新疆松湖铁矿采选改扩建项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 宝地矿业    2023-02-24

为逐步摆脱严重依赖海外进口铁矿石，提高自给率，保障钢铁产业安全，近年来国家出台了一系列政策支持铁矿采选行业的发展，鼓励有能力的企业开发利用国内外的铁矿石资源。2016年 11月，国家工信部印发的《钢铁工业调整升级规划（2016—2020 年）》提出要增强铁矿资源保障能力，持续推进国内重点成矿区带勘探工作，进一步摸清我国铁矿资源家底。支持一批竞争力强的现有国内铁矿企业，通过规模化、集约化开发，提高矿山管理水平和生态环境管理，强化国内矿产资源的基础保障作用。

2020 年 12 月，国家工信部发布了《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）》，就保障钢铁产业安全方面提出了包括：推进国内重点在产矿山资源接续建设工作，支持一批竞争力强的国内矿山企业开展规模化、集约化开发，促进难选矿综合选别和利用技术应用等一系列措施，从而不断强化国内矿产资源的基础保障能力。

2022 年2月 18 日，国家发改委等 12 部门联合印发的《关于印发促进工业经济平稳增长的若干政策的通知》（发改产业[2022]273 号）中，提出了 18 条促进工业经济平稳增长的具体措施，其中包括支持企业投资开发铁矿等国内具备资源条件、符合生态环境保护要求的矿产开发项目。国家产业政策对于矿石综合利用和资源保障工作的支持为我国铁矿石企业的长期发展提供了政策基础。

本项目的实施符合行业发展趋势和客户需求。自 1996 年以来，我国钢铁产量已连续 25 年位居世界第一。我国生铁产量从 2005 年 3.44 亿吨上升到 2021 年的 8.69 亿吨，复合增长率 5.96%；粗钢产量从 2005 年的 3.53 亿吨上升到 2021 年的 10.33 亿吨，复合增长率 6.94%；钢材产量从 2005 年 3.78 亿吨上升到 2021 年的 13.37 亿吨，复合增长率 8.22%。

随着生铁、粗钢、钢材等产品产量的增长，我国的铁矿石需求也急剧增长。铁矿石的需求主要分为国内生产和国外进口两部分，铁矿石的进口需求量又与铁矿石的进口依存度有关。从铁矿石进口来看，我国铁矿石进口量从 2005

年的 2.75 亿吨上升到 2021 年的 11.24 亿吨，复合增长率 9.20%，增长率超过钢铁产品的产量增长，2021 年我国铁矿石对外依存度约为 80%左右，2022 年上半年，我国进口铁矿石 5.36 亿吨。过度依赖铁矿石进口导致我国铁矿石议价能力不足，制约了我国铁矿石行业的发展。

目前，新疆预测铁矿石资源总量为 134.32 亿吨，已探明铁矿石资源量为30.07 亿吨，仅为铁矿预测总量的 22.39%，表明新疆的资源潜力较大。新疆铁矿资源主要分布于天山、阿尔泰山、昆仑山-阿尔金山 3 大山系，具体则主要集中在西天山阿吾拉勒铁矿成矿带。

本世纪初由于新疆电价相对便宜，中亚地区又有较丰富的废钢资源和球团矿资源，首钢集团、酒钢集团等大型钢铁企业进入新疆市场，新疆钢铁工业得以迅速发展。2007 年，宝钢集团收购八一钢铁，增建高炉扩大产能，铁精粉需求量持续增加。

随着前些年部分矿山停产、闭坑，进口球团和废钢的逐步减少，加之酒钢集团、西宁特钢等周边企业对新疆区域冶铁矿产资源的抢占，以及一些中小型的钢铁企业的新建和扩建，新疆铁矿石长期供不应求。此外，随着国家“一带一路”政策的推进和中央政府不断加大对新疆区域内各项基础设施建设的投入，各对口援疆项目的落地实施，将会进一步促进区域内钢铁行业的发展，从而带动铁矿石需求的上涨。近年来，为支持我国铁矿石行业的长期良好发展，解决我国铁矿石长期依赖对外进口的现状，政府及相关部门已出台多项产业支持政策。

