宿麗娟（中冶京誠(chéng)（秦皇島）工程技術(shù)有限公司，河北 秦皇島 066004）

白云鄂博西礦1000萬(wàn)t/a選礦廠設(shè)計(jì)及生產(chǎn)調(diào)試

Design and production adjustment of 10 000kt/a concentrator in Baiyunebo western mine

宿麗娟（中冶京誠(chéng)（秦皇島）工程技術(shù)有限公司，河北 秦皇島 066004）

從礦石性質(zhì)、選礦試驗(yàn)、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)特點(diǎn)等方面，全面介紹了選礦廠的設(shè)計(jì)，總結(jié)了選礦廠工程設(shè)計(jì)及生產(chǎn)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)；生產(chǎn)調(diào)試；生產(chǎn)情況

1 前言

包鋼（集團(tuán)）公司白云鄂博礦區(qū)自1950年起，先后由華北地質(zhì)局241隊(duì)、原包鋼541隊(duì)、中蘇科學(xué)院合作地質(zhì)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所及貴陽(yáng)地化所、地質(zhì)部105隊(duì)、內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)局第一區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì)、包鋼勘探隊(duì)等單位投入了大量的地質(zhì)勘探和地質(zhì)研究工作。1978～1980年白云地區(qū)冶金地質(zhì)會(huì)戰(zhàn)指揮部組織內(nèi)蒙、燕郊、陜西、天津地調(diào)所等12個(gè)單位，對(duì)西礦的中區(qū)（16～48勘探線）進(jìn)行了勘探，西區(qū)（2～16勘探線）進(jìn)行了詳查，東區(qū)（48～96勘探線）進(jìn)行了普查。全區(qū)（2～96勘探線）提交并批準(zhǔn)的鐵礦石儲(chǔ)量為：表內(nèi)礦B+C+D級(jí)儲(chǔ)量8 0796.65萬(wàn)t，礦石平均品位TFe 33.27%。表外礦儲(chǔ)量10 356.69萬(wàn)t，平均品位TFe 24.96%。設(shè)計(jì)露天采礦場(chǎng)內(nèi)礦石儲(chǔ)量44 335萬(wàn)t，其中氧化礦7 209萬(wàn)t，平均品位TFe 32.60%；混合礦37 126萬(wàn)t，平均品位TFe 32.82%。

西礦礦山于2004年開(kāi)始建設(shè)，完成了部分基建剝離。2008年開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì)，2010年設(shè)計(jì)進(jìn)行開(kāi)采施工。2008年4月新建1 500萬(wàn)t/a采礦工程，其中500萬(wàn)t/a氧化礦粗碎后供達(dá)茂旗小選廠；在白云鄂博西礦新建處理混合原生礦1 000萬(wàn)t/a的選礦廠。目前，白云鄂博西礦1 000萬(wàn)t/a選礦廠工程已于2010年1月建成投產(chǎn)。本文就工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，以期對(duì)今后工程設(shè)計(jì)有借鑒作用。

2 礦石性質(zhì)

包鋼（集團(tuán)）公司白云鄂博鐵礦西礦是一個(gè)大型鈮、稀土、鐵礦床。該礦分為東、西兩個(gè)礦體。鐵礦石分為白云石型磁鐵礦、云母閃石型磁鐵礦、白云石型氧化礦和云母閃石型氧化礦四種。鐵礦石以原生磁鐵礦居多，其次是菱鐵礦，假象赤鐵礦和褐鐵礦含量很低。稀土礦物主要是氟碳鈰礦和獨(dú)居石。

按選礦生產(chǎn)工藝要求，將礦石類型分為混合原生礦和氧化礦兩類。西礦選礦廠處理的礦為混合原生礦。礦石的礦物組成種類繁多，但大多含量甚微，可供選礦回收的有用礦物以鐵礦物為主，其中又以磁鐵礦居多，其次是假象赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦，金屬硫化物主要為黃鐵礦；主要脈石礦物的種類差異較大，白云石型礦石中以白云石為主，而閃石型礦石中則以金云母和鈉閃石居多?；瘜W(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。混合原生礦鐵物相分析見(jiàn)表2。

