對云南某礦新增選礦能力技改方案的研究及探討

王 春，朱艷芬

（玉溪礦業(yè)有限公司，云南玉溪 653100）

對云南某礦新增選礦能力技改方案的研究及探討

王 春，朱艷芬

（玉溪礦業(yè)有限公司，云南玉溪 653100）

云南某礦為銅鋅多金屬露天開采礦山，存在采礦能力高于選礦能力從而制約企業(yè)安全生產(chǎn)和持續(xù)發(fā)展的問題。結(jié)合礦山規(guī)劃圍繞增加選礦產(chǎn)能開展了四選廠技改和三選廠技改兩個(gè)方案的研究，得出了兩個(gè)方案技術(shù)上均可行，三選廠技改方案在投資、建設(shè)周期方面優(yōu)于四選廠技改方案的結(jié)論，為企業(yè)管理決策提供了科學(xué)的依據(jù)和技術(shù)支持。

采選能力；提高選礦產(chǎn)能；技術(shù)改造；方案研究

某礦為露天開采礦山，礦石屬于銅鉛鋅多金屬硫化礦，礦床主要由V1、V2兩個(gè)礦體組成。V1礦為銅鋅混合礦［1］，共（伴）生有Cu、Pb、Zn、Au、Ag、S等有益元素，含銅品位較高，平均約1%左右。V2礦為單銅礦［2］，礦石中主要有益組分為Cu，伴生有Au、Ag、S等有益元素，含銅品位相對較低，平均約0.5%左右。

礦山目前在用選廠兩座，分別為三、四選廠。三選廠主要處理V1銅鋅礦石，處理能力為2 000～2 300 t／d；四選廠主要處理V2單銅礦石，處理能力為2 000～2 200 t／d。

1 課題提出的背景

《露天開采境界優(yōu)化及露天開采設(shè)計(jì)說明書》規(guī)劃礦山生產(chǎn)規(guī)模為6 000 t／d。根據(jù)兩種礦石的儲(chǔ)量和礦山生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，規(guī)劃的V1銅鋅礦體出礦規(guī)模為2 000 t／d，V2單銅礦體出礦規(guī)模為4 000 t／d。采選能力相比，存在不匹配的問題，V2礦體選礦能力尚缺口1 500～2 000 t／d。采選能力不匹配給礦山生產(chǎn)經(jīng)營帶來了較大的矛盾和問題。

一是采出的V2礦體礦石積壓嚴(yán)重導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)營困難。該礦在近年的采礦生產(chǎn)過程中因開采順序的需要，采出大量的V2礦體礦石，由于選礦能力不足，尚有242萬t（含銅約0.48%）堆存于堆礦場，積壓資金約5.6億。

二是大量V2礦邊幫壓覆導(dǎo)致V1礦開采困難，破壞了正常的開采順序，帶來了安全管理壓力。該礦近幾年主要強(qiáng)采高品位的V1礦石，剝離滯后，造成現(xiàn)露天邊幫壓覆了大量的低品位V1礦石和V2礦石，按照目前出礦規(guī)模及V1、V2礦出礦比例，若不解決邊幫壓覆問題，2 a后就面臨減產(chǎn)的問題，同時(shí)由于V2礦體在V1礦體上面的現(xiàn)實(shí)，優(yōu)質(zhì)的V1礦減產(chǎn)將更為嚴(yán)重甚至無礦可采。同時(shí)，為保證V1礦體出礦規(guī)模，在邊幫壓覆礦暫無法開采時(shí)，露天底需加速下降，造成坑底工作面不斷減小，加大了露天開采的難度和安全隱患。同時(shí)也減少了露天高陡邊坡維穩(wěn)時(shí)間，降低了邊坡安全穩(wěn)定性，提高了邊坡的維護(hù)成本，也增加了邊坡附近施工和車輛運(yùn)輸?shù)陌踩[患。

對選礦廠實(shí)施技改，提高選礦處理能力，匹配采選能力，借以解決目前礦山安全生產(chǎn)經(jīng)營困境是非常重要和迫在眉睫的。

2 選礦廠技改方案

2.1 四選廠技改方案

對四選廠實(shí)施技改，使其選礦處理能力由現(xiàn)有2 000 t／d提高到4 000 t／d，用于處理低品位的V2礦石。具體的方案如下。

2.1.1 碎磨系統(tǒng)

