蒙特卡洛模拟法在矿业项目净现值计算中的应用

为了解决矿业项目净现值(NPV)计算过程中若干可变因素对其计算结果的影响,在净现值计算过程中引入蒙特卡洛模拟法,并成功在商洛某矿山得到验证。通过分析每一个随机变量所服从的概率分布,调用Stata中的随机数发生器产生服从特定概率分布的随机数,最后利用产生的若干随机数对净现值(NPV)进行不少于1000次的蒙特卡洛模拟实验,并将计算结果以直方图的形式输出。蒙特卡洛模拟法的应用解决了项目净现值计算过程中多个变量的随机性问题,结果既直观又合理,可为矿业投资决策提供科学的参考。

亚硝基苯胲铵在金红石表面的吸附机制及其对浮选行为的影响

综合考虑矿物表面溶液化学,从亚硝基苯胲胺用量、Zeta电位、接触角试验、红外光谱测试及基团电负性理论计算的角度研究亚硝基苯胲胺在金红石表面的吸附行为。研究结果表明:当pH=6.8且亚硝基苯胲胺用量一定时,金红石浮选回收率可达到81.5%。金红石颗粒表面的Ti—O键断裂后,会造成表面的活性质点在水溶液中发生水化,从而生成羟基化合物Ti(OH)22+、Ti(OH)3+等,而吸附行为主要是与Ti(OH)3+作用的结果。亚硝基苯胲胺能够明显增强金红石表面的疏水性能,且在亚硝基苯胲胺的质量浓度为400 mg/L时,接触角最大,即疏水性最强。亚硝基苯胲胺与金红石表面活性质点发生键合,且与—N—O,—N=O官能团生成了含苯环的络合物;矿物与药剂上O和O键合的可能性最大,且稳定性最强,并生成含苯环的五元环络合物,从而使金红石疏水上浮。

氰化尾渣矿浆电解过程中黄铁矿的溶出研究

采用矿浆氯化电解技术无害化处理氰化尾渣,重点研究了电解过程中黄铁矿溶出的影响因素及反应机理。研究表明:在矿浆浓度10 g/L,电流密度800 A/m^(2),NaCl用量50 g/L,电解时间2.0 h的条件下,氰化尾渣中Fe平均浸出率达89.05%,平均质量损失率为38.96%。处理后尾渣中金品位由1.19 g/t提高到1.96 g/t,这对氰化尾渣的资源化、减量化及增值化利用具有重要的意义。矿浆电解过程中,黄铁矿在阳极被氧化成Fe^(3+)和SO_(4)^(2-),在阴极被还原成磁黄铁矿;Cl^(-)在阳极被氧化生成Cl_(2),Cl_(2)溶于水生成HClO和ClO^(-),黄铁矿和磁黄铁矿被HClO、ClO^(-)氧化,以Fe^(3+)和HSO_(4)^(2-)的形式进入到溶液中。

氟硅酸钠对金红石和石榴石浮选分离的影响及作用机理

为分离金红石与石榴石,在以亚硝基苯胲胺作捕收剂,硝酸铅做活化剂的体系中,研究抑制剂氟硅酸钠对金红石与石榴石浮选分离的影响,同时借助Zeta电位、接触角及X射线光电子能谱(XPS)分析了氟硅酸钠选择性抑制石榴石的作用机理。单矿物浮选实验表明氟硅酸钠对石榴石具有明显的选择抑制效果,在pH=6.5,抑制剂浓度80 mg/L条件下,石榴石回收率仅为6.13%,金红石仍保持较好的可浮性,回收率高达81.53%,两者回收率差异高达75.40个百分点,接触角及Zeta电位试验表明氟硅酸钠在石榴石上的吸附强度明显高于金红石,石榴石与氟硅酸钠发生了化学吸附,氟硅酸钠中的SiF_(6)^(2-)是抑制石榴石的主要组分,XPS证明了SiF_(6)^(2-)中的氟元素和石榴石表面的铁元素之间形成Fe—F化学键,石榴石表面没有了足够的活性位点供捕收剂作用,从而起到抑制石榴石的作用。

