某公司尾砂分級(jí)車間的優(yōu)化及改造

盧中博

（山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實(shí)驗(yàn)室分公司，山東 萊州 261400）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和礦山開采行業(yè)的快速發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)ΦV山企業(yè)的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸及尾礦堆存、污染防治等環(huán)節(jié)的綠色環(huán)保提出了更高的要求，尤其對(duì)尾礦的管理、使用等方面[1，2]要求更加嚴(yán)格，監(jiān)管力度不斷加大。山東黃金集團(tuán)多年來(lái)致力于打造“山東黃金 生態(tài)礦業(yè)”企業(yè)形象，在生態(tài)環(huán)境治理和綠色礦山建設(shè)[3-5]方面一直走在全國(guó)前列，該公司作為集團(tuán)的一份子，始終按照集團(tuán)發(fā)展要求，緊跟集團(tuán)步伐，加快推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，堅(jiān)定走好綠色環(huán)保發(fā)展之路。

1 尾礦充填系統(tǒng)描述

該公司現(xiàn)有兩個(gè)生產(chǎn)礦區(qū)，分別為紅布礦區(qū)和馬塘礦區(qū)，其中紅布礦區(qū)建有較為完善的充填系統(tǒng)，選廠浮選尾礦經(jīng)渣漿泵打到紅布礦區(qū)充填塔，經(jīng)充填塔頂?shù)男髌鞣旨?jí)后，沉砂用于井下充填，溢流自流到選廠6PN泵房打往排尾系統(tǒng)。馬塘礦區(qū)因土地征用、輸送距離等原因無(wú)法將選廠浮選尾礦經(jīng)管路輸送至馬塘礦區(qū)充填系統(tǒng)。為了保證馬塘礦區(qū)井下充填工作，公司建有尾砂分級(jí)車間，浮選尾礦經(jīng)渣漿泵打到尾砂分級(jí)車間旋流器，分級(jí)后的沉砂用鏟運(yùn)機(jī)鏟至露天場(chǎng)地堆存10天左右后用礦車運(yùn)輸?shù)今R塘礦區(qū)用于井下充填。示意圖如圖1所示。

圖1 尾礦充填系統(tǒng)示意圖

2 原尾砂分級(jí)車間存在問(wèn)題

（1）影響環(huán)境的清潔衛(wèi)生。當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)雨雪天氣時(shí)，會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)沙、尾砂外流等問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境造成較大影響。車間雖然在尾砂上覆蓋防塵網(wǎng)，但仍不能從根本上得到治理，距離綠色礦山建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求還有較大差距，是該公司綠色礦山建設(shè)進(jìn)程中的巨大障礙。

（2）影響充填進(jìn)度。為了保證馬塘礦區(qū)井下充填工作，需提前儲(chǔ)備充足大量尾砂。浮選尾礦經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)后，沉砂用鏟車鏟運(yùn)至廠房外堆存晾曬，當(dāng)水分低于10%后再用礦車運(yùn)輸至馬塘礦區(qū)，如果不鏟運(yùn)至廠房外，尾砂在廠房?jī)?nèi)堆存20天以上才能運(yùn)輸，嚴(yán)重影響馬塘礦區(qū)井下充填進(jìn)度，導(dǎo)致采充不平衡，影響生產(chǎn)任務(wù)，同時(shí)導(dǎo)致尾礦利用率的降低。

（3）增加生產(chǎn)運(yùn)行成本。為了縮短尾砂干燥時(shí)間，需將旋流器沉砂用鏟運(yùn)機(jī)鏟至廠房外堆存晾曬，增加生產(chǎn)成本1.5元/噸左右。

（4）生產(chǎn)組織困難。原旋砂廠池處理能力低，在選廠旋砂與紅布礦區(qū)充填之間倒換、沖洗管路頻繁，對(duì)生產(chǎn)組織產(chǎn)生較大影響，且增加一定的生產(chǎn)成本。

3 尾砂分級(jí)車間優(yōu)化改造

為了滿足綠色礦山發(fā)展要求，掃除綠色礦山建設(shè)中的障礙，加快推進(jìn)公司綠色礦山建設(shè)步伐，該公司重新設(shè)計(jì)建設(shè)了新的尾砂分級(jí)車間。新尾砂分級(jí)車間充分考慮了環(huán)境保護(hù)、生產(chǎn)組織、運(yùn)行成本等方面存在的各種問(wèn)題。

