大型铜矿床最低工业品位分析

景 觅， 刘晓亮

(1.中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038；2.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南 长沙 410014)



大型铜矿床最低工业品位分析

景 觅1， 刘晓亮2

(1.中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038；2.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南 长沙 410014)

矿床最低工业指标，既是圈定矿体计算矿产资源量的重要指标，也是矿产资源评估、项目建设可行性研究和影响矿山生产经营的敏感指标。以某大型拟开发铜矿山为例，通过对矿山主要技术和经济指标的分析，合理调整和确定在市场经济条件下的最低工业品位，指导矿山充分利用资源并取得较好的效益。

最低工业品位；最低入选品位；储量；目标利润

0 引 言

矿床工业指标是圈定矿体和进行矿产资源评价的重要依据，也是矿山经营的重要参数。矿床工业指标的确定影响到勘探对象的选择、矿产资源的利用效率以及矿山生产的经济效益。

最低工业品位是指矿体的单个开采块段中主要有用组分的最低平均品位。也就是说，主要有用组分的含量只有达到了这个最低的平均值时，才具有工业价值。最低工业品位定得过高，可能把一个完整的工业矿体圈成支离破碎的小矿体，甚至全部划为表外矿或废石，从而造成矿产资源的浪费；最低工业品位定得过低，可能把表外矿或废石划为工业矿体，降低矿山开发的经济效益。

最低工业品位是一个非常关键的工业指标，不仅影响到矿石量的多少、平均品位的高低以及圈定矿体形态的复杂程度，更显著地影响矿山采选生产的经济效益。

1 最低工业品位的计算

根据价值规律，从矿石中提取的最终产品价值应大于或等于其生产成本，以此作为测算最低工业品位的依据。

设单位矿石价值为V，则：

(1)

式中，P为矿石含金属含税价格；T为冶炼加工费；a2为矿石入选品位，a2=a1×(1-n1)；a1为矿石地质平均品位；n1为矿石贫化率；n2为选矿回收率，对于低品位铜矿，选矿回收率为n2=(a2-a3)/a2；a3为尾矿品位。

设单位矿石成本为C，则：

(2)

式中，c1为采矿成本；c2为选矿成本；c3为辅助及管理成本；c4为其它成本。

按V≥C，则有：

(3)

令R=V-C，R为吨矿利润，则

(4)

代入对应的参数数值求解，即可得到对应的最低工业品位。

2 项目实例

某大型铜矿位于我国西南高海拔地区，探明加控制的经济基础储量26227万t，含铜品位平均0.47%，铜金属量123.2万t。设计采用平硐开拓，自然崩落法开采。

工业指标计算涉及到的金属价格及成本取值见表1。

表1 工业指标计算参数取值

冶炼加工费的变化取决于市场供求关系、金属价格、精矿品质等因素，为便于分析，不同铜价下的冶炼加工费按表2取值。

表2 不同铜价下的冶炼加工费取值

对于同类型的矿石，当入选品位变化时，选矿回收率也会变化。一般情况下，随着原矿品位的降低，尾矿品位也逐渐降低，但原矿品位降低到一定程度时，尾矿品位不能继续降低，而是趋向一个定数。本文为简化计算，假定尾矿含铜品位为0.064%固定不变，计算不同入选品位下的选矿回收率，见表3。

表3 不同入选品位下的选矿回收率 /%

2.1 项目最低工业品位的确定

根据矿体赋存情况及地质钻孔资料数据，建立地质分析模型，可到不同工业品位下圈出的矿体矿石量、平均矿石品位及金属量，见表4。

表4 工业品位分级表

根据表4数据，进行多项式拟合，得出矿石含铜平均品位与工业品位之间的关系，当工业品位分级区间为0.10%～0.30% 时，矿石平均品位介于0.34%～0.48%之间(见图1)。

图1 不同工业品位下的矿石平均品位

根据公式(4)，令R=0，代入表1、表2和表3中的参数，可求解得对应的最低工业品位，见表5。

表5 最低工业品位估算

从表5中计算的结果可知，当最低工业品位为0.219%时，按照该品位圈定的矿体平均品位为0.355%，在铜价为5万元/t时，单位矿石的收入和成本刚好持平，因此，0.219%为计算得出的最低工业品位。

