某铅锌矿尾矿输送方案比选.pdf

煤炭新视界CHINA COAL VISION经 济 与 管 理1工程概况内蒙古某铅锌矿设计选厂能力 2000t/d，该工程尾矿输送存在三种方案可供选择。第一种是尾矿不经处理直接用渣浆泵压力输送至尾矿库堆存；第二种是选用国产高效浓密机将尾矿浓缩至 50%重量浓度后压力输送；第三种是选用进口高效深锥浓密机将尾矿制备成膏体后压力输送至尾矿库。2三种方案工艺对比2.1 输送工艺对比尾矿直接排放方案工艺流程为：浮选尾矿输送渣浆泵输送管道尾矿库。高浓度排放流程为：浮选尾矿浓密机喂料泵高效浓密机水隔膜泵输送管道尾矿库。膏体排放流程为：浮选尾矿浓密机喂料泵进口深锥浓密机柱塞泵输送管道尾矿库。2.2 回水工艺对比尾矿直接排放方案中，尾矿回水均通过尾矿库下游回水泵站送至回水高位水池，以供选厂生产使用。回水经尾矿库暴晒、自然沉降和蒸发后，水质对选厂指标影响较小。尾矿高浓度排放方案中，尾矿回水一部分在选厂浓密机附近的尾矿环水泵站送至尾矿回水高位水池，一部分回水通过尾矿库下游回水泵站送至回水高位水池。尾矿浓密机回水未经处理直接送至选矿厂使用将影响选厂生产指标，对生产不利。尾矿膏体排放方案中，尾矿回水大部分通过浓密机附近的环水泵站送至回水高位水池，极少尾矿库回水通过尾矿库下游回水泵站送至选厂高位回水池。由于大部分回水均来自深锥浓密机，回水未经有效沉降处理，水质将会严重影响选矿指标。3主要技术指标干尾矿量：W=1889.56/d尾矿浆浓度如表 1 所示。表 1 尾矿浆浓度对比矿浆浓度/%尾矿直排20高浓度排放50膏体排放75尾矿密度：rg=2.6t/m3；尾矿松散密度（堆比重）：1.60t/m3；水固比对比如表 2 所示。表 2 水固比对比水固比尾矿直排4高浓度排放1膏体排放0.33尾矿粒度组成：平均粒径-200 目占 70%（输送泵杨程计算公式，参见 钢铁工业给水排水设计手册）矿浆输送流量如表 3 所示。Qk=KW()1rg+m（1）公式（1）中：Qk矿浆流量；rg干物料比重；K流量波动系数（0.91.1）；W干料输送量，t/h；某铅锌矿尾矿输送方案比选银发明（沈阳有色冶金设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110003）摘 要：为了确定内蒙古某铅锌矿尾矿输送方案，对三种方案进行比较。第一种方案是直接将尾矿通过渣浆泵输送至尾矿库；第二种方案是采用国产高效浓密机将尾矿浓缩后压力输送；第三种方案是采用进口高效深锥浓密机将尾矿制备成膏体后压力输送至尾矿库。通过比较，发现三种方案在工艺、主要技术指标、输送主要设备、建构筑物、运行电功率和管理运行成本等方面存在明显差异。此外，对三种方案的投资成本进行比较。最终经综合考虑技术指标、设备投资和管理成本等因素，确定最优尾矿输送方案。关键词：尾矿输送；尾矿直接排放；尾矿高浓度排放；尾矿膏体排放中图分类号：TD926文献标识码：A160CHINA COAL VISION煤炭新视界经 济 与 管 理m水固比。表 3 矿浆输送流量对比流量/（m3 h-1）尾矿直排509.1高浓度排放126.34膏体排放67.35矿浆输送管径如表 4 所示。表 4 矿浆输送管径对比管径/mm尾矿直排DN300高浓度排放DN150膏体排放DN100（矿浆输送泵杨程计算公式，参见 钢铁工业给水排水设计手册）矿浆输送扬程如表 5 所示。HR=Hrk+LiR+hi+hn+hg（2）式（2）中：HR输送泵的扬程；H几何高程差；rk矿浆比重；L管线长度；iR管道阻力损失系数；hi管道局部阻力损失；hn管道沿程阻力损失；hg管道流出水头。