（1）根據(jù)尾砂需求量，結(jié)合分級(jí)機(jī)分級(jí)效率、沉砂產(chǎn)率、尾砂堆積角等參數(shù)，計(jì)算出旋砂池建造個(gè)數(shù)和每個(gè)旋沙池合理的長(zhǎng)、寬、高等數(shù)據(jù)。新建旋砂車間共有4個(gè)旋砂池，每個(gè)旋砂池長(zhǎng)35m，寬10m，高2.5m，可儲(chǔ)存3500立方約5600噸粗粒尾砂。原旋砂車間有2個(gè)旋沙池，每個(gè)旋砂池長(zhǎng)25m，寬6m，高2m，能夠儲(chǔ)存約 1000噸粗粒尾砂，新旋砂池比原旋沙池多存儲(chǔ)4600噸尾砂，能充分保障路充填尾砂用量。

（2）旋沙池下部墻體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部使用工字鋼搭建，采用陽(yáng)光板作頂棚固定在工字鋼上，光照可以透過(guò)陽(yáng)光板進(jìn)入旋沙池內(nèi)，并在墻體上留有小孔，便于尾砂中沉積的水能及時(shí)排出，從而縮短沉砂晾干時(shí)間。

（3）在每個(gè)旋沙池中間位置安裝一臺(tái)Ф250旋流器，浮選尾礦經(jīng)渣漿泵給入旋流器，尾砂經(jīng)旋流器分級(jí)后，旋流器沉砂作為充填用砂，旋流器溢流自流入回漿泵房后打入干排車間。

（4）旋砂池與旋砂池之間以及環(huán)繞旋沙池東、西、北三面留有水溝，且有一定的坡度，保證從旋沙池墻體小孔內(nèi)排出的水能自流進(jìn)入旋流器回漿泵池內(nèi)。新建尾砂分級(jí)車間全景圖和頂棚陽(yáng)光板結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 新建尾砂分級(jí)車間

4 優(yōu)點(diǎn)及效益

（1）保證充填進(jìn)度，提高尾砂利用率。新建的4個(gè)旋砂池可儲(chǔ)存3500立方約5600噸粗粒尾砂，與原來(lái)只能儲(chǔ)存1000立方粗粒尾砂相比，確保了馬塘礦區(qū)充填進(jìn)度，大大提高了尾砂存儲(chǔ)能力和尾砂利用率。

（2）縮短尾砂晾曬時(shí)間，生產(chǎn)組織更加有序。旋砂廠房頂棚采用陽(yáng)光板材料，四周采用混凝土結(jié)構(gòu)搭建，形成了封閉透光的廠房，陽(yáng)光可以透過(guò)陽(yáng)光板進(jìn)入，且在混凝土墻體上留有小孔，使尾砂中的水能夠及時(shí)排出，比以前晾干時(shí)間縮短近一半，尾砂有效解決了粗粒尾砂晾曬問(wèn)題。

（3）環(huán)境友好和諧，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。分級(jí)機(jī)沉砂在廠房?jī)?nèi)即可晾干，無(wú)需鏟運(yùn)至廠房外，不再受外部環(huán)境的影響。并對(duì)原尾砂堆存場(chǎng)地進(jìn)行了綠化，使廠區(qū)環(huán)境煥然一新。原尾砂堆存場(chǎng)地綠化前后對(duì)比如圖3所示。

圖3 原尾砂堆存場(chǎng)地綠化前后對(duì)比

（4）節(jié)約生產(chǎn)成本。改造前需將分級(jí)后的沉砂用鏟車鏟運(yùn)至廠房外，并堆存約5m的高度，鏟運(yùn)成本較高。改造后，分級(jí)機(jī)沉砂在廠房?jī)?nèi)即可晾干，無(wú)需鏟運(yùn)至廠房外，每年節(jié)約鏟運(yùn)機(jī)費(fèi)用50余萬(wàn)元，降本增效成果顯著。

5 結(jié)論

該公司選礦廠原尾砂分級(jí)系統(tǒng)不僅使生產(chǎn)組織困難、增加生產(chǎn)運(yùn)行成本和生產(chǎn)進(jìn)度，而且影響環(huán)境的清潔衛(wèi)生，為了彌補(bǔ)上述不足，通過(guò)對(duì)旋砂車間改造優(yōu)化，改造后一是保證充填進(jìn)度，提高尾砂利用率；二是實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好和諧和清潔生產(chǎn)；三是縮短尾砂晾曬時(shí)間，生產(chǎn)組織更加有序；四是每年節(jié)約生產(chǎn)成本50萬(wàn)元以上，降本增效成果顯著。同時(shí)，為該公司綠色礦山建設(shè)提供了基礎(chǔ)保障。