表1 原礦多元素分析結(jié)果 %

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果 %

3 選礦廠設(shè)計(jì)流程

選礦廠有破碎系統(tǒng)和磨選系統(tǒng)。粗碎系統(tǒng)年處理礦石1500萬(wàn)t，其中500萬(wàn)t氧化礦，1 000萬(wàn)t混合原生礦。氧化礦送到小選廠，新建的西礦選礦廠處理混合原生礦。

試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)均推薦階段磨礦—弱磁—中磁—反浮選脫硫選礦流程，磨礦細(xì)度控制在-0.074mm占96%左右。選礦廠的最終尾礦和精礦均通過(guò)PSI管道輸送系統(tǒng)，分別輸送到包鋼大選廠和尾礦庫(kù)。

設(shè)計(jì)采用工藝流程：破碎系統(tǒng)采用三段一閉路干選流程，中碎后進(jìn)行大塊干選。破碎流程見(jiàn)圖1。磨選系統(tǒng)采用階段磨礦、階段選別、反流脫硫工藝流程，最終磨礦細(xì)度為-0.074mm占98%(-325目占70%)。磨選系統(tǒng)流程見(jiàn)圖2。設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。

圖1 破碎流程圖

4 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

白云西礦選礦廠設(shè)計(jì)中工藝流程、設(shè)備選擇、設(shè)施配置方面均有其特點(diǎn)。

（1）西礦選礦廠工藝流程特點(diǎn)。①中碎后設(shè)置了大塊干選作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)盡早甩掉廢石，提高破碎系統(tǒng)效率，節(jié)能降耗。②磨選流程中采用了弱磁后加中磁作業(yè)，增強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)不同性質(zhì)礦石的適應(yīng)性，保證磁性礦物的回收率。③采用三段階段磨礦、五段弱磁選、一段中磁選、一粗兩精反浮選降硫的選別流程對(duì)磁鐵礦有一定的適應(yīng)性。④磨礦作業(yè)采用三段階段磨礦，最終磨礦細(xì)度為-0.074mm占98%，相當(dāng)于-325目占70%，滿足管道輸送要求。精礦礦漿輸送與尾礦輸送均采用國(guó)外先進(jìn)的管道輸送工藝，該工藝占地面積小、保護(hù)環(huán)境、節(jié)省投資。

（2）設(shè)備選型特點(diǎn)。設(shè)備選型注重新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用，關(guān)鍵設(shè)備都選用了國(guó)外和國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的系列產(chǎn)品。選礦廠產(chǎn)品采用國(guó)外先進(jìn)的PSI管道輸送。操作管理上應(yīng)用了目前最新的自動(dòng)化控制技術(shù)。

設(shè)備選型不僅考慮了功能適應(yīng)性，還考慮經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、可靠性。①破碎系統(tǒng)主要設(shè)備均采用了進(jìn)口產(chǎn)品，粗破碎機(jī)采用一臺(tái)美卓的Superior MK-II54－75旋回破碎機(jī)。②中碎機(jī)、振動(dòng)篩和細(xì)碎機(jī)均采用山特維克設(shè)備，中碎采用2臺(tái)CH880MC圓錐破碎機(jī)，篩分采用8臺(tái)LF2460直線振動(dòng)篩，細(xì)碎采用3臺(tái)CH880EFX圓錐破碎機(jī)。破碎設(shè)備生產(chǎn)能力大，均配帶過(guò)載和過(guò)鐵保護(hù)、間隙調(diào)節(jié)、潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng),技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)的通訊模塊，便于選礦自動(dòng)化系統(tǒng)控制集成。篩分設(shè)備選用了山特維克直線振動(dòng)篩，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，維修方便、噪音小、篩分效率高等特點(diǎn)。③磨礦設(shè)備采用了Φ5.03m×6.4m的溢流型球磨機(jī)，該設(shè)備自身配備的檢測(cè)、控制、保護(hù)、潤(rùn)滑系統(tǒng)先進(jìn)，采用PLC集中控制，通過(guò)觸摸屏監(jiān)控和操作設(shè)備，運(yùn)行可靠，達(dá)到了目前國(guó)內(nèi)同型號(hào)磨機(jī)的先進(jìn)水準(zhǔn)。④最終分級(jí)設(shè)備采用了德瑞克細(xì)篩與球磨機(jī)配置，保證最終精礦產(chǎn)品質(zhì)量。