1、项目建设内容和规模

本项目为新疆天华矿业有限责任公司松湖铁矿 150 万吨/年采选改扩建项目，设计项目规模 150 万吨/年（原生产规模 100 万吨/年），达产后，平均年产63%以上品位的铁精粉约 67.81 万吨。本项目建设内容主要包括采矿系统工程、选矿系统工程、尾矿（输送）系统工程、辅助生产项目工程、公用系统工程。

2、项目投资计划

本项目新增建设投资为 67,828.00 万元，其中工程费用为 52,771.26 万元、工程建设其他费用为 7,253.53 万元、基本预备费为 7,803.22 万元。项目分两期建设，其中一期工程新增建设投资为 34,039.80 万元，其中工程费用为23,641.34 万元、工程建设其他费用为 6,482.30 万元、基本预备费为 3,916.08 万元，一期工程建设期为两年；二期建设投资为 33,788.20 万元。

3、项目工艺技术及主要设备

（1）开采方式、开采范围及开采顺序

2013 年露天坑闭坑后，松湖铁矿矿山已全面转入地下开采，本次设计开采方式仍为地下开采。

本次设计对矿山除露天坑挂帮矿体（2-4 勘探线附近，2760m 标高以上）外的保有资源量予以利用，主要开采对象为 L1（含 L1-3）及 L2 矿体。由于 L2矿体矿量少（仅占设计利用资源量的 4%），品位相对较低（L1 矿体设计利用资源 MFe 平均品位达 37.21%，L2 矿体 MFe 平均品位仅 28.27%），且单独赋存，开采 L1 矿体时不影响 L2 矿体的今后开采，因此在开采顺序安排上首先开采 L1矿体，将 L2矿体作为后期矿山减产期间产能补充。

根据矿体赋存条件，采矿方法，中段总体上采用中段间自上而下，矿体间自西向东或自两翼向中间的后退式回采顺序，首采区域为 2520m 中段。L2 矿体在第 20 年时作为 L1 减产期间产能补充进行开采，补充设计产能最大为 20 万吨/年。

（2）采矿方法

矿区共圈出 3 个矿体，其中 L1 为主矿体，呈近东西至北西西向展布，总体产状为 139°～212°∠64°～89°，局部近于直立，属急倾斜矿体，平均真厚度21.93m，水平厚度平均 22.63m，沿矿体走向，矿体中部厚较厚（1～2 线）较厚，向西端逐渐变薄，趋于尖灭；L1-3 号矿体位于 L1 号矿体以东，总体产状为 29°～212°∠72°～88°，局部近于直立，属急倾斜矿体，矿体平均厚度7.03m。L2 号矿体位于 L1 矿体以东，走向长度 315m，总体产状为 155°～188°∠63°～84°，局部近于直立，属急倾斜矿体，平均厚度 7.01m。

矿体直接顶板为灰紫色角砾凝灰岩及中—细粒蚀变安山质凝灰岩、炭质凝灰岩及炭质灰岩。底板围岩岩性主要为灰绿色绿泥石化凝灰岩、角砾凝灰岩等。根据《新疆松湖铁矿无底柱分段崩落法与破碎岩体井巷支护优化项目研究报告》，围岩岩石属半坚硬的—软弱的岩类，易软化的类型，易产生掉块、坍塌等工程地质问题，稳定性较差。矿体主要由磁铁矿构成，稳定性一般，临近矿体周边顶底板处允许暴露的空间面积较小，时间较短，较难形成空场。

根据矿体赋存状态，规模，矿石价值，矿岩稳定性，设计对崩落法（无底柱分段崩落法）及充填法（小分段空场嗣后充填采矿法、上向进路充填采矿法）进行了经技术经济比较，经比较：崩落法具有较充填法单位矿石赢利多，生产工人及管理人员对该采矿方法较为熟悉，生产能力大，工序简单，机械化程度高等突出优点，设计推荐采用无底柱分段崩落法采矿。

