对露天矿山优化原矿处理量研究

王 鹏

（会理县马鞍坪矿山废石综合利用有限责任公司，四川 凉山 615146）

对露天矿山优化原矿处理量研究

王 鹏

（会理县马鞍坪矿山废石综合利用有限责任公司，四川 凉山 615146）

露天矿的优化是十分重要的问题，它对于矿床开采的设计和远景规划也有着重大意义。作为具有广阔前景的会理县马鞍坪矿山废石综合利用有限责任公司，通过改进生产工艺、提高综合管理水平和引进先进设备提高原矿处理能力，对于提高露天矿山的原矿处理量有着重要的作用。

露天矿山；原矿处理；工艺改进

1 引言

如何对露天矿山进行原矿处理的优化一直是工程师和设计者不断探索的问题，这些问题的研究直接关系着矿山原矿处理量和选矿厂的收益。

会理县马鞍坪矿山废石综合利用有限责任公司成立于2008年，在科学发展观的指导下，公司主要从事综合回收和利用矿山废石方面的工作，设计规模6000t/d，矿山废石的年处理量高达198万吨。装备先进，工艺成熟可靠。每年可从矿山的废石之中回收铜3500万吨、铁14万吨以及少量的钼、金、银等贵金属，目前其原料主要来自于四川最大露天铜矿拉拉铜矿露天采场，具有非常好的发展前景。

2 原矿处理现状

近年来，由于矿山规模逐渐扩大、矿石性质变差等众多不利条件的影响，特别是为了更好地响应国家节能减排战略的目标，进而使得选矿厂工艺不再适应需要，选出的矿质量不高。还有一些设备高消耗且效率低。企业在对原矿进行生产时，选矿产品的品位受到原矿的质量的影响，品位较高的原矿更容易获得质量较高的精矿。由于本企业每年的处理量可达198万吨/年，加之矿石的品位比较低，由此产生的误差也比较大，矿石的质量也受到直接的影响。

3 优化措施

3.1 原有工艺的不足与改进方法

通过自我检查与反思，我们发现旧有工艺有一些细小的不足之处，如铜钼粗选分离系统中的矿浆介质ph值达到了12，碱性过高，这样会降低铜、钼精矿的回收率，并且使含钴黄铁矿被抑制，大量有用的矿物元素被浪费。另外，在铜钼浮选分离时，常常使用少量的丁基黄药作为捕收剂，这种药剂使得在后续操作中分离铜和钼相对困难。上述的几个问题导致了在选矿过程中，原矿磨矿粒度较大，浮选精矿产率低，筛选不充分，进而影响选矿的效率和原矿的质量。因而企业工程师针对企业原有工艺的不足，经过长期的观察与实验室实验，对原有工艺提出了一些改进的方法与措施，使得新工艺更加清洁、高效、适应性强。

首先，关于改进磨矿粒度较大的问题，我们通过对现场考查并且进行多次试验，决定采用阶段磨矿、粗细分级、重磁联合流程。这样一来，就可以减少筛上存在的矿石量，提高入筛矿石的品位。具体措施如下：第一，不再将3个破碎系统独立，而是将3个系统同时与多台磨矿设备对应，缩小破碎机排矿口的尺寸和预检筛分筛孔的尺寸，增加排矿次数，在提高磨矿速度的同时，减小入磨粒度，实现效率的提高。第二，在对原矿进行磨矿分级作业时，提高工作人员的操作水平，确保75%以上的一次磨矿率。在减小入磨粒度的条件下，使一次溢流粒度达到55%一60%，达到三个系统平均每台每小时完成33吨以上的工作量。第三，增加粗细分级旋流器。可以将二次分流设备更新为一组六头动压给矿旋流器，这种器械可以同时处理三个系统的分溢以及返回产品，提高了作业率和处理量。第四，改进磁选细筛作业。根据试验计算，选矿厂目前磁选作业的处理量为每小时155.65吨，细筛作业的处理量为每小时133.04吨。而根据实验室内试验数据计算，磁选作业的处理量为每小时可以达到61.83吨，细筛作业的处理量为可达到每小时23.12吨。因此，按照阶段磨矿——粗细分选——磁筛联合的流程进行改造后，可以降低磁选细筛设备数量，从而达到在保持原矿、精矿、尾矿原有品位的情况下，精矿产量提高，这使得工厂的生产能力得以提高。

