach to the grade difference index 江西有色金属，2006201)：22) of gold mines.JShenyang Ins Gold Technol,1995,14(2):125 【7刃Xiang PC,Xie Y L.Determining critical gra止of low grade ore (张宝仁，孙丽娜.岩金矿山级差品位指标的探讨.沈阳黄金学 utilization by break even analysis.Met Mine Des Constr,2001. 院学报.1995.142)：125) 23(6:24

tion of ammonia nitrogen by modified natural zeolit e.J South China Uni v Technol, 2007, 35( 4) :6 ( 李忠, 符瞰, 夏启斌.改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附. 华南理工大学学报, 2007, 35( 4) :6) [ 10] Kirik S D, Dubkov A A, Dubkova S A, et al.X-ray pow der diffraction and t.p.d.study of SO2 adsorption on type Y zeolit e. Zeolites, 1992, ( 12) :292 [ 11] Ren G, Cui F Y.Study of modified zeolit e t o remove ammonia nitrogen in w ater.Tech Equip En viron Pollut Control, 2006, 7( 3) :75 ( 任刚, 崔福义.改性天然沸石去除水中氨氮的研究.环境污 染治理技术与设备, 2006, 7( 3) :75) [ 12] Wang L J, Lin C M .Research progress of nitrogen and phos￾phorus removal from w ater by modified zeolite.J Anhu i Agric S ci, 2007, 35( 20) :6207 ( 王黎瑾, 林春绵.改性沸石净化水中氮磷的研究进展.安徽 农业科学, 2007, 35( 20) :6207) [ 13] Ding W M, Huang X, Zhang L P.Removal of phosphorus from aqueous solution by lanthanum hydrate.E nviron S ci, 2003, 24 ( 5) :110 ( 丁文明, 黄霞, 张力平.水合氧化镧吸附除磷的实验研究. 环境科学, 2003, 24( 5) :110) ( 上接第 536 页) [ 3] Chang W S, S un L M, Hao Q M .Application of the delimit ation method of dynamic economi c mining boundary t o the mining of low grade ore body of Fankou lead-zinc mine.Gold , 2003, 24( 5) :19 ( 畅文生, 孙立明, 郝全明.动态经济开采边界圈定方法在凡口 铅锌矿低品位矿体开采中的应用.黄金, 2003, 24(5) :19) [ 4] Xu T .Optimum intensification of reserves development .Nat Re￾sour Econ Ch ina , 2004, 7( 12) :4 ( 徐焘.矿量开发最佳集约化程度优选研究.中国国土资源经 济, 2004, 7( 12) :4) [ 5] Osanloo M, Ataei M .Using equivalent grade f act ors t o find the optimum cut-off g rades.Miner E ng, 2003, 16( 2) :771 [ 6] Jiang S H, Li D B .Decision for mining and dressing of low-grade ores by breakeven grades.Jiangxi Non ferrous Met, 2006, 20( 1) :22 ( 江四海, 李德斌.运用盈亏平衡品位进行低品位矿采选决策. 江西有色金属, 2006, 20( 1) :22) [ 7] Xiang P C , Xie Y L .Determining criti cal grade of low grade ore utilization by b reak even analysis.Met Mine Des Constr, 2001, 23( 6) :24 ( 向鹏程, 谢英亮.应用盈亏平衡分析法确定低品位矿利用的 临界品位.冶金矿山设计与建设, 2001, 23( 6) :24) [ 8] Chen S R.Calculating the class-diff erence-g rade of Het ai gold mine by reverse deduction method.South Iron S teel, 2000, 114( 6) :18 ( 陈少荣.用倒推方法计算河台金矿级差品位.南方钢铁, 2000, 114( 6) :18) [ 9] Zhou L S .The Accoun t and application of the g radation quality in gold ore .Gold Sci Tech nol, 1998, 6( 4) :45 (周龙寿.黄金矿山级差品位的计算与应用.黄金科学技术, 1998, 6( 4) :45) [ 10] Wu Z L, Fu Q, Wang L .Using diff erential grade index t o carry out dynamic appraisal of mine production.Gold , 2000, 21( 8 ) : 28 ( 吴忠良, 付强, 王林.应用级差品位指标动态评价矿山生产 过程.黄金, 2000, 21(8) :28) [ 11] Zhang B R, Sun L N .An approach t o the grade difference index of gold mines.J Shenyang Inst Gold Technol, 1995, 14( 2) :125 ( 张宝仁, 孙丽娜.岩金矿山级差品位指标的探讨.沈阳黄金学 院学报, 1995, 14( 2) :125) · 556 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