在平地建設選礦廠的一些體會

莫仁儒

(廣西工業建筑設計研究院，廣西 南寧 530031)

選礦廠設計，按地形條件一般可分為山坡式與平地式。利用山坡地形建設選礦廠，具有少占用良田，容易實現礦漿的自流布置，節約設備、能源等優點，設計的選礦廠也容易進行設備配置，且具有投資少，生產成本低等優點。平地建設選礦廠，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備，相應設施也跟著增多，從而提高了選礦廠的投資和生產成本。設計平地式選礦廠，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，如何使設計的選礦廠流程通暢，生產成本低，達到較理想的指標，且節約用地，投資少。現根據筆者在平地建設選礦廠設計中的體會，談談個人的認識，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指標和經濟效益的根本保證，平地建設選礦廠，如何根據(礦石性質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。可靠、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力求簡單，以利于生產操作和管理。

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

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

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

1.需要利用高差不大的設備機組之間應當考慮組成局部自流配置，這樣可以減少礦漿泵揚送礦漿的次數。

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

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

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，又可以減少設備使用。

二 設備的選擇與配置

1.設備的選擇

設備的選擇是實現工藝流程的關鍵，也是企業獲得較好技術指標及經濟效益的關鍵，對主要設備的選擇要與礦石性質、工藝要求、選礦廠規模相適應，通過多方案比較，選擇最優方案。設備的選擇在滿足工藝條件的前提下，應注意:

(1)選擇的產品應符合先進、成熟、大型、高效節能、低耗及備品備件來源可靠的要求。選擇已有選礦生產廠家應用的類似的生產設備。

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

(3)所選設備安全可靠，操作方便，維修工作量小。

(4)干式物料運輸提升宜考慮采用占地小，形成高差比較大，容易配置的設備，如斗式提升機，斗式提升機具有輸送的物料量較大，提升的高度較高，且機器運行起來較為平穩，設備使用壽命相對比較長等優點，斗式提升機在選礦廠設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備，選擇時應有適當余量，且選擇設備要高效耐磨。

2.設備配置

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

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

(2)車間內的設備配置應按工藝順序進行，并應降低礦石提升高度，同時應實現或基本實現主礦漿自流，同一作業的多臺同型號、同規格的設備或機組，應配置在廠房內同一平臺。

(3)可根據需要適當提高設備基礎，如在磁選廠、重選廠設計時根據需要適當提高磁選機、搖床等設備基礎高度，便于實現礦漿自流，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

廠房布置應結合工程特點、使用要求，注重節約用地、節能、節約水源，既要滿足以適應建設發展的需要，應滿足生產、運輸、防震、防洪、防火、安全、衛生、環境保護和職工生活設施的需要。

廠房布置應服從工藝流程和設備配置需要，它同時又是實現工藝流程和設備配置的保證。平地建設選礦廠要貫徹節約用地的原則，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衛生、環境保護和職工生活設施的需要，操作管理要方便。

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

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

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

(4)主廠房的布置，要根據工藝流程、物料流動特點來進行布置，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。若工藝流程復雜，可采用多層布置，如磨礦設備布置在底層，細篩及選別設備布置在上層，或單層與多層混合布置，磨礦分級設備布置在單層，選別設備布置在多層間。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送距離，減少能耗及生產管理成本。在滿足消防安全方面設計規范的前提下，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備的集中管理。

(5)泵站一般集中建在底層，節省空間，節省土建工程投資，也便于地坪排污水。

(6)總變電站位置應方便輸送電管線進出，盡量靠近負荷中心或主要用電大戶。

(7)特殊作業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 結語

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

［1］《選礦設計手冊》編委會，《選礦設計手冊》，冶金工業出版社，1988年。

［2］《有色金屬工程設計項目經理手冊》編委會，《有色金屬工程設計項目經理手冊》，化學工業出版社，2002.10。

［3］朱三東，淺談石英砂選礦廠總圖設計的幾點體會，《中國非金屬礦工業導刊》，2008年第2期。

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

［5］劉春毛.談談在選礦廠設計和建設中不可忽略的幾個問題［J］.選礦工藝與技術，2010(3):138-140。