节能措施生产实践证明,先进的工艺和设备是我国矿山行业节能减排的根本途径。鞍千矿业有限责任公司为新建厂矿,与老厂矿相比在工艺和设备上有着先天优势。而且通过近5年的生产实践,针对生产中暴露出的一些问题,对工艺流程和设备配置进行了相应优化,在节能方面取得了一定成果。
(1)破碎系统改进。磨矿能耗大约占整个选矿能耗的一半,提高磨矿效率是选矿厂开展节能工作的重中之重,而多碎少磨则是提高磨矿效率的关键所在。鞍千矿业有限责任公司破碎工艺采用三段一闭路破碎流程:2台旋回粗破碎机设置在采场,粗破碎后的矿石由皮带运至储矿仓,之后进入中、细破碎系统。2台中破碎机和3台细破碎机均采用H8800型圆锥破碎机。
H8800型破碎机排矿口为自动调节,这种设计对破碎机本身是很好的保护,但导致破碎产品粒度受给矿粒度影响较大,一旦有过大块进入,会导致排矿口自动增大,破碎粒度跑粗。由于粗破碎机生产能力较富裕,通过在日常生产中严格粗破碎机排矿口大小,避免了大块进入中、细破碎机系统。
另外通过对中、细破碎给料仓进行改造,改善了破碎机给料均匀性,一方面保证了H8800型破碎机效率的发挥,另一方面避免了衬板局部磨损,延长了衬板使用时间,效果显著。目前入磨粒度合格率(-12mm含量)达到90%以上,为球磨机高效率运转提供了有利条件。
但目前也存在问题,一是中破碎机给矿粒级仍然过宽,对破碎效率有一定影响,所以计划在中破碎机前增加预先筛分,不仅可以提高破碎效率,还能降低设备作业率,节约能耗。另外,由于对破碎产品粒度的严格控制,造成破碎系统循环负荷偏大,细破碎机能力显得不足,作业率偏高,不利于检修和维护,所以计划增设1台细破碎机解决此问题。
(2)选别设备运行优化。鞍千矿业有限责任公司选矿工艺采用的是阶段磨矿、粗细分选、重选磁选阴离子反浮选联合工艺流程。该工艺对鞍山式贫赤铁矿选别效果较好,鞍山地区红矿选厂基本都采用这一流程。阶段磨矿工艺相对于连续磨矿不仅减少了二段球磨机处理量,降低了消耗,而且避免了矿石过磨,有利于粗细分选。粗细分选使得粗粒矿物和细粒矿物互不干扰,重选和浮选的选别效率得到充分发挥,也是保证精矿品位达到要求的关键所在。
根据现场生产实际情况,对选别作业设备开动台数进行了优化。原矿由球磨机磨细后进入粗细分级旋流器,粗粒产品进入重选作业,细粒产品进入磁选反浮选作业。鞍千矿业有限责任公司重选作业使用的是144台1500mm螺旋溜槽,浮选作业有4个浮选系统,共使用40台BF-20型和48台JJF-20型浮选机。建厂初期重选和浮选作业矿石处理比例约为64,且受原矿性质影响,这一比例一直在变化,导致浮选浓度控制难度加大,浮选作业开动2到3个系统,开停频繁,对指标影响较大。针对这种情况公司进行了多方面调整,一是加强采场矿石质量控制,成立了相应的综合配矿管理体系,提高入选矿石可选性和稳定性;二是加强现场控制,提高对各质量控制点的管理,尤其强化了重选作业的指标控制,使重选精矿品位由建厂初期的65%提高到66%以上;三是对旋流器进行改造调整。最终在选别指标达到要求的前提下使重选、浮选矿石处理比例达到73,充分发挥了重选低能耗的成本优势,减少浮选系统开动数量,节能降耗效果显著。下一步将增加重选设备,进一步提高重选能力并优化选别指标。
(3)尾矿库回水代替新水。鞍千矿业有限责任公司选矿厂尾矿由尾矿泵站渣浆泵送到风水沟尾矿库贮存,尾矿库回水返回循环使用。回水设计流量为600m3/h,但实际生产中达到1000m3/h以上。
通过对选矿厂供水管路进行改造,将部分设备使用的冷却水和密封水由使用新水改为由回水代替,减少了新水消耗,效益可观。另外还对回水入口管进行了改造,使回水可以进入澄清池澄清后再进入选矿厂流程,避免回水水质波动影响生产。
(4)电动机变频调速技术的应用。变频技术指通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术,是应交流电机无级调速的需要而诞生的。由于可以通过在普通电动机上加装变频器实现变频调速控制,改造成本低,又具有性能稳定、控制精度高、维护方便等特点,而且节电达到30%,目前该技术被广泛使用。
鞍千矿业有限责任公司选矿厂流程中使用了大量的渣浆泵,建厂初期只有旋流器给矿泵等需要进行给量控制的渣浆泵具有变频功能。建厂以后,陆续对浓缩池底流泵,各选别作业给矿泵进行改造,加装变频,取得了不错的节能效果,且便于生产控制。
下一步将继续对各部位渣浆泵加装变频,完善设备配置,达到更好的节能水平。
(5)尾矿高浓度管道输送。鞍千矿业有限责任公司选矿厂尾矿输送到风水沟尾矿库,管路全长约8.5km.尾矿泵站内设有2组共4台渣浆泵,1组工作,1组备用。建厂初期尾矿输送浓度为40%,为减少水消耗,提高尾矿输送浓度,对渣浆泵叶轮进行了改造,将原有的750mm叶轮更换为680mm叶轮,将输送浓度提高到45%,节水效果显著。
减排措施减少污染物排放,保护周边环境是矿山企业一直在遵循的生产理念,也是促进企业发展和生存的关键。为此,公司通过对流程进行不断改造优化,实现了废水零排放,并降低了粉尘污染。
(1)废水零排放。公司建厂初期有2处外排点,分别是暖气冷凝水排放管道和综合泵站排污泵管道。为减少废水排放,对管道进行了改向,全部接入截污泵站进行回收。另外,鞍千矿业有限责任公司尾矿由尾矿泵站加压后送到风水沟尾矿库贮存,建厂初期因没有建立尾矿事故池,每逢尾矿管线发生故障,需要放矿才能进行检修作业,尾矿管道中约2000m3矿浆只能放到河道中,对河道及周边环境造成极大污染,后通过增设尾矿事故池,矿浆可以贮存在其中,避免了污染,真正实现了污水零排放。
(2)粉尘污染治理。选厂粉尘排放主要在破碎工序。破碎车间使用文丘里dw型水膜除尘器。为保证除尘效果,对破碎机和筛分机等除尘部位进行了优化改造。在破碎机给料口部位加装了全密封防尘罩;对破碎机上下架体之间的软连接进行改装,防止灰尘溢出;对筛分机进行了密封处理,保证了粉尘的治理效果。另外在各处皮带及下矿部位增加了大量补水点,降低了粉尘的产生,改善了生产环境。
结论近年来,节能降耗工作在鞍山地区得到越来越多的重视,鞍千矿业有限责任公司在工艺改进和设备改造方面进行了大量的尝试,取得了不错的成效,不仅减少了对环境的污染,也为企业创造了可观的效益,提高了企业的生产水平和企业竞争力。总之,节能降耗无论是对于企业或是社会,都是实现可持续发展的必经之路,具有长远的社会和经济效益。