在平地建設(shè)選礦廠的一些體會

莫仁儒

(廣西工業(yè)建筑設(shè)計研究院，廣西 南寧 530031)

選礦廠設(shè)計，按地形條件一般可分為山坡式與平地式。利用山坡地形建設(shè)選礦廠，具有少占用良田，容易實現(xiàn)礦漿的自流布置，節(jié)約設(shè)備、能源等優(yōu)點，設(shè)計的選礦廠也容易進(jìn)行設(shè)備配置，且具有投資少，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。平地建設(shè)選礦廠，由于沒有自然的地形高差，條件不利，常常因為受高差影響，需要增加輸送提升設(shè)備，相應(yīng)設(shè)施也跟著增多，從而提高了選礦廠的投資和生產(chǎn)成本。設(shè)計平地式選礦廠，需要解決地形不利礦漿難以自流的問題，也要考慮減少用地問題，如何使設(shè)計的選礦廠流程通暢，生產(chǎn)成本低，達(dá)到較理想的指標(biāo)，且節(jié)約用地，投資少。現(xiàn)根據(jù)筆者在平地建設(shè)選礦廠設(shè)計中的體會，談?wù)剛€人的認(rèn)識，與同事們共同探討。以其起到拋磚引玉的作用，共同提高選礦廠設(shè)計水平。

一 工藝流程的確定

合理的工藝流程是獲得良好選礦技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益的根本保證，平地建設(shè)選礦廠，如何根據(jù)(礦石性質(zhì)以及所回收礦物的要求)回收礦石要求，選擇合理的選礦工藝流程非常重要?？煽?、高效和低耗是確定選礦工藝流程的根本原則，在保證同等效益的前提下，選礦工藝原則流程應(yīng)力求簡單，以利于生產(chǎn)操作和管理。

破碎流程主要根據(jù)采礦出窿礦石粒度、及產(chǎn)品粒度要求確定，應(yīng)遵循多破少磨、多篩少破的原則，中小型有色金屬選礦廠破碎流程應(yīng)盡量采用兩段破碎流程。減少占地面積和設(shè)備選用。

磨礦流程使用閉路磨礦時盡量采用磨礦機(jī)-分級機(jī)組成自流、自提的閉路工藝流程，這樣的磨礦流程無需另外增加設(shè)備提升礦漿;從而可以減少礦漿泵揚(yáng)送礦漿的次數(shù)。

選別流程主要以選礦試驗為依據(jù)，設(shè)計時要考慮盡量減少利用增加設(shè)備形成高差的流程，在使用輔助設(shè)備彌補(bǔ)地形高差時也應(yīng)該注意下面幾點:

1.需要利用高差不大的設(shè)備機(jī)組之間應(yīng)當(dāng)考慮組成局部自流配置，這樣可以減少礦漿泵揚(yáng)送礦漿的次數(shù)。

2.砂漿泵是彌補(bǔ)地形高差的重要輔助設(shè)備，特別是含細(xì)粒物料礦漿的輸送，砂漿泵是最常用的設(shè)備，用泵較少的工藝流程，可以減少相應(yīng)輔助設(shè)備，減少建設(shè)投資及降低生產(chǎn)成本。

3.砂漿泵在工藝流程中對礦漿的處理，應(yīng)考慮盡量做到:能集中揚(yáng)送集中揚(yáng)送，能一次到位的不要分段揚(yáng)送;礦漿量大的盡量自流，量小才考慮揚(yáng)送;

4.對提升高度不大的礦漿輸送，也可考慮采用提升攪拌桶，特別是浮選廠，提升攪拌桶既可提升礦漿，又起攪拌作用，且方便配置，又可以減少設(shè)備使用。

二 設(shè)備的選擇與配置

1.設(shè)備的選擇

設(shè)備的選擇是實現(xiàn)工藝流程的關(guān)鍵，也是企業(yè)獲得較好技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵，對主要設(shè)備的選擇要與礦石性質(zhì)、工藝要求、選礦廠規(guī)模相適應(yīng)，通過多方案比較，選擇最優(yōu)方案。設(shè)備的選擇在滿足工藝條件的前提下，應(yīng)注意:

