淺談有色金屬選礦廠設計規范的發展

趙巖森，黃 丹

（1.中國瑞林工程技術有限公司，江西 南昌 330031；2.江西建設職業技術學院，江西 南昌 330031）

從2013年1月1日起，國家標準GB50782-2012《有色金屬選礦廠工藝設計規范》（以下簡稱《有色設計規范》）[1]開始實施，正式取代了《有色金屬選礦廠工藝設計規范（YSJ 014-92）》（以下簡稱《92版有色設計規范》）[2]的行業設計規范。這個新的國家標準是選礦廠設計人員從事設計工作的法律依據，是20多年來有色金屬選礦廠設計經驗的總結，適用于新建、改建和擴建的有色金屬選礦廠工程的工藝設計。

1 條文增加

《有色設計規范》共有296條，包括260條條文，36條術語，與《92版有色設計規范》相比，多了73條條文（不包括36條術語）。新規范增加了黃金氰化工藝/設備選擇和廠房布置等28條條文，其中包括3條強制性的條文；新規范增加了回收伴生磁性礦物和干式強磁的磁選流程和設備選擇條文14條；將目前設計行業有效的、先進的選礦工藝，合理的布置型式，檢測和自動化控制，通過條文給予肯定，共計31條。對在設計中涉及的尚未取得統一認識的一些問題及尚有爭議的內容暫未列入條文，擬待條件成熟時，再修改補充。在條文的說明中，對很多具體的內容和執行條文的有關事項作了充分的說明和解釋，雖然條文說明不具備規范條文的法律效力，但作為設計者，仍應對條文的說明予以充分的理解和把握，以便能更好地執行條文的規定，并有所創新和發展。

2 條文更新

（1）選礦試驗和試樣采取.該章節基本上沿用了《92版有色設計規范》的條文，增加了自磨/半自磨、高壓輥磨工藝及設備選型試驗和尾礦毒性浸出試驗內容。1992年以前國內不能進行自磨/半自磨和高壓輥磨試驗，隨著新技術和試驗設備的發展，現在國內亦可以完成相關試驗研究工作，這些研究得到的礦石碎磨性能參數對確定碎磨工藝和設備選型至關重要。關于選礦試驗規模和深度以及試樣代表性采取，在選礦界長期存在著不同的看法和爭議，有待國內外選礦廠設計實踐經驗進一步積累以及高新技術的應用。不成功的選礦廠設計，其根源也往往出在這點，導致這些選礦廠投產后不能達產達標，以至于需要進行所謂“攻關”和改造完善。選礦設計工作者應該吸取這方面的經驗和教訓，對選礦試驗資料必須給予足夠的重視，不可掉以輕心。

（2）工藝流程.首先確定了碎磨流程在選礦工藝設計中的重要地位，碎磨作業投資比重大，生產成本高，占全廠能耗的50%～70%，在碎磨流程選擇時，應貫徹清潔、節能、減排的原則，經多方案綜合比較，擇優確定，而不再是92版中堅持貫徹的“多碎少磨”原則。新工藝和新設備的應用完全改變了常規破碎和磨礦的單一格局。常規碎磨流程的最終破碎粒度也由15mm減少至12mm（P80≤9mm），并規定了采用高壓輥磨的最終產品粒度。在磨礦分級回路，根據磨礦產品粒度要求，具體規范了宜采用一段或兩段磨礦流程的條件。對含泥、含水或粘土的礦石不再強調洗礦作業，宜采用自磨或半自磨流程。規定了宜在磨礦分級回路中增加高效重選作業，回收粗粒級的金、銀礦物。