圖2 磨選系統(tǒng)流程圖

表3 設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo) %

在破碎系統(tǒng)設(shè)備選型上，還進(jìn)行了節(jié)能高效設(shè)備——高壓輥磨方案的設(shè)計(jì)，但由于高壓輥磨設(shè)備供貨周期長(zhǎng)，不能滿足包鋼公司緊迫性的要求，最終采用了常規(guī)的破碎工藝方案。

（3）設(shè)施配置特點(diǎn)。①粗碎作業(yè)與中碎之間設(shè)置了混礦堆，混礦堆儲(chǔ)礦量達(dá)7萬(wàn)t，混礦堆采用橫鋪豎切的給、排礦方式，可使不同礦種類充分混合，保證生產(chǎn)指標(biāo)的穩(wěn)定。②各作業(yè)之間均設(shè)置了緩沖礦倉(cāng)，能有效地調(diào)節(jié)前后系統(tǒng)的生產(chǎn)，使系統(tǒng)更靈活可靠。③主廠房礦漿管道自流的方式進(jìn)行配置。

（4）選礦自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)。①實(shí)現(xiàn)了工藝流程順序和工藝流程過(guò)程控制。②采用自動(dòng)化遠(yuǎn)程集中控制、調(diào)節(jié)，減少了操作崗位，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。③實(shí)現(xiàn)了浮選液位、旋流器分級(jí)、球磨機(jī)供礦量、系統(tǒng)水量等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)調(diào)控。④采用無(wú)擾切換，可以方便的進(jìn)行就地或遠(yuǎn)程控制，操作可靠，保證了工藝指標(biāo)的穩(wěn)定。⑤礦量、水量、電量等技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)采集分析，自動(dòng)生成報(bào)表，提高了生產(chǎn)管理水平和決策效率。⑥磨選主廠房、破碎系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)設(shè)備均采用集中和就地兩種控制方式，集中控制由集中控制室PLC可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，機(jī)旁設(shè)就地操作箱。

5 生產(chǎn)調(diào)試中的問(wèn)題

新建選礦廠經(jīng)歷了單機(jī)調(diào)試、無(wú)負(fù)荷聯(lián)動(dòng)及負(fù)荷聯(lián)動(dòng)三個(gè)試車階段。在試車過(guò)程中流程比較順利地一次打通，沒(méi)有出現(xiàn)大的問(wèn)題；但在生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題。

（1）儲(chǔ)礦堆卸料堆頂，跨與跨之間的梁太寬，使物料不能自然卸到礦堆，造成物料堆積，卸料小車不能正常通行。用400mm高的槽鋼加高堆頂卸料口，并且截短卸料小車的卸礦漏斗。

（2）礦倉(cāng)下卸料漏斗卸料量過(guò)大，與后面設(shè)備不匹配，造成物料由皮帶機(jī)散落到地上。將礦倉(cāng)口下卸料漏斗的卸料口寬度方向改小，高度方向增加可調(diào)整式的插板。通過(guò)調(diào)整插板高度來(lái)調(diào)節(jié)卸料量的大小，使卸料量達(dá)到與后面的設(shè)備能力相匹配。

（3）磨機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)管路在試車調(diào)試過(guò)程中發(fā)生了油管與管件接頭部位發(fā)生了漏油和開(kāi)裂。將管路與管件的法蘭連接彎頭均改為了焊接彎頭。

（4）五路重疊德瑞克細(xì)篩的平臺(tái)在試車過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)。檢查發(fā)現(xiàn)與細(xì)篩連接的篩上和篩下礦漿排礦管均為剛性連接，造成了平臺(tái)也隨振動(dòng)篩一起振動(dòng)；鋼管改為膠管軟性連接解決了平臺(tái)振動(dòng)問(wèn)題。

