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浅谈现代矿山选矿厂工程设计新话题

发布日期:2017-04-12  来源:赵志国 中国选矿技术网  浏览次数:6068

浅谈现代矿山选矿厂工程设计呈现出一些新话题

    “万物即有源”,矿产资源可居“工业之源”,如煤炭称为“工业食粮”。随着世界工业经济的发展,用以支撑的矿产资源的开发力度也不断加大。资源是不可再生的,只能越开越少,乃至走向稀缺与绝灭。所以说资源工程在国民经济中的地位具有基石性、战略性。

纵观我国的矿业发展史,从建国初期的靠苏联技术支持,到上世纪七十年代末期的改革开放后,融合国际先进技术与国内自主创新,攻克道道技术难关,建设了一批具有国内外一流的大型矿业工程项目,亚洲第一铜矿(德兴铜矿)选矿厂、亚洲第一大铁矿选矿厂(首钢大石河与水厂)、亚洲第一大镍钴矿(金川镍业)等大型工程比比皆是。

进入二十一世纪以来,全球经济的高速发展,引发了又一次的矿产资源开发大潮,矿业经济迎来前所未有的发展机遇,大量资金涌向矿业,大量的贫矿、难选复杂矿和原选矿尾矿也得到开发利用,矿产资源开发技术与工程建设水平达到了一个新的高度。特别是近些年来,矿业工程科技研发接连取得突破性成果,新技术、新设备在日益增多的新建矿山工程项目中得以推广应用。继而,矿山工程设计行业在工程质量、设计水平和设计周期等方面都有了长足的飞跃,这个“飞跃”,表现为可见的工程实物与设计文件,其核心我认为是“理念”。

矿山选矿厂的工程设计只是矿业工程中的一个课题,但这方面的发展可以点看面地做为整个行业发展的缩影。下面我对现代新型矿山选矿厂工程设计中出现新思路、新事件、新话题做一个阐述。

一、选矿厂设计的主要原则、依据和注意的问题

国家对矿山工程设计有着明确的政策与法规,要求设计中严格依据有关原则、规定、规范,下面我简单汇总编制出如下13条。

(一)工程设计原则和设计方案应符合国家行业方针政策及有关规定,执行有关标准、规程及规范。

(二)严格按国家规定的基本建设程序有条不紊地开展工程设计工作,企业建设规则、项目建议书、项目可行性研究报告、项目初步设计、项目施工图设计要按程序编制、论证、报批。

(三)设计的基础资料必须齐备,试验研究规模要达到要求,施工图设计必须要有工程地质勘查资料,在设计要求的各项资料齐备的条件下,设计人员必须加强现场调查与勘察,便于更好的做好设计工作。

(四)设计的工艺流程和指标既应具有一定的先进性,又应具有实现的可靠性。矿产资源应该尽量做到综合利用,如果矿石中的有用成分的回收,在目前的技术条件条件下尚有困难或经济上不够合算时,应考虑堆存措施并积极进一步试验研究,以便将来利用。产品方案应该合理确定精矿品位和回收率,做到优质高产。

(五)根据国内外机械制造业和生产技术水平,选择先进、高效且能耗低的工艺设备,使选矿厂具有较高的机械化水平,自动化水平要符合国情,既要有体现发展方向与技术操作水平,又要考虑到目前我国自动化设计、操作、维护、管理水平的具体情况。

(六)选矿厂设计中必须注意降低能耗,为矿浆自流运输创造条件,避免和减少物料反向运输,加强预选作业,缩小入磨粒度,在磨选作业中尽量实现粗粒抛尾,提高设备负荷率,提高输送尾矿矿浆的浓度等。每个工序要配备相应的计量仪表,便于管理与考查。

(七)配备必需的检修场地、设备和维修设施,以保证设备能够正常持续地运转。

(八)充分考虑建设地区的建材供应情况、施工条件、施工队伍力量,设备和建筑构件应力求做到通用化和标准化,选用既先进、合理又容易实现的工程方案,便于有效控制施工组织管理、施工速度与施工质量。

(九)对于新建选矿厂,特别地下开采供矿的大型选矿厂的建设,要认真研究一次建成或分期建设的可能性,力争做到投资少、建设快、收益大,充分发挥投资效果。

(十)根据选矿厂建厂地区、厂址地形的实际情况,正确规划建设用地、用水、矿石运输、尾矿排放、回水、用电等各方面的设计方案。也要考虑与矿山和冶炼厂的产品运输、工作制度等的相互衔接,做到统筹兼顾、综合利用,做到综合效益最优化。

(十一)选矿厂的供水、供电、运输、材料供应、修配业务、以及服务性公用设施,应尽可能地与当地企业协作。

(十二)选矿厂的设备配置必须符合工艺流程的要求,必须考虑工艺流程的灵活性,应力求紧凑合理,尽量自流运输。生产厂房应有足够的操作空间和保证物料畅通的运输设施,非生产性设施的面积和容积应适当。

(十三)设计的选矿厂应具有必要的安全技术和劳动保护措施。要注意保护环境,特别是要注意改进工艺,防止粉尘、毒物、废水、废气、废渣、放射性等有害物质以及噪声对环境的污染,并进行综合治理,使设计符合国家规定的标准。

二、现代新型选矿厂设计中应注意的一些新问题

新时代的矿产资源行业经济融合了社会的众多利好的因素,整体的运行效率与质量日趋提高,给矿山选矿厂设计引入一些全新的话题与要求。国家政策、行业规范的引导,企业自主创新与管理水平的不断地提升,行业内部逐步酝酿出全新的选矿厂工程设计原则和需要注意问题。我想应该规范整理一下,载入工程设计规范资料与工具手册中去。下面将一些明显的新问题简单叙述。