表 5 矿浆输送扬程对比扬程/m尾矿直排69.5高浓度排放138.14膏体排放366.64输送主要设备对比三种方案的输送设备主要有浓密机给料泵、浓密机、输送泵、输送管道，对比如表 6 所示。表 6 输送设备对比输送方案直接排放高浓度排放膏体排放浓密给料泵无2台200ZS-65型渣浆泵2台200ZS-65型渣浆泵浓密机无ZNX-2000型浓密机1台20m进口深锥浓密机1台输送泵2台150ZS-65型渣浆泵SGMB150-1.6水隔膜泵2台GBS12015A-320柱塞泵2台输送管道DN300DN150DN1005建构筑物比较三种方案涉及的建构筑物主要有尾矿浓密车间、尾矿输送泵站、尾矿环水泵站、尾矿库回水泵站等，具体对比如表 7 所示。表 7 建构筑物对比输送方案直接排放高浓度排放浓密车间无1座30m18m13.5m输送泵站无1座30m18m12m环水泵站无1座12m6m4.5m回水泵站1座12m6m4.5m1座12m6m4.5m膏体排放1座30m30m27m无与浓密车间合用1座12m6m4.5m1座12m6m4.5m表7（续）6运行电功率比较三种方案涉及的主要用电设备包括浓密机喂料渣浆泵、浓密机、尾矿输送泵。直接排放方案主要设备为尾矿输送渣浆泵，型号为 150ZS-65，电机功率 200kW/台，年耗电为 N=30024h200kW=144 万 kWh。尾矿高浓度排放方案主要用电设备有浓密机喂料泵、高效浓密机、尾矿输送水隔膜泵。浓密机喂料泵型号 200ZS-65，电机功率 110kW/台，年耗电为 N=30024h110kW=79.2 万 kWh；高 效 浓 密 机 型 号ZNX-2000，电 功 率 16kW/台，年 耗 电 为 N=300 24h16kW=11.52 万 kWh；尾 矿 输 送 水 隔 膜 泵 型 号SGMB150-1.6，电 机 功 率 132kW/台，年 耗 电 为 N=30024h132kW=95.04 万 kWh。尾矿膏体排放方案主要用电设备有浓密机喂料泵、进口高效深锥浓密机、膏体输送柱塞泵。浓密机喂料泵型号 200ZS-65，电机功率 110kW/台，年耗电为 N=30024h110kW=79.2 万 kWh；进口高效深锥浓密机 20m，电功率 30kW/台，年耗电为 N=30024h 30kW=21.6 万 kWh；膏 体 输 送 柱 塞 泵 型 号GBS12015A-320，电机功率 320kW/台，年耗电为 N=30024h320kW=230.4 万 kWh。三种方案年运行用电功率对比如表 8 所示：表 8 运行用电耗对比直接排放144万kWh/a高浓度排放185.76万kWh/a膏体排放331.2万kWh/a7管理运行成本对比三种方案涉及的管理运行成本主要包括各车间管理人员工资和各车间主要设备年备品消耗。三种方案各车间管理人员如表 9 所示。表 9 车间管理人员对比输送方案直接排放高浓度排放膏体排放浓密车间无2人3人输送泵站无2人无环水泵站无2人2人回水泵站2人2人2人三方种案各车间年备品消耗如表 10 所示。表 10 车间年备品消耗对比输送方案直接排放万元/a高浓度排放万元/a膏体排放万元/a浓密车间无22输送泵站无310环水泵站无22回水泵站222161煤炭新视界CHINA COAL VISION经 济 与 管 理三种方案年总管理成本如表 11 所示（人均工资按3 万元/a 计）。表 11 总管理成本对比直接排放8万元/a高浓度排放33万元/a膏体排放37万元/a8建设投资比较三种方案的建设投资主要包括设备投资和建构筑物投资。