莫仁儒

(广西工业建筑设计研究院，广西 南宁 530031)

选矿厂设计，按地形条件一般可分为山坡式与平地式。利用山坡地形建设选矿厂，具有少占用良田，容易实现矿浆的自流布置，节约设备、能源等优点，设计的选矿厂也容易进行设备配置，且具有投资少，生产成本低等优点。平地建设选矿厂，由于没有自然的地形高差，条件不利，常常因为受高差影响，需要增加输送提升设备，相应设施也跟着增多，从而提高了选矿厂的投资和生产成本。设计平地式选矿厂，需要解决地形不利矿浆难以自流的问题，也要考虑减少用地问题，如何使设计的选矿厂流程通畅，生产成本低，达到较理想的指标，且节约用地，投资少。现根据笔者在平地建设选矿厂设计中的体会，谈谈个人的认识，与同事们共同探讨。以其起到抛砖引玉的作用，共同提高选矿厂设计水平。

一 工艺流程的确定

合理的工艺流程是获得良好选矿技术指标和经济效益的根本保证，平地建设选矿厂，如何根据(矿石性质以及所回收矿物的要求)回收矿石要求，选择合理的选矿工艺流程非常重要。可靠、高效和低耗是确定选矿工艺流程的根本原则，在保证同等效益的前提下，选矿工艺原则流程应力求简单，以利于生产操作和管理。

破碎流程主要根据采矿出窿矿石粒度、及产品粒度要求确定，应遵循多破少磨、多筛少破的原则，中小型有色金属选矿厂破碎流程应尽量采用两段破碎流程。减少占地面积和设备选用。

磨矿流程使用闭路磨矿时尽量采用磨矿机-分级机组成自流、自提的闭路工艺流程，这样的磨矿流程无需另外增加设备提升矿浆;从而可以减少矿浆泵扬送矿浆的次数。

选别流程主要以选矿试验为依据，设计时要考虑尽量减少利用增加设备形成高差的流程，在使用辅助设备弥补地形高差时也应该注意下面几点:

1.需要利用高差不大的设备机组之间应当考虑组成局部自流配置，这样可以减少矿浆泵扬送矿浆的次数。

2.砂浆泵是弥补地形高差的重要辅助设备，特别是含细粒物料矿浆的输送，砂浆泵是最常用的设备，用泵较少的工艺流程，可以减少相应辅助设备，减少建设投资及降低生产成本。

3.砂浆泵在工艺流程中对矿浆的处理，应考虑尽量做到:能集中扬送集中扬送，能一次到位的不要分段扬送;矿浆量大的尽量自流，量小才考虑扬送;

4.对提升高度不大的矿浆输送，也可考虑采用提升搅拌桶，特别是浮选厂，提升搅拌桶既可提升矿浆，又起搅拌作用，且方便配置，又可以减少设备使用。

二 设备的选择与配置

1.设备的选择

设备的选择是实现工艺流程的关键，也是企业获得较好技术指标及经济效益的关键，对主要设备的选择要与矿石性质、工艺要求、选矿厂规模相适应，通过多方案比较，选择最优方案。设备的选择在满足工艺条件的前提下，应注意:

(1)选择的产品应符合先进、成熟、大型、高效节能、低耗及备品备件来源可靠的要求。选择已有选矿生产厂家应用的类似的生产设备。

(2)选择便于集中自流配置的设备。如球磨和螺旋分级机组成闭路磨矿循环便于自流配置，而选用旋流器或细筛与磨矿机组成分级闭路磨矿要求较高的安装高差，需要通过砂泵扬送矿浆。若非工艺条件必要，应尽量少选用旋流器或细筛与磨矿机组成闭路循环磨矿。

(3)所选设备安全可靠，操作方便，维修工作量小。

(4)干式物料运输提升宜考虑采用占地小，形成高差比较大，容易配置的设备，如斗式提升机，斗式提升机具有输送的物料量较大，提升的高度较高，且机器运行起来较为平稳，设备使用寿命相对比较长等优点，斗式提升机在选矿厂设计中常用于输送粒度相对较小、距离比较短、提升高差比较大的物料。

(5)砂浆泵是选矿厂常用矿浆提升设备，选择时应有适当余量，且选择设备要高效耐磨。

2.设备配置

设备配置是实现工艺流程的基础，设计者应贯彻安全、紧凑、简捷、顺畅及自流的设计原则，既要考虑土建工程投资及今后生产安全要求，又要在控制厂房高度的前提下，尽量实现更多的物料自流，减少辅助设备的应用。因此在设计平地建设选矿厂的设备配置时应注意以下几点:

(1)设备较重、运转振动较大，或多台安装时容易引起共振的设备尽量集中布置在地面，如大型磨矿分级设备应集中配置在地面，减少土建工程投资，方便机械检修时备品备件的输送。较小较轻设备如磁选过滤等可根据工艺流程采用多层集中配置，便于局部自流配置。矿浆输送各类泵应集中底层配置，既便于集中扬送，便于管理，又集中排放污水。

(2)车间内的设备配置应按工艺顺序进行，并应降低矿石提升高度，同时应实现或基本实现主矿浆自流，同一作业的多台同型号、同规格的设备或机组，应配置在厂房内同一平台。

(3)可根据需要适当提高设备基础，如在磁选厂、重选厂设计时根据需要适当提高磁选机、摇床等设备基础高度，便于实现矿浆自流，及便于磁选精矿的胶带输送。

(4)砂泵池尽量使用地下式，与立式砂泵配置使用可以降低厂房总高度。

三 厂房布置

厂房布置应结合工程特点、使用要求，注重节约用地、节能、节约水源，既要满足以适应建设发展的需要，应满足生产、运输、防震、防洪、防火、安全、卫生、环境保护和职工生活设施的需要。

厂房布置应服从工艺流程和设备配置需要，它同时又是实现工艺流程和设备配置的保证。平地建设选矿厂要贯彻节约用地的原则，厂房布置在满足工艺条件和消防、安全的前提下，既要尽量布置紧密，降低厂房高度，减少空间，降低基建投资，又要考虑厂房的职业卫生、环境保护和职工生活设施的需要，操作管理要方便。

(1)选矿厂的主要生产厂房如破碎间、磨矿间、产品间以及厂部办公室等，宜布置在出入厂区主干道的两侧，方便原材料、产品及大型设备的运输。

(2)平地建厂，设备一般采用单层、多层混合式布置，大型破碎设备应布置在地面，而筛分机可配置在上层。磨矿、螺旋分级等设备所在跨间由于所选用设备大而重，且层高差较大，一般为单层，适应大而重的设备，便于安装吊车;设备重量轻，振动小的设备一般采用多层混合式布置，便于局部矿浆自流，如磁选机、摇床、过滤机等。

(3)破碎筛分厂房的布置，一般把破碎机布置在地面，而筛分机可与胶带运输机或斗式提升机配合布置在上层。粗碎设备布置在方便车辆运输设备进出的地方，布置时一定要注意通风除尘，环境要符合环保要求，也要便于操作和管理。

(4)主厂房的布置，要根据工艺流程、物料流动特点来进行布置，如工艺流程简单，厂房可合并，如磨矿分级跨和磁选过滤跨合并。若工艺流程复杂，可采用多层布置，如磨矿设备布置在底层，细筛及选别设备布置在上层，或单层与多层混合布置，磨矿分级设备布置在单层，选别设备布置在多层间。磨矿分级间和选别、过滤间尽量相邻布置，可以缩短砂浆泵的扬送距离，减少能耗及生产管理成本。在满足消防安全方面设计规范的前提下，厂房平面布置采用箱式布置有利于减少物料输送距离及设备的集中管理。

(5)泵站一般集中建在底层，节省空间，节省土建工程投资，也便于地坪排污水。

(6)总变电站位置应方便输送电管线进出，尽量靠近负荷中心或主要用电大户。

(7)特殊作业要求高水压的地方可以考虑局部加压方式解决。无需提升高位水池高度满足局部高水压要求。

四 结语

相对于山坡地形建设选矿厂来说，设计平地式选矿厂没有坡地形成的自然高差，需在设计中通过增加设备提升物料来形成高差，因此平地式选矿厂对其设备选择及其配置以及厂房的布置要求要较高些，为了节约用地厂房设计有时相对也高些，对土建设计要求也相对高些，因此要求通过设计人员精心设计，从工艺流程、设备选择、设备配置以及厂房平面布置等方面多方案综合比较优选方案进行设计，努力争取做到各种条件的最优设计。实现从设计、投资建设、生产管理各个环节利益的最大化。

［1］《选矿设计手册》编委会，《选矿设计手册》，冶金工业出版社，1988年。

［2］《有色金属工程设计项目经理手册》编委会，《有色金属工程设计项目经理手册》，化学工业出版社，2002.10。

［3］朱三东，浅谈石英砂选矿厂总图设计的几点体会，《中国非金属矿工业导刊》，2008年第2期。

［4］杨稼文主编，《选矿工程师手册》(上、中、下)，冶金工业出版社，2009年。

［5］刘春毛.谈谈在选矿厂设计和建设中不可忽略的几个问题［J］.选矿工艺与技术，2010(3):138-140。