阿爾博安慶白水泥項目礦山設(shè)計淺談

肖全貴，李運潮，石鵬雄，樸志友

阿爾博安慶白水泥項目礦山設(shè)計淺談

Mine Design on Aalborg Anqing White Cement Project

肖全貴，李運潮，石鵬雄，樸志友

阿爾博安慶白水泥有限公司是注冊于丹麥的阿爾博波特蘭集團的全資子公司，該集團現(xiàn)為意大利水泥集團CeneutirS.P.A所有，在全球白水泥市場居于領(lǐng)先地位。公司位于安徽省安慶市，是國內(nèi)最大的白水泥生產(chǎn)商之一，現(xiàn)擁有兩條總能力為年產(chǎn)10萬噸的白水泥生產(chǎn)線。阿爾博安慶40萬噸/年熟料白水泥生產(chǎn)線建設(shè)工程由阿爾博安慶白水泥有限公司投資建設(shè)，是全球單線生產(chǎn)規(guī)模最大的新型干法白水泥生產(chǎn)線項目之一。該項目座落在安徽省安慶市，距離阿爾博安慶白水泥公司老廠區(qū)約24km，距離安慶市區(qū)27km，交通運輸便利。2008年4月，阿爾博安慶白水泥有限公司與天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱天津公司）正式簽訂EPC合同，由天津公司作為總承包商具體進行工程實施，2011年8月獲得業(yè)主頒發(fā)的最終驗收證書。

阿爾博安慶白水泥有限公司40萬噸/年熟料白水泥生產(chǎn)線建設(shè)工程由廠外和廠內(nèi)兩部分組成。其中天津公司礦山專業(yè)承擔(dān)了廠外部分的設(shè)計工作，包括石灰石一破車間、礦山1號輸送膠帶機、礦山水洗車間、石灰石二破車間和礦山2號輸送膠帶機的工藝設(shè)計以及石灰石破碎、篩分、水洗、輸送部分的總平面設(shè)計。該部分的工藝設(shè)計是根據(jù)工廠與礦山的相對位置關(guān)系、石灰石原料的現(xiàn)狀及與業(yè)主簽訂的總包合同中的業(yè)主要求進行的。

工廠的石灰石原料來源于距工廠約500～600m的白鹿山石灰石礦，一破車間的卸料口標(biāo)高高出廠區(qū)75m。白鹿山石灰石礦山儲量較小，全礦石灰石儲量約為1460萬噸，僅能滿足工廠21年的生產(chǎn)需要，但石灰石品位較高。礦床巖溶發(fā)育，上部覆蓋土和裂隙土含量較大，而且土壤的塑性指數(shù)較高，達到了17.4～26.2。工廠的石灰石日需要量約為1800t。工廠場地位于半山坡上，且征地面積比較狹小。本次礦山設(shè)計的出發(fā)點是：工程布置要盡可能地利用已征地范圍，在滿足生產(chǎn)白水泥原料清潔度的前提下，盡可能地提高石灰石原料的利用率，減小對周邊環(huán)境的污染。

按照EPC合同，礦石采用兩段破碎，初破采用顎式破碎機，二破采用錘式破碎機，并規(guī)定5mm以下的石灰石碎屑不再利用。

石灰石初破設(shè)備選用PE-1200×1500顎式破碎機，入料粒度小于800mm，出料粒度180mm，生產(chǎn)能力為300t/h。選用顎式破碎機主要是考慮其比較適用于含土量較大的石灰石原料，且破碎比較小，破碎后的粉料比較少，避免在后續(xù)篩分工序中損失較多的原料。

礦石的水洗采用了機械強制清洗方式，石灰石水洗設(shè)備選用一臺? 2.4m×10m的筒式洗礦機，生產(chǎn)能力230～300t/h，采用變頻電機驅(qū)動。為提高礦石在洗礦機內(nèi)的停留時間，并兼顧設(shè)備產(chǎn)能，設(shè)定設(shè)備安裝角度為-7°，轉(zhuǎn)速為 9～13r/min，并在筒篩的內(nèi)壁安裝松散礦石用的縱向耙筋和環(huán)行堰，以增強設(shè)備的機械洗滌效果。

洗滌后的石灰石＞20mm的作為篩余物直接進入石灰石二破車間進行二次破碎；＜20mm的作為篩下物進行篩分。篩分機選用2.4m×6m的直線振動篩，其特點是：具有較高的篩分效率；篩面可水平安裝，降低了篩機的安裝高度；其運動機理非常適合物料的脫水、脫泥和脫介。振動篩的生產(chǎn)能力為150t/h。＜5mm的石灰石碎屑隨水流排出至沉淀池中，＞5mm的石灰石進入石灰石二破車間進行破碎。

