HJ-BAT-003 钢铁行业采选矿工艺污染防治最佳可行技术指南（试行）

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HJ-BAT-003

环境保护技术文件

钢铁行业采选矿工艺

污染防治最佳可行技术指南 (试行)

Guideline on Best Available Technologies of Pollution Prevention and Control

for Mining and Mineral Processing of the Iron and Steel Industry（on Trial）

环境保护部

2010 年 3 月

前言......................................................................................................................................................................II

1 总则................................................................................................................................................................ 1

1.1 适用范围..................................................................................................................................................... 1

1.2 术语和定义................................................................................................................................................. 1

2 生产工艺及主要环境问题............................................................................................................................ 1

2.1 生产工艺及产污环节................................................................................................................................. 1

2.2 主要环境问题............................................................................................................................................. 2

3 采选矿工艺污染防治技术............................................................................................................................ 3

3.1 采矿工艺减少矿产资源损失技术............................................................................................................. 3

3.2 选矿工艺提高矿产资源综合利用率技术 ................................................................................................ 5

3.3 大气污染防治技术..................................................................................................................................... 7

3.4 废水控制与治理技术............................................................................................................................... 10

3.5 固体废物处置及综合利用技术................................................................................................................11

3.6 生态恢复技术........................................................................................................................................... 12

3.7 新技术....................................................................................................................................................... 13

4 采选矿工艺污染防治最佳可行技术.......................................................................................................... 14

4.1 采选矿工艺污染防治最佳可行技术概述 ............................................................................................... 14

4.2 采矿工艺减少矿产资源损失最佳可行技术 ........................................................................................... 14

4.3 选矿工艺提高矿产资源综合利用率最佳可行技术 ............................................................................... 18

4.4 大气污染防治最佳可行技术................................................................................................................... 19

4.5 废水控制与处理最佳可行技术............................................................................................................... 21

4.6 固体废物处置及综合利用最佳可行技术 ............................................................................................... 22

4.7 生态恢复最佳可行技术........................................................................................................................... 23

4.8 采选矿工艺污染防治最佳环境管理实践 ............................................................................................... 23

