对云南某矿新增选矿能力技改方案的研究及探讨

王 春，朱艳芬

（玉溪矿业有限公司，云南玉溪 653100）

对云南某矿新增选矿能力技改方案的研究及探讨

王 春，朱艳芬

（玉溪矿业有限公司，云南玉溪 653100）

云南某矿为铜锌多金属露天开采矿山，存在采矿能力高于选矿能力从而制约企业安全生产和持续发展的问题。结合矿山规划围绕增加选矿产能开展了四选厂技改和三选厂技改两个方案的研究，得出了两个方案技术上均可行，三选厂技改方案在投资、建设周期方面优于四选厂技改方案的结论，为企业管理决策提供了科学的依据和技术支持。

采选能力；提高选矿产能；技术改造；方案研究

某矿为露天开采矿山，矿石属于铜铅锌多金属硫化矿，矿床主要由V1、V2两个矿体组成。V1矿为铜锌混合矿［1］，共（伴）生有Cu、Pb、Zn、Au、Ag、S等有益元素，含铜品位较高，平均约1%左右。V2矿为单铜矿［2］，矿石中主要有益组分为Cu，伴生有Au、Ag、S等有益元素，含铜品位相对较低，平均约0.5%左右。

矿山目前在用选厂两座，分别为三、四选厂。三选厂主要处理V1铜锌矿石，处理能力为2 000～2 300 t／d；四选厂主要处理V2单铜矿石，处理能力为2 000～2 200 t／d。

1 课题提出的背景

《露天开采境界优化及露天开采设计说明书》规划矿山生产规模为6 000 t／d。根据两种矿石的储量和矿山生产进度计划，规划的V1铜锌矿体出矿规模为2 000 t／d，V2单铜矿体出矿规模为4 000 t／d。采选能力相比，存在不匹配的问题，V2矿体选矿能力尚缺口1 500～2 000 t／d。采选能力不匹配给矿山生产经营带来了较大的矛盾和问题。

一是采出的V2矿体矿石积压严重导致企业经营困难。该矿在近年的采矿生产过程中因开采顺序的需要，采出大量的V2矿体矿石，由于选矿能力不足，尚有242万t（含铜约0.48%）堆存于堆矿场，积压资金约5.6亿。

二是大量V2矿边帮压覆导致V1矿开采困难，破坏了正常的开采顺序，带来了安全管理压力。该矿近几年主要强采高品位的V1矿石，剥离滞后，造成现露天边帮压覆了大量的低品位V1矿石和V2矿石，按照目前出矿规模及V1、V2矿出矿比例，若不解决边帮压覆问题，2 a后就面临减产的问题，同时由于V2矿体在V1矿体上面的现实，优质的V1矿减产将更为严重甚至无矿可采。同时，为保证V1矿体出矿规模，在边帮压覆矿暂无法开采时，露天底需加速下降，造成坑底工作面不断减小，加大了露天开采的难度和安全隐患。同时也减少了露天高陡边坡维稳时间，降低了边坡安全稳定性，提高了边坡的维护成本，也增加了边坡附近施工和车辆运输的安全隐患。

对选矿厂实施技改，提高选矿处理能力，匹配采选能力，借以解决目前矿山安全生产经营困境是非常重要和迫在眉睫的。

2 选矿厂技改方案

2.1 四选厂技改方案

对四选厂实施技改，使其选矿处理能力由现有2 000 t／d提高到4 000 t／d，用于处理低品位的V2矿石。具体的方案如下。

2.1.1 碎磨系统

1.碎磨流程。一段碎矿，碎矿产品粒度为－250 mm；磨矿为半自磨与球磨，组成两段磨矿，最终磨矿细度－0.074 mm含量75%。选择半自磨与球磨组合而非常规碎磨组合的主要原因是要解决该矿雨季矿石泥化严重导致系统不畅的问题。

2.碎矿设备。粗碎：C125颚式破碎机1台；顽石破碎：HP100圆锥破碎机1台。

3.磨矿、分级设备。一段磨：Φ6 400×3 500半自磨机1台；二段磨：Φ4 800×7 800溢流型球磨机1台；一段分级：ZKR2160直线振动筛1台；二段分级：Φ600旋流器8台。

