阿尔博安庆白水泥项目矿山设计浅谈

肖全贵，李运潮，石鹏雄，朴志友

阿尔博安庆白水泥项目矿山设计浅谈

Mine Design on Aalborg Anqing White Cement Project

肖全贵，李运潮，石鹏雄，朴志友

阿尔博安庆白水泥有限公司是注册于丹麦的阿尔博波特兰集团的全资子公司，该集团现为意大利水泥集团CeneutirS.P.A所有，在全球白水泥市场居于领先地位。公司位于安徽省安庆市，是国内最大的白水泥生产商之一，现拥有两条总能力为年产10万吨的白水泥生产线。阿尔博安庆40万吨/年熟料白水泥生产线建设工程由阿尔博安庆白水泥有限公司投资建设，是全球单线生产规模最大的新型干法白水泥生产线项目之一。该项目座落在安徽省安庆市，距离阿尔博安庆白水泥公司老厂区约24km，距离安庆市区27km，交通运输便利。2008年4月，阿尔博安庆白水泥有限公司与天津水泥工业设计研究院有限公司（以下简称天津公司）正式签订EPC合同，由天津公司作为总承包商具体进行工程实施，2011年8月获得业主颁发的最终验收证书。

阿尔博安庆白水泥有限公司40万吨/年熟料白水泥生产线建设工程由厂外和厂内两部分组成。其中天津公司矿山专业承担了厂外部分的设计工作，包括石灰石一破车间、矿山1号输送胶带机、矿山水洗车间、石灰石二破车间和矿山2号输送胶带机的工艺设计以及石灰石破碎、筛分、水洗、输送部分的总平面设计。该部分的工艺设计是根据工厂与矿山的相对位置关系、石灰石原料的现状及与业主签订的总包合同中的业主要求进行的。

工厂的石灰石原料来源于距工厂约500～600m的白鹿山石灰石矿，一破车间的卸料口标高高出厂区75m。白鹿山石灰石矿山储量较小，全矿石灰石储量约为1460万吨，仅能满足工厂21年的生产需要，但石灰石品位较高。矿床岩溶发育，上部覆盖土和裂隙土含量较大，而且土壤的塑性指数较高，达到了17.4～26.2。工厂的石灰石日需要量约为1800t。工厂场地位于半山坡上，且征地面积比较狭小。本次矿山设计的出发点是：工程布置要尽可能地利用已征地范围，在满足生产白水泥原料清洁度的前提下，尽可能地提高石灰石原料的利用率，减小对周边环境的污染。

按照EPC合同，矿石采用两段破碎，初破采用颚式破碎机，二破采用锤式破碎机，并规定5mm以下的石灰石碎屑不再利用。

石灰石初破设备选用PE-1200×1500颚式破碎机，入料粒度小于800mm，出料粒度180mm，生产能力为300t/h。选用颚式破碎机主要是考虑其比较适用于含土量较大的石灰石原料，且破碎比较小，破碎后的粉料比较少，避免在后续筛分工序中损失较多的原料。

矿石的水洗采用了机械强制清洗方式，石灰石水洗设备选用一台ϕ 2.4m×10m的筒式洗矿机，生产能力230～300t/h，采用变频电机驱动。为提高矿石在洗矿机内的停留时间，并兼顾设备产能，设定设备安装角度为-7°，转速为 9～13r/min，并在筒筛的内壁安装松散矿石用的纵向耙筋和环行堰，以增强设备的机械洗涤效果。

洗涤后的石灰石＞20mm的作为筛余物直接进入石灰石二破车间进行二次破碎；＜20mm的作为筛下物进行筛分。筛分机选用2.4m×6m的直线振动筛，其特点是：具有较高的筛分效率；筛面可水平安装，降低了筛机的安装高度；其运动机理非常适合物料的脱水、脱泥和脱介。振动筛的生产能力为150t/h。＜5mm的石灰石碎屑随水流排出至沉淀池中，＞5mm的石灰石进入石灰石二破车间进行破碎。

