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            球磨機,回轉窯,烘干機,破碎機,制粒機設備制造商

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            如何節約石灰石資源,增加礦山服務年限?

            來源:青州中聯水泥有限公司姜顯峰,等           編輯:zk1956           點擊次數:

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              1、公司及礦山基本情況
             
              我公司是中國建材集團旗下中國聯合水泥集團的全資子公司,目前具有年產熟料372萬噸、水泥200萬噸的產能,采用新型干法生產工藝,主要包括礦山開采、原料制備、熟料煅燒、水泥粉磨、余熱發電、混凝土制造等工序及相應的配套設施。
             
              公司礦山位于青州市以西約8 km,面積1.034 5 km2。礦石品位偏低,屬于二類礦山,并且含有大量的夾層和覆蓋層,夾層和覆蓋層中CaO的含量在33%以下,MgO高達18%以上,另外還含有大量對水泥生產有害的成分。礦山各礦層內部和礦層間都存在一定的夾層,主要是結核燧石、泥質灰巖、白云質灰巖和泥質條帶灰巖,剝采比為0.15∶1。礦山頂部為質量非常差的結核燧石灰巖和低品位變質白云巖,儲量達到1500多萬噸。按照開采設計方案,需要全部剝離,不僅剝離的工作量較大,而且還需要占用400多畝耕地作為排放廢石的場地。
             
              2、資源節約和綜合利用必要性
             
              資源枯竭、環境污染是人類21世紀所面臨的兩大嚴峻挑戰。節約資源,保護環境,在生產中實現礦產資源的優化配置和循環利用,實現人與自然的和諧統一,在節能減排和環保高效中,實現企業的社會效益和經濟效益雙豐收,是企業追逐的永恒主題。如何對資源高效利用、循環利用,是現代化水泥企業技術人員所關注的重要課題。
             
              我國石灰石資源并不富裕,資料顯示,到2007年具有經濟開采條件的石灰石只有390億噸。2014年全國生產水泥14.1億噸,耗用石灰石約18.7億噸,照這樣粗略估計到2030年,具有經濟開采價值的石灰石就用完了。
             
             ?。?)石灰石作為水泥生產的主要原料,是不可再生的,并且隨著水泥等工業的發展,呈加速遞減的趨勢。我們要珍惜資源,對資源綜合充分利用,迫在眉睫。
             
             ?。?)石灰石礦山覆蓋層和夾層的剝離工作,加大了石灰石開采的經濟成本,在一定程度上也加大了水泥企業的經濟負擔。
             
             ?。?)礦山剝離物的排棄占用了大量的土地資源。
             
             ?。?)礦山廢石場和排土場是地質災害產生的高發區,如果處置不當,極有可能造成泥石流、山體滑坡等自然災害。
             
              因此,綜合利用低品位石灰石資源,合理使用消化剝離土和夾層廢石,切實實現自然資源的“低消耗、零排放、零污染”的資源理念,是提高水泥企業綜合經濟效益和社會效益的重要途徑。
             
              3、石灰石資源綜合利用舉措
             
              為加強礦產資源綜合利用節約化、集約化的要求,公司提出“零排廢、全消化”的生產目標。
             
              礦產資源節約與綜合利用工藝流程見圖1。
             
            礦產資源節約與綜合利用工藝流程
            圖1 礦產資源節約與綜合利用工藝流程
             
              說明:礦山石灰石分為三類,其中低品位礦石中品位較差的進行集中放置,按照質量要求進行比例搭配從①到⑤;品位極差的進行骨料、機制砂生產,成品用于混凝土配制,篩余黏土及石灰石粉同品位低的礦石一樣,進行計量搭配從③、④到⑤;礦石中的夾層土和山皮土,大部分進行集中放置用于種樹復墾等,其余部分進行計量搭配從②到⑤。以上所指的計量為通過多種方式,含皮帶計量秤、地磅等準確計量以及裝載機鏟數、翻斗車數等粗略計量。
             
              針對礦山現狀采取了下列具體措施:
             
              3.1、加強礦石質量控制
             
              生產中做到邊開采邊檢驗,細化礦山品位,使開采人員對整個礦山的富礦層、貧礦層、夾層能夠更準確地認定和掌控。同時本著“貧富兼采,難易兼采”的原則,實行多臺段、多工作面合理搭配的開采方法。
             
              對于礦層和夾層混雜區域,首先在開采之前,及時進行取樣檢驗,準確地掌握礦石質量分布狀況,針對該區域礦石特點提前做出配礦方案。其次通過加大取樣密度,將重點開采區劃分為小塊段進行采樣計算,實行多點控制,分向推進開采和專門的分向爆破等主要措施,來逐步消化礦廢混雜區域。
             
