顏統(tǒng)玉，張藝山，王開揚(yáng)，徐天甫

(海南礦業(yè)股份有限公司， 海南 昌江 572700)

海南礦業(yè)股份有限公司的前身為海南鐵礦，位于海南省昌江黎族自治縣石碌鎮(zhèn)境內(nèi)，具有上百年的鐵礦開采歷史，其所屬的石碌鐵礦以富鐵礦石儲量大、品位高而著稱，是我國著名的富礦生產(chǎn)基地。

海南礦業(yè)現(xiàn)擁有3條生產(chǎn)線，即480萬t/a富礦生產(chǎn)線、110萬t/a選礦廠、200萬t/a選礦廠。

1 富礦生產(chǎn)線的變遷及基本情況

海南礦業(yè)選礦廠富礦生產(chǎn)線建于20世紀(jì)80年代初（除塊礦跳汰選別系統(tǒng)外），已有近40年歷史，且經(jīng)歷了數(shù)次工藝流程改造，原礦生產(chǎn)規(guī)模由350萬t/a提升至480萬t/a。圖1為1999年6月富礦生產(chǎn)線流程考查工藝數(shù)質(zhì)量流程圖。

圖1 1999年富礦生產(chǎn)線流程考查工藝數(shù)質(zhì)量流程圖

目前，富礦生產(chǎn)線處理工藝流程為：礦石在井下粗破碎后送至選礦廠，礦石經(jīng)破碎和篩洗后分為40mm～10mm、10mm～0.5mm和0.5mm～0三個粒級 物 料，其中40mm～10mm粒級物料（塊礦）進(jìn)入塊礦跳汰選別系統(tǒng)，跳汰選出合格的成品塊礦后進(jìn)入成品礦倉，跳汰選別后的中礦進(jìn)入110萬t/a或200萬t/a選礦廠進(jìn)行處理，跳汰選別后的廢石直接進(jìn)入北三尾礦堆場；10～0.5mm粒級物料（粉礦）進(jìn)入110萬t/a選廠處理；0.5mm～0粒級物料進(jìn)入富粉溢流系統(tǒng)。

2 節(jié)能改造的原因

2016 年，石碌鐵礦露天開采接近結(jié)束，繼而轉(zhuǎn)入地下開采，原礦性質(zhì)及供礦條件發(fā)生變化，含泥量減少。

目前，富礦生產(chǎn)線存在的主要問題包括：

1）廠房老舊，設(shè)備裝備水平低，日常維護(hù)檢修量大。

2）破碎產(chǎn)品采用濕式篩洗流程，流程長，物料轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)過多。

3）自動化控制程度低，崗位工人多，生產(chǎn)能耗高，生產(chǎn)成本高。

4）工藝流程設(shè)置與地下開采出的礦石性質(zhì)不相適應(yīng)。

現(xiàn)有富礦生產(chǎn)線已無法滿足礦山未來近50年的礦山服務(wù)年限的要求。因此，對富礦生產(chǎn)線進(jìn)行節(jié)能降耗改造，是礦山生產(chǎn)的需求，也是響應(yīng)國家節(jié)能減排政策的要求，是非常有必要的。

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3 礦石性質(zhì)

3.1 礦石類型

礦石的自然類型為磁鐵赤鐵石英巖，夾有含鐵閃英巖，工藝類型為閃石型，赤鐵礦與磁鐵礦在礦樣中相對富集，含量不均勻，屬變質(zhì)型礦石。礦石礦物組成較復(fù)雜，有用鐵礦物為赤鐵礦、鏡鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦及含鐵方解石。有害鐵礦物為黃鐵礦及黃鉀鐵釩。脈石礦物有石英、藍(lán)閃石、方解石等。

3.2 化學(xué)多元素分析和鐵物相分析

原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果見表1、原礦鐵的物相分析結(jié)果見表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

分析結(jié)果表明，礦石中主要有用礦物為赤褐鐵礦，其次為磁鐵礦，碳酸鐵、硅酸鐵和黃鐵礦含量較低，赤褐鐵礦中鐵分布率高達(dá)82.28%。有害雜質(zhì)硫含量為0.117%，磷含量為0.044%，（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.176，原礦為酸性礦石。

4 節(jié)能改造設(shè)計

4.1 設(shè)計原則

1）節(jié)能改造充分利用現(xiàn)有富礦生產(chǎn)線現(xiàn)有設(shè)施，提高富礦生產(chǎn)線自動控制水平和設(shè)備保護(hù)能力。

2）新建破碎、干式篩分系統(tǒng)，替代原有破碎、濕式篩洗系統(tǒng)，縮短工藝流程，并采用裝備先進(jìn)的大型化設(shè)備，減少占地，優(yōu)化總圖布置。

3）遵循“能拋早拋”的原則，對10mm～1mm粉礦進(jìn)行跳汰重選拋尾，減少進(jìn)入110萬t/a或200萬t/a磨選系統(tǒng)的礦量，降低生產(chǎn)成本。

4）改造后廢棄的舊廠房等設(shè)施充分體現(xiàn)礦山歷史文化底蘊(yùn)，規(guī)劃成為礦山公園的組成部分。

4.2 設(shè)計規(guī)模和工作制度

設(shè)計原礦規(guī)模為560萬t/a，其中地下開采礦石480萬t/a，露天開采礦石80萬t/a。

地下開采出的礦石在井下粗破碎后提升到地面主井礦倉，通過帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入富礦生產(chǎn)線；露天開采出礦石汽車運(yùn)輸至現(xiàn)有粗破碎站，破碎后通過帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入富礦生產(chǎn)線。

設(shè)計采用連續(xù)工作制，破碎、篩分及粉礦拋廢設(shè)備年作業(yè)率62.16%，設(shè)備年運(yùn)轉(zhuǎn)5445h。

4.3 供礦條件

采出原礦TFe品位 39.40%，原礦粗破碎至300mm～0，礦石真密度：3.5t/m3，礦石含水分低。

4.4 工藝流程和設(shè)計指標(biāo)

富礦生產(chǎn)線節(jié)能改造后工藝原則流程見圖2，設(shè)計指標(biāo)見表4。

圖2 富礦生產(chǎn)線節(jié)能改造工藝原則流程圖

表3 設(shè)計指標(biāo)表

5 節(jié)能改造主要工藝設(shè)備選擇

本次選礦系統(tǒng)節(jié)能改造工程的選礦工藝設(shè)備按照560萬t/a的處理能力選擇，礦量波動系數(shù)按1.1考慮。

主要設(shè)備選擇結(jié)果見表4。

表4 主要工藝設(shè)備選擇結(jié)果表

6 節(jié)能改造效果

節(jié)能改造前、后經(jīng)濟(jì)效益分析見表5。

表5 節(jié)能改造前、后經(jīng)濟(jì)效益分析表

通過表5可知，對富礦生產(chǎn)線進(jìn)行節(jié)能改造后，生產(chǎn)材料消耗減少、能耗降低、職工定員減少，單位生產(chǎn)成本降低6.96元/t原礦，年生產(chǎn)成本降低3899.29萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

7 結(jié)語

海南礦業(yè)股份有限公司通過對選礦廠富礦生產(chǎn)線進(jìn)行節(jié)能改造，增強(qiáng)了系統(tǒng)對原礦的適應(yīng)性，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。同時，項(xiàng)目的實(shí)施貫徹了國家節(jié)能減排政策，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，提升了環(huán)保水平，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)。