白云鄂博西礦1000萬t/a選礦廠設計及生產(chǎn)調(diào)試

宿麗娟（中冶京誠（秦皇島）工程技術有限公司，河北 秦皇島 066004）

白云鄂博西礦1000萬t/a選礦廠設計及生產(chǎn)調(diào)試

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

宿麗娟（中冶京誠（秦皇島）工程技術有限公司，河北 秦皇島 066004）

從礦石性質(zhì)、選礦試驗、設計流程、設計特點等方面，全面介紹了選礦廠的設計，總結了選礦廠工程設計及生產(chǎn)調(diào)試經(jīng)驗。

設計特點；生產(chǎn)調(diào)試；生產(chǎn)情況

1 前言

包鋼（集團）公司白云鄂博礦區(qū)自1950年起，先后由華北地質(zhì)局241隊、原包鋼541隊、中蘇科學院合作地質(zhì)隊、中國科學院地質(zhì)研究所及貴陽地化所、地質(zhì)部105隊、內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)局第一區(qū)域地質(zhì)測量隊、包鋼勘探隊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)會戰(zhàn)指揮部組織內(nèi)蒙、燕郊、陜西、天津地調(diào)所等12個單位，對西礦的中區(qū)（16～48勘探線）進行了勘探，西區(qū)（2～16勘探線）進行了詳查，東區(qū)（48～96勘探線）進行了普查。全區(qū)（2～96勘探線）提交并批準的鐵礦石儲量為：表內(nèi)礦B+C+D級儲量8 0796.65萬t，礦石平均品位TFe 33.27%。表外礦儲量10 356.69萬t，平均品位TFe 24.96%。設計露天采礦場內(nèi)礦石儲量44 335萬t，其中氧化礦7 209萬t，平均品位TFe 32.60%；混合礦37 126萬t，平均品位TFe 32.82%。

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

2 礦石性質(zhì)

包鋼（集團）公司白云鄂博鐵礦西礦是一個大型鈮、稀土、鐵礦床。該礦分為東、西兩個礦體。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多元素分析結果見表1?；旌显V鐵物相分析見表2。

表1 原礦多元素分析結果 %

表2 原礦鐵物相分析結果 %

3 選礦廠設計流程

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t，其中500萬t氧化礦，1 000萬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。

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

設計采用工藝流程：破碎系統(tǒng)采用三段一閉路干選流程，中碎后進行大塊干選。破碎流程見圖1。磨選系統(tǒng)采用階段磨礦、階段選別、反流脫硫工藝流程，最終磨礦細度為-0.074mm占98%(-325目占70%)。磨選系統(tǒng)流程見圖2。設計主要技術指標見表3。

圖1 破碎流程圖

4 設計特點

白云西礦選礦廠設計中工藝流程、設備選擇、設施配置方面均有其特點。

（1）西礦選礦廠工藝流程特點。①中碎后設置了大塊干選作業(yè)，可實現(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)，增強生產(chǎn)系統(tǒng)對不同性質(zhì)礦石的適應性，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磁鐵礦有一定的適應性。④磨礦作業(yè)采用三段階段磨礦，最終磨礦細度為-0.074mm占98%，相當于-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外先進的管道輸送工藝，該工藝占地面積小、保護環(huán)境、節(jié)省投資。

（2）設備選型特點。設備選型注重新設備、新技術的應用，關鍵設備都選用了國外和國內(nèi)最先進的系列產(chǎn)品。選礦廠產(chǎn)品采用國外先進的PSI管道輸送。操作管理上應用了目前最新的自動化控制技術。

設備選型不僅考慮了功能適應性，還考慮經(jīng)濟性、先進性、可靠性。①破碎系統(tǒng)主要設備均采用了進口產(chǎn)品，粗破碎機采用一臺美卓的Superior MK-II54－75旋回破碎機。②中碎機、振動篩和細碎機均采用山特維克設備，中碎采用2臺CH880MC圓錐破碎機，篩分采用8臺LF2460直線振動篩，細碎采用3臺CH880EFX圓錐破碎機。破碎設備生產(chǎn)能力大，均配帶過載和過鐵保護、間隙調(diào)節(jié)、潤滑冷卻系統(tǒng),技術先進，自動化程度高，預置標準的通訊模塊，便于選礦自動化系統(tǒng)控制集成。篩分設備選用了山特維克直線振動篩，具有結構簡單，使用壽命長，維修方便、噪音小、篩分效率高等特點。③磨礦設備采用了Φ5.03m×6.4m的溢流型球磨機，該設備自身配備的檢測、控制、保護、潤滑系統(tǒng)先進，采用PLC集中控制，通過觸摸屏監(jiān)控和操作設備，運行可靠，達到了目前國內(nèi)同型號磨機的先進水準。④最終分級設備采用了德瑞克細篩與球磨機配置，保證最終精礦產(chǎn)品質(zhì)量。