(1)選擇的產(chǎn)品應(yīng)符合先進(jìn)、成熟、大型、高效節(jié)能、低耗及備品備件來源可靠的要求。選擇已有選礦生產(chǎn)廠家應(yīng)用的類似的生產(chǎn)設(shè)備。

(2)選擇便于集中自流配置的設(shè)備。如球磨和螺旋分級機(jī)組成閉路磨礦循環(huán)便于自流配置，而選用旋流器或細(xì)篩與磨礦機(jī)組成分級閉路磨礦要求較高的安裝高差，需要通過砂泵揚(yáng)送礦漿。若非工藝條件必要，應(yīng)盡量少選用旋流器或細(xì)篩與磨礦機(jī)組成閉路循環(huán)磨礦。

(3)所選設(shè)備安全可靠，操作方便，維修工作量小。

(4)干式物料運(yùn)輸提升宜考慮采用占地小，形成高差比較大，容易配置的設(shè)備，如斗式提升機(jī)，斗式提升機(jī)具有輸送的物料量較大，提升的高度較高，且機(jī)器運(yùn)行起來較為平穩(wěn)，設(shè)備使用壽命相對比較長等優(yōu)點，斗式提升機(jī)在選礦廠設(shè)計中常用于輸送粒度相對較小、距離比較短、提升高差比較大的物料。

(5)砂漿泵是選礦廠常用礦漿提升設(shè)備，選擇時應(yīng)有適當(dāng)余量，且選擇設(shè)備要高效耐磨。

2.設(shè)備配置

設(shè)備配置是實現(xiàn)工藝流程的基礎(chǔ)，設(shè)計者應(yīng)貫徹安全、緊湊、簡捷、順暢及自流的設(shè)計原則，既要考慮土建工程投資及今后生產(chǎn)安全要求，又要在控制廠房高度的前提下，盡量實現(xiàn)更多的物料自流，減少輔助設(shè)備的應(yīng)用。因此在設(shè)計平地建設(shè)選礦廠的設(shè)備配置時應(yīng)注意以下幾點:

(1)設(shè)備較重、運(yùn)轉(zhuǎn)振動較大，或多臺安裝時容易引起共振的設(shè)備盡量集中布置在地面，如大型磨礦分級設(shè)備應(yīng)集中配置在地面，減少土建工程投資，方便機(jī)械檢修時備品備件的輸送。較小較輕設(shè)備如磁選過濾等可根據(jù)工藝流程采用多層集中配置，便于局部自流配置。礦漿輸送各類泵應(yīng)集中底層配置，既便于集中揚(yáng)送，便于管理，又集中排放污水。

(2)車間內(nèi)的設(shè)備配置應(yīng)按工藝順序進(jìn)行，并應(yīng)降低礦石提升高度，同時應(yīng)實現(xiàn)或基本實現(xiàn)主礦漿自流，同一作業(yè)的多臺同型號、同規(guī)格的設(shè)備或機(jī)組，應(yīng)配置在廠房內(nèi)同一平臺。

(3)可根據(jù)需要適當(dāng)提高設(shè)備基礎(chǔ)，如在磁選廠、重選廠設(shè)計時根據(jù)需要適當(dāng)提高磁選機(jī)、搖床等設(shè)備基礎(chǔ)高度，便于實現(xiàn)礦漿自流，及便于磁選精礦的膠帶輸送。

(4)砂泵池盡量使用地下式，與立式砂泵配置使用可以降低廠房總高度。

三 廠房布置

廠房布置應(yīng)結(jié)合工程特點、使用要求，注重節(jié)約用地、節(jié)能、節(jié)約水源，既要滿足以適應(yīng)建設(shè)發(fā)展的需要，應(yīng)滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸、防震、防洪、防火、安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和職工生活設(shè)施的需要。

廠房布置應(yīng)服從工藝流程和設(shè)備配置需要，它同時又是實現(xiàn)工藝流程和設(shè)備配置的保證。平地建設(shè)選礦廠要貫徹節(jié)約用地的原則，廠房布置在滿足工藝條件和消防、安全的前提下，既要盡量布置緊密，降低廠房高度，減少空間，降低基建投資，又要考慮廠房的職業(yè)衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和職工生活設(shè)施的需要，操作管理要方便。