3.2 提高综合管理水平

选矿企业的综合管理水平决定生产指标的高低，而提高管理水平、优化调度安排的目的在于达到生产流程的物流、人员、信息互通。选矿厂生产过程可分为原矿破碎——磨矿——浮选——再磨——磁选——精矿处理——尾矿处理等流程。每个生产环节都可以有更为细化生产目标，从而从每个生产环节中降低生产成本，达到总体成本降低的效果。选矿厂由管理部门和技术部门下达每个月的生产指标。选矿厂负责生产的部门根据上级下达的整体计划安排，制定每周各个生产环节的生产计划。然后根据生产现场的实际，选矿厂调度部门将制定好的计划分配为每日的计划，从而实现上下联动、大目标与小步骤结合的生产安排。选矿厂自上而下各层级的细化安排，形成了层层有任务、人人有责任、一级抓一级的上下联动、齐抓共管的工作格局，大大提高了每一级工作人员的积极性和主人翁意识。在日常工作中注重对内对外、横向与纵向的协调。对内严格管理，但要保持稳定，不产生矛盾；对外坚持原则，保持工作协调。横向同级各单位、部门之间互帮互学、互相支持；纵向上下级领导和公司职能部门之间要主动沟通工作，布置的工作要不折不扣的迅速完成。

采用逐层优化分解的方法来应对已有的生产指标，对选矿厂的生产调度进行优化配置，可以达到改善整个生产流程的目的，从而进一步实现对选矿过程的优化运行和管理，最终能够更加有把握的控制生产成本，将不合理成本降到最低，达到优化原矿处理的目的。

3.3 及时更新设备

选矿厂投产后，一些设备的不足之处便会慢慢显现出来，加上矿石的质量可能会变化，所以经常出现设备能力与矿厂不匹配、设备运行成本高且不可靠等问题。马鞍坪矿山公司成立于2008年，距今已有近十年的时间，一些设备的选用已经无法跟上现有的工作要求。选择设备时，除了考虑功能是否合适，还要将设备的可靠性、经济性及先进性等特性考虑到其中。只有选择了合适的设备，才能降低选矿厂的生产成本。否则，一旦选矿过程中出现问题，都会直接或间接给生产造成影响，增加生产的成本。例如，选矿厂现有的钴过滤系统采用的是一台HTG.21陶瓷过滤机，由于药剂的作用使得硫钴精矿非常粘稠，致使硫钴精矿中的含水率有18～20%。而新型TT-20型陶瓷过滤机，可以更好的降低硫钴精矿的含水率，从而精矿在运输中所消耗的成本，增加收益。

磨矿的细度很大程度上决定了选矿厂的选别指标，而影响磨矿细度的决定性因素是碎矿产品粒度。国外很多先进的矿业公司都装备了圆锥破碎机，这种机器可以将矿石的破碎程度控制在5—8mm之间，在提高磨机磨矿效率的同时，也使得磨机在单位时间内的处理量大大提高了。但是从成本上来看，国外的先进机械一般成本较高，购买之后很难在短时间内收回成本。因此，国产的高效圆锥破碎机由于在价格上有很大的优势，尽管并没有国外的设备先进，但仍获得了很多大、中型选矿厂的青睐。考虑到经济成本，使用标准圆锥破碎机进行中碎，然后再利用短头圆锥破碎机进行细碎，能够改变破碎工艺的流程，提高破碎的效率，同时还能达到节能的目的，运营成本随之降低。

在磨矿过程中，过磨现象的出现是资源的一种浪费，引起这种现象的原因除了磨机设计参数因素，更重要的是分级效率不理想。磨机在对矿物进行处理后，没有及时将合格粒级的产品分离，使其在磨机内拥塞。目前本企业采用的是双螺旋分级机，分级效率控制在65%左右，在同级之中属于较低的。这样的磨机使得选矿过程中的返砂阶段中，大量合格粒级产品掺杂其中，使得磨机的有效工作量降低，降低了其处理效率。目前市场上最先进的分级设备很多，如旋流分级机、高频振动细筛、水力旋流细筛等，如果能够在实际选矿过程中选用这些设备，就可以在一定程度上提高选矿厂的分级效率。例如，选矿厂现有2FG—30 3000型号的双螺旋分级机两台，其容量总计为90 kW，如果能够换用两台海王500旋流器，合计总容仅40 kw，在降低功率的同时还可以提升分级效率。

4 结语

对露天矿厂的选矿进行优化，首先是要对整个工艺流程进行优化，降低因流程过程中产生的成本增益，用全程优化指导局部优化。同时利用局部优化的结果来实现整个工艺流程的优化，从而获得系统的最优解。在这个过程中，通过采用计算机等新技术，来实现对生产调度的辅助优化，使选矿生产过程优化控制、优化运行和优化管理。除此之外，还要及时采用新的工艺，优化磨矿的粒度，选用新式的药剂，最终实现在保持原矿、精矿、尾矿原有品位的情况下，提高精矿的产量，从而使矿厂的生产能力得以提高。最后，在更新工艺的同时，还要适时对矿厂的机械进行革新，机械革新并非是一种浪费，要从长远的角度来看，在节省能源、实现绿色生产的情况下，提高生产效率。这样一来，既能提高矿厂的生产量还能降低平时的运营成本，实现原矿处理的优化与整个矿厂生产效率的提高。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.053

王鹏（1989-），男，云南昭通人，大专，助理工程师，研究方向∶采矿类。