1.碎磨流程。一段碎礦，碎礦產(chǎn)品粒度為－250 mm；磨礦為半自磨與球磨，組成兩段磨礦，最終磨礦細(xì)度－0.074 mm含量75%。選擇半自磨與球磨組合而非常規(guī)碎磨組合的主要原因是要解決該礦雨季礦石泥化嚴(yán)重導(dǎo)致系統(tǒng)不暢的問題。

2.碎礦設(shè)備。粗碎：C125顎式破碎機(jī)1臺(tái)；頑石破碎：HP100圓錐破碎機(jī)1臺(tái)。

3.磨礦、分級(jí)設(shè)備。一段磨：Φ6 400×3 500半自磨機(jī)1臺(tái)；二段磨：Φ4 800×7 800溢流型球磨機(jī)1臺(tái)；一段分級(jí)：ZKR2160直線振動(dòng)篩1臺(tái)；二段分級(jí)：Φ600旋流器8臺(tái)。

2.1.2 浮選系統(tǒng)

1.浮選流程：主流程為二粗一掃，掃選中礦返回二次粗選；精選流程為三次精選一次精掃選，產(chǎn)出銅精礦，精掃中礦返回一次粗選。

2.浮選設(shè)備：利用現(xiàn)有浮選設(shè)備即可滿足要求。

2.1.3 四選廠技改方案的投資收益分析

項(xiàng)目總投資15 332.56萬元，含利用原有資產(chǎn)2 685.70萬元；稅后全部投資回收期（含建設(shè)期1.0 a）3.59 a，資金可以在生產(chǎn)前期回收；項(xiàng)目所得稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率達(dá)到38.94%，項(xiàng)目效益指標(biāo)較高，表明該項(xiàng)目盈利能力較強(qiáng)，投資利潤率、投資利稅率均超過行業(yè)平均水平；項(xiàng)目具有較強(qiáng)的貸款償還能力。

2.2 三選廠技改方案

2.2.1 三選廠技改方案提出的背景

在進(jìn)行四選廠改擴(kuò)建方案論證的同時(shí)，在近年生產(chǎn)實(shí)踐中，隨著露天采礦的深入，V1礦石性質(zhì)發(fā)生明顯的變化，選別過程中銅粗精礦不需要再磨，即可實(shí)現(xiàn)銅鋅分離，生產(chǎn)達(dá)到甚至超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。由此，研究小組提出：通過組合三、四選廠已停開的各一臺(tái)2 700×3 600球磨機(jī)，新增部分設(shè)備設(shè)施，使三選廠新增1 500 t／d V2礦選礦能力的方案。該方案將三選廠改為處理3 500 t／d V2礦，四選廠轉(zhuǎn)為處理2 000 t／d V1礦，總選礦能力為5 500 t／d。

2.2.2 三選廠技改方案的主要內(nèi)容

1.對原礦堆場進(jìn)行改造并加裝防雨棚，存礦能力可達(dá)4.0萬t，可滿足生產(chǎn)要求，且有效解決雨季礦石受潮泥化嚴(yán)重帶來選礦流程堵塞的問題。

2.將四選廠目前閑置的一臺(tái)2 700×3 600溢流型球磨機(jī)（用作二段磨礦）搬遷至三選廠，與三選廠同樣閑置的一臺(tái)2 700×3 600溢流型球磨機(jī)（用作一段磨礦），新增兩組渣漿泵及兩組旋流器，組合成一個(gè)兩段閉路磨礦系統(tǒng)。

3.把目前的銅浮選機(jī)組用作三選廠原有系統(tǒng)的銅浮選，把目前的鋅浮機(jī)組用作改造新增系統(tǒng)的銅浮選。

4.增建一臺(tái)Φ18 m濃密機(jī)用于改造后三選廠產(chǎn)出銅精礦的濃縮。

2.2.3 三選廠技改方案實(shí)施的其它條件研究分析

1.碎礦系統(tǒng)（現(xiàn)有）。第一段碎礦采用美卓礦機(jī)的C100顎式破碎機(jī)1臺(tái)，第二段采用美卓礦機(jī)的HP400短頭圓錐破碎機(jī)1臺(tái)，篩分采用2.4×6.0 m圓振動(dòng)篩1臺(tái)。

