海南礦業股份有限公司選礦廠富礦生產線節能改造設計

顏統玉，張藝山，王開揚，徐天甫

(海南礦業股份有限公司， 海南 昌江 572700)

海南礦業股份有限公司的前身為海南鐵礦，位于海南省昌江黎族自治縣石碌鎮境內，具有上百年的鐵礦開采歷史，其所屬的石碌鐵礦以富鐵礦石儲量大、品位高而著稱，是我國著名的富礦生產基地。

海南礦業現擁有3條生產線，即480萬t/a富礦生產線、110萬t/a選礦廠、200萬t/a選礦廠。

1 富礦生產線的變遷及基本情況

海南礦業選礦廠富礦生產線建于20世紀80年代初（除塊礦跳汰選別系統外），已有近40年歷史，且經歷了數次工藝流程改造，原礦生產規模由350萬t/a提升至480萬t/a。圖1為1999年6月富礦生產線流程考查工藝數質量流程圖。

圖1 1999年富礦生產線流程考查工藝數質量流程圖

目前，富礦生產線處理工藝流程為：礦石在井下粗破碎后送至選礦廠，礦石經破碎和篩洗后分為40mm～10mm、10mm～0.5mm和0.5mm～0三個粒級 物 料，其中40mm～10mm粒級物料（塊礦）進入塊礦跳汰選別系統，跳汰選出合格的成品塊礦后進入成品礦倉，跳汰選別后的中礦進入110萬t/a或200萬t/a選礦廠進行處理，跳汰選別后的廢石直接進入北三尾礦堆場；10～0.5mm粒級物料（粉礦）進入110萬t/a選廠處理；0.5mm～0粒級物料進入富粉溢流系統。

2 節能改造的原因

2016 年，石碌鐵礦露天開采接近結束，繼而轉入地下開采，原礦性質及供礦條件發生變化，含泥量減少。

目前，富礦生產線存在的主要問題包括：

1）廠房老舊，設備裝備水平低，日常維護檢修量大。

2）破碎產品采用濕式篩洗流程，流程長，物料轉運環節過多。

3）自動化控制程度低，崗位工人多，生產能耗高，生產成本高。

4）工藝流程設置與地下開采出的礦石性質不相適應。

現有富礦生產線已無法滿足礦山未來近50年的礦山服務年限的要求。因此，對富礦生產線進行節能降耗改造，是礦山生產的需求，也是響應國家節能減排政策的要求，是非常有必要的。

徐工RP1855型攤鋪機最大攤鋪寬度18.5m和550mm最大攤鋪厚度及智能化操作的優勢填補了國內超大型攤鋪機市場的需求，整機不但具備節能降耗、降低噪音的獨特優勢，還具有極高的可靠使用性、良好的工況適用性，可謂是用戶成功之路上必備的一款“賺錢神器”。

3 礦石性質

3.1 礦石類型

礦石的自然類型為磁鐵赤鐵石英巖，夾有含鐵閃英巖，工藝類型為閃石型，赤鐵礦與磁鐵礦在礦樣中相對富集，含量不均勻，屬變質型礦石。礦石礦物組成較復雜，有用鐵礦物為赤鐵礦、鏡鐵礦、磁鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦及含鐵方解石。有害鐵礦物為黃鐵礦及黃鉀鐵釩。脈石礦物有石英、藍閃石、方解石等。

3.2 化學多元素分析和鐵物相分析

原礦化學多元素分析結果見表1、原礦鐵的物相分析結果見表2。

表1 原礦多元素分析結果

表2 原礦鐵物相分析結果

分析結果表明，礦石中主要有用礦物為赤褐鐵礦，其次為磁鐵礦，碳酸鐵、硅酸鐵和黃鐵礦含量較低，赤褐鐵礦中鐵分布率高達82.28%。有害雜質硫含量為0.117%，磷含量為0.044%，（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.176，原礦為酸性礦石。

4 節能改造設計

4.1 設計原則

1）節能改造充分利用現有富礦生產線現有設施，提高富礦生產線自動控制水平和設備保護能力。

2）新建破碎、干式篩分系統，替代原有破碎、濕式篩洗系統，縮短工藝流程，并采用裝備先進的大型化設備，減少占地，優化總圖布置。

3）遵循“能拋早拋”的原則，對10mm～1mm粉礦進行跳汰重選拋尾，減少進入110萬t/a或200萬t/a磨選系統的礦量，降低生產成本。

4）改造后廢棄的舊廠房等設施充分體現礦山歷史文化底蘊，規劃成為礦山公園的組成部分。

4.2 設計規模和工作制度

設計原礦規模為560萬t/a，其中地下開采礦石480萬t/a，露天開采礦石80萬t/a。

地下開采出的礦石在井下粗破碎后提升到地面主井礦倉，通過帶式輸送機轉運進入富礦生產線；露天開采出礦石汽車運輸至現有粗破碎站，破碎后通過帶式輸送機轉運進入富礦生產線。

設計采用連續工作制，破碎、篩分及粉礦拋廢設備年作業率62.16%，設備年運轉5445h。

4.3 供礦條件

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

4.4 工藝流程和設計指標

富礦生產線節能改造后工藝原則流程見圖2，設計指標見表4。

圖2 富礦生產線節能改造工藝原則流程圖

表3 設計指標表

5 節能改造主要工藝設備選擇

本次選礦系統節能改造工程的選礦工藝設備按照560萬t/a的處理能力選擇，礦量波動系數按1.1考慮。

主要設備選擇結果見表4。

表4 主要工藝設備選擇結果表

6 節能改造效果

節能改造前、后經濟效益分析見表5。

表5 節能改造前、后經濟效益分析表

通過表5可知，對富礦生產線進行節能改造后，生產材料消耗減少、能耗降低、職工定員減少，單位生產成本降低6.96元/t原礦，年生產成本降低3899.29萬元，經濟效益顯著。

7 結語

海南礦業股份有限公司通過對選礦廠富礦生產線進行節能改造，增強了系統對原礦的適應性，降低了企業生產成本，增強了企業在市場競爭中的優勢。同時，項目的實施貫徹了國家節能減排政策，實現清潔生產，提升了環保水平，具有良好的經濟效益和社會效應。