山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦建設(shè)焦家金礦生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化綜合節(jié)能改造項目，不僅可使企業(yè)管理更加規(guī)范，在取得預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益的同時，更好地滿足節(jié)能減排的需要，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。該項目采用國際先進(jìn)的新型濃密機(jī)對尾礦輸送系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造;在望兒山分礦配電Ⅱ站和磨浮配電室二期供電變壓器安裝高壓無功補(bǔ)償裝置;對分礦井下水建立高效排放數(shù)據(jù)模型，對深部井下涌水量進(jìn)行實(shí)時和有效監(jiān)控，達(dá)到有效地對突發(fā)較大涌水量進(jìn)行有效防范和應(yīng)對。項目建成后，每年可節(jié)標(biāo)準(zhǔn)煤1370噸。
一、項目建設(shè)背景
節(jié)能是一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)，也是當(dāng)前的緊迫任務(wù)。節(jié)能工作要全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀，落實(shí)節(jié)約資源基本國策，以提高能源利用效率為核心，以轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、加快技術(shù)進(jìn)步為根本，強(qiáng)化全社會的節(jié)能意識，建立嚴(yán)格的管理制度，實(shí)行有效的激勵政策，逐步形成具有中國特色的節(jié)能長效機(jī)制和管理體制。
焦家金礦隸屬山東黃金集團(tuán)有限公司，30多年來，經(jīng)過若干次技術(shù)改造和新選礦廠建設(shè)，生產(chǎn)規(guī)模由原來日處理礦量500噸發(fā)展成為日處理礦量10000噸、年產(chǎn)黃金22萬兩，集采礦、選礦為一體的大規(guī)?，F(xiàn)代化黃金礦山。焦家金礦選礦廠生產(chǎn)工藝流程分為：碎礦工藝、磨浮工藝、排尾工藝三部分。尾礦輸送方面，浮選作業(yè)所得尾礦先用泵輸送至焦家、望兒山、寺莊三礦區(qū)充填站，經(jīng)充填站旋流器分級后，粗顆粒沉砂用于井下充填，細(xì)顆粒溢流返回至選礦廠53米濃密機(jī);濃縮礦漿利用油隔離泥漿泵輸送至距選礦廠7.5公里的尾礦庫儲存，濃密機(jī)溢流回水返回循環(huán)利用。在現(xiàn)有生產(chǎn)模式下，向各礦區(qū)充填站以及尾礦庫輸送礦漿濃度較低，礦漿中部分細(xì)顆粒礦物和大量水分存在來回倒運(yùn)現(xiàn)象，電耗浪費(fèi)明顯。同時，大量生產(chǎn)用水進(jìn)入尾礦庫外排，選礦用水負(fù)擔(dān)較重，外排水對尾礦庫周圍環(huán)境也產(chǎn)生了一定影響。
山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦建設(shè)焦家金礦生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化綜合節(jié)能改造項目，不僅可使企業(yè)管理更加規(guī)范，在取得預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益的同時，更好地滿足節(jié)能減排的需要，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。
二、建設(shè)地點(diǎn)
山東省萊州市金城鎮(zhèn)焦家村(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦礦區(qū)內(nèi))。
三、建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、產(chǎn)品方案
采用國際先進(jìn)的新型濃密機(jī)對尾礦輸送系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，浮選尾礦在選礦廠內(nèi)首先分級，取消了旋流器渣漿泵和回流渣漿泵工作環(huán)節(jié)。項目技術(shù)改造后，年可節(jié)約電力604.8萬kWh，折標(biāo)煤743.3噸標(biāo)煤;每年尾礦庫減少外排廢水量260萬立方米。
在望兒山分礦配電Ⅱ站和磨浮配電室二期供電變壓器安裝高壓無功補(bǔ)償裝置，實(shí)現(xiàn)年可節(jié)約電力510萬kWh，折標(biāo)煤626.8噸標(biāo)煤。
對望兒山井下水高效綜合利用，更好的實(shí)現(xiàn)避峰就谷。
項目建成后，預(yù)計每年可節(jié)電1115萬度，年節(jié)電折標(biāo)準(zhǔn)煤1370噸。節(jié)能效果顯著，促進(jìn)了節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)。
四、項目建設(shè)必要性
選礦作業(yè)中，尾礦處理主要包括尾礦壩、排洪系統(tǒng)、回水系統(tǒng)及尾礦輸送系統(tǒng)四大部分。但長期以來，尾礦處理一直存在著基建投資大，經(jīng)營費(fèi)用高，占地多，污染環(huán)境等問題。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，有色冶金工業(yè)技術(shù)的不斷提高，以及企業(yè)對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越來越高的要求，特別是全球?qū)Νh(huán)境的日益重視，各種新的尾礦處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，尾礦高濃度輸送就是其中之一。在開采作業(yè)利用井下充填技術(shù)的礦山中，尾礦輸送系統(tǒng)是選礦廠與各充填站和尾礦庫之間的紐帶和橋梁，它是保證礦山持續(xù)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，也是生產(chǎn)成本的重要組成部分。在傳統(tǒng)的尾礦輸送模式下，為了防止輸送管路中尾砂沉積、堵塞管線造成事故，大多采用較低的礦漿濃度并需要保持足夠的漿體流速以防止顆粒沉降。低濃度尾礦輸送使得大量的循環(huán)水在充填站和選礦廠之間來回泵送，消耗大量電力;高漿體流速又增加了尾礦管線的磨損，增加成本，帶來維護(hù)管理的問題。
在這樣的背景條件下，尾礦高濃度輸送得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可和提倡。尾礦高濃度輸送技術(shù)首先在加拿大得到使用，隨后在全世界范圍內(nèi)推廣開來，從20世紀(jì)80年代起，我國也開始該項技術(shù)的研究，并在實(shí)際工程中得到越來越普遍的認(rèn)可。實(shí)現(xiàn)尾礦高濃度輸送，需要4個基本前提條件：分級旋流器組，大型高效濃密機(jī)，適應(yīng)高濃度高揚(yáng)程輸送的漿體泵，配套管路系統(tǒng)。而這四項前提條件是高濃度輸送課題實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，礦漿性質(zhì)是實(shí)現(xiàn)高濃度輸送的核心指標(biāo)。生產(chǎn)改造過程中，必須弄清楚尾礦流體特性、可選設(shè)備的適用性和經(jīng)濟(jì)評價等各方面要素。為此，國外專門從事漿體管道輸送工程設(shè)計的公司數(shù)量較多且技術(shù)雄厚，其中有美國的柏克特公司(BECHTEL)、管道系統(tǒng)公司(PSI)、博而思公司(BRASS)和德國的薩爾茨吉特公司(SALZCGITTER)，這些企業(yè)均擁有一套較為成熟的漿體管道輸送工程設(shè)計方法。而放眼國內(nèi)，目前從事高濃度漿體管道輸送的單位還不多，技術(shù)力量較為單薄，急需具備條件的企業(yè)機(jī)構(gòu)對該項技術(shù)進(jìn)行深入研發(fā)。
五、生產(chǎn)工藝技術(shù)方案
（一）工藝設(