三選廠的3 a生產(chǎn)實(shí)踐表明，碎礦系統(tǒng)產(chǎn)能穩(wěn)定在250～300 t／h，碎礦產(chǎn)品粒度達(dá)到－12 mm。每天按3班（每班6 h）工作計(jì)算，碎礦能力可達(dá)4 500～5 000 t／d?？蓾M足主廠房改造后3 500 t／d處理能力的需要。

2.粉礦倉（現(xiàn)有）。粉礦倉有效容積：680 m3；改造前存礦時(shí)間為17.9 h；改造后存礦時(shí)間為10.3 h。粉礦倉的儲(chǔ)礦能力基本滿足生產(chǎn)組織需要。

3.給礦系統(tǒng)（現(xiàn)有）。重型板式給料機(jī)配有變頻調(diào)速電機(jī)，鏈板寬度：1.2 m，長度：11 m，給料速度：0.024～0.072 m／s，料層厚度：0.4 m。當(dāng)調(diào)至最大給料速度時(shí)，設(shè)備產(chǎn)能為：

0.4 ×0.072×2.2×3 600×24＝5 474.304 t／d＞3 500 t／d

可滿足改造后生產(chǎn)組織的需要。

4.供電條件。三選廠改造后新增用電負(fù)荷432 kW，共計(jì)用電負(fù)荷12 679 kW。礦區(qū)現(xiàn)有110 kV變電站一座，主變?nèi)萘繛?×16 000 kW，可完全滿足改造后的供電需要。

5.供水條件。該礦已按6 000 t／d的規(guī)模于2012年完成了供水系統(tǒng)的改造，且隨著回水利用系統(tǒng)的完善，供水能力完全可滿足改造后生產(chǎn)用水的需要。

6.尾礦系統(tǒng)。新建尾礦庫及配套系統(tǒng)已于2012年5月投入使用。該尾礦庫在庫底標(biāo)高1 004 m至堆積標(biāo)高1 138.00 m時(shí)，相應(yīng)有效庫容為1 909.5萬m3，可在6 000 t／d生產(chǎn)能力條件下為企業(yè)累積服務(wù)15.61 a，可在5 500 t／d生產(chǎn)能力條件下為企業(yè)累積服務(wù)17.03 a。尾礦輸送、回水系統(tǒng)均按選廠6 000 t／d能力配套設(shè)計(jì)，可滿足本方案實(shí)施后尾礦堆存的需求。

2.2.4 三選廠技改方案的投資收益分析

三選廠技改方案的概算投資為2 376.71萬元，按技改后處理3 500 t／d V2礦進(jìn)行總量經(jīng)濟(jì)分析：項(xiàng)目總投資11 249.35萬元，含利用原有資產(chǎn)7 266.97萬元，其投資規(guī)模合理；稅后全部投資回收期10.94 a，資金可以在生產(chǎn)前期回收；項(xiàng)目所得稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率達(dá)到11.47%，項(xiàng)目效益指標(biāo)基本達(dá)到行業(yè)平均水平，投資利潤率、投資利稅率均超過基準(zhǔn)收益率水平，項(xiàng)目具有較好的盈利能力。

3 兩個(gè)技改方案的比選

3.1 四選廠技改方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1.1 優(yōu)點(diǎn)

1.可整體提升該礦山的選礦技術(shù)裝備水平。由于四選廠設(shè)計(jì)、施工簡易，且主要設(shè)備為拆遷舊設(shè)備，導(dǎo)致整體技術(shù)裝備水平低。通過改造，采用半自磨＋球磨工藝流程，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，可整體提升該礦山的選礦技術(shù)裝備水平。

2.為礦山的發(fā)展留下一定的空間和余地。該方案設(shè)計(jì)改造規(guī)模為4 000 t／d，但流程設(shè)計(jì)和設(shè)備選型均留下一定的余量和空間，企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)管理，依靠科技進(jìn)步，可較好滿足礦山周邊找礦和低品位資源利用的需要。

