肖全貴，李運(yùn)潮，石鵬雄，樸志友

阿爾博安慶白水泥項(xiàng)目礦山設(shè)計(jì)淺談

Mine Design on Aalborg Anqing White Cement Project

肖全貴，李運(yùn)潮，石鵬雄，樸志友

阿爾博安慶白水泥有限公司是注冊(cè)于丹麥的阿爾博波特蘭集團(tuán)的全資子公司，該集團(tuán)現(xiàn)為意大利水泥集團(tuán)CeneutirS.P.A所有，在全球白水泥市場(chǎng)居于領(lǐng)先地位。公司位于安徽省安慶市，是國(guó)內(nèi)最大的白水泥生產(chǎn)商之一，現(xiàn)擁有兩條總能力為年產(chǎn)10萬(wàn)噸的白水泥生產(chǎn)線。阿爾博安慶40萬(wàn)噸/年熟料白水泥生產(chǎn)線建設(shè)工程由阿爾博安慶白水泥有限公司投資建設(shè)，是全球單線生產(chǎn)規(guī)模最大的新型干法白水泥生產(chǎn)線項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目座落在安徽省安慶市，距離阿爾博安慶白水泥公司老廠區(qū)約24km，距離安慶市區(qū)27km，交通運(yùn)輸便利。2008年4月，阿爾博安慶白水泥有限公司與天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱天津公司）正式簽訂EPC合同，由天津公司作為總承包商具體進(jìn)行工程實(shí)施，2011年8月獲得業(yè)主頒發(fā)的最終驗(yàn)收證書。

阿爾博安慶白水泥有限公司40萬(wàn)噸/年熟料白水泥生產(chǎn)線建設(shè)工程由廠外和廠內(nèi)兩部分組成。其中天津公司礦山專業(yè)承擔(dān)了廠外部分的設(shè)計(jì)工作，包括石灰石一破車間、礦山1號(hào)輸送膠帶機(jī)、礦山水洗車間、石灰石二破車間和礦山2號(hào)輸送膠帶機(jī)的工藝設(shè)計(jì)以及石灰石破碎、篩分、水洗、輸送部分的總平面設(shè)計(jì)。該部分的工藝設(shè)計(jì)是根據(jù)工廠與礦山的相對(duì)位置關(guān)系、石灰石原料的現(xiàn)狀及與業(yè)主簽訂的總包合同中的業(yè)主要求進(jìn)行的。

工廠的石灰石原料來(lái)源于距工廠約500～600m的白鹿山石灰石礦，一破車間的卸料口標(biāo)高高出廠區(qū)75m。白鹿山石灰石礦山儲(chǔ)量較小，全礦石灰石儲(chǔ)量約為1460萬(wàn)噸，僅能滿足工廠21年的生產(chǎn)需要，但石灰石品位較高。礦床巖溶發(fā)育，上部覆蓋土和裂隙土含量較大，而且土壤的塑性指數(shù)較高，達(dá)到了17.4～26.2。工廠的石灰石日需要量約為1800t。工廠場(chǎng)地位于半山坡上，且征地面積比較狹小。本次礦山設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是：工程布置要盡可能地利用已征地范圍，在滿足生產(chǎn)白水泥原料清潔度的前提下，盡可能地提高石灰石原料的利用率，減小對(duì)周邊環(huán)境的污染。

按照EPC合同，礦石采用兩段破碎，初破采用顎式破碎機(jī)，二破采用錘式破碎機(jī)，并規(guī)定5mm以下的石灰石碎屑不再利用。

石灰石初破設(shè)備選用PE-1200×1500顎式破碎機(jī)，入料粒度小于800mm，出料粒度180mm，生產(chǎn)能力為300t/h。選用顎式破碎機(jī)主要是考慮其比較適用于含土量較大的石灰石原料，且破碎比較小，破碎后的粉料比較少，避免在后續(xù)篩分工序中損失較多的原料。

礦石的水洗采用了機(jī)械強(qiáng)制清洗方式，石灰石水洗設(shè)備選用一臺(tái)? 2.4m×10m的筒式洗礦機(jī)，生產(chǎn)能力230～300t/h，采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。為提高礦石在洗礦機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，并兼顧設(shè)備產(chǎn)能，設(shè)定設(shè)備安裝角度為-7°，轉(zhuǎn)速為 9～13r/min，并在筒篩的內(nèi)壁安裝松散礦石用的縱向耙筋和環(huán)行堰，以增強(qiáng)設(shè)備的機(jī)械洗滌效果。

洗滌后的石灰石＞20mm的作為篩余物直接進(jìn)入石灰石二破車間進(jìn)行二次破碎；＜20mm的作為篩下物進(jìn)行篩分。篩分機(jī)選用2.4m×6m的直線振動(dòng)篩，其特點(diǎn)是：具有較高的篩分效率；篩面可水平安裝，降低了篩機(jī)的安裝高度；其運(yùn)動(dòng)機(jī)理非常適合物料的脫水、脫泥和脫介。振動(dòng)篩的生產(chǎn)能力為150t/h。＜5mm的石灰石碎屑隨水流排出至沉淀池中，＞5mm的石灰石進(jìn)入石灰石二破車間進(jìn)行破碎。

石灰石二破車間設(shè)有容量33t的鋼制料倉(cāng)，下設(shè)一臺(tái)B1500mm×4000mm板喂機(jī)向一臺(tái)錘式破碎機(jī)內(nèi)喂料。錘式破碎機(jī)入料粒度為200mm，出料粒度為30mm，生產(chǎn)能力為300t/h。二次破碎后的石灰石經(jīng)膠帶輸送機(jī)運(yùn)至廠區(qū)石灰石均化堆場(chǎng)。