              對爆破后低品位廢石,依照每天各鏟位質量狀況,計算出廢石和礦石的搭配比例,在正常生產中用裝載機嚴格按照計算出來的比例摻加,對廢石慢慢予以消化。
             
              另外在生產組織中做好采、運設備的調度,使其與質量控制、均衡開采相配合,做到有計劃強制性地搭配開采,保證搭配礦石質量指標的穩定。
             
              3.2、提高設備現代化水平
             
              公司設置有432 m×74 m石灰石均化堆棚,內含2個矩形堆場,采用側式懸臂堆料機和橋式刮板取料機,較好的均化場地和設施是石灰石合理搭配和質量穩定的前提。
             
              公司兩條6 000 t/d熟料生產線,每天消耗石灰石約16 000 t,石灰石生產供料難度較大。為了更好地利用廢石資源,公司又增加一臺1 000 t/h的反擊式石灰石破碎機,與原有石灰石破碎機并行布置,必要時可以同時開啟生產,滿足搭配消化廢石要求。
             
              礦石生產嚴格做到布料機主動行走布料,布料點在矩形料堆的中心線上,布料機沿著縱長方向在料堆兩端之間定速往返卸料,按照一定的運行速度和堆料高度進行堆料,從而將低品位石灰石與高品位石灰石均勻行走搭配到預均化堆場,保證了高低品位石灰石的均勻混合,使石灰石的總體品位趨于穩定。
             
              同時將取料機固定角度取料改為可調角度取料,減少了物料干濕對石灰石取料的影響。前面各種均化措施保證了入磨生料成分的穩定性,使出磨生料的三率值保持在可控及較好的范圍內,避免生料波動對回轉窯窯況造成影響。
             
              質量控制方面使用德國Herzog公司的振動磨、壓片機,丹麥帕納科熒光儀,對石灰石質量有一個快速、全面的了解,做到各采面合理搭配,同時也能夠對熟料質量快速檢驗、迅速調節,便于質量控制。
             
              3.3、工藝上改進
             
              做好礦山均化開采同時,控制礦石中高堿、高鎂礦塊的搭配出礦,并且嚴格控制其他輔料的有害成分,控制所配生料總的堿含量和鎂含量??刂坪檬炝系牧驂A比與生料的三率值(KH、SM、IM),將熟料的KH、SM值適當提高;將進廠煤炭收到基低位熱值從23 000 kJ/kg提高到24 250 kJ/kg以上,控制好煤粉水分和細度,使燃燒器火焰活潑有力,提高煅燒溫度;控制篦冷機冷卻速度,采用快燒急冷的方法,使熟料中的MgO盡量熔入玻璃體中,或以較細的微晶狀態均勻分布在熟料各相之間。工藝上不斷摸索嘗試,找到適合自己原料和設備的配料方案和煅燒工藝。
             
              3.4、骨料、機制砂石灰石深加工
             
              礦山頂部為質量非常差的結核燧石灰巖和低品位變質白云巖,儲量達到1 500多萬噸。通過租賃、建設等方式建成骨料加工生產線一條,機制砂生產線一條。骨料線將廢石生產成不同粒徑石灰石進行分級,作為混凝土不同規格骨料,篩出的石屑進行水洗機制砂生產,篩余的黏土和石灰石粉通過計量搭配到石灰石均化棚內。機制砂水洗出的黏土和石灰石粉廢料通過沉淀、初步晾曬后也通過計量搭配到石灰石均化棚內。
             
              石灰石廢礦石生產的骨料、機制砂經省級具有資質檢驗單位檢驗,產品全部合格,完全滿足混凝土生產質量要求。骨料線及機制砂線的投產,達到了廢石的綜合利用,也大大地降低了混凝土生產成本。
             
              4、結論
             
              通過綜合搭配、設備及工藝改進、骨料機制砂生產線的投產,突破傳統采礦理念,進行創新性基礎理論與應用研究,實現礦產資源低成本、低能耗、高效利用,最終實現石灰石礦山開采的零排放,將礦產資源開發向“綜合利用-深加工”新模式轉變,推動資源綜合利用工作的開展。將公司主礦山廢石全部消化掉,增加2 800多萬噸的礦石供應量,增加礦山服務年限達12年之多。同時還消化掉了前期礦山基建時所剝離下來的30多萬噸覆蓋層“廢石”,節約了大量寶貴的土地資源,同時還消除了礦山廢石場和排土場對周圍環境造成的地質災害和環境污染,取得了良好的經濟效益和社會效益。


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