我國既是鋁土礦資源豐富的大國，也是需鋁量較多的國家之一。目前，鋁已成為我國僅次于鋼鐵的第二主要金屬，占有色金飽和總產量的40％以上。堆積型鋁土礦是我國華南地區生產金屬鋁的主要來源，其礦石在冶煉前一般須先關往洗礦廠進行洗礦和配礦，以保證礦石具有較合適而穩定的鋁硅比（Al₂O₃品位與SiO₂品位的比值）。隨著開采的不斷進行，一些堆積型鋁土礦山面臨著資源接替，如何綜合規劃已探明的新資源和即將開采完的老資源，實現采場與洗礦廠的合理匹配，從而達到盡可能多地利用低品位礦石，延長礦山服務年限的目的，成為這些礦山企業急需解決的難題。本研究運用現代物流規劃、運籌學和系統工程思想，將洗礦廠廠址與配礦方案從宏觀上統一起來，建立了混合整數的優化模型，并在某實際堆積型鋁土礦山進行了成功應用。

 

 

    設某堆積型鋁土礦有n個開采單元，第i個開采單元的保有原礦石量為C_i，礦山的服務年限為N；m個備選洗礦廠位置，第j個位置記為X_j，在此建洗礦廠的費用為F_j，洗礦廠建成后的原礦年處理能力為q_j，每年由第i個開采單元運來的原礦量為C_ij，相應的洗后凈礦石的量為C′_ij（凈出礦率為h_i）、Al₂O₃和SiO₂的品位為A_j和S_j，來自所有開采單元的凈礦石在該洗礦廠的配礦堆場經過破碎、配礦后送往冶煉廠的成品礦年產量為P_j、鋁硅比在K₁與K₂之間；各洗礦廠合計每年處理的原礦石總量為Q₁，洗礦后的凈礦石總量為Q₂；第i個開采單元與X_j間的距離為D_ij，X_j與冶煉廠間的距離為D_j；卡車的單位運輸成本為a。鋁土礦產品的產出過程如圖1所示。

圖1  堆積型鋁土礦產品產出過程

 

    現在的問題是：應該修建哪些洗礦廠以及如何合理安排各個采場和洗礦廠的年產計劃，才能在保證送往冶煉廠的鋁土礦產品的鋁硅比達到設計要求的前提下，使建廠投資和運輸費用最小。