（3）選別工藝流程.針對處理不同的原礦石分別就采用浮選、重選、磁選、氰化，做出了具體的規定。結合條文說明，在貫徹執行時，比《92版有色設計規范》更詳盡，特別是對含多種成分的礦石，如何采用多種選礦手段，盡可能地回收有用礦物，對礦物資源的綜合回收利用，做出了具體的規定，甚至可以采用冶金的手段，組成聯合的選冶工藝流程來回收。增加了《92版有色設計規范》所沒有的“磁選”和“氰化”小節，這是近二十年設計和生產實踐的良好總結。磁選并非鐵選礦廠的專屬作業，硫化礦石中的共伴生磁性礦物（磁鐵礦、磁黃鐵礦）回收，海濱砂礦及鎢、錫精礦的分離，都離不開磁選作業（包括干式磁選）。在“氰化”條文中，具體規定了采用各類氰化工藝的條件，增加了“在選金工藝中嚴禁采用混汞法”這一強制性的規定。對選別作業礦量波動系數規定有較大調整。新的系數是根據選礦廠多年來的生產實踐經驗確定，通常為1.1～1.2。

再磨精礦選別作業中，由于原礦品位波動較大，波動系數可以提升至1.3～1.4，而《92版有色設計規范》的波動系數可達到1.5，對重選作業甚至可高達1.5～2.0。由于供電穩定和生產操作管理水平的提高，隨著選礦設備、材料性能和自動化控制水平的不斷提高，主要工藝設備的作業率較《92版有色設計規范》有所提高，可以接近或達到92%的世界先進水平。在各作業設備選擇時，強調了高效、節能、低耗的原則，在生產實踐中成熟的、先進的大型設備在條文中有應用的規定，特別對浸渣（尾礦）干堆和實行尾礦膏體堆存的條件和設備有明確的規定。

20世紀90年代后期和21世紀初，澳大利亞澳華公司在中國投資建設的采用露天配置的煎茶嶺金礦和錦豐金礦等大型金礦選礦廠相繼投入使用，隨后，中國在南方幾個省所建設的選礦廠也成功地采用了露天配置。在新版條文中對露天配置也有了新規定，可按條文的三種露天配置形式考慮。

根據“選礦安全規程”（GB18152）的要求，產生有害氣體的廠房應設置通風設施；產出劇毒、強腐蝕性氣體作業處，必須設置強化通風換氣裝置。以上為強制性條文規定。在生產安全和人身健康方面，采用強制性條文規定是幾十年設計經驗的總結和生產實踐中血的教訓的體現，在設計中是不可忽視的，必須得到貫徹執行。

（4）輔助安全設施。條文也做了相應的調整，如板式給料機給料口寬度應為最大粒度2倍～2.5倍，圓盤給料機的倉口直徑應為圓盤直徑的3/5。高強度大功率帶式輸送機應用液力偶合器，或采用變頻調速的啟動裝置等。另外，渣漿泵的波動系數可擴大至3.5，對絕大多數的中礦和精礦甚至可擴大至4.5。增加了“磨礦介質儲存和添加”章節，并強調機械添加的必要性。對大型磨機要配更換襯板的機械手、相應的搬運叉車、起重機以及工作場地等。

3 結語

《有色設計規范》的頒布實施有利于統一有色金屬選礦廠工藝設計技術要求，提高設計質量及創新水平，推動技術進步。從事選礦廠設計的人員，尤其是工藝設計人員應遵照執行?？v觀世界各國，尚未發現有其他國家單獨為選礦廠工藝設計頒布如此詳盡的“規范”。在國外，一般是通用專業（如給排水、土建、電力、消防和環保等）才會制定詳盡的國家標準。在西方國家，選礦廠設計遵循的是各具體項目的“設計準則”。“設計準則”內容一般包括選礦廠規模、工作制度、作業率、工藝流程、設計指標、主要設備參數和工藝參數等。“設計準則”編制的內容大部分為試驗數據，另外一部分是業主的要求和設計咨詢單位的經驗數據，每個數據都說明來源，非常詳盡。選礦廠設計既是選礦新工藝、新技術、新設備和新材料推廣應用的橋梁和一些已被生產檢驗的創新產品的反映，又是多學科集體智慧的結晶，需要多專業集體配合完成。選礦工藝設計是選礦廠設計的重中之重，這就要求選礦工藝設計人員不斷地了解選礦相關專業的新技術，不斷吸收優秀的設計理念，結合具體的項目實際情況來完成一個優秀的選礦廠設計。