(一)应遵循“本质型”安全原则,工程初步设计要求做系统的安全设计专篇,整个工程施工设计中贯彻既定的安全技术方案,不留任何安全隐患,设计采用可靠的安全生产技术,配置完备的安全设施,为项目的工程建设与安全生产奠定基础。

(二)严格执行国家的环境保护政策、法规,项目工程设计前要做专业的环境影响评价,工程设计要围绕项目环境保护方案,设计出系统的污染防止设施与措施,彻底避免项目对环境造成污染。搞好厂区的绿化、美化工程,设计营造出为工业生产与大自然的和谐蓝图,致力实现项目的洁净生产。

(三)矿山工程项目要做出系统的节能方案,科学合理的利用能源,实现能源循环利用,以最低的能耗发挥出最大化的产量、效益,在项目设计的每个细节都要紧密围绕体现出来。

(四)利用成熟先进的科技手段,实现选矿厂生产的数字化、自动化操控,设备选型要选自动水平较高的,生产现场尽可能全部实现电子监控、全自动化操作,提高生产劳动效率和生产运行的平稳度。

(五)严格遵循国家产业政策,新建项目要求规模大、产品科技含量高、工艺设备先进,杜绝落后产能与重复建设。

(六)提倡矿山建设高标准化,生产、生活设施要设计上力求先进、上档次,有条件的可实现“星级”矿山建设标准。所谓“星级”是指工程建设档次要仿照星级酒店设计。

(七)坚持“多碎少磨”的粉碎工程设计原则,充分利用现有的先进破碎设备,采用合理的工艺流程,将破碎产品粒度要控制在10mm左右。

(八)坚持“阶段磨选、能收早收”的磨矿、分级、选别工艺原则,根据选矿试验与研究成果,采用相应的磨选工艺流程,能早回收的要尽量提早回收,减少磨选工序的综合成本,提高综合回收率。另外磨矿分级流程也要注意简化,能用一段的不要采用两段,尽量采用先进的大型磨矿分级设备。

(九)坚持尾矿无公害化循环利用的原则,在技术经济条件允许下,可实施尾矿轧砖、制瓦工程,确不可利用的尽可能实施井下充填或山区人工造田等,尾矿回水经处理要循环入生产中再用。

(十)厂房及工艺设备配置要力求简单、合理化,如建厂的土地紧缺,可考虑设计新型的集中多层复式配置,如果在山区可根据地形建设分散的单层厂房,沙漠、戈壁、草原则可根据现场条件设计多跨集中复合式配置;这样有利于节约投资,简化管道流程,方便生产管理,节约生产成本,提高项目盈利能力。

(十一)根据项目情况综合考虑规划设计物料运输,规模大且采区与选矿厂距离较近的可采用采区内破碎胶带输送至选厂;对于采区处于大山深处,选厂与采用海拔相关较大,条件允许可采用原矿索道运输;坑口选矿厂可直接将矿车运至原矿仓卸入。选矿厂精矿运输规模大的根据距离用户远近,可考虑采用矿浆管道输送、胶带输送机输送等。

(十二)选矿厂操作、调度、维修、清洁专业功能化设计要合理明确,作业集中控制、车间调度要规划设计在合适的位置,其通讯手段、监控、自动化操作设施要齐备,有条件的情况下,可将操作、维修、清洁功能彻底专业化分工,选矿厂设计配备专业的维修服务队、清洁服务队。

三、现代新型选矿厂设计呈现出的新特色

通过以上的论述资料,我认为现行选矿厂设计中呈现的新问题可归纳为四个主体方面,也可以叫做“四大特色”,即为“人文、生态、科技、效益”。这四个方面的都比较突出地折照出新型现代选矿厂工程设计的新气象与新理念,并不是说以前的工程设计中没有此内容,只是不太突出与实践性差而已。“四大特色”相辅相承,联系紧密,不能独自论述。“本质型”的安全及劳保、项目环保措施、自动化的操作、专业化的功能分工、厂区绿化、生活辅助设施等方面的设计要充分体现出浓厚的人文特色;项目环保措施的周到严密、绿化、美化、资源再生循环利用、清洁生产设施等方面的完备功能化设计都彰显出生态特色。采用先进的生产工艺流程及设备,生产操作与维护达到很高的自动化,生产调度与管理实现数字化、电子化均体现出新型选矿厂的科技特色;项目设计与建设的宗旨即是发挥效益,不过这个效益是综合的,不止是企业利润一项,直接的效益是企业盈利、职工收入、税收,而间接的效益则有拉动关联产业与经济、促进就业等等,这几年的矿业经济早已完全走入了市场,项目的技术经济分析趋于市场化,项目的是否建设直接由市场效益而确定,所以现代的选矿厂设计更具有一般工业项目的效益特色。

发展是经济社会的永恒主题,和谐社会需要和谐的工业经济支撑。我国矿业经济的产业结构调整在于从规模速度型转向节能效益型,围绕这一目标,国家的一系列新的政策与措施,新建的矿山工程项目要求在做可研报告、工程设计的基础上,还要做环境影响评价、安全评价、节能专篇等,和谐矿山离我们的脚步越来越近,矿山选矿厂设计理应更新理念、与时俱进、拓宽思路,为矿业领域做出更大的贡献。

 
 
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