石灰石二破車間設(shè)有容量33t的鋼制料倉，下設(shè)一臺B1500mm×4000mm板喂機向一臺錘式破碎機內(nèi)喂料。錘式破碎機入料粒度為200mm，出料粒度為30mm，生產(chǎn)能力為300t/h。二次破碎后的石灰石經(jīng)膠帶輸送機運至廠區(qū)石灰石均化堆場。

石灰石水洗車間排出的污水經(jīng)排水系統(tǒng)流入沉淀池。共設(shè)有三組沉淀池，每組由兩個獨立的沉淀池組成。每組沉淀池大小為65.9m×11.4m，深度為5m。污水經(jīng)多級沉淀后變清，經(jīng)循環(huán)水泵重新打入水洗車間進行循環(huán)利用。每隔一段時間，沉淀池內(nèi)的淤泥被清除。礦石加工流程見圖1。

項目設(shè)計的主要特點有：邊環(huán)境造成污染。

該項目礦石的水洗工藝既滿足了總的產(chǎn)能要求，又達到了燒制白水泥所需原料的清潔度要求。最終燒制出的白水泥熟料的白度達到了93%以上，最高達到97%。

回顧阿爾博白水泥礦石加工工藝設(shè)計，既有成功，也有需進一步優(yōu)化的地方，筆者提出個人認(rèn)識和想法，愿與同仁商榷。

首先，是否一定采用兩段破碎值得考慮。白鹿山石灰石礦山的含礦地層主要是石炭紀(jì)黃龍組，其物理性質(zhì)比較適合采用錘式破碎機，錘式破碎機的破碎比較大，可一次性滿足石灰石粒度要求。如果改兩段破碎為一段破碎，可以進一步簡化流程。就阿爾博項目來講，若采用一段破碎，破碎車間可布置在礦山上，水洗車間布置在現(xiàn)有位置，既可減少車間的占地面積，又可縮短水洗車間與沉淀池之間的距離，減少排水過程中泥沙沉淀的幾率。對于錘式破碎機產(chǎn)生粉料較多的缺點，可以通過提高筒式洗礦機后部細(xì)篩的生產(chǎn)能力，加大粉料的回收粒度進行彌補。

其次，對本項目而言，采用筒式洗礦機是正確的，主要是針對礦石需要量大，且含泥量大，土壤塑性指數(shù)高的特殊情況。但筒式洗礦機也有一定缺點，例如耗水量較大，設(shè)備比較笨重等。根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)資料，筒式洗礦機每噸石灰石的耗水量在1.5～2t，雖然水資源得到了循環(huán)利用，但沉淀池等設(shè)施占用的土地面積比較大，如本項目應(yīng)業(yè)主要求共設(shè)置了三組沉淀池，加上考慮檢修通道等要求，沉淀池占地面積約為8畝。石灰石原料礦山總圖見圖2。

國內(nèi)現(xiàn)有大部分白水泥生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)規(guī)模較小，原料需要量比較

（1）工藝設(shè)備選型在合同規(guī)定的范圍內(nèi)既滿足了生產(chǎn)白水泥所需原料的特殊要求，又避免了在破碎、運輸過程中過多地?fù)p耗相對缺少的石灰石原料。

（2）總圖布置合理。盡可能地利用了山坡地形進行工程布置，場地布置高低有序，既減少了工程用地，又充分利用了重力原理進行污水的排放。

（3）較好地解決了白水泥石灰石原料水洗和資源循環(huán)利用的難題。以往在國內(nèi)生產(chǎn)白水泥的企業(yè)中，對于石灰石原料處理采用的手段比較原始，基本上是進行水澆的方式，處理效果不好，而且浪費水資源，污染環(huán)境。本次設(shè)計采用的筒式洗礦機不僅較好地解決了石灰石工業(yè)化水洗的難題，提高了白水泥原料的潔凈程度，保證了最終生產(chǎn)的白水泥成品的質(zhì)量，而且最大限度地進行了水資源的再利用，節(jié)約了資源，避免對周少，主要利用石材加工后的余料或在采石場對原料預(yù)先進行挑選，原料粒度比較均勻，含泥量比較低，易于清洗。如果這樣，建議在板喂機和破碎機之間增加一臺波動篩分給料機，直接噴水進行清洗，波動篩分給料機下部設(shè)膠帶機及排水通道，給料機的篩下物的粒度可通過調(diào)整給料機滾軸間距進行調(diào)整，也不失為一種簡單有效的方式。

另外，本項目沉淀池的設(shè)計是完全遵照業(yè)主意見進行的，但其采用的自然沉淀方式存在著沉淀緩慢、效率低、占地面積大等缺點，應(yīng)予以改進。今后應(yīng)考慮在沉淀池中加混凝劑等方式加快污水的沉淀，減少沉淀池的占地面積。

TQ172.771. 1

A

1001-6171（2012）01-0039-02

通訊地址：中國中材國際工程股份有限公司天津分公司礦山設(shè)計研究所，天津 300400；

2011-09-6；

呂 光