设计全矿出矿块度≤500mm，采矿损失率为 20%，贫化率 15%，每 120 设 1盘区，盘区生产能力为 600～1,000t/d。

根据矿山生产规模、采矿方法、开拓系统、探矿及采切工程的布置，计算出正常生产时期的掘采比、采掘工程量为：

开拓比：1.2m/kt，15.1m3/kt；

探矿比：0.6m/kt，2.4m3/kt；

采切比：3.1m/kt，36.4m3/kt；

掘采比：4.9m/kt，53.9m3/kt。

正常生产时期的掘进量为：7,363m/a，80,801m3/a；24.5m/d，269.3m3/d。正常生产时期废石产率约 12%。

（3）选矿方案

已有选厂生产能力为 4,000t/d，在选厂工作制度变为 300d 后，已有选厂年生产能力可达 120×104t/a，设计拟新增一个与已有 4,000t/d 选厂独立的生产能力为 30×104t/a 即 1,000t/d 的磨矿、选别、脱水系列，使磨矿、选别、脱水的生产能力达到 150×104t/a，而破碎系统只通过改变工作制度，增加作业时间，使相应作业规模达到 150×104t/a。具体改扩建方案如下：

①破碎系统：现已有选厂破碎系统生产能力为 242.42t/h，设计将破碎系统工作制度变为 300d/a，3 班/天，7 小时/班，则改扩建后的破碎系统规模为：242.42×300×3×7=152.72×104t/a，满足 150×104t/a规模要求。

②磨矿、选别、脱水系统：在已有选厂的粉矿仓西侧新建一座粉矿仓，通过带式输送机（带犁式卸料器）将破碎后矿石分流至新建分矿仓；已有主厂房向西扩展 24m，用以布置新增系列磨矿、选别、脱水所用设备及作业场所。选矿设计流程的确定以已有选厂实践为主，同时参考试验报告，本次设计的选矿工艺流程如下：

A.破碎流程：三段二闭路碎矿流程，碎矿产品粒度为-12mm；

B.为缩短工艺流程，减少设备投资及占地面积，设计拟将现场三段磨矿变为两段（第二段为立磨），且最终磨矿细度相同，本次设计的磨矿选别流程为：一段闭路磨矿（-200 目 65%）+一段磁选得铁粗精矿，铁粗精矿二段闭路磨矿（-325 目 96%）+两段磁选得到最终铁精粉；

C.脱水流程：采用浓缩磁选+过滤两段脱水流程。

选矿设计指标的选取以选矿闭路试验结果为基础，同时考虑现有100×104t/d 选厂处理矿石的现场实际指标。技改后选矿厂规模为 150×104t/a，5,000t/d。

（4）尾矿设施

矿山前期排尾利用现有尾矿库（南库），不属于本次设计范围，该尾矿库位于现有选厂以南约 500m 处的山沟内，根据 2008 年乌鲁木齐有色冶金设计研究院提交的《新疆天华矿业有限责任公司松湖铁矿初步设计》，尾矿库采用分期建设，一期库坝顶标高 2,042m，2010 年建成。

《尾矿库二期技改工程初步设计》由新疆兴矿矿业技术咨询有限公司 2017年完成，设计采用上游式筑堆积坝方案，堆积坝坝高 15.0m，最终坝面高2,057m，总坝高 55m，总库容 666.57×104m3，等别为四等，有效库容560.86×104m3，扣除一期库内已存尾矿量 215.91×104m3，剩余有效库容344.95×104m3。可排放尾矿 482.93×104t，按排产规模可使用 7.5 年。

为了维持企业的继续生产，需新建一座尾矿库（第二尾矿库，北库）。第二尾矿库位于选厂西北侧约 1.0km 处，第 6 年建设，第 7.5年投入使用。新建尾矿库为山谷型尾矿库，总库容为 1,024.4×104m3，总有效库容为 819.5×104m3，总坝高 21m，等别为四等。坝型为碾压不透水土石坝，一次建坝，库内及坝体均进行防渗处理。尾矿库设计洪水重现年为 200 年，库内排洪系统采用排水斜槽型式。

