海南矿业股份有限公司选矿厂富矿生产线节能改造设计

颜统玉，张艺山，王开扬，徐天甫

(海南矿业股份有限公司， 海南 昌江 572700)

海南矿业股份有限公司的前身为海南铁矿，位于海南省昌江黎族自治县石碌镇境内，具有上百年的铁矿开采历史，其所属的石碌铁矿以富铁矿石储量大、品位高而著称，是我国著名的富矿生产基地。

海南矿业现拥有3条生产线，即480万t/a富矿生产线、110万t/a选矿厂、200万t/a选矿厂。

1 富矿生产线的变迁及基本情况

海南矿业选矿厂富矿生产线建于20世纪80年代初（除块矿跳汰选别系统外），已有近40年历史，且经历了数次工艺流程改造，原矿生产规模由350万t/a提升至480万t/a。图1为1999年6月富矿生产线流程考查工艺数质量流程图。

图1 1999年富矿生产线流程考查工艺数质量流程图

目前，富矿生产线处理工艺流程为：矿石在井下粗破碎后送至选矿厂，矿石经破碎和筛洗后分为40mm～10mm、10mm～0.5mm和0.5mm～0三个粒级 物 料，其中40mm～10mm粒级物料（块矿）进入块矿跳汰选别系统，跳汰选出合格的成品块矿后进入成品矿仓，跳汰选别后的中矿进入110万t/a或200万t/a选矿厂进行处理，跳汰选别后的废石直接进入北三尾矿堆场；10～0.5mm粒级物料（粉矿）进入110万t/a选厂处理；0.5mm～0粒级物料进入富粉溢流系统。

2 节能改造的原因

2016 年，石碌铁矿露天开采接近结束，继而转入地下开采，原矿性质及供矿条件发生变化，含泥量减少。

目前，富矿生产线存在的主要问题包括：

1）厂房老旧，设备装备水平低，日常维护检修量大。

2）破碎产品采用湿式筛洗流程，流程长，物料转运环节过多。

3）自动化控制程度低，岗位工人多，生产能耗高，生产成本高。

4）工艺流程设置与地下开采出的矿石性质不相适应。

现有富矿生产线已无法满足矿山未来近50年的矿山服务年限的要求。因此，对富矿生产线进行节能降耗改造，是矿山生产的需求，也是响应国家节能减排政策的要求，是非常有必要的。

徐工RP1855型摊铺机最大摊铺宽度18.5m和550mm最大摊铺厚度及智能化操作的优势填补了国内超大型摊铺机市场的需求，整机不但具备节能降耗、降低噪音的独特优势，还具有极高的可靠使用性、良好的工况适用性，可谓是用户成功之路上必备的一款“赚钱神器”。

3 矿石性质

3.1 矿石类型

矿石的自然类型为磁铁赤铁石英岩，夹有含铁闪英岩，工艺类型为闪石型，赤铁矿与磁铁矿在矿样中相对富集，含量不均匀，属变质型矿石。矿石矿物组成较复杂，有用铁矿物为赤铁矿、镜铁矿、磁铁矿、针铁矿、褐铁矿及含铁方解石。有害铁矿物为黄铁矿及黄钾铁钒。脉石矿物有石英、蓝闪石、方解石等。

3.2 化学多元素分析和铁物相分析

原矿化学多元素分析结果见表1、原矿铁的物相分析结果见表2。

表1 原矿多元素分析结果

表2 原矿铁物相分析结果

分析结果表明，矿石中主要有用矿物为赤褐铁矿，其次为磁铁矿，碳酸铁、硅酸铁和黄铁矿含量较低，赤褐铁矿中铁分布率高达82.28%。有害杂质硫含量为0.117%，磷含量为0.044%，（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.176，原矿为酸性矿石。

4 节能改造设计

4.1 设计原则

1）节能改造充分利用现有富矿生产线现有设施，提高富矿生产线自动控制水平和设备保护能力。

2）新建破碎、干式筛分系统，替代原有破碎、湿式筛洗系统，缩短工艺流程，并采用装备先进的大型化设备，减少占地，优化总图布置。

3）遵循“能抛早抛”的原则，对10mm～1mm粉矿进行跳汰重选抛尾，减少进入110万t/a或200万t/a磨选系统的矿量，降低生产成本。

4）改造后废弃的旧厂房等设施充分体现矿山历史文化底蕴，规划成为矿山公园的组成部分。

4.2 设计规模和工作制度

设计原矿规模为560万t/a，其中地下开采矿石480万t/a，露天开采矿石80万t/a。

地下开采出的矿石在井下粗破碎后提升到地面主井矿仓，通过带式输送机转运进入富矿生产线；露天开采出矿石汽车运输至现有粗破碎站，破碎后通过带式输送机转运进入富矿生产线。

设计采用连续工作制，破碎、筛分及粉矿抛废设备年作业率62.16%，设备年运转5445h。

4.3 供矿条件

采出原矿TFe品位 39.40%，原矿粗破碎至300mm～0，矿石真密度：3.5t/m3，矿石含水分低。

4.4 工艺流程和设计指标

富矿生产线节能改造后工艺原则流程见图2，设计指标见表4。

图2 富矿生产线节能改造工艺原则流程图

表3 设计指标表

5 节能改造主要工艺设备选择

本次选矿系统节能改造工程的选矿工艺设备按照560万t/a的处理能力选择，矿量波动系数按1.1考虑。

主要设备选择结果见表4。

表4 主要工艺设备选择结果表

6 节能改造效果

节能改造前、后经济效益分析见表5。

表5 节能改造前、后经济效益分析表

通过表5可知，对富矿生产线进行节能改造后，生产材料消耗减少、能耗降低、职工定员减少，单位生产成本降低6.96元/t原矿，年生产成本降低3899.29万元，经济效益显著。

7 结语

海南矿业股份有限公司通过对选矿厂富矿生产线进行节能改造，增强了系统对原矿的适应性，降低了企业生产成本，增强了企业在市场竞争中的优势。同时，项目的实施贯彻了国家节能减排政策，实现清洁生产，提升了环保水平，具有良好的经济效益和社会效应。