（5）皮帶機(jī)在試運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，發(fā)生跑偏、打滑等現(xiàn)象。調(diào)整皮帶機(jī)的拉緊裝置，調(diào)整調(diào)心托輥，并調(diào)整皮帶機(jī)卸料漏斗卸料的方向，使皮帶機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

6 生產(chǎn)情況

白云鄂博西礦選礦廠于2009年12月建成，并進(jìn)行正式投料試車生產(chǎn)，選礦廠負(fù)荷投料連續(xù)運(yùn)行7天，流程暢通，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，選礦廠帶負(fù)荷聯(lián)動(dòng)運(yùn)行生產(chǎn)成功。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的生產(chǎn)試運(yùn)行，選礦廠生產(chǎn)能力已達(dá)到設(shè)計(jì)能力。試運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 試運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)

鐵精礦礦漿通過(guò)精礦管道輸送系統(tǒng)在2010年1月達(dá)到包鋼的大選廠，試車成功。破碎系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，皮帶機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)輸能力經(jīng)實(shí)際標(biāo)定，均超過(guò)了設(shè)計(jì)能力；粗碎設(shè)備設(shè)定排礦口175mm、中碎設(shè)備設(shè)定排礦口32mm、細(xì)碎設(shè)備設(shè)定排礦口13mm時(shí)，破碎產(chǎn)品粒度達(dá)到12～0mm占95%～98%；中碎設(shè)備1臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，1臺(tái)備用；細(xì)碎2臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)1臺(tái)備用，篩分設(shè)備全運(yùn)轉(zhuǎn)。磨選系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，每個(gè)系列處理量達(dá)到了300～350t/h，原礦品位17%～25%，鐵精礦全鐵品位66%～67%，全鐵回收率66%～66.4%，磁性鐵回收率±95%，產(chǎn)品細(xì)度-0.074mm占99%～100%，-325目占75%～80%，達(dá)到了礦漿管道輸送對(duì)細(xì)度要求最低-325目占70%的標(biāo)準(zhǔn)。2010年6月生產(chǎn)27萬(wàn)t精礦干粉，7月生產(chǎn)25萬(wàn)t精礦干粉。

7 結(jié)語(yǔ)

總結(jié)白云鄂博西礦1 000萬(wàn)t/a選礦廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，得到以下幾點(diǎn)啟示。

（1）選礦廠設(shè)計(jì)要合理確定流程。流程設(shè)計(jì)中要遵循能拋早拋，能收早收的原則，提高系統(tǒng)效率，節(jié)能降耗。

（2）確定合適的設(shè)備。設(shè)備選型在使用效果及經(jīng)濟(jì)上要進(jìn)行充分論證，采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、應(yīng)用成熟、可靠的設(shè)備，保證設(shè)計(jì)目標(biāo)的質(zhì)量。

（3）重視細(xì)節(jié)。選礦廠設(shè)計(jì)不但要注重大的方案，主要設(shè)備的配備、配置等，更要重視細(xì)節(jié),設(shè)計(jì)中的一個(gè)細(xì)節(jié)可以決定一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的成敗。

[1]長(zhǎng)沙礦冶研究院.白云鄂博西礦混合礦選礦試驗(yàn)報(bào)告[R]，2007.

[2]包鋼集團(tuán)礦山研究院（有限責(zé)任公司）.白云鄂博西礦選礦工藝驗(yàn)證試驗(yàn)報(bào)告[R]，2007.

TD928

B

2010-05-24

2010-12-31

宿麗娟（1965-），女，河北晉州人，高級(jí)工程師，從事選礦工程設(shè)計(jì)工作。

Abstract:The concentrator design is introduced,and its engineering design and production adjustment experience is summarized based on ore property,ore dressing test,design process,and design characteristics.

Key words:design characteristic;production adjustment;production situation

1672-609X（2011）02-0026-03