（5）主要设备情况

本次拟投入项目设备购置费 11,507.04 万元，主要采购设备包括采矿设备、选矿设备、矿山运输设备、采暖通风设备、电力设备以及给排水设备等。

考虑到实际生产情况以及现场生产管理的便捷性，本次募投项目所涉及采用 的 主 要 设 备 包 括 ： 一 段 磨 矿 设 备 选 择 与 现 场 同 规 格 球 磨 机 ， 即MQY3200×6000 溢流型球磨机一台；一段磨矿分级作业选用 1 组 FX500-GX-S2x4 水力旋流器组；粗精矿再磨作业选用 1 台 CSM-800立式搅拌磨机，再磨分级作业选用 1 组 FX150-GX-B×8 水力旋流器组。

4、矿山基建工程量和与基建计划

根据确定的矿山开拓运输系统、开采顺序、首采地段等，本次设计的基建范围包括：基建中段沿脉巷道、穿脉巷道、辅助斜坡道、3#溜井系统、采场溜井、风井以及与 150×104t/a 生产规模相匹配的中段开拓、探矿、采准、切割工程等。

根据确定的基建范围，达到规范要求的三级矿量和形成完善的开拓运输系统、通风系统、供电系统、供排水系统等，矿山基建期需完成下列工程量：

开拓工程：4,431m/60,135m3

探矿工程：585m/2,340m3

采切工程：10,319m/118,738m3

合计：15,334m/181,212m3。

生产第 5～8 年，矿山进行 2,360m 以下深部开发建设工作，需完成的开拓工程有：胶带斜井工程，副井工程，辅助斜坡道工程，回风井工程，排水系统，溜破系统及部分中段巷道。开拓工程量共计 6,105m/102,019m3。

完成上述基建工程量后可获得三级矿量及保有期为：

开拓矿量：932×104t，保有期 6.2a；

采准矿量：145×104t，保有期 1.0a；

备采矿量：82×104t，保有期 0.5a。

上述三级矿量及保有期均符合国家对冶金矿山的有关规定。

基建进度计划是按照尽可能多开口进行施工，采用平行作业加快矿山建设，使矿山尽快投产的原则进行编制的。根据基建进度计划编排，矿山基建期为 2.0a。

5、能源及材料供应情况

（1）电力

①供电电源

本次技术改造工程采矿部分电源由已有采矿供电系统引来，选矿部分电源由已有选矿供电系统引来，尾矿库部分电源由已有尾矿库引来，选厂电锅炉房电源由矿山已建成 35kV 变电站引来。在矿井主通风机房旁设柴油发电机房，内设 1 台 500kW0.4kV 柴油发电机组作为本工程一级负荷的备用电源。矿山后期开拓至 2,360m 中段以下时，新增提升机、排水泵等一级负荷时，在 2,360m主平硐口新建柴油发电机房，内设 1 台 3,000kW10kV 柴油发电机组作为提升机、排水泵等一级负荷的备用电源。

②用电负荷及性质

A.本工程电气设备安装总功率：29,550.88kW（后期建设部分 4,521kW）；其中工作电气设备安装总功率：26,523.68kW（后期建设部分 3,851kW）；

B.本工程计算负荷：有功功率：21,940.84kW；无功补偿 3,450kvar 后无功功率：9,559.72kvar；补偿后视在功率：23,933kVA；补偿后功率因数：0.92；

C.本工程年耗电量：总计 89,641.71MWh；其中：其中采矿 7,703.36MWh，采矿后期增加 13,882.91MWh（转入2,360m 以下中段开采时），选矿 41,261.01MWh，尾矿 6,079.13MWh，电采暖13212.74MWh，坑口预热 2,822.55MWh，其他 4,680.0MWh。

本工程一级负荷为矿井主通风机、副井提升机及井下主排水泵（副井提升机及井下主排水泵为后期建设），一级负荷安装功率 3,185kW、工作功率2,590kW（其中后期建设部分安装功率 2,785kW、工作功率 2,190kW）；10kV 半自磨机、球磨机搅拌磨机等工艺流程主要设备、火灾自动报警系统及视频监控系统用电、矿井通信和安全监控装置的设备电源为二级用电负荷，其余均为三级用电负荷。