设备投资包括浓密机喂料泵、浓密机、输送泵、尾矿输送管道、回水泵、环水泵、回水管线投资等；建构物投资主要包括浓密车间、输送泵站、环水泵站、回水泵站投资等。8.1 尾矿直排方案建设投资尾矿直排方案设备投资主要为输送渣浆泵、尾矿输送管线投资、回水泵投资、回水管线投资如表 12所示。表 12 尾矿直排方案设备投资型号数量单价小计合计输送渣浆泵150ZS-652台5万元/台10万元366万元尾矿管线DN3002800m800元/m224万元回水泵HS125-80-300A2台2万元/台4万元回水管线DN3001600m800元/m128万元尾矿直排方案建构筑物投资有回水泵站投资约50 万元。尾矿直排方案建设总投资约 416 万元。8.2 尾矿高浓度排放方案建设投资尾矿高浓度排放方案设备投资主要为浓密机给料渣浆泵、高效浓密机、尾矿输送水隔膜泵、尾矿输送管线、环水泵、环水管线、回水泵、回水管线投资如表13 所示。表 13 尾矿高浓度排放方案设备投资浓密机给料泵高效浓密机水隔膜泵尾矿输送管线环水泵环水管线回水泵回水管线型号200ZS-65ZNX-2000GMB150-1.6DN150HS125-80-200ADN200HS125-80-200ADN100数量2台1台2台2800m2台1600m2台1600m单价5万元/台400万元/台45万元/台500元/m2万元/台400元/m2万元/台200元/m小计10万元400万元90万元140万元4万元64万元4万元32万元合计744万元尾矿高浓度排放方案建构筑物投资主要包括浓密车间、水隔膜泵站、环水泵站、回水泵站等建筑物建设投资如表 14 所示。表 14 尾矿高浓度排放方案建构筑物投资小计合计浓密车间250万元430万元水隔膜泵站80万元环水泵站50万元回水泵站50万元高浓度排放方案建设总投资为 1174 万元。8.3 尾矿膏体排放方案建设投资尾矿膏体排放方案设备投资主要为浓密机给料渣浆泵、进口高效深锥浓密机、尾矿输送柱塞泵、尾矿输送管线、环水泵、环水管线、回水泵、回水管线投资如表 15 所示。表 15 尾矿膏体排放方案设备投资浓密机给料泵进口深锥浓密机柱塞泵尾矿输送管线环水泵环水管线回水泵回水管线型号200ZS-6520mGBS12015A-320DN100HS125-80-200ADN200HS125-80-200ADN100数量2台1台2台2800m2台1600m2台1600m单价5万元/台800万元/台200万元/台300元/m2万元/台400元/m2万元/台200元/m小计10万元800万元400万元84万元4万元64万元4万元32万元合计1398万元尾矿膏体排放方案建构筑物投资包括浓密车间、环水泵站、回水泵站等建筑物建设投资如表 16 所示。表 16 尾矿膏体排放方案建构筑物投资小计合计浓密车间350万元450万元环水泵站50万元回水泵站50万元尾矿膏体排放方案建设总投资为 1848 万元。9结论尾矿直接排放耗电量 114 万 kW/a，总投资 415 万元；高浓度排放耗电量 185.76 万 kW/a，总投资 1174 万元；膏体排放耗电量 331.2 万 kW/a，总投资 1848 万元。结合现场实际情况，如果当地政府对尾矿排放方式没有明确限制，建议甲方采用尾矿直接排放方案，既可以达到排放要求，同时输送工艺简单、投资少、建设周期短，也不会影响选矿指标。其次是尾矿高浓度排放方案，此方案可以优先回水，解决矿山初期用水问题，投资相对较高，管理较复杂，运行成本较高。膏体排放在国内应用的成功案例较少，且主体设备需要进口，管理复杂，投资费用高，因此若无特殊原因不建议选择。责任编辑：陶小琳162