王 鵬

（會(huì)理縣馬鞍坪礦山廢石綜合利用有限責(zé)任公司，四川 涼山 615146）

對(duì)露天礦山優(yōu)化原礦處理量研究

王 鵬

（會(huì)理縣馬鞍坪礦山廢石綜合利用有限責(zé)任公司，四川 涼山 615146）

露天礦的優(yōu)化是十分重要的問(wèn)題，它對(duì)于礦床開采的設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)景規(guī)劃也有著重大意義。作為具有廣闊前景的會(huì)理縣馬鞍坪礦山廢石綜合利用有限責(zé)任公司，通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高綜合管理水平和引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備提高原礦處理能力，對(duì)于提高露天礦山的原礦處理量有著重要的作用。

露天礦山；原礦處理；工藝改進(jìn)

1 引言

如何對(duì)露天礦山進(jìn)行原礦處理的優(yōu)化一直是工程師和設(shè)計(jì)者不斷探索的問(wèn)題，這些問(wèn)題的研究直接關(guān)系著礦山原礦處理量和選礦廠的收益。

會(huì)理縣馬鞍坪礦山廢石綜合利用有限責(zé)任公司成立于2008年，在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，公司主要從事綜合回收和利用礦山廢石方面的工作，設(shè)計(jì)規(guī)模6000t/d，礦山廢石的年處理量高達(dá)198萬(wàn)噸。裝備先進(jìn)，工藝成熟可靠。每年可從礦山的廢石之中回收銅3500萬(wàn)噸、鐵14萬(wàn)噸以及少量的鉬、金、銀等貴金屬，目前其原料主要來(lái)自于四川最大露天銅礦拉拉銅礦露天采場(chǎng)，具有非常好的發(fā)展前景。

2 原礦處理現(xiàn)狀

近年來(lái)，由于礦山規(guī)模逐漸擴(kuò)大、礦石性質(zhì)變差等眾多不利條件的影響，特別是為了更好地響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略的目標(biāo)，進(jìn)而使得選礦廠工藝不再適應(yīng)需要，選出的礦質(zhì)量不高。還有一些設(shè)備高消耗且效率低。企業(yè)在對(duì)原礦進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，選礦產(chǎn)品的品位受到原礦的質(zhì)量的影響，品位較高的原礦更容易獲得質(zhì)量較高的精礦。由于本企業(yè)每年的處理量可達(dá)198萬(wàn)噸/年，加之礦石的品位比較低，由此產(chǎn)生的誤差也比較大，礦石的質(zhì)量也受到直接的影響。

3 優(yōu)化措施

3.1 原有工藝的不足與改進(jìn)方法

通過(guò)自我檢查與反思，我們發(fā)現(xiàn)舊有工藝有一些細(xì)小的不足之處，如銅鉬粗選分離系統(tǒng)中的礦漿介質(zhì)ph值達(dá)到了12，堿性過(guò)高，這樣會(huì)降低銅、鉬精礦的回收率，并且使含鈷黃鐵礦被抑制，大量有用的礦物元素被浪費(fèi)。另外，在銅鉬浮選分離時(shí)，常常使用少量的丁基黃藥作為捕收劑，這種藥劑使得在后續(xù)操作中分離銅和鉬相對(duì)困難。上述的幾個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致了在選礦過(guò)程中，原礦磨礦粒度較大，浮選精礦產(chǎn)率低，篩選不充分，進(jìn)而影響選礦的效率和原礦的質(zhì)量。因而企業(yè)工程師針對(duì)企業(yè)原有工藝的不足，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察與實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，對(duì)原有工藝提出了一些改進(jìn)的方法與措施，使得新工藝更加清潔、高效、適應(yīng)性強(qiáng)。

