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2017年一季度，首鋼礦業(yè)公司水廠鐵礦尾礦高效濃縮和尾砂干排工程繼去年底投入后實現(xiàn)了穩(wěn)定運行，標志著全流程一體化尾礦處置工藝的研發(fā)與創(chuàng)建取得了階段性成功，這是具有國際領先水平的一項關系礦山可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程，是首鋼礦業(yè)公司歷史上的一次革命性創(chuàng)新工程。該項目系統(tǒng)地解決了水廠鐵礦尾礦庫庫容不足、尾礦濃縮效率低、輸送消耗高、尾礦輸送管道運行不穩(wěn)定等問題，年可創(chuàng)造效益5000多萬元，還可減少尾礦庫加高、搬遷和征地等費用數(shù)億元，取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
瞄準行業(yè)前沿技術 確立尾礦處置新課題
多年來，我國礦山企業(yè)為國民經(jīng)濟發(fā)展提供了必需的礦產(chǎn)資源，但同樣也帶來大量廢棄物，占用大量土地資源，存在一定的安全和環(huán)境污染等問題。當前，多數(shù)礦山為解決尾礦排放問題，仍然采用新建和擴建地面尾礦庫的方法，在經(jīng)濟和政策上已越來越不適應企業(yè)和社會可持續(xù)發(fā)展的需要，必須尋找新的尾礦處置途徑來有效解決。
因建礦較早，長期以來水廠鐵礦尾礦處置工藝相對落后，給經(jīng)營生產(chǎn)和社企和諧帶來制約。同時，尾礦庫可用庫容嚴重不足，服務年限已不足3年，嚴重影響水廠鐵礦的可持續(xù)發(fā)展。因此，尋找一條先進、科學、合法的尾砂處置新路子，成為擺在首鋼礦業(yè)公司面前的重大技術攻關課題。
項目提出后，首鋼礦業(yè)公司多次組織生產(chǎn)、技術、工程等部門和水廠鐵礦專題研究，明確提出要創(chuàng)建國際一流的尾礦處置工藝的目標。首鋼礦業(yè)公司成立了尾礦處置新工藝研發(fā)團隊，確立了“采取提等管理、工藝改造、尾礦綜合利用等措施，減少入庫尾礦量，降低尾礦庫等別，降低安全環(huán)保風險”的指導思想，以及“面向尾礦高效濃縮、高濃度輸送、尾砂干排、尾礦綜合利用等新技術領域”的攻關思路。
2015年底，首鋼礦業(yè)公司對多次研討的方案進一步論證，組織專業(yè)部門和水廠鐵礦對尾礦高效濃縮、一級泵站高濃度輸送及尾砂干排等在國內礦山的案例全面調研，發(fā)現(xiàn)規(guī)?；奈驳V全流程處置工藝在國內礦山中仍處于空白狀態(tài)，沒有較大規(guī)?；a(chǎn)案例。為此，又進行深入細致研究，本著“經(jīng)濟最優(yōu)、技術最好”的原則，下決心把項目做成國內礦山行業(yè)新的示范工程。同時，按照自主研發(fā)的工作思路，摒棄了同行業(yè)單一化、區(qū)域化的尾礦處理模式存在的局限性，從流程化和一體化的角度出發(fā)，對工藝技術方案進行了多次大刀闊斧的改進和提升。方案以延長尾礦庫服務年限、降低輸送消耗和提高尾砂綜合利用為目標，轉變了傳統(tǒng)粗放型的單一尾礦處理思路，創(chuàng)新了規(guī)模化的全流程一體化尾礦處置工藝技術方案，站在了行業(yè)新高。
群策群力攻關克難 實現(xiàn)工藝技術新突破
在項目實施過程中，首鋼礦業(yè)公司、相關專業(yè)處室、水廠鐵礦及協(xié)力公司、首礦建、機械廠等施工單位負責人堅持深入施工現(xiàn)場，靠前指揮，協(xié)調解決施工過程中的問題，為工程順利實施提供保障。該項目還得到首鋼總公司領導的高度關注，去年底專門到工程現(xiàn)場進行了調研指導。水廠鐵礦積極發(fā)揮創(chuàng)新團隊的核心作用，不畏艱難，優(yōu)質、高效、低成本地解決了遇到的一系列難題，創(chuàng)新了多項新工藝。