2.2 目标利润最低工业品位的确定

所谓目标利润品位是指高于盈亏平衡地质品位的品位，其差值大小取决于企业年度确定的目标利润的大小。根据上述计算，当基准铜价取值为5万元/t时，理论上矿块最低工业品位为0.219%时即可保本。由于采选规模和工艺流程基本固定，正常生产情况下，井下投入的采矿工程按现行做法已基本进入当年度生产成本，所以矿块最低工业品位的确定主要根据产品市场价格和年度目标利润进行动态调整，在市场价格确定后，应根据年度目标利润计算年度目标利润平均入选品位。

参考项目可研数据，项目达到基准收益水平时其单位利润约为单位矿石总成本的50%左右。若以单位利润达到单位总成本的50%为企业的经营效益目标，那么计算得出的最低工业品位见表6。

表6 目标利润下的最低工业品位计算

可见，若企业期望达到预期的利润目标，则最低工业品位取值不能低于0.304%。

2.3 特定条件下的最低可采/可选矿石品位

由于固定成本和部分作业成本是相对固定的，对于已采下的低品位矿石，其后续成本主要是井下提升成本、运输成本、地面汽车运输成本和选冶作业成本；掘进副产矿石的后续成本则是地面汽车运输成本和选冶作业成本，按公式计算，仍有盈利的情况下就应最大限度地综合利用，具体矿石选矿最低可入选品位应根据当时产品价格和后续工序成本计算确定，并在计算的基础上略为上调，以弥补不可预见的风险。

假定矿体局部某矿块，其平均矿石品位较低，但该区域掘进工程已经完成，那么其后续处理加工成本为回采、运输、提升、地面运输、选冶成本。扣除掘进成本1.75元/t矿石(项目可研指标)，计算可得该低品位矿块最低可采品位为0.35%，较盈亏平衡时的最低工业品位0.219%高。若是掘进过程中的副产物，则其采矿成本中应仅考虑提升运输、选冶成本，此时计算得出的最低可选品位为0.281%，仍高于盈亏平衡时的最低工业品位0.209%。计算参数及结果见表7。

表7 特定条件下的最低可采/可选矿石品位

2.4 不同铜价、成本下的最低工业品位

在其它因素不变情况下，假定项目预期的成本利润率目标不低于0.5，则在不同铜价下求解得出的最低工业品位见图2。

图2 不同铜价下的最低工业品位

可见，在铜价为5万元/t时，最低工业品位达到0.304%时，项目可取得其效益目标。若铜价涨至7万元/t时，最低工业品位只要高于0.24%，项目即可达到其效益目标。若铜价跌至3万元/t时，最低工业品位要高于0.36%，项目才可达到其效益目标。

近年来随着人工、材料价格上涨，推高了矿山采选和冶炼成本。假定铜价保持5万元/t不变，在不同成本上涨幅度下求解得出的最低工业品位见图3。

图3 不同成本上涨幅度下的最低工业品位

单位矿石成本上涨10%时，最低工业品位为0.257%，较0.219%上升了17.4个百分点，单位矿石成本上涨20%时，最低工业品位为0.274%，较0.219%上升了25.1个百分点。可见，若未来成本增长幅度较大，最低工业品位也会显著提高，矿山的经济效益将会明显下降。

3 结 语

矿物资源属于不可再生资源，随着人类不断开采日趋减少，未来会愈发显示出稀缺性。由于生产技术水平、市场行情等不断发展变化，单一的矿产工业品位以不能满足实际需要。因此，在矿产资源开发的过程中，应重视最低工业指标的分析计算，根据实际情况采用不同的最低工业品位指标，从而达到资源最大限度利用和企业效益最大化的目的。

[1]《采矿手册》编委会.采矿手册(第七卷)[M].北京:冶金工业出版社,1991.

[2]《采矿设计手册》编委会.采矿设计手册矿床开采卷(下)[M].北京:中国建筑工业出版社.1987.

[3] 张印飞,李晓波.陕西双王金矿床边界品位和最低工业品位的计算及意义[J].黄金科学技术,2004,12(6).(收稿日期：2015-12-14)