首先，關(guān)于改進(jìn)磨礦粒度較大的問(wèn)題，我們通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)考查并且進(jìn)行多次試驗(yàn)，決定采用階段磨礦、粗細(xì)分級(jí)、重磁聯(lián)合流程。這樣一來(lái)，就可以減少篩上存在的礦石量，提高入篩礦石的品位。具體措施如下：第一，不再將3個(gè)破碎系統(tǒng)獨(dú)立，而是將3個(gè)系統(tǒng)同時(shí)與多臺(tái)磨礦設(shè)備對(duì)應(yīng)，縮小破碎機(jī)排礦口的尺寸和預(yù)檢篩分篩孔的尺寸，增加排礦次數(shù)，在提高磨礦速度的同時(shí)，減小入磨粒度，實(shí)現(xiàn)效率的提高。第二，在對(duì)原礦進(jìn)行磨礦分級(jí)作業(yè)時(shí)，提高工作人員的操作水平，確保75%以上的一次磨礦率。在減小入磨粒度的條件下，使一次溢流粒度達(dá)到55%一60%，達(dá)到三個(gè)系統(tǒng)平均每臺(tái)每小時(shí)完成33噸以上的工作量。第三，增加粗細(xì)分級(jí)旋流器。可以將二次分流設(shè)備更新為一組六頭動(dòng)壓給礦旋流器，這種器械可以同時(shí)處理三個(gè)系統(tǒng)的分溢以及返回產(chǎn)品，提高了作業(yè)率和處理量。第四，改進(jìn)磁選細(xì)篩作業(yè)。根據(jù)試驗(yàn)計(jì)算，選礦廠目前磁選作業(yè)的處理量為每小時(shí)155.65噸，細(xì)篩作業(yè)的處理量為每小時(shí)133.04噸。而根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，磁選作業(yè)的處理量為每小時(shí)可以達(dá)到61.83噸，細(xì)篩作業(yè)的處理量為可達(dá)到每小時(shí)23.12噸。因此，按照階段磨礦——粗細(xì)分選——磁篩聯(lián)合的流程進(jìn)行改造后，可以降低磁選細(xì)篩設(shè)備數(shù)量，從而達(dá)到在保持原礦、精礦、尾礦原有品位的情況下，精礦產(chǎn)量提高，這使得工廠的生產(chǎn)能力得以提高。

3.2 提高綜合管理水平

選礦企業(yè)的綜合管理水平?jīng)Q定生產(chǎn)指標(biāo)的高低，而提高管理水平、優(yōu)化調(diào)度安排的目的在于達(dá)到生產(chǎn)流程的物流、人員、信息互通。選礦廠生產(chǎn)過(guò)程可分為原礦破碎——磨礦——浮選——再磨——磁選——精礦處理——尾礦處理等流程。每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都可以有更為細(xì)化生產(chǎn)目標(biāo)，從而從每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中降低生產(chǎn)成本，達(dá)到總體成本降低的效果。選礦廠由管理部門和技術(shù)部門下達(dá)每個(gè)月的生產(chǎn)指標(biāo)。選礦廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)的部門根據(jù)上級(jí)下達(dá)的整體計(jì)劃安排，制定每周各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)計(jì)劃。然后根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際，選礦廠調(diào)度部門將制定好的計(jì)劃分配為每日的計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)上下聯(lián)動(dòng)、大目標(biāo)與小步驟結(jié)合的生產(chǎn)安排。選礦廠自上而下各層級(jí)的細(xì)化安排，形成了層層有任務(wù)、人人有責(zé)任、一級(jí)抓一級(jí)的上下聯(lián)動(dòng)、齊抓共管的工作格局，大大提高了每一級(jí)工作人員的積極性和主人翁意識(shí)。在日常工作中注重對(duì)內(nèi)對(duì)外、橫向與縱向的協(xié)調(diào)。對(duì)內(nèi)嚴(yán)格管理，但要保持穩(wěn)定，不產(chǎn)生矛盾；對(duì)外堅(jiān)持原則，保持工作協(xié)調(diào)。橫向同級(jí)各單位、部門之間互幫互學(xué)、互相支持；縱向上下級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和公司職能部門之間要主動(dòng)溝通工作，布置的工作要不折不扣的迅速完成。

采用逐層優(yōu)化分解的方法來(lái)應(yīng)對(duì)已有的生產(chǎn)指標(biāo)，對(duì)選礦廠的生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化配置，可以達(dá)到改善整個(gè)生產(chǎn)流程的目的，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)選礦過(guò)程的優(yōu)化運(yùn)行和管理，最終能夠更加有把握的控制生產(chǎn)成本，將不合理成本降到最低，達(dá)到優(yōu)化原礦處理的目的。

3.3 及時(shí)更新設(shè)備

選礦廠投產(chǎn)后，一些設(shè)備的不足之處便會(huì)慢慢顯現(xiàn)出來(lái)，加上礦石的質(zhì)量可能會(huì)變化，所以經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備能力與礦廠不匹配、設(shè)備運(yùn)行成本高且不可靠等問(wèn)題。馬鞍坪礦山公司成立于2008年，距今已有近十年的時(shí)間，一些設(shè)備的選用已經(jīng)無(wú)法跟上現(xiàn)有的工作要求。選擇設(shè)備時(shí)，除了考慮功能是否合適，還要將設(shè)備的可靠性、經(jīng)濟(jì)性及先進(jìn)性等特性考慮到其中。只有選擇了合適的設(shè)備，才能降低選礦廠的生產(chǎn)成本。否則，一旦選礦過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)直接或間接給生產(chǎn)造成影響，增加生產(chǎn)的成本。例如，選礦廠現(xiàn)有的鈷過(guò)濾系統(tǒng)采用的是一臺(tái)HTG.21陶瓷過(guò)濾機(jī)，由于藥劑的作用使得硫鈷精礦非常粘稠，致使硫鈷精礦中的含水率有18～20%。而新型TT-20型陶瓷過(guò)濾機(jī)，可以更好的降低硫鈷精礦的含水率，從而精礦在運(yùn)輸中所消耗的成本，增加收益。

