淺談低溫礦存儲輸送存在的問題及解決措施

姚元元

（國家電投集團鋁電投資有限公司,廣西 北海 536000）

1 進口鋁土礦使用現狀

國內氧化鋁企業(yè)使用的進口鋁土礦以幾內亞礦、澳大利亞礦、印尼礦為主，其中幾內亞礦占比58%、澳大利亞礦占比30%、印尼礦占比11%。進口鋁土礦主要被位于山東、廣西等沿海地區(qū)的氧化鋁企業(yè)消納，成本競爭優(yōu)勢明顯。截止2021年5月，國內氧化鋁運行產能7750萬噸/年，使用進口鋁土礦的氧化鋁產能占比50%，其中，山東地區(qū)占比高達100%，河南、廣西、山西地區(qū)占比分別為33%、26%、20%。

2 進口低溫礦的主要特性

進口低溫礦一般以三水鋁石形態(tài)存在，與國內一水鋁石形態(tài)的高溫礦石相比較，具有溶出溫度低、溶出時間短等優(yōu)點，同時也存在有機物含量高、灼減高、活性硅低等特點。受進口低溫礦產地氣候條件和礦石結構等因素的影響，進口低溫礦普遍存在含水率高、礦石粘度大等缺點。根據國內氧化鋁企業(yè)對低溫進口礦的應用經驗來看，其含水率普通在7%～15%，特別是印尼礦含水率高達15%，大幅高于國內高溫礦石。

3 進口低溫礦的儲存

3.1 進口低溫礦存儲存在的主要問題

氧化鋁生產過程中，礦石的存儲主要分為兩部分：一部分是進入流程前的堆存，根據南北氣候條件的差異，有露天堆存、也有室內堆存，但在北方地區(qū)多采用露天堆存；另一部分是進入生產流程后的存儲，通常采用礦石倉封閉存儲。進口低溫礦由于含水率高、粘度大，易黏結，料倉容易出現堵料現象，特別是在北方地區(qū)的冬季，由于凍結成塊造成堵料的現象非常普遍。根據生產經驗，主要表現的堵料部位為下料口、料倉以及料倉下部給料機入口等處。

3.2 優(yōu)化改進措施

3.2.1 下料口堵料的改進措施

一是嚴格控制料倉倉位（以半倉為宜），防止物料過高超出下料口大篦造成料倉堵料；二是采用挖機代替裝載機進行下料口清料作業(yè)，避免與卸礦車輛交叉作業(yè)，且能對凍結料塊進行碾碎。三是使用挖機進行堆場挖料，可在冬季時有效碾碎凍層凍塊，減少凍塊量及因凍塊對下料口篦子上堆積料的影響,同時避免凍層過硬時裝車效率降低而出現斷料現象。

3.2.2 料倉積料的改進措施

在料倉和容積較大的錐型料斗上安裝空氣炮和振打裝置，實時進行清堵，保持料倉內部不積料。

3.2.3 料倉下部給料機入口堵料的改進措施

一是選用帶裙板的定量給料機，給料機的進料溜槽設計成接近直角給料，這樣不易堵塞；二是給料皮帶高料面給料，降低物料排出難度，并較大物料下料過程對給料皮帶的沖擊。

3.2.4 南方多雨地區(qū)改進措施

對于我國南方的氧化鋁企業(yè)而言，本身降雨量較大，進口低溫礦由于礦石特性，其吸水性較國內高溫礦石要高，為了降低存儲者過程中礦石的水分增加，需要建設干礦棚來存儲礦石，避免因為大量的降雨，進一步增加水份。我國廣西、山東等沿海地區(qū)的氧化鋁企業(yè)，均采用封閉的礦石倉庫進行礦石的存儲，可以較好地降低進入流程的礦石含水率，從而降低對生產過程的影響。

4 進口低溫礦的輸送

4.1 進口低溫礦輸送存在的主要問題

氧化鋁生產過程中，從堆場經破碎、均化，到入磨，需要使經過多次轉送，低溫礦的物料輸送的主要設備有皮帶輸送機、定量給料機、溜槽、振動篩及取料機等。然而，進口低溫礦由于粘度大，輸送過程中易出現翻板夾料、料筒積料、皮帶帶料、托輥料料等問題，從而導致輸送中斷。嚴重時，由于礦石供應不足，甚至導致整個氧化鋁生產中斷，直接影響氧化鋁產量和經濟技術指標。

4.2 優(yōu)化改進措施

4.2.1 翻板夾料問題的改進措施

選用兩片插板替代皮帶料筒三通的電動翻板閥，提高操作靈活性，并增強物料的通過能力。同時要考慮增加自刮料裝置和冬季加熱裝置等措施。

4.2.2 料筒積料問題的改進措施

一是對料筒進行改造，增加容積，將角度增大至70度以上；二是角度較小的料筒在下料表面上鋪皮帶，利用皮帶的光滑特性減緩積料速度；三是夏季物料較濕時，通過皮帶上表面適當淋水的措施清理料筒積料；四是安裝振打電機，定期對料筒內積料進行清除。

4.2.3 皮帶帶料、托輥粘料問題的改進措施

一是滾筒處安裝角鐵刮料器；二是環(huán)境溫度下降至-10℃以下后，定期在皮帶尾部對工作面撒鹽，緩解皮帶工作面或滾筒粘料，減少輸送帶異常跳動。

5 設備選型及改進措施

5.1 料筒或料倉

料筒的落料孔角度應大于70度，不能有緩沖臺階，且料筒根據空間及皮帶寬度情況，截面積盡量大，防止料筒積料孔徑變小造成堵料。

5.2 皮帶機附件

機頭刮料器、下行皮帶清掃器在低溫法生產時要求對皮帶粘料的處理達到較好的效果，綜合考慮刮料效果和皮帶磨損嚴重程度，選擇合適材質的刮料器。

5.3 振動篩與破碎機

對粘度較大的礦石進行破碎時，宜選用輥式破碎機。輥式破碎機具有強制卸料功能，對水分大、黏濕物料不易堵塞且一次性破碎至粒度25mm。目前，大規(guī)格國產輥式破碎設備技術已成熟，能滿足粘濕物料的破碎生產需求。

低溫礦目前不需要經過圓錐破碎機破碎，只需要將礦石中大于150mm的大塊去除即可，振動篩盡量選擇適應濕料生產的篩子。在實際生產過程中，直線振動篩不太適應低溫礦的篩分，物料在振動篩上流動性較差，容易造成堵料。近幾年新出現的滾軸篩或交叉篩比較適合處理濕料的情況，在貴州某氧化鋁廠已有試用，效果良好。

6 結論與展望

氧化鋁生產中粘濕物料的存儲和輸送過程中出現的問題在行業(yè)中較為普遍，根據物料的特性，在堆存、破碎、篩分、輸送等生產環(huán)節(jié)中，采取針對性的技術措施，能夠有效解決當前生產過程中出現的各類問題，實現高效益低成本的穩(wěn)定生產。

中國鋁土礦資源占全球鋁土礦資源總量的比重僅4%左右，但氧化鋁產能卻達到全球氧化鋁產能的50%～60%。因此，隨著行業(yè)的發(fā)展和國內氧化鋁資源的進一步枯竭，進口低溫礦的應用必將日益廣泛，最終成為氧化鋁生產用礦的主流。進口低溫礦的應用必將進一步受到行業(yè)內外的關注和重視，隨著經驗和積累和技術的進步，工藝流程和制造裝備將持續(xù)改進，更好適用于進口低溫礦石的應用。