③供配电系统

根据矿区外部供电和内部用电负荷分布情况，采矿部分电源由采矿现有供电系统引来，转入 2,360m 以下中段开采时，增加副井提升机、井下排水泵及斜井胶带等用电设备，拟在 2,360m 提升机硐室旁设井下 10kV 中央配电站，电源由现有采矿系统引来；馈线以放射式电缆线路向副井提升机、井下排水泵、斜井胶带及井下采掘中段供电。破碎部分设备电源由现有破碎系统引来，选矿磨选、脱水部分新建磨选脱水 10kV 变电所，电源由现有磨选系统新来；馈线以放射式电缆线路向新建磨选系统低压设备供电。选厂锅炉房部分新建锅炉房10kV 变配电所，电源由矿区 35kV 变电站引来；馈线以放射式电缆线路向本所电力变压器供电。尾矿库部分电源由现有尾矿库电源引来。

（2）水资源

①给水

本工程技改后总规模为 150 万 t/a（5,000t/d）。总用水量 38,110.68m3/d，其中 新 水 用 量 833.87m3/d ， 尾 矿 回 水 量 28,582.96m3/d ， 精 矿 溢 流 水2,695.80m3/d，涌水利用 3,946.0m3/d。

本工程为改扩建项目，改造后工艺生产区整体分为两块，即采矿业场地、选矿工业场地，各自有配套的生活辅助区，基本维持现有设施没有变化。采矿工业场地生产用水水源为井下涌水，维持现有系统不变。

A.矿山供水

本工程采矿用水由坑内涌水供给。

a.采矿工业场 地： 规模为 150×104t/a， 即 5,000t/d 。采矿用 水量为1,000m3/d，考虑 10%的未预见水量，采矿总用水量按 1100m3/d设计。采区矿坑正常涌水量为 3,946m3/d，由坑内排水设施将坑内涌水提升至 2,580m 巷道内现有矿山高位水池，然后自流供采矿工艺使用。多余涌水自流至选厂新水高位水池供选矿工艺使用，以减少新水用量。

b.炸药库消防水池：利用已有。

B.选矿厂供水

a.生产新水

选矿厂生产新水用水量为 3,563.18m3/d（含 2846.0m3/d 井下涌水）。由选厂现有 1,000m³钢筋混凝土生产新水高位水池自流供给，现有供水管线满足新水供水要求。

渣浆泵轴封水及过滤机清洗水需在主厂房设置加压设施。加压泵采用立式离心泵 2 台。

b.生产用回水

选矿工业场地生产回水用量为 31,278.76m3/d，由精矿浓密溢流水、尾矿浓密溢流水、尾矿库回水三部分组成，均经选厂 4,000m3 回水高位水池自流供选矿工艺重复使用。

供水管线满足技改扩能后的要求。

C.生活区供水利用现有设施，可满足要求。

②排水

选矿采用全闭路生产流程，地面冲洗水均返回系统，除每天随尾矿排入尾矿库废水外，再无有害废水排放。尾矿库中水分除自然蒸发和尾矿自身含水外全部返回工艺重复利用，不外排。现有生活污水系统完善，不再另行设计。

工业场地及生活区雨水均利用地形，道路边设雨水沟收集，自流排放至工业场地下游河沟。

（3）材料和燃料

材料依靠乌鲁木齐、奎屯、伊宁、尼勒克等地供应，天然气的使用遵从定额管理，定额供应，并制定了具体的能源管理规定和细则。

6、运输设施情况

企业外部运输货物主要为采矿、选矿辅助材料、备品配件等的运入，以及精矿的运出。企业年外部运输量约为 78.44×104t，运输方式均采用汽车运输，所需车辆均委托外部社会运输车辆。道路则利用现有联络道路，满足运输需求。

