白云鄂博西矿1000万t/a选矿厂设计及生产调试

宿丽娟（中冶京诚（秦皇岛）工程技术有限公司，河北 秦皇岛 066004）

白云鄂博西矿1000万t/a选矿厂设计及生产调试

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

宿丽娟（中冶京诚（秦皇岛）工程技术有限公司，河北 秦皇岛 066004）

从矿石性质、选矿试验、设计流程、设计特点等方面，全面介绍了选矿厂的设计，总结了选矿厂工程设计及生产调试经验。

设计特点；生产调试；生产情况

1 前言

包钢（集团）公司白云鄂博矿区自1950年起，先后由华北地质局241队、原包钢541队、中苏科学院合作地质队、中国科学院地质研究所及贵阳地化所、地质部105队、内蒙古自治区地质局第一区域地质测量队、包钢勘探队等单位投入了大量的地质勘探和地质研究工作。1978～1980年白云地区冶金地质会战指挥部组织内蒙、燕郊、陕西、天津地调所等12个单位，对西矿的中区（16～48勘探线）进行了勘探，西区（2～16勘探线）进行了详查，东区（48～96勘探线）进行了普查。全区（2～96勘探线）提交并批准的铁矿石储量为：表内矿B+C+D级储量8 0796.65万t，矿石平均品位TFe 33.27%。表外矿储量10 356.69万t，平均品位TFe 24.96%。设计露天采矿场内矿石储量44 335万t，其中氧化矿7 209万t，平均品位TFe 32.60%；混合矿37 126万t，平均品位TFe 32.82%。

西矿矿山于2004年开始建设，完成了部分基建剥离。2008年开始进行开采设计，2010年设计进行开采施工。2008年4月新建1 500万t/a采矿工程，其中500万t/a氧化矿粗碎后供达茂旗小选厂；在白云鄂博西矿新建处理混合原生矿1 000万t/a的选矿厂。目前，白云鄂博西矿1 000万t/a选矿厂工程已于2010年1月建成投产。本文就工程设计、生产调试过程进行总结，以期对今后工程设计有借鉴作用。

2 矿石性质

包钢（集团）公司白云鄂博铁矿西矿是一个大型铌、稀土、铁矿床。该矿分为东、西两个矿体。铁矿石分为白云石型磁铁矿、云母闪石型磁铁矿、白云石型氧化矿和云母闪石型氧化矿四种。铁矿石以原生磁铁矿居多，其次是菱铁矿，假象赤铁矿和褐铁矿含量很低。稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石。

按选矿生产工艺要求，将矿石类型分为混合原生矿和氧化矿两类。西矿选矿厂处理的矿为混合原生矿。矿石的矿物组成种类繁多，但大多含量甚微，可供选矿回收的有用矿物以铁矿物为主，其中又以磁铁矿居多，其次是假象赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿，金属硫化物主要为黄铁矿；主要脉石矿物的种类差异较大，白云石型矿石中以白云石为主，而闪石型矿石中则以金云母和钠闪石居多。化学多元素分析结果见表1。混合原生矿铁物相分析见表2。

表1 原矿多元素分析结果 %

表2 原矿铁物相分析结果 %

3 选矿厂设计流程

选矿厂有破碎系统和磨选系统。粗碎系统年处理矿石1500万t，其中500万t氧化矿，1 000万t混合原生矿。氧化矿送到小选厂，新建的西矿选矿厂处理混合原生矿。

试验和验证试验均推荐阶段磨矿—弱磁—中磁—反浮选脱硫选矿流程，磨矿细度控制在-0.074mm占96%左右。选矿厂的最终尾矿和精矿均通过PSI管道输送系统，分别输送到包钢大选厂和尾矿库。

设计采用工艺流程：破碎系统采用三段一闭路干选流程，中碎后进行大块干选。破碎流程见图1。磨选系统采用阶段磨矿、阶段选别、反流脱硫工艺流程，最终磨矿细度为-0.074mm占98%(-325目占70%)。磨选系统流程见图2。设计主要技术指标见表3。

图1 破碎流程图

4 设计特点

白云西矿选矿厂设计中工艺流程、设备选择、设施配置方面均有其特点。

（1）西矿选矿厂工艺流程特点。①中碎后设置了大块干选作业，可实现尽早甩掉废石，提高破碎系统效率，节能降耗。②磨选流程中采用了弱磁后加中磁作业，增强生产系统对不同性质矿石的适应性，保证磁性矿物的回收率。③采用三段阶段磨矿、五段弱磁选、一段中磁选、一粗两精反浮选降硫的选别流程对磁铁矿有一定的适应性。④磨矿作业采用三段阶段磨矿，最终磨矿细度为-0.074mm占98%，相当于-325目占70%，满足管道输送要求。精矿矿浆输送与尾矿输送均采用国外先进的管道输送工艺，该工艺占地面积小、保护环境、节省投资。

（2）设备选型特点。设备选型注重新设备、新技术的应用，关键设备都选用了国外和国内最先进的系列产品。选矿厂产品采用国外先进的PSI管道输送。操作管理上应用了目前最新的自动化控制技术。