挖掘式装载机在破碎矿体回采工程中的应用

由于矿体破碎以及受爆破振动的影响,陕西夏家店金矿矿体在进路掘进中,极易出现大面积片帮和顶板垮塌。为避免此问题,改为使用挖掘式装载机代替钻爆法进行掘进。经实践证明,挖掘式装载机作业可以有效降低进路巷道垮塌风险,在进路支护、回采效率、进路充填以及安全环保等方面都有优越性,较好地解决了陕西夏家店金矿复杂破碎矿体回采过程中的难题。

新型聚丙烯纤维混凝土在软岩巷道支护中的应用

为了解决采矿作业过程中的软岩巷道支护问题,通过分析矿体地质条件,理论计算确定软岩巷道的松动圈半径,并对软岩巷道分别采用钢支护、锚喷支护和喷浆支护时的支护效果进行了分析。针对回采进路软岩巷道,提出采用加聚丙烯纤维混凝土喷浆支护方案,利用数值模拟对加聚丙烯纤维混凝土喷浆支护后的工程效果进行分析。以夏家店金矿回采进路的支护为例,详细阐述该新型支护方式的施工方案和支护效果。结果表明,采用加聚丙烯纤维混凝土喷浆支护方案,其混凝土物理力学性能明显提升,有效地保护进路围岩巷道的稳固性,确保安全生产,对其他类似矿山具有一定的借鉴意义。

环保药剂“金蝉”取代氰化钠处理夏家店金矿的研究

采用环保药剂"金蝉"处理夏家店金矿,并与NaCN处理效果进行了对比研究。结果表明:当"金蝉"药剂用量为200 g/t时,金浸出率为88.55%,与NaCN浸金的浸出率(88.73%)基本相同;当"金蝉"药剂用量为300 g/t时,可获得金浸出率为89.87%的良好指标,明显优于最佳条件下NaCN浸金效果(88.73%);使用"金蝉"药剂处理金矿石后,金吸附效果及载金炭解吸效果与氰化法接近(金解吸率分别为98.99%和98.97%),无不良影响;"金蝉"取代NaCN,可明显提高技术经济指标,此外,由于"金蝉"的低毒性,可在运输、管理、环保和安全等方面产生更多隐形效益。

优化球磨机工艺参数的研究

探究了磨矿原理及影响磨矿过程的主要因素,理论结合实践,找出现场球磨机参数存在的问题。通过对充填率、钢球尺寸配比、补加球制度、钢球质量等参数的优化,得出最佳钢球充填率为40%、初装球配比为?准100∶?准80∶?准60∶?准40=30∶20∶20∶30,大小球比为1,以?准100∶?准60=2.3∶1的配比补加钢球,全部使用锻造钢球。最终,使处理能力由245t/d提高到了270t/d,同时钢球单耗由1.52kg/t降低至1.30kg/t,平均磨矿细度由-0.074mm占65.36%提高到72.82%。

上向水平分层进路充填法在夏家店金矿的应用

陕西夏家店金矿上下盘围岩稳固性较差,属于难采矿体。原采用空场法和崩落法试采,贫化损失率高达20%~40%,采出矿石品位低,资源利用率低,技术指标与经济效益差。为了降低采矿的损失贫化率,提高经济效益,选用上向水平分层进路充填采矿法,有效减少采矿过程中的矿石损失,回采率达94%,贫化率为6%;采场布置简单,减少采准切割工程量,节省工程费用,缩短采场准备周期,降低采矿综合成本;简化回采工艺,提高劳动生产率,降低生产或非生产性材料的消耗,实现低成本生产;提高资源利用率,延长矿山生产年限的同时,提高矿山经济效益,符合当前绿色矿山建设的要求。

臭氧氧化法处理含氰尾渣的试验研究

夏家店金矿采用炭浆法浸出回收金,其氰化尾渣中-0.037 mm粒度达60%,硫化铁矿物含量低于1%,残留氰化物以游离氰为主。为使破氰尾渣中的氰化物含量满足回填利用要求,开展了固液分离洗涤法、过氧化氢氧化法、臭氧氧化法破氰效果对比试验。结果表明,三种方法的破氰效果好坏依次为:臭氧氧化法>过氧化氢氧化法>固液分离洗涤法。将含氰尾矿浆pH值调至8,采用臭氧浓度35.1 mg/L,臭氧流量1 L/min,破氰时间45 min,尾渣总氰含量由10 mg/kg降低至0.88 mg/kg,尾渣浸出毒性指标满足规范回填利用要求。