石灰石二破车间设有容量33t的钢制料仓，下设一台B1500mm×4000mm板喂机向一台锤式破碎机内喂料。锤式破碎机入料粒度为200mm，出料粒度为30mm，生产能力为300t/h。二次破碎后的石灰石经胶带输送机运至厂区石灰石均化堆场。

石灰石水洗车间排出的污水经排水系统流入沉淀池。共设有三组沉淀池，每组由两个独立的沉淀池组成。每组沉淀池大小为65.9m×11.4m，深度为5m。污水经多级沉淀后变清，经循环水泵重新打入水洗车间进行循环利用。每隔一段时间，沉淀池内的淤泥被清除。矿石加工流程见图1。

项目设计的主要特点有：边环境造成污染。

该项目矿石的水洗工艺既满足了总的产能要求，又达到了烧制白水泥所需原料的清洁度要求。最终烧制出的白水泥熟料的白度达到了93%以上，最高达到97%。

回顾阿尔博白水泥矿石加工工艺设计，既有成功，也有需进一步优化的地方，笔者提出个人认识和想法，愿与同仁商榷。

首先，是否一定采用两段破碎值得考虑。白鹿山石灰石矿山的含矿地层主要是石炭纪黄龙组，其物理性质比较适合采用锤式破碎机，锤式破碎机的破碎比较大，可一次性满足石灰石粒度要求。如果改两段破碎为一段破碎，可以进一步简化流程。就阿尔博项目来讲，若采用一段破碎，破碎车间可布置在矿山上，水洗车间布置在现有位置，既可减少车间的占地面积，又可缩短水洗车间与沉淀池之间的距离，减少排水过程中泥沙沉淀的几率。对于锤式破碎机产生粉料较多的缺点，可以通过提高筒式洗矿机后部细筛的生产能力，加大粉料的回收粒度进行弥补。

其次，对本项目而言，采用筒式洗矿机是正确的，主要是针对矿石需要量大，且含泥量大，土壤塑性指数高的特殊情况。但筒式洗矿机也有一定缺点，例如耗水量较大，设备比较笨重等。根据现有的生产资料，筒式洗矿机每吨石灰石的耗水量在1.5～2t，虽然水资源得到了循环利用，但沉淀池等设施占用的土地面积比较大，如本项目应业主要求共设置了三组沉淀池，加上考虑检修通道等要求，沉淀池占地面积约为8亩。石灰石原料矿山总图见图2。

国内现有大部分白水泥生产厂家的生产规模较小，原料需要量比较

（1）工艺设备选型在合同规定的范围内既满足了生产白水泥所需原料的特殊要求，又避免了在破碎、运输过程中过多地损耗相对缺少的石灰石原料。

（2）总图布置合理。尽可能地利用了山坡地形进行工程布置，场地布置高低有序，既减少了工程用地，又充分利用了重力原理进行污水的排放。

（3）较好地解决了白水泥石灰石原料水洗和资源循环利用的难题。以往在国内生产白水泥的企业中，对于石灰石原料处理采用的手段比较原始，基本上是进行水浇的方式，处理效果不好，而且浪费水资源，污染环境。本次设计采用的筒式洗矿机不仅较好地解决了石灰石工业化水洗的难题，提高了白水泥原料的洁净程度，保证了最终生产的白水泥成品的质量，而且最大限度地进行了水资源的再利用，节约了资源，避免对周少，主要利用石材加工后的余料或在采石场对原料预先进行挑选，原料粒度比较均匀，含泥量比较低，易于清洗。如果这样，建议在板喂机和破碎机之间增加一台波动筛分给料机，直接喷水进行清洗，波动筛分给料机下部设胶带机及排水通道，给料机的筛下物的粒度可通过调整给料机滚轴间距进行调整，也不失为一种简单有效的方式。

另外，本项目沉淀池的设计是完全遵照业主意见进行的，但其采用的自然沉淀方式存在着沉淀缓慢、效率低、占地面积大等缺点，应予以改进。今后应考虑在沉淀池中加混凝剂等方式加快污水的沉淀，减少沉淀池的占地面积。

TQ172.771. 1

A

1001-6171（2012）01-0039-02

通讯地址：中国中材国际工程股份有限公司天津分公司矿山设计研究所，天津 300400；

2011-09-6；

吕 光