由于矿区外部运输均委托外部社会车辆运输，企业现有办公生活用车、生产必备车辆及称量设施满足生产、生活需要，因此，本次设计不新增运输、称量设施。企业内部运输主要为原矿、废石和尾矿的运输，年运输量约为249.40×104t。原矿主要由窄轨/胶带运输至矿仓，汽车转运至选厂。采矿废石运输采用窄轨+汽车运输，选厂抛尾废石采用汽车运输。尾矿运输采用管道压力输送，先后分别输送至现有尾矿库和新尾矿库。

7、安全设施情况

本设计遵循“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，采用了成熟的工艺和安全、可靠的设备，各生产设备点为操作人员留有足够的操作空间，厂区内的跌落危险处，均设有防护栏或盖板，对电气、机械设备都采取了相应的安全接地和防雷击装置，各建筑物抗震设防烈度为 8 度。

安排专门的通风防尘员并购置取样化验仪器，定期进行粉尘和有害气体的检查监测；坑内作业人员必须穿戴工作服和安全帽；对开拓、探矿、采切及回采工作面采用湿式凿岩、设置局扇加强通风；对装卸矿点产生的粉尘，采用喷雾洒水降尘、密闭抽尘净化及通风设备等综合措施；安排专门的通风防尘员并购置取样化验仪器，定期进行粉尘和有害气体的检查监测；为保证坑内新风和氧气的充足供给，设计了坑内机械通风系统；矿井各中段各采场均设计了两个以上的安全出口以确保坑内发生灾害时，井下人员能够安全撤出。

设计了矿山安全避险系统。矿山设安全环保科，配兼职救护队，购置了必要的安全救护设备与工业卫生装备，能够满足矿山的安全生产需要。

选矿厂各产尘点，均采取有效除尘排风设施，减少粉尘泄漏，降低了厂内有害气体浓度。通过采取以上措施，本工程项目投产后，能符合安全卫生要求，生产工人在生产过程中的安全和身体健康能得到保障。

全矿区消防安全措施设计主要考虑了消防用水量、水压、室内外消火栓给水系统、建筑灭火器及消防通道。各建筑物的布置均满足消防间距的要求。

8、项目选址情况

松湖铁矿现有采矿工业场地布置在 2360m 平硐西南侧约 300m 处，废石场位于露天盆西侧，炸药库在 2520m 平硐东侧约 230m 处的另一处山区内，选矿工业场地在矿山东北侧约 10km 处，生活办公区临近选矿工业场地布置，尾矿库位于选矿工业场地南侧约 500m。新增 2460m 硐口工业场地布置在 2460m 硐口北侧，选矿工业场地在现有选厂用地范围内进行扩建，新建尾矿库位于选厂西北侧约 1.0km 处。本项目选址未压覆矿床和文物，不会影响防洪、排涝、通航和军事设施安全，对周围自然、社会环境不产生不利影响。

9、项目实施进度计划

根据设计进度，矿山办理前期审批手续时间为 2021 年初，采选技改及配套工程建设计划在 2021 年建成，建设工期 2 年，本项目一期新增建设投资为34,039.80 万元（第 1 年投入 60%，第 2 年投入 40%）；第 6-8 年开始进行2,360m 以下中段开拓工程，二期建设投资 33,788.20 万元。

截至本报告发布日，项目主要进行了设计、资源量的勘探、项目立项、环评备案以及矿山前期基建等工作。

10、项目效益分析

本项目为松湖铁矿采选改扩建项目，项目改扩建完工所生产的产品仍为铁精粉，达产后铁精粉产量约为 67.81 万吨/年。根据本公司最近三年销售均价选取，按销售价为 637 元/吨（不含税，出厂价）计算，预计项目达产后可实现年均销售收入约 45,417.15 万元，利润总额 12,671.35 万元，净利润 10,770.65 万元；本项目改扩建可实现年均销售收入增量 15,404.57 万元，利润总额增量4,223.69 万元，净利润增量 4,034.78 万元；本项目财务内部收益率（税后）24.29%，投资回收期（税后）4.57 年。本项目总体综合效益较好，产能扩大后，项目具有较强的抗风险能力。

此报告为完整版摘取部分，需定制化编制政府立项、银行贷款、投资决策等用途可行性研究报告咨询思瀚产业研究院。