在高效濃密機升級改造時，廠家提供的技術方案雖然可靠，但改造周期長、工程量大、設備投資高，還會造成設備和資產(chǎn)閑置。為了節(jié)省投資、縮短工程工期，研發(fā)團隊迎難而上，從節(jié)約投資和現(xiàn)有設備利舊角度出發(fā)，成功實現(xiàn)了針對普通濃密機高效化升級的技術集成，通過改變原濃密機池底坡度以及池壁、中心筒加高的方式，實現(xiàn)了濃密機池體的再利用，節(jié)約了新建池體、底流泵站、溢流泵站的投入。
在一級泵站輸送系統(tǒng)改造過程中，本著經(jīng)濟高效的原則，結合水廠鐵礦自身尾礦工藝的特點，因勢利導，提出利用老廠原5#濃密機作為隔膜泵的喂料設施，既滿足了隔膜泵有壓喂料、均勻喂料的需要，又充分利用了原有濃縮設施，創(chuàng)新了“隔膜泵喂料新工藝”，實現(xiàn)了集尾礦濃縮、攪拌、喂料為一體的功能集成，減少了穩(wěn)壓池、攪拌系統(tǒng)等基建投入。
針對隔膜泵對給料礦漿粒級要求，使隔膜泵運行過程中安全穩(wěn)定，降低各部閥門和隔膜消耗，開創(chuàng)性地引入建筑砂生產(chǎn)線作為隔膜泵的隔渣系統(tǒng)，建設了建筑砂生產(chǎn)線，用以剔除尾礦中的粗顆粒尾砂，滿足了隔膜泵工藝對尾礦粒級要求。同時，生產(chǎn)出來的建筑砂面向市場銷售，拓寬了新的經(jīng)濟增長點，樹立了資源再利用的典范。
通過項目的實施，首鋼礦業(yè)公司先后發(fā)明了““全流程一體化尾礦處置”、“隔膜泵喂料”、“普通濃密機高效化升級技術集成”3項新工藝，并已申請國家專利，實現(xiàn)了冶金礦山行業(yè)尾礦處置工藝新突破。
深挖潛力持續(xù)提升 朝著更高標準邁進
2016年12月份項目建成投產(chǎn)后，由于對新系統(tǒng)設備工藝參數(shù)研究還不透，關鍵影響因素掌握不精，理性認知不足，造成初期生產(chǎn)運行并不順利，部分工藝參數(shù)達不到預期設計標準，建筑砂和干排砂水分高、產(chǎn)率低等問題突出。
針對問題，首鋼礦業(yè)公司組織專業(yè)部門和水廠鐵礦持續(xù)攻關，多次組織團隊成員研討，查找理念、技術、管理根源。本著科學嚴謹?shù)膶W習研究態(tài)度，邀請科研院所專家共同會診，研究項目穩(wěn)產(chǎn)、提產(chǎn)等一系列措施和方案。通過尾砂提產(chǎn)試驗考察研究和總結分析，找出了影響建筑砂、干排砂產(chǎn)率達標的關鍵因素，為打產(chǎn)工作指明了方向；通過階段性試驗研究，先后確定了干排給礦泵頻率、旋流器沉砂咀尺寸、圓筒篩和直線篩篩片規(guī)格、直線篩振動頻率等工藝參數(shù)標準，最終實現(xiàn)了建筑砂、干排砂綜合產(chǎn)率由生產(chǎn)初期的30%逐步提升至了70%以上的設計目標。
集尾礦高效濃縮、建筑砂提取、尾砂干排以及尾礦高濃度一級泵站輸送于一體的規(guī)?；奈驳V全流程處置工藝，在國內屬于首創(chuàng)，具有廣泛的示范意義和推廣前景。但首鋼礦業(yè)公司認識到，這一項目所帶來的課題并沒有結束，干排砂資源再利用仍是攻關研究和努力延伸的方向。下一步將繼續(xù)深入挖潛，通過直線篩篩下再處理工藝技術研究，進一步提高建筑砂、干排砂綜合產(chǎn)率至75%以上。同時以此為契機，進一步鍛煉隊伍，提升創(chuàng)新能力，努力將全流程尾礦處置工藝打造成國內礦山示范工程。