前言

为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》，加快建设环境技术管理体系，确保环境管理目标的技

术可达性，增强环境管理决策的科学性，提供环境管理政策制定和实施的技术依据，引导污染防治技术

进步和环保产业发展，根据《国家环境技术管理体系建设规划》，环境保护部组织制定污染防治技术政

策、污染防治最佳可行技术指南、环境工程技术规范等技术指导文件。

本指南可作为钢铁行业采选矿项目环境影响评价、工程设计、工程验收以及运营管理等环节的技术

依据，是供各级环境保护部门、设计单位以及用户使用的指导性技术文件。

本指南为首次发布，将根据环境管理要求及技术发展情况适时修订。

本指南起草单位：北京市环境保护科学研究院、中国中钢集团天澄环保科技股份有限公司、中国中

钢集团马鞍山矿山研究院、中国冶金科工集团建筑研究总院。

本指南由环境保护部解释。

1 总则

1.1 适用范围

本指南适用于钢铁行业采矿、选矿生产企业或具有采选矿工艺的钢铁生产企业，包括铁矿山、钢铁

行业辅料矿山等。其他与铁矿开采和选矿工艺相近的冶金行业采选矿工艺可参照执行。

1.2 术语和定义

1.2.1 最佳可行技术

是针对生活、生产过程中产生的各种环境问题，为减少污染物排放，从整体上实现高水平环境保护

所采用的与某一时期技术、经济发展水平和环境管理要求相适应、在公共基础设施和工业部门得到应用

的、适用于不同应用条件的一项或多项先进、可行的污染防治工艺和技术。

1.2.2 最佳环境管理实践

是指运用行政、经济、技术等手段，为减少生活、生产活动对环境造成的潜在污染和危害，确保实

现最佳污染防治效果，从整体上达到高水平的环境保护所采用的管理活动。

2 生产工艺及主要环境问题

2.1 生产工艺及产污环节

2.1.1 采矿工艺流程及产污环节

对于地下矿体，首先进行开拓和采准，然后通过凿岩、爆破等手段开采矿石。采矿方法主要包括空

场法、充填法和崩落法。不同的采矿方法具有不同的回采率、贫化率以及资源利用率。

露天开采分为剥离和采矿两个环节。首先将矿床上方的表土和岩石剥掉，运往排土场堆放；然后将

境界内的矿岩划分成具有一定厚度的水平分层，再由上向下逐层进行开采。

地下采矿及露天采矿工艺流程及主要产污环节见图 1。

图1 采矿工艺流程及产污环节

2.1.2 选矿工艺流程及产污环节

矿石经过粗碎、中碎、细碎作业后，进行磨矿分级。通过磨矿分离出矿石中的有用矿物颗粒单体，

利用矿石颗粒的密度、磁性或对浮选剂亲疏水性不同进行分选，即常用的重选法、磁选法和浮选法。选

矿作业的精矿中含有大量水分，应对其进行脱水浓缩作业。尾矿排至尾矿库。

选矿工艺流程及主要产污环节见图 2。

地下矿

粉尘

穿孔

（凿岩）

噪声

粉尘

爆破

噪声、振动

粉尘、CO、NOx等

铲装

噪声

运输

噪声

粉尘

排土场

选矿厂

粉尘

噪声、废气

淋溶水

尾矿库

粉尘

废水

剥离

噪声

井下破碎

提升

露天矿

粉尘

原矿

粗碎

中碎

筛分

细碎

球磨

分级

弱磁

强磁

反浮粗选

噪声

粉尘、噪声

噪声

废水

粉尘

废水

精选扫选

精矿尾矿

废水

图2 选矿工艺流程及产污环节

2.2 主要环境问题

采选矿工艺的主要环境问题包括生态破坏、大气污染、水污染、噪声污染和固体废弃物污染。

采选矿过程的大气污染物主要为扬尘。采矿过程的穿孔、凿岩、爆破、装卸、井下爆破、矿石运输

等作业产生大量粉尘，以及选矿厂的矿石运输、转载、破碎、筛分等环节产生大量粉尘。

采选矿过程的废水主要为露天矿坑水、地下坑道水、废石堆场淋溶水和尾矿库溢流水，以及选矿厂

生产废水。矿山废水由于矿石的氧化、水解而呈酸性；选矿过程中产生的废水由于 pH 值不同而溶解汞、

镉、铬、铅等不同重金属元素，同时还含有选矿的残余药剂。

采选矿过程的固体废物主要为采矿生产中产生的废石和选矿加工过程中产生的尾矿。废石和尾矿产

生量大，排土场和尾矿库的建设影响生态环境。

采选矿工艺的其他环境影响包括植被破坏、扰动土壤、表土破坏、矿井水排泄、地表塌陷以及由此

引起的水土流失等问题。同时，采矿生产活动中，由于噪声、扬尘的产生，对周围动植物也产生不良影

响，矿山开发对环境产生的综合影响见图 3。

矿山开发

图3 矿山采矿选矿对环境的影响

环境污染

资源破坏地质灾害

选矿厂尾矿

采选矿过程产生环境问题的主要原因之一是矿产资源在开采中的损失和浪费。充分利用矿产资源，

减少开采损失的办法是：对整体矿块而言选取回采率高、贫化率低的采矿方法；对复杂难采矿体，采用

综合方法尽可能地把矿石开采出来，从根本上减少对环境的污染。

矿山开发导致环境污染的另一主要原因是矿产资源回收率低。在选矿工艺中，可选取适宜的破、磨、