3.設(shè)備配置緊湊，占地面積較小，因而征地、總圖、土建等投資較低，且建成后便于集中管理，人均勞動(dòng)生產(chǎn)率高，管理費(fèi)用低。

4.可有效解決雨季原礦泥化嚴(yán)重導(dǎo)致流程低效率運(yùn)行的問題。

5.技術(shù)裝備的改善，有利于選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高。

3.1.2 缺點(diǎn)

1.投資大。該方案總投資為15 332.56萬元，按新增產(chǎn)能2 000 t／d，每噸產(chǎn)能的投資為7.67萬元，比三選廠技改方案的每噸產(chǎn)能投資多6.09萬元（三選廠技改方案的每噸產(chǎn)能投資為1.58萬元）。

2.建設(shè)周期長。四選廠技改方案的實(shí)施周期為1.8 a，比三選廠技改方案3個(gè)月的實(shí)施周期長1.5 a。

3.對當(dāng)期生產(chǎn)影響大。建設(shè)期四選廠原有系統(tǒng)需停產(chǎn)三個(gè)月進(jìn)行系統(tǒng)的整合和流程的搭接，對當(dāng)期企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營有一定的影響。

3.2 三選廠技改方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.2.1 優(yōu)點(diǎn)

1.投資省。三選廠技改方案的概算投資為2 376.71萬元，按新增產(chǎn)能1 500 t／d，每噸產(chǎn)能的投資為1.58萬元，比四選廠技改方案的每噸產(chǎn)能的投資為7.67萬元少6.09萬元。

2.建設(shè)周期短。三選廠技改方案的實(shí)施周期為0.3 a，比四選廠技改方案1.8 a的實(shí)施周期快1.5 a。

3.對當(dāng)期生產(chǎn)影響小。建設(shè)期三選廠原有系統(tǒng)僅需停產(chǎn)一周進(jìn)行系統(tǒng)的整合和流程的搭接，對當(dāng)期企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營影響非常小。

4.建設(shè)原礦堆場雨棚后，可較好解決雨季原礦水分大、含泥重帶來的系統(tǒng)堵塞、效率低下的問題。

3.2.2 缺點(diǎn)

1.新增選礦系統(tǒng)能力僅1 500 t／d，與礦山規(guī)劃新增2 000 t／d尚有500 t／d的差距。

2.現(xiàn)有粉礦倉有效容積?。▋H680 m3，改造后僅能滿足主廠房10.3 h的生產(chǎn)需要），擴(kuò)建場地又沒有條件，將給碎礦系統(tǒng)和持續(xù)生產(chǎn)組織帶來較大的困難和挑戰(zhàn)。

3.三選廠實(shí)施改造后若處理V1礦石，生產(chǎn)能力依然只能按2 000 t／d組織。

4.若將來礦石中有用礦物嵌布粒度變細(xì)需粗精礦再磨，則要增加設(shè)備。

4 結(jié) 論

通過研究、分析、比較，三選廠技改方案和四選廠技改方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前的銅市場形勢和該礦的安全生產(chǎn)經(jīng)營情況來看，研究小組首推投資省、建設(shè)周期短、見效快的三選廠改造方案。同時(shí)，四選廠技改方案的研究成果也將為礦山未來的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

［1］ 昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司.云南某礦三選廠新增1 500 t／d選礦能力技改工程可行性研究報(bào)告［R］.昆明：昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司，2014.

［2］ 昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司.云南某礦四選廠新增2 000 t／d選礦能力技改工程可行性研究報(bào)告［R］.昆明：昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司，2013.

Research and Discussion on Technical Schemes of New Processing Capacity for A Copper M ine in Yunnan Province

WANG Chun，ZHU Yan-fen
（Yuxi Mining Co.，Ltd.，Yuxi653100，China）

The problem of a copper zinc polymetallic open pitmine in Yunnan is that itsmining capacity ismuch higher than processing capacity，which restricts the safety production and the sustainable development of the enterprise.Based on the mine plan and with the concentration on increasing processing capacity，two schemes were worked out on the technical transformation of plant IV and plant III.It turned out that both schemes are technically feasible while the plant IIIwas better in investment and construction period than that of plant IV，which provides the scientific basis and technical support for enterprisemanagement decision.

mining capacity；improve processing capacity；technological transformation；scheme research

TD216

：A

：1003－5540（2014）04－0016－03

2014－05－10

王 春（1969－），男，高級(jí)工程師，主要從事選礦技術(shù)管理工作。