石灰石水洗車間排出的污水經(jīng)排水系統(tǒng)流入沉淀池。共設(shè)有三組沉淀池，每組由兩個(gè)獨(dú)立的沉淀池組成。每組沉淀池大小為65.9m×11.4m，深度為5m。污水經(jīng)多級(jí)沉淀后變清，經(jīng)循環(huán)水泵重新打入水洗車間進(jìn)行循環(huán)利用。每隔一段時(shí)間，沉淀池內(nèi)的淤泥被清除。礦石加工流程見圖1。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)有：邊環(huán)境造成污染。

該項(xiàng)目礦石的水洗工藝既滿足了總的產(chǎn)能要求，又達(dá)到了燒制白水泥所需原料的清潔度要求。最終燒制出的白水泥熟料的白度達(dá)到了93%以上，最高達(dá)到97%。

回顧阿爾博白水泥礦石加工工藝設(shè)計(jì)，既有成功，也有需進(jìn)一步優(yōu)化的地方，筆者提出個(gè)人認(rèn)識(shí)和想法，愿與同仁商榷。

首先，是否一定采用兩段破碎值得考慮。白鹿山石灰石礦山的含礦地層主要是石炭紀(jì)黃龍組，其物理性質(zhì)比較適合采用錘式破碎機(jī)，錘式破碎機(jī)的破碎比較大，可一次性滿足石灰石粒度要求。如果改兩段破碎為一段破碎，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化流程。就阿爾博項(xiàng)目來(lái)講，若采用一段破碎，破碎車間可布置在礦山上，水洗車間布置在現(xiàn)有位置，既可減少車間的占地面積，又可縮短水洗車間與沉淀池之間的距離，減少排水過(guò)程中泥沙沉淀的幾率。對(duì)于錘式破碎機(jī)產(chǎn)生粉料較多的缺點(diǎn)，可以通過(guò)提高筒式洗礦機(jī)后部細(xì)篩的生產(chǎn)能力，加大粉料的回收粒度進(jìn)行彌補(bǔ)。

其次，對(duì)本項(xiàng)目而言，采用筒式洗礦機(jī)是正確的，主要是針對(duì)礦石需要量大，且含泥量大，土壤塑性指數(shù)高的特殊情況。但筒式洗礦機(jī)也有一定缺點(diǎn)，例如耗水量較大，設(shè)備比較笨重等。根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)資料，筒式洗礦機(jī)每噸石灰石的耗水量在1.5～2t，雖然水資源得到了循環(huán)利用，但沉淀池等設(shè)施占用的土地面積比較大，如本項(xiàng)目應(yīng)業(yè)主要求共設(shè)置了三組沉淀池，加上考慮檢修通道等要求，沉淀池占地面積約為8畝。石灰石原料礦山總圖見圖2。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有大部分白水泥生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)規(guī)模較小，原料需要量比較

（1）工藝設(shè)備選型在合同規(guī)定的范圍內(nèi)既滿足了生產(chǎn)白水泥所需原料的特殊要求，又避免了在破碎、運(yùn)輸過(guò)程中過(guò)多地?fù)p耗相對(duì)缺少的石灰石原料。

（2）總圖布置合理。盡可能地利用了山坡地形進(jìn)行工程布置，場(chǎng)地布置高低有序，既減少了工程用地，又充分利用了重力原理進(jìn)行污水的排放。

（3）較好地解決了白水泥石灰石原料水洗和資源循環(huán)利用的難題。以往在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)白水泥的企業(yè)中，對(duì)于石灰石原料處理采用的手段比較原始，基本上是進(jìn)行水澆的方式，處理效果不好，而且浪費(fèi)水資源，污染環(huán)境。本次設(shè)計(jì)采用的筒式洗礦機(jī)不僅較好地解決了石灰石工業(yè)化水洗的難題，提高了白水泥原料的潔凈程度，保證了最終生產(chǎn)的白水泥成品的質(zhì)量，而且最大限度地進(jìn)行了水資源的再利用，節(jié)約了資源，避免對(duì)周少，主要利用石材加工后的余料或在采石場(chǎng)對(duì)原料預(yù)先進(jìn)行挑選，原料粒度比較均勻，含泥量比較低，易于清洗。如果這樣，建議在板喂機(jī)和破碎機(jī)之間增加一臺(tái)波動(dòng)篩分給料機(jī)，直接噴水進(jìn)行清洗，波動(dòng)篩分給料機(jī)下部設(shè)膠帶機(jī)及排水通道，給料機(jī)的篩下物的粒度可通過(guò)調(diào)整給料機(jī)滾軸間距進(jìn)行調(diào)整，也不失為一種簡(jiǎn)單有效的方式。

另外，本項(xiàng)目沉淀池的設(shè)計(jì)是完全遵照業(yè)主意見進(jìn)行的，但其采用的自然沉淀方式存在著沉淀緩慢、效率低、占地面積大等缺點(diǎn)，應(yīng)予以改進(jìn)。今后應(yīng)考慮在沉淀池中加混凝劑等方式加快污水的沉淀，減少沉淀池的占地面積。

TQ172.771. 1

A

1001-6171（2012）01-0039-02

通訊地址：中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司天津分公司礦山設(shè)計(jì)研究所，天津 300400；

2011-09-6；

呂 光