石人溝鐵礦尾礦輸送系統改造實踐

張津

摘 要：為應對冶金礦山行業新常態，石人溝鐵礦組織實施了選礦擴能技改工程。但隨著鐵精粉產量增加，尾礦量也隨之增大，原處理尾礦生產工藝設備不能滿足生產需要，受場地限制又無法新增尾礦處理設備。通過對濃密機作業狀況進行深入研究分析，決定對濃密機的下礦方式與尾礦輸送礦漿泵進行改造，提高濃密機的處理能力，同時提高尾礦輸送濃度，帶來較大的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：濃密機；尾礦輸送；實踐改造

1 概述

石人溝鐵礦位于河北省遵化市西北10km，東南距唐山市90km。準軌鐵路專用線直達唐山，有公路與京沈高速唐山西外環出口相通，距離60km，交通便利。礦體賦存于太古界遷西群馬蘭峪組片麻巖中。建設初期露天開采，于2004年轉入地下開采，先后進行了一期、二期建設，現轉入三期。三期采、選礦工程設計規模200萬t/a，于2014年建成投產。為使采、選系統能力相匹配，選礦廠三段一閉路碎礦改造、自磨改球磨工藝技術改造工程已先期建成投產。為應對日趨嚴峻的鐵礦石市場，該礦于2014年實施了選礦擴產10萬噸選礦改造項目。新建了原礦倉、破碎系統和磨選改造，增加了相應的設備、設施，使供礦、破碎、磨選系統達到了年生產鐵精粉80萬噸能力。尾礦處理輸送系統由于受場地、投資等條件的約束，無法按照80萬噸精粉產量相應的增加設備，只能使用現有設備。隨著生產鐵精粉產量增加，尾礦量隨之增大，而井下水資源緊缺，尾礦充填工藝對濃度還有著較高的需求，這都嚴重制約了生產經營任務的完成，亟待對尾礦輸送系統進行技術改造。

2 尾礦輸送系統介紹、生產能力

該礦現有50m尾礦濃密機兩臺，水隔離泵4臺，原來生產工藝為濃密機用一備一，水隔離泵用二備二，輸送濃度約為35%。原有濃密機下礦眼是由濃密機中心柱引出4跟Φ325mm下礦管接到環形管路后接到方箱自流至水隔離泵站（如圖一所示），經兩臺LSGB-150/40水隔離礦漿泵輸送至充填站。

所用濃密機由于原有設計缺陷，只有1跟管路可以正常下礦，其余管路經常被礦漿堵死，基本起不到下礦作用。一臺濃密機處理能力只有120t/h左右。當礦石性質出現較大波動時，用一臺濃密機處理尾礦時常造成耙齒小車電流增大，磨選系統被迫減產，嚴重時甚至出現過小車脫軌、濃密機耙齒壓住生產事故，被迫運轉兩臺。同時運轉兩臺濃密機，又會造成浪費，且無備用設備的尷尬局面，任何一臺出現故障均造成磨選系統減產或停產。當選廠滿符合運轉時，尾礦輸送泵站運轉兩臺水隔離礦漿泵，輸送濃度約為35%，如此運轉對水資源造成不必要的浪費，同時該礦為井下充填礦山，較低的尾礦濃度也會對充填造成一定的影響，給我礦生產經營產生影響。

3 改造方案

針對這一問題，廣大工程技術人員解放思想、開拓思維，以新常態下的新思維、新理念、新思路、新方法，努力破解生產難題，積極摸索創新。通過對現用的濃密機作業狀況進行深入研究分析后，決定對濃密機的下礦方式進行改造，通過減小下礦眼下礦管徑，來提高單位時間內的下礦量，以提高濃密機的處理能力，最大限度發揮現有設備潛力，使其滿足生產需要。水隔離礦漿泵原廠標定吸排漿能力為150m3/h，實際生產中運轉兩臺泵控制的吸排漿量約為145m3/h，技術人員決定運轉一臺泵，同時增加其回水量，以增加吸排漿量，觀察不同吸排漿量下尾礦輸送濃度以及濃密機小車電流，尋找濃密機下礦量與水隔離泵吸排漿處理量的平衡，同時對大井底部四個出砂管分別加裝了上下沖洗水管，確保濃度過高堵管時可以及時疏通管路，避免因排礦不暢發生濃密機耙齒被壓的生產事故，故確保輸送濃度的提高。

4 改造后濃密機結構、生產能力

改造后濃密機下礦管路取消了環形管路，采用4跟Φ159mm管作為下礦管同時下礦（如圖二），以增加下礦管路壓力，使下礦眼的下礦量增大，從而充分挖掘了現有設備潛能。經測算，現濃密機生產能力達到200t/h左右。

經實驗，調節不同的吸排漿量輸送濃度及小車電流情況如下表：

由上表可看出輸送濃度滿足要求，但濃縮池小車電流偏高，小車報警跳閘，有可能造成濃密機耙齒被壓，最終決定轉一臺泵吸排漿控制在165m3/h左右，以滿足輸送濃度要求。

5 改造后效果

尾礦輸送系統實施改造后效果顯著，濃密機生產能力達到200t/h左右，是改造前的2倍，運轉一臺即可滿足磨選系統全負荷生產，實現開一備一，年可節約電費3萬元，材料備件費用2萬元。同時，避免了因濃密機故障而造成全線停產的現象，年可減少停產時間約200小時，創綜合效益300多萬元。尾礦輸送濃度由原來30%提高到45%以上，實現選廠滿符合生產運轉一臺濃密機，一臺水隔離礦漿泵。按目前80萬噸精粉、選比2.55生產水平計算，每年尾礦系統可節約生產用水約138萬噸。少運轉一臺水隔離礦漿泵，減少了一臺380V、280kW電機的運轉，可節約電費約40萬元。