圖2 磨選系統(tǒng)流程圖

表3 設計主要技術指標 %

在破碎系統(tǒng)設備選型上，還進行了節(jié)能高效設備——高壓輥磨方案的設計，但由于高壓輥磨設備供貨周期長，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）設施配置特點。①粗碎作業(yè)與中碎之間設置了混礦堆，混礦堆儲礦量達7萬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)指標的穩(wěn)定。②各作業(yè)之間均設置了緩沖礦倉，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行配置。

（4）選礦自動化系統(tǒng)特點。①實現(xiàn)了工藝流程順序和工藝流程過程控制。②采用自動化遠程集中控制、調(diào)節(jié)，減少了操作崗位，減輕了勞動強度，改善了工作環(huán)境。③實現(xiàn)了浮選液位、旋流器分級、球磨機供礦量、系統(tǒng)水量等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動調(diào)控。④采用無擾切換，可以方便的進行就地或遠程控制，操作可靠，保證了工藝指標的穩(wěn)定。⑤礦量、水量、電量等技術指標實現(xiàn)在線自動采集分析，自動生成報表，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可編程序控制器進行監(jiān)控，機旁設就地操作箱。

5 生產(chǎn)調(diào)試中的問題

新建選礦廠經(jīng)歷了單機調(diào)試、無負荷聯(lián)動及負荷聯(lián)動三個試車階段。在試車過程中流程比較順利地一次打通，沒有出現(xiàn)大的問題；但在生產(chǎn)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了一些設計中的細節(jié)問題。

（1）儲礦堆卸料堆頂，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）礦倉下卸料漏斗卸料量過大，與后面設備不匹配，造成物料由皮帶機散落到地上。將礦倉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。通過調(diào)整插板高度來調(diào)節(jié)卸料量的大小，使卸料量達到與后面的設備能力相匹配。

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

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

（5）皮帶機在試運轉(zhuǎn)過程中，發(fā)生跑偏、打滑等現(xiàn)象。調(diào)整皮帶機的拉緊裝置，調(diào)整調(diào)心托輥，并調(diào)整皮帶機卸料漏斗卸料的方向，使皮帶機正常運轉(zhuǎn)。

6 生產(chǎn)情況

白云鄂博西礦選礦廠于2009年12月建成，并進行正式投料試車生產(chǎn)，選礦廠負荷投料連續(xù)運行7天，流程暢通，設備運行平穩(wěn)，選礦廠帶負荷聯(lián)動運行生產(chǎn)成功。經(jīng)過3個月的生產(chǎn)試運行，選礦廠生產(chǎn)能力已達到設計能力。試運轉(zhuǎn)指標見表4。

表4 試運轉(zhuǎn)指標

鐵精礦礦漿通過精礦管道輸送系統(tǒng)在2010年1月達到包鋼的大選廠，試車成功。破碎系統(tǒng)生產(chǎn)運轉(zhuǎn)正常，皮帶機的系統(tǒng)運輸能力經(jīng)實際標定，均超過了設計能力；粗碎設備設定排礦口175mm、中碎設備設定排礦口32mm、細碎設備設定排礦口13mm時，破碎產(chǎn)品粒度達到12～0mm占95%～98%；中碎設備1臺運轉(zhuǎn)，1臺備用；細碎2臺運轉(zhuǎn)1臺備用，篩分設備全運轉(zhuǎn)。磨選系統(tǒng)運行平穩(wěn)，每個系列處理量達到了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)品細度-0.074mm占99%～100%，-325目占75%～80%，達到了礦漿管道輸送對細度要求最低-325目占70%的標準。2010年6月生產(chǎn)27萬t精礦干粉，7月生產(chǎn)25萬t精礦干粉。

7 結語

總結白云鄂博西礦1 000萬t/a選礦廠設計經(jīng)驗，得到以下幾點啟示。

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

（2）確定合適的設備。設備選型在使用效果及經(jīng)濟上要進行充分論證，采用國內(nèi)外先進、應用成熟、可靠的設備，保證設計目標的質(zhì)量。

（3）重視細節(jié)。選礦廠設計不但要注重大的方案，主要設備的配備、配置等，更要重視細節(jié),設計中的一個細節(jié)可以決定一個設計項目的成敗。

[1]長沙礦冶研究院.白云鄂博西礦混合礦選礦試驗報告[R]，2007.

[2]包鋼集團礦山研究院（有限責任公司）.白云鄂博西礦選礦工藝驗證試驗報告[R]，2007.

TD928

B

2010-05-24

2010-12-31

宿麗娟（1965-），女，河北晉州人，高級工程師，從事選礦工程設計工作。

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