浅谈低温矿存储输送存在的问题及解决措施

姚元元

（国家电投集团铝电投资有限公司,广西 北海 536000）

1 进口铝土矿使用现状

国内氧化铝企业使用的进口铝土矿以几内亚矿、澳大利亚矿、印尼矿为主，其中几内亚矿占比58%、澳大利亚矿占比30%、印尼矿占比11%。进口铝土矿主要被位于山东、广西等沿海地区的氧化铝企业消纳，成本竞争优势明显。截止2021年5月，国内氧化铝运行产能7750万吨/年，使用进口铝土矿的氧化铝产能占比50%，其中，山东地区占比高达100%，河南、广西、山西地区占比分别为33%、26%、20%。

2 进口低温矿的主要特性

进口低温矿一般以三水铝石形态存在，与国内一水铝石形态的高温矿石相比较，具有溶出温度低、溶出时间短等优点，同时也存在有机物含量高、灼减高、活性硅低等特点。受进口低温矿产地气候条件和矿石结构等因素的影响，进口低温矿普遍存在含水率高、矿石粘度大等缺点。根据国内氧化铝企业对低温进口矿的应用经验来看，其含水率普通在7%～15%，特别是印尼矿含水率高达15%，大幅高于国内高温矿石。

3 进口低温矿的储存

3.1 进口低温矿存储存在的主要问题

氧化铝生产过程中，矿石的存储主要分为两部分：一部分是进入流程前的堆存，根据南北气候条件的差异，有露天堆存、也有室内堆存，但在北方地区多采用露天堆存；另一部分是进入生产流程后的存储，通常采用矿石仓封闭存储。进口低温矿由于含水率高、粘度大，易黏结，料仓容易出现堵料现象，特别是在北方地区的冬季，由于冻结成块造成堵料的现象非常普遍。根据生产经验，主要表现的堵料部位为下料口、料仓以及料仓下部给料机入口等处。

3.2 优化改进措施

3.2.1 下料口堵料的改进措施

一是严格控制料仓仓位（以半仓为宜），防止物料过高超出下料口大篦造成料仓堵料；二是采用挖机代替装载机进行下料口清料作业，避免与卸矿车辆交叉作业，且能对冻结料块进行碾碎。三是使用挖机进行堆场挖料，可在冬季时有效碾碎冻层冻块，减少冻块量及因冻块对下料口篦子上堆积料的影响,同时避免冻层过硬时装车效率降低而出现断料现象。

3.2.2 料仓积料的改进措施

在料仓和容积较大的锥型料斗上安装空气炮和振打装置，实时进行清堵，保持料仓内部不积料。

3.2.3 料仓下部给料机入口堵料的改进措施

一是选用带裙板的定量给料机，给料机的进料溜槽设计成接近直角给料，这样不易堵塞；二是给料皮带高料面给料，降低物料排出难度，并较大物料下料过程对给料皮带的冲击。

3.2.4 南方多雨地区改进措施

对于我国南方的氧化铝企业而言，本身降雨量较大，进口低温矿由于矿石特性，其吸水性较国内高温矿石要高，为了降低存储者过程中矿石的水分增加，需要建设干矿棚来存储矿石，避免因为大量的降雨，进一步增加水份。我国广西、山东等沿海地区的氧化铝企业，均采用封闭的矿石仓库进行矿石的存储，可以较好地降低进入流程的矿石含水率，从而降低对生产过程的影响。

4 进口低温矿的输送

4.1 进口低温矿输送存在的主要问题

氧化铝生产过程中，从堆场经破碎、均化，到入磨，需要使经过多次转送，低温矿的物料输送的主要设备有皮带输送机、定量给料机、溜槽、振动筛及取料机等。然而，进口低温矿由于粘度大，输送过程中易出现翻板夹料、料筒积料、皮带带料、托辊料料等问题，从而导致输送中断。严重时，由于矿石供应不足，甚至导致整个氧化铝生产中断，直接影响氧化铝产量和经济技术指标。

4.2 优化改进措施

4.2.1 翻板夹料问题的改进措施

选用两片插板替代皮带料筒三通的电动翻板阀，提高操作灵活性，并增强物料的通过能力。同时要考虑增加自刮料装置和冬季加热装置等措施。

4.2.2 料筒积料问题的改进措施

一是对料筒进行改造，增加容积，将角度增大至70度以上；二是角度较小的料筒在下料表面上铺皮带，利用皮带的光滑特性减缓积料速度；三是夏季物料较湿时，通过皮带上表面适当淋水的措施清理料筒积料；四是安装振打电机，定期对料筒内积料进行清除。

4.2.3 皮带带料、托辊粘料问题的改进措施

一是滚筒处安装角铁刮料器；二是环境温度下降至-10℃以下后，定期在皮带尾部对工作面撒盐，缓解皮带工作面或滚筒粘料，减少输送带异常跳动。

5 设备选型及改进措施

5.1 料筒或料仓

料筒的落料孔角度应大于70度，不能有缓冲台阶，且料筒根据空间及皮带宽度情况，截面积尽量大，防止料筒积料孔径变小造成堵料。

5.2 皮带机附件

机头刮料器、下行皮带清扫器在低温法生产时要求对皮带粘料的处理达到较好的效果，综合考虑刮料效果和皮带磨损严重程度，选择合适材质的刮料器。

5.3 振动筛与破碎机

对粘度较大的矿石进行破碎时，宜选用辊式破碎机。辊式破碎机具有强制卸料功能，对水分大、黏湿物料不易堵塞且一次性破碎至粒度25mm。目前，大规格国产辊式破碎设备技术已成熟，能满足粘湿物料的破碎生产需求。

低温矿目前不需要经过圆锥破碎机破碎，只需要将矿石中大于150mm的大块去除即可，振动筛尽量选择适应湿料生产的筛子。在实际生产过程中，直线振动筛不太适应低温矿的筛分，物料在振动筛上流动性较差，容易造成堵料。近几年新出现的滚轴筛或交叉筛比较适合处理湿料的情况，在贵州某氧化铝厂已有试用，效果良好。

6 结论与展望

氧化铝生产中粘湿物料的存储和输送过程中出现的问题在行业中较为普遍，根据物料的特性，在堆存、破碎、筛分、输送等生产环节中，采取针对性的技术措施，能够有效解决当前生产过程中出现的各类问题，实现高效益低成本的稳定生产。

中国铝土矿资源占全球铝土矿资源总量的比重仅4%左右，但氧化铝产能却达到全球氧化铝产能的50%～60%。因此，随着行业的发展和国内氧化铝资源的进一步枯竭，进口低温矿的应用必将日益广泛，最终成为氧化铝生产用矿的主流。进口低温矿的应用必将进一步受到行业内外的关注和重视，随着经验和积累和技术的进步，工艺流程和制造装备将持续改进，更好适用于进口低温矿石的应用。