中深孔微差爆破在夏家店金矿矿柱回采中的应用

针对夏家店金矿矿柱储量大、矿柱回采困难的问题,提出了采用分段凿岩阶段空场法,中深孔微差爆破回采矿柱的方法,并在矿山进行了应用。应用结果表明:该方法实现了矿柱安全回采,矿柱综合出矿量达到9.85万t,平均品位4.12 g/t,贫化控制在10%,创造经济效益达5500万元,提高了矿山经济效益。

破碎废石膏体充填材料性能试验研究

山阳秦鼎公司Ⅱ号矿体设计充填系统方案时,考虑到全尾砂含有氰化物,从环保和安全角度出发采用废石作为主要充填材料,并以此结合现场条件开展了以破碎废石为骨料的膏体充填材料性能试验研究。从不同配比的充填料浆下分别进行了塌落度试验、凝结时间试验和泌水率试验,最后结合充填试块的强度试验,为废石膏体胶结充填系统设计、设备选型和充填采矿法的实施提供了数据支持。

全粒级破碎废石膏体胶结充填工艺研究

由于全尾砂含有氰化物,从环保角度考虑采用开采废石作为充填主要材料,以此设计了山阳秦鼎公司III号矿体充填系统,并结合现场条件开展了全粒级破碎废石膏体胶结充填工艺研究。该工艺主要先将井下废石用锤式破碎机破碎至3个粒级,按配比对全粒级废石与水泥进行混合搅拌配制浆体,然后卸料到高浓度搅拌槽,再进行更充分的搅拌后,由充填泵加压泵送至指定采空区进行充填,从而解决废石排放问题,降低了矿石的损失贫化,提高了矿山生产经济效益,并对生态环境和周边地表建筑起到了保护作用。

井筒注浆堵水在夏家店金矿深部开拓中的应用

井巷注浆是解决井巷渗水、涌水最为有效的方法,用以确保井巷顺利施工、延长井巷服务年限、减少排水设备的使用和降低排水费用,确保安全生产。以夏家店金矿905~855 m中段斜井掘进为工程背景,采用注浆堵水技术对井巷涌水进行治理,达到了封堵裂隙水的目的,保障了斜井施工的顺利进行。注浆在取得堵水效果的同时还起到了井筒加固作用,大大提高施工作业的安全,为矿山深部矿体回采创造有利的条件。

夏家店金矿含氰尾矿无害化处理实验

针对夏家店金矿含氰尾矿特点,开展了过氧化氢氧化法、过碳酸钠(固体双氧水)氧化法破氰效果实验研究,旨在使破氰尾矿满足HJ 943-2018《黄金行业氰渣污染控制技术规范》回填利用要求。结果表明,过碳酸钠(固体双氧水)氧化法破氰效果不如过氧化氢,而将含氰尾矿浆pH值调节至9,不添加催化剂CuSO_(4)的条件下采用2 g/L过氧化氢破氰1 h,尾渣总氰含量可降低至0.9 mg/kg以下,尾渣浸出毒性指标满足规范回填利用要求。

机械破岩在破碎矿体进路回采中的应用

破碎软岩矿体使用进路式钻爆法回采时,爆破振动导致进路围岩难以实现自稳,掘进过程进路易冒顶、片帮,支护工作量大,采矿效率低下。为解决上述问题,夏家店金矿引进铣挖机机械采矿代替钻爆法采矿。研究了铣挖机机械破岩机理,对比分析了铣挖机机械采矿与钻爆法采矿在作业安全性、生产效率、经济效益等方面的差异。结果表明:铣挖机机械采矿可代替矿山85%的钻爆法采矿;铣挖机机械采矿的进路稳定性提高,采矿效率提升了50%以上,支护工作量减少了近40%;矿石回采率增加了6.4个百分点,采矿成本降低了45.5元/t,取得了良好的安全效益、经济效益、社会效益。