2.1.2 浮选系统

1.浮选流程：主流程为二粗一扫，扫选中矿返回二次粗选；精选流程为三次精选一次精扫选，产出铜精矿，精扫中矿返回一次粗选。

2.浮选设备：利用现有浮选设备即可满足要求。

2.1.3 四选厂技改方案的投资收益分析

项目总投资15 332.56万元，含利用原有资产2 685.70万元；税后全部投资回收期（含建设期1.0 a）3.59 a，资金可以在生产前期回收；项目所得税后财务内部收益率达到38.94%，项目效益指标较高，表明该项目盈利能力较强，投资利润率、投资利税率均超过行业平均水平；项目具有较强的贷款偿还能力。

2.2 三选厂技改方案

2.2.1 三选厂技改方案提出的背景

在进行四选厂改扩建方案论证的同时，在近年生产实践中，随着露天采矿的深入，V1矿石性质发生明显的变化，选别过程中铜粗精矿不需要再磨，即可实现铜锌分离，生产达到甚至超过设计指标。由此，研究小组提出：通过组合三、四选厂已停开的各一台2 700×3 600球磨机，新增部分设备设施，使三选厂新增1 500 t／d V2矿选矿能力的方案。该方案将三选厂改为处理3 500 t／d V2矿，四选厂转为处理2 000 t／d V1矿，总选矿能力为5 500 t／d。

2.2.2 三选厂技改方案的主要内容

1.对原矿堆场进行改造并加装防雨棚，存矿能力可达4.0万t，可满足生产要求，且有效解决雨季矿石受潮泥化严重带来选矿流程堵塞的问题。

2.将四选厂目前闲置的一台2 700×3 600溢流型球磨机（用作二段磨矿）搬迁至三选厂，与三选厂同样闲置的一台2 700×3 600溢流型球磨机（用作一段磨矿），新增两组渣浆泵及两组旋流器，组合成一个两段闭路磨矿系统。

3.把目前的铜浮选机组用作三选厂原有系统的铜浮选，把目前的锌浮机组用作改造新增系统的铜浮选。

4.增建一台Φ18 m浓密机用于改造后三选厂产出铜精矿的浓缩。

2.2.3 三选厂技改方案实施的其它条件研究分析

1.碎矿系统（现有）。第一段碎矿采用美卓矿机的C100颚式破碎机1台，第二段采用美卓矿机的HP400短头圆锥破碎机1台，筛分采用2.4×6.0 m圆振动筛1台。

三选厂的3 a生产实践表明，碎矿系统产能稳定在250～300 t／h，碎矿产品粒度达到－12 mm。每天按3班（每班6 h）工作计算，碎矿能力可达4 500～5 000 t／d。可满足主厂房改造后3 500 t／d处理能力的需要。

2.粉矿仓（现有）。粉矿仓有效容积：680 m3；改造前存矿时间为17.9 h；改造后存矿时间为10.3 h。粉矿仓的储矿能力基本满足生产组织需要。

3.给矿系统（现有）。重型板式给料机配有变频调速电机，链板宽度：1.2 m，长度：11 m，给料速度：0.024～0.072 m／s，料层厚度：0.4 m。当调至最大给料速度时，设备产能为：

0.4 ×0.072×2.2×3 600×24＝5 474.304 t／d＞3 500 t／d

可满足改造后生产组织的需要。

4.供电条件。三选厂改造后新增用电负荷432 kW，共计用电负荷12 679 kW。矿区现有110 kV变电站一座，主变容量为1×16 000 kW，可完全满足改造后的供电需要。

5.供水条件。该矿已按6 000 t／d的规模于2012年完成了供水系统的改造，且随着回水利用系统的完善，供水能力完全可满足改造后生产用水的需要。

6.尾矿系统。新建尾矿库及配套系统已于2012年5月投入使用。该尾矿库在库底标高1 004 m至堆积标高1 138.00 m时，相应有效库容为1 909.5万m3，可在6 000 t／d生产能力条件下为企业累积服务15.61 a，可在5 500 t／d生产能力条件下为企业累积服务17.03 a。尾矿输送、回水系统均按选厂6 000 t／d能力配套设计，可满足本方案实施后尾矿堆存的需求。

2.2.4 三选厂技改方案的投资收益分析

三选厂技改方案的概算投资为2 376.71万元，按技改后处理3 500 t／d V2矿进行总量经济分析：项目总投资11 249.35万元，含利用原有资产7 266.97万元，其投资规模合理；税后全部投资回收期10.94 a，资金可以在生产前期回收；项目所得税后财务内部收益率达到11.47%，项目效益指标基本达到行业平均水平，投资利润率、投资利税率均超过基准收益率水平，项目具有较好的盈利能力。