(1)選礦廠的主要生產(chǎn)廠房如破碎間、磨礦間、產(chǎn)品間以及廠部辦公室等，宜布置在出入廠區(qū)主干道的兩側(cè)，方便原材料、產(chǎn)品及大型設(shè)備的運(yùn)輸。

(2)平地建廠，設(shè)備一般采用單層、多層混合式布置，大型破碎設(shè)備應(yīng)布置在地面，而篩分機(jī)可配置在上層。磨礦、螺旋分級等設(shè)備所在跨間由于所選用設(shè)備大而重，且層高差較大，一般為單層，適應(yīng)大而重的設(shè)備，便于安裝吊車;設(shè)備重量輕，振動小的設(shè)備一般采用多層混合式布置，便于局部礦漿自流，如磁選機(jī)、搖床、過濾機(jī)等。

(3)破碎篩分廠房的布置，一般把破碎機(jī)布置在地面，而篩分機(jī)可與膠帶運(yùn)輸機(jī)或斗式提升機(jī)配合布置在上層。粗碎設(shè)備布置在方便車輛運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)出的地方，布置時一定要注意通風(fēng)除塵，環(huán)境要符合環(huán)保要求，也要便于操作和管理。

(4)主廠房的布置，要根據(jù)工藝流程、物料流動特點來進(jìn)行布置，如工藝流程簡單，廠房可合并，如磨礦分級跨和磁選過濾跨合并。若工藝流程復(fù)雜，可采用多層布置，如磨礦設(shè)備布置在底層，細(xì)篩及選別設(shè)備布置在上層，或單層與多層混合布置，磨礦分級設(shè)備布置在單層，選別設(shè)備布置在多層間。磨礦分級間和選別、過濾間盡量相鄰布置，可以縮短砂漿泵的揚(yáng)送距離，減少能耗及生產(chǎn)管理成本。在滿足消防安全方面設(shè)計規(guī)范的前提下，廠房平面布置采用箱式布置有利于減少物料輸送距離及設(shè)備的集中管理。

(5)泵站一般集中建在底層，節(jié)省空間，節(jié)省土建工程投資，也便于地坪排污水。

(6)總變電站位置應(yīng)方便輸送電管線進(jìn)出，盡量靠近負(fù)荷中心或主要用電大戶。

(7)特殊作業(yè)要求高水壓的地方可以考慮局部加壓方式解決。無需提升高位水池高度滿足局部高水壓要求。

四 結(jié)語

相對于山坡地形建設(shè)選礦廠來說，設(shè)計平地式選礦廠沒有坡地形成的自然高差，需在設(shè)計中通過增加設(shè)備提升物料來形成高差，因此平地式選礦廠對其設(shè)備選擇及其配置以及廠房的布置要求要較高些，為了節(jié)約用地廠房設(shè)計有時相對也高些，對土建設(shè)計要求也相對高些，因此要求通過設(shè)計人員精心設(shè)計，從工藝流程、設(shè)備選擇、設(shè)備配置以及廠房平面布置等方面多方案綜合比較優(yōu)選方案進(jìn)行設(shè)計，努力爭取做到各種條件的最優(yōu)設(shè)計。實現(xiàn)從設(shè)計、投資建設(shè)、生產(chǎn)管理各個環(huán)節(jié)利益的最大化。

［1］《選礦設(shè)計手冊》編委會，《選礦設(shè)計手冊》，冶金工業(yè)出版社，1988年。

［2］《有色金屬工程設(shè)計項目經(jīng)理手冊》編委會，《有色金屬工程設(shè)計項目經(jīng)理手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，2002.10。

［3］朱三東，淺談石英砂選礦廠總圖設(shè)計的幾點體會，《中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊》，2008年第2期。

［4］楊稼文主編，《選礦工程師手冊》(上、中、下)，冶金工業(yè)出版社，2009年。

［5］劉春毛.談?wù)勗谶x礦廠設(shè)計和建設(shè)中不可忽略的幾個問題［J］.選礦工藝與技術(shù)，2010(3):138-140。