设备选型不仅考虑了功能适应性，还考虑经济性、先进性、可靠性。①破碎系统主要设备均采用了进口产品，粗破碎机采用一台美卓的Superior MK-II54－75旋回破碎机。②中碎机、振动筛和细碎机均采用山特维克设备，中碎采用2台CH880MC圆锥破碎机，筛分采用8台LF2460直线振动筛，细碎采用3台CH880EFX圆锥破碎机。破碎设备生产能力大，均配带过载和过铁保护、间隙调节、润滑冷却系统,技术先进，自动化程度高，预置标准的通讯模块，便于选矿自动化系统控制集成。筛分设备选用了山特维克直线振动筛，具有结构简单，使用寿命长，维修方便、噪音小、筛分效率高等特点。③磨矿设备采用了Φ5.03m×6.4m的溢流型球磨机，该设备自身配备的检测、控制、保护、润滑系统先进，采用PLC集中控制，通过触摸屏监控和操作设备，运行可靠，达到了目前国内同型号磨机的先进水准。④最终分级设备采用了德瑞克细筛与球磨机配置，保证最终精矿产品质量。

图2 磨选系统流程图

表3 设计主要技术指标 %

在破碎系统设备选型上，还进行了节能高效设备——高压辊磨方案的设计，但由于高压辊磨设备供货周期长，不能满足包钢公司紧迫性的要求，最终采用了常规的破碎工艺方案。

（3）设施配置特点。①粗碎作业与中碎之间设置了混矿堆，混矿堆储矿量达7万t，混矿堆采用横铺竖切的给、排矿方式，可使不同矿种类充分混合，保证生产指标的稳定。②各作业之间均设置了缓冲矿仓，能有效地调节前后系统的生产，使系统更灵活可靠。③主厂房矿浆管道自流的方式进行配置。

（4）选矿自动化系统特点。①实现了工艺流程顺序和工艺流程过程控制。②采用自动化远程集中控制、调节，减少了操作岗位，减轻了劳动强度，改善了工作环境。③实现了浮选液位、旋流器分级、球磨机供矿量、系统水量等主要生产环节的自动调控。④采用无扰切换，可以方便的进行就地或远程控制，操作可靠，保证了工艺指标的稳定。⑤矿量、水量、电量等技术指标实现在线自动采集分析，自动生成报表，提高了生产管理水平和决策效率。⑥磨选主厂房、破碎系统及给排水系统设备均采用集中和就地两种控制方式，集中控制由集中控制室PLC可编程序控制器进行监控，机旁设就地操作箱。

5 生产调试中的问题

新建选矿厂经历了单机调试、无负荷联动及负荷联动三个试车阶段。在试车过程中流程比较顺利地一次打通，没有出现大的问题；但在生产调试过程中发现了一些设计中的细节问题。

（1）储矿堆卸料堆顶，跨与跨之间的梁太宽，使物料不能自然卸到矿堆，造成物料堆积，卸料小车不能正常通行。用400mm高的槽钢加高堆顶卸料口，并且截短卸料小车的卸矿漏斗。

（2）矿仓下卸料漏斗卸料量过大，与后面设备不匹配，造成物料由皮带机散落到地上。将矿仓口下卸料漏斗的卸料口宽度方向改小，高度方向增加可调整式的插板。通过调整插板高度来调节卸料量的大小，使卸料量达到与后面的设备能力相匹配。

（3）磨机润滑系统管路在试车调试过程中发生了油管与管件接头部位发生了漏油和开裂。将管路与管件的法兰连接弯头均改为了焊接弯头。

（4）五路重叠德瑞克细筛的平台在试车过程中发生振动。检查发现与细筛连接的筛上和筛下矿浆排矿管均为刚性连接，造成了平台也随振动筛一起振动；钢管改为胶管软性连接解决了平台振动问题。

（5）皮带机在试运转过程中，发生跑偏、打滑等现象。调整皮带机的拉紧装置，调整调心托辊，并调整皮带机卸料漏斗卸料的方向，使皮带机正常运转。

6 生产情况

白云鄂博西矿选矿厂于2009年12月建成，并进行正式投料试车生产，选矿厂负荷投料连续运行7天，流程畅通，设备运行平稳，选矿厂带负荷联动运行生产成功。经过3个月的生产试运行，选矿厂生产能力已达到设计能力。试运转指标见表4。

表4 试运转指标

铁精矿矿浆通过精矿管道输送系统在2010年1月达到包钢的大选厂，试车成功。破碎系统生产运转正常，皮带机的系统运输能力经实际标定，均超过了设计能力；粗碎设备设定排矿口175mm、中碎设备设定排矿口32mm、细碎设备设定排矿口13mm时，破碎产品粒度达到12～0mm占95%～98%；中碎设备1台运转，1台备用；细碎2台运转1台备用，筛分设备全运转。磨选系统运行平稳，每个系列处理量达到了300～350t/h，原矿品位17%～25%，铁精矿全铁品位66%～67%，全铁回收率66%～66.4%，磁性铁回收率±95%，产品细度-0.074mm占99%～100%，-325目占75%～80%，达到了矿浆管道输送对细度要求最低-325目占70%的标准。2010年6月生产27万t精矿干粉，7月生产25万t精矿干粉。

7 结语

总结白云鄂博西矿1 000万t/a选矿厂设计经验，得到以下几点启示。

（1）选矿厂设计要合理确定流程。流程设计中要遵循能抛早抛，能收早收的原则，提高系统效率，节能降耗。

（2）确定合适的设备。设备选型在使用效果及经济上要进行充分论证，采用国内外先进、应用成熟、可靠的设备，保证设计目标的质量。

（3）重视细节。选矿厂设计不但要注重大的方案，主要设备的配备、配置等，更要重视细节,设计中的一个细节可以决定一个设计项目的成败。

[1]长沙矿冶研究院.白云鄂博西矿混合矿选矿试验报告[R]，2007.

[2]包钢集团矿山研究院（有限责任公司）.白云鄂博西矿选矿工艺验证试验报告[R]，2007.

TD928

B

2010-05-24

2010-12-31

宿丽娟（1965-），女，河北晋州人，高级工程师，从事选矿工程设计工作。

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