3 两个技改方案的比选

3.1 四选厂技改方案的优缺点分析

3.1.1 优点

1.可整体提升该矿山的选矿技术装备水平。由于四选厂设计、施工简易，且主要设备为拆迁旧设备，导致整体技术装备水平低。通过改造，采用半自磨＋球磨工艺流程，引进先进设备，可整体提升该矿山的选矿技术装备水平。

2.为矿山的发展留下一定的空间和余地。该方案设计改造规模为4 000 t／d，但流程设计和设备选型均留下一定的余量和空间，企业加强技术管理，依靠科技进步，可较好满足矿山周边找矿和低品位资源利用的需要。

3.设备配置紧凑，占地面积较小，因而征地、总图、土建等投资较低，且建成后便于集中管理，人均劳动生产率高，管理费用低。

4.可有效解决雨季原矿泥化严重导致流程低效率运行的问题。

5.技术装备的改善，有利于选矿技术经济指标的提高。

3.1.2 缺点

1.投资大。该方案总投资为15 332.56万元，按新增产能2 000 t／d，每吨产能的投资为7.67万元，比三选厂技改方案的每吨产能投资多6.09万元（三选厂技改方案的每吨产能投资为1.58万元）。

2.建设周期长。四选厂技改方案的实施周期为1.8 a，比三选厂技改方案3个月的实施周期长1.5 a。

3.对当期生产影响大。建设期四选厂原有系统需停产三个月进行系统的整合和流程的搭接，对当期企业的生产经营有一定的影响。

3.2 三选厂技改方案的优缺点分析

3.2.1 优点

1.投资省。三选厂技改方案的概算投资为2 376.71万元，按新增产能1 500 t／d，每吨产能的投资为1.58万元，比四选厂技改方案的每吨产能的投资为7.67万元少6.09万元。

2.建设周期短。三选厂技改方案的实施周期为0.3 a，比四选厂技改方案1.8 a的实施周期快1.5 a。

3.对当期生产影响小。建设期三选厂原有系统仅需停产一周进行系统的整合和流程的搭接，对当期企业的生产经营影响非常小。

4.建设原矿堆场雨棚后，可较好解决雨季原矿水分大、含泥重带来的系统堵塞、效率低下的问题。

3.2.2 缺点

1.新增选矿系统能力仅1 500 t／d，与矿山规划新增2 000 t／d尚有500 t／d的差距。

2.现有粉矿仓有效容积小（仅680 m3，改造后仅能满足主厂房10.3 h的生产需要），扩建场地又没有条件，将给碎矿系统和持续生产组织带来较大的困难和挑战。

3.三选厂实施改造后若处理V1矿石，生产能力依然只能按2 000 t／d组织。

4.若将来矿石中有用矿物嵌布粒度变细需粗精矿再磨，则要增加设备。

4 结 论

通过研究、分析、比较，三选厂技改方案和四选厂技改方案各有优缺点，结合当前的铜市场形势和该矿的安全生产经营情况来看，研究小组首推投资省、建设周期短、见效快的三选厂改造方案。同时，四选厂技改方案的研究成果也将为矿山未来的发展提供技术支撑。

［1］ 昆明有色冶金设计研究院股份公司.云南某矿三选厂新增1 500 t／d选矿能力技改工程可行性研究报告［R］.昆明：昆明有色冶金设计研究院股份公司，2014.

［2］ 昆明有色冶金设计研究院股份公司.云南某矿四选厂新增2 000 t／d选矿能力技改工程可行性研究报告［R］.昆明：昆明有色冶金设计研究院股份公司，2013.

Research and Discussion on Technical Schemes of New Processing Capacity for A Copper M ine in Yunnan Province

WANG Chun，ZHU Yan-fen
（Yuxi Mining Co.，Ltd.，Yuxi653100，China）

The problem of a copper zinc polymetallic open pitmine in Yunnan is that itsmining capacity ismuch higher than processing capacity，which restricts the safety production and the sustainable development of the enterprise.Based on the mine plan and with the concentration on increasing processing capacity，two schemes were worked out on the technical transformation of plant IV and plant III.It turned out that both schemes are technically feasible while the plant IIIwas better in investment and construction period than that of plant IV，which provides the scientific basis and technical support for enterprisemanagement decision.

mining capacity；improve processing capacity；technological transformation；scheme research

TD216

：A

：1003－5540（2014）04－0016－03

2014－05－10

王 春（1969－），男，高级工程师，主要从事选矿技术管理工作。