磨礦的細(xì)度很大程度上決定了選礦廠的選別指標(biāo)，而影響磨礦細(xì)度的決定性因素是碎礦產(chǎn)品粒度。國(guó)外很多先進(jìn)的礦業(yè)公司都裝備了圓錐破碎機(jī)，這種機(jī)器可以將礦石的破碎程度控制在5—8mm之間，在提高磨機(jī)磨礦效率的同時(shí)，也使得磨機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的處理量大大提高了。但是從成本上來(lái)看，國(guó)外的先進(jìn)機(jī)械一般成本較高，購(gòu)買之后很難在短時(shí)間內(nèi)收回成本。因此，國(guó)產(chǎn)的高效圓錐破碎機(jī)由于在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)，盡管并沒(méi)有國(guó)外的設(shè)備先進(jìn)，但仍獲得了很多大、中型選礦廠的青睞?？紤]到經(jīng)濟(jì)成本，使用標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)進(jìn)行中碎，然后再利用短頭圓錐破碎機(jī)進(jìn)行細(xì)碎，能夠改變破碎工藝的流程，提高破碎的效率，同時(shí)還能達(dá)到節(jié)能的目的，運(yùn)營(yíng)成本隨之降低。

在磨礦過(guò)程中，過(guò)磨現(xiàn)象的出現(xiàn)是資源的一種浪費(fèi)，引起這種現(xiàn)象的原因除了磨機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)因素，更重要的是分級(jí)效率不理想。磨機(jī)在對(duì)礦物進(jìn)行處理后，沒(méi)有及時(shí)將合格粒級(jí)的產(chǎn)品分離，使其在磨機(jī)內(nèi)擁塞。目前本企業(yè)采用的是雙螺旋分級(jí)機(jī)，分級(jí)效率控制在65%左右，在同級(jí)之中屬于較低的。這樣的磨機(jī)使得選礦過(guò)程中的返砂階段中，大量合格粒級(jí)產(chǎn)品摻雜其中，使得磨機(jī)的有效工作量降低，降低了其處理效率。目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的分級(jí)設(shè)備很多，如旋流分級(jí)機(jī)、高頻振動(dòng)細(xì)篩、水力旋流細(xì)篩等，如果能夠在實(shí)際選礦過(guò)程中選用這些設(shè)備，就可以在一定程度上提高選礦廠的分級(jí)效率。例如，選礦廠現(xiàn)有2FG—30 3000型號(hào)的雙螺旋分級(jí)機(jī)兩臺(tái)，其容量總計(jì)為90 kW，如果能夠換用兩臺(tái)海王500旋流器，合計(jì)總?cè)輧H40 kw，在降低功率的同時(shí)還可以提升分級(jí)效率。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)露天礦廠的選礦進(jìn)行優(yōu)化，首先是要對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，降低因流程過(guò)程中產(chǎn)生的成本增益，用全程優(yōu)化指導(dǎo)局部?jī)?yōu)化。同時(shí)利用局部?jī)?yōu)化的結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝流程的優(yōu)化，從而獲得系統(tǒng)的最優(yōu)解。在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)采用計(jì)算機(jī)等新技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)調(diào)度的輔助優(yōu)化，使選礦生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制、優(yōu)化運(yùn)行和優(yōu)化管理。除此之外，還要及時(shí)采用新的工藝，優(yōu)化磨礦的粒度，選用新式的藥劑，最終實(shí)現(xiàn)在保持原礦、精礦、尾礦原有品位的情況下，提高精礦的產(chǎn)量，從而使礦廠的生產(chǎn)能力得以提高。最后，在更新工藝的同時(shí)，還要適時(shí)對(duì)礦廠的機(jī)械進(jìn)行革新，機(jī)械革新并非是一種浪費(fèi)，要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，在節(jié)省能源、實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的情況下，提高生產(chǎn)效率。這樣一來(lái)，既能提高礦廠的生產(chǎn)量還能降低平時(shí)的運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)原礦處理的優(yōu)化與整個(gè)礦廠生產(chǎn)效率的提高。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.053

王鵬（1989-），男，云南昭通人，大專，助理工程師，研究方向∶采礦類。