选别的优化组合工序，提高精矿品位，提高金属回收率，充分利用矿产资源，从源头上控制污染。

3 采选矿工艺污染防治技术

3.1 采矿工艺减少矿产资源损失技术

3.1.1 胶结充填开采技术

3.1.1.1 技术原理

胶结充填开采技术是将尾矿和水泥等固体物料与少量水搅拌制备成充填料浆，充填至采空区的充填

开采技术。该技术典型工艺流程见图 4。

经充填管道

图4 胶结充填工艺流程图

3.1.1.2 技术适用性及特点

该技术回采率高、贫化率低，可防止岩层移动和地表塌陷，同时可处置矿山固体废物。

该技术生产能力较低，约为崩落法的二分之一；使用该技术时，如充填体接顶不实密，会影响顶板

稳定性。

该技术适用于品位大于 40%的富矿的新建和已建地下矿山。

3.1.2 无底柱分段崩落法开采技术

3.1.2.1 技术原理

无底柱分段崩落法开采技术是指随着回采工作面的推进，崩落顶板，在覆盖岩块下出矿，不留底柱。

通常无底柱分段崩落法开采矿石贫化率较高。该技术包括实施集中化、大进路间距、高分段等开采工艺。

3.1.2.2 技术适用性及特点

大间距集中化无底柱分段崩落法开采技术具有实施方便、采准工程量小、采矿强度高、损失贫化指

标好等特点，可使贫化率降到约 10%，有效地减少矿产资源损失。

无底柱分段崩落法开采技术适用于厚大矿体的新建和已建地下矿山。

3.1.3 无底柱分段崩落低贫化放矿技术

3.1.3.1 技术原理

无底柱分段崩落低贫化放矿技术打破截止品位放矿时以单个步距为矿石回收指标的考核单元，在上

部分层放矿时，在采场内残留部分矿作为“隔离层”，每个步距都按此方式放矿，使上部分层矿岩混合

程度减少。该技术从整体上减少矿岩混合量。

3.1.3.2 技术适用性及特点

该技术可使贫化率降至约 10%，从源头削减污染。该技术可减少采出矿石中岩石混入量，降低矿

浓缩池

尾矿浆

储砂池

水泥

采空区

排尾管泵电耙搅拌筒充填孔

山提升、运输、选矿等日常运行费用，提高选矿回收率；但造成积压部分矿量。

该技术适合于厚大矿体的新建和已建地下矿山。

3.1.4 阶段自然崩落法开采技术

3.1.4.1 技术原理

阶段自然崩落法开采技术是指在拉底空间上依靠矿体自身的软弱结构面，在自重应力、次生构造应

力作用下使其进一步失稳，通过底部放矿使上部矿岩逐渐崩落，直至上部分层或崩透地表的过程。

3.1.4.2 技术适用性及特点

该技术可使矿石贫化率小于 10％。

该技术适合于厚大矿体和存在一定程度可崩性矿体的新建和已建地下矿山。对于崩落区的残留矿体

和本水平矿柱，也可采用自然崩落法平巷回采。

3.1.5 空场法开采技术

3.1.5.1 技术原理

空场法开采技术是指将矿块划分为矿房和矿柱，在回采过程中既不崩落围岩，也不充填采空区，而

是利用空场的侧帮岩石和所留的矿柱来支撑采空区顶板围岩。

3.1.5.2 技术适用性及特点

该技术可提高选矿回收率，但由于需要留矿柱而损失大量的矿产资源。

该技术适用于矿石和围岩稳固的水平或倾斜的地下矿体。对于复杂难采矿体如松软破碎矿体、残留

矿体等，其综合回采可采用空场法中的房柱法、全面采矿法等技术。对于矿岩稳固条件较好的边角矿，

可采用空场法中的全面采矿法、浅孔爆破落矿、人工装矿等技术。

3.1.6 露天转地下联合开采技术

3.1.6.1 技术原理

露天转地下联合开采技术是指矿床埋藏较深而覆盖层较薄时，矿床上部通常采用露天开采，下部则

转为地下开采。地下开采方法根据矿体赋存的特点、露天边坡地压情况和露天坑底是否留设境界矿柱等

因素确定。

3.1.6.2 技术适用性及特点

该技术适用于新建和已建露天矿山。

3.1.7 挂帮矿回采技术

3.1.7.1 技术原理

挂帮矿回采技术是指在露天矿开采后期，当底部矿体尖灭无延深条件时，采用深部边坡角加陡方法

或露天转地下开采的回采技术。采用深部边坡加陡方法回收挂帮矿时，应适当调整边坡治理方案，当影

响边坡稳定时，可采取“以坡养坡”办法。若转地下开采，可选用空场法等。

3.1.7.2 技术适用性及特点

该技术可提高回采率、充分利用矿产资源。

该技术适用于露天闭坑矿山与露天转地下开采矿山挂帮矿开采。

3.2 选矿工艺提高矿产资源综合利用率技术

3.2.1 阶段磨矿、弱磁选-反浮选技术

3.2.1.1 技术原理

采用阳离子反浮选或阴离子反浮选技术，经一次粗选、一次精选后获得最终精矿。反浮选泡沫经浓

缩磁选后再磨，再磨产品经脱水糟和多次扫磁选后抛尾，磁选精矿返回反浮选作业再选。

3.2.1.2 技术适用性及特点

阶段磨矿、弱磁选-反浮选技术可提高金属回收率，相对减少开采量，从源头削减污染。

使用该技术可使铁精矿品位接近 69%，SiO2降至 4%以下，浮选尾矿含铁 10%～12%。

该技术适用于要求高质量铁精矿或含杂质多的磁铁矿。

3.2.2 全磁选选别技术

3.2.2.1 技术原理

全磁选选别技术是指在现有阶段磨矿-弱磁选-细筛再磨再选工艺的基础上，再以高效细筛和高效磁

选设备进行精选。高效磁选设备主要包括高频振网筛、磁选机、磁选柱、盘式过滤机等。

3.2.2.2 技术适用性及特点

该技术可提高金属回收率，从源头削减污染。

使用该技术可使铁精矿品位达到 67%～69.5%，Si02含量小于 4%。

该技术适用于已建和新建的磁铁矿矿山。

3.2.3 超细碎-湿式磁选抛尾技术

3.2.3.1 技术原理

用高压辊磨机将矿石磨细碎至 5mm 或3mm 以下，然后用永磁中场强磁选机进行湿式磁选抛尾。

3.2.3.2 技术适用性及特点

超细碎-湿式磁选抛尾技术可提高金属回收率，从源头削减污染。

采用该技术可抛出约 40%的粗尾矿，使入磨物料铁品位提高到约 40%，获得的铁精矿品位 65%以

上，SiO2降至 4%以下，尾矿品位 10%以下。但该技术对自动化控制程度要求高。

该技术普遍适用于已建和新建磁铁矿矿山，尤其适用于极贫矿。

3.2.4 贫磁铁矿综合选别技术

3.2.4.1 技术原理

贫磁铁矿综合选别技术是指采用高效节能的“多段干式预选-多碎少磨-阶段磁选抛尾-细筛-磁团聚

提质-尾矿中磁扫选”整套贫磁铁矿综合利用技术，在破碎系统运用多段磁滑轮预选抛废，提高入磨矿

石品位和系统处理能力；利用先进工艺技术和设备，提高破碎产品质量，多破少磨，节能降耗；利用阶

段磁选抛尾，充分解离有用矿物与脉石矿物，增产提质；采用“细筛-磁团聚”提质降杂技术，有效分

离连生体，提高铁精矿品位；采用尾矿中磁扫选技术，提高金属回收率，减少铁流失；运用高效节能的

陶瓷过滤和尾矿输送技术，实现清洁生产。

3.2.4.1 技术适用性及特点

该技术可提高金属回收率，从源头削减污染。

采用该技术可使铁精矿品位达 66.8%，铁回收率 69%。

该技术适用于贫磁铁矿。

3.2.5 连续磨矿、磁选-阴离子反浮选技术

3.2.5.1 技术原理

连续磨矿、磁选-阴离子反浮选技术是指矿石经过连续磨矿，使矿物充分解离，从而进行磁选、浮

选等的选别过程。

3.2.5.2 技术适用性及特点

该技术获得的磨矿粒度稳定，选别指标高，可充分利用资源，从源头削减污染。

该技术既可提高进入阴离子反浮选作业物料的铁品位，又可减少矿量，可为浮选作业创造良好的选

别条件；浮选作业铁回收率达 90%以上。弱磁选及强磁选精矿合并后给入浮选作业，可避免矿石中 FeO

变化对选别指标的影响；该技术工艺流程紧凑，设备用量较少，便于生产操作管理。

采用该技术可实现铁精矿品位达 67%~68%，尾矿品位可降至 8%~9%。但原矿全部要经过两段连续

磨矿，能耗和钢球消耗高，运行成本高。

该技术适用于贫赤铁矿。

3.2.6 阶段磨矿、粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选技术

3.2.6.1 技术原理

阶段磨矿、粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选技术是指对粗粒部分选别采用阶段磨矿、粗细分选、

重选-磁选-酸性正浮选流程；对细粒部分选别采用连续磨矿、磁选-阴离子反浮选流程。

3.2.6.2 技术适用性及特点

该技术可充分利用资源，相对减少开采量，从源头削减污染。

采用该技术可实现铁精矿品位达 64%～67%，尾矿品位 11%以下，SiO24%以下。

该技术适用于脉石非石英的赤铁矿或鞍山地区贫赤铁矿。

3.2.7 含稀土元素等共生铁矿弱磁-强磁-浮选技术

3.2.7.1 技术原理

含稀土元素等共生铁矿弱磁-强磁-浮选技术是指对氧化矿矿石采用弱磁-强磁-反浮选流程，对磁铁

矿矿石采用弱磁-反浮选流程。矿石首先通过磨矿使磨矿产品中粒径小于 0.074mm 的占 90%~92%，然

后经弱磁选选出磁铁矿，其尾矿在强磁选机磁感应强度 1.4T 条件下进行粗选，将赤铁矿及大部分稀土

矿物选入强磁粗精矿中，粗精矿经一次强磁精选(0.6~0.7T)，强磁精选铁精矿和弱磁铁精矿合并送去反

浮选，脱除萤石、稀土等脉石矿物，最后得到合格铁精矿。

3.2.7.2 技术适用性及特点

该技术可提高资源综合回收率。

采用该技术可使铁精矿品位达到 60%~61%，铁回收率达到 71%~73%；稀土中矿品位 REO34.5%(回

收6.01%)，稀土精矿品位 REO50%~60%(回收率 12.55%)，稀土总回收率 40.6%。

该技术适用于白云鄂博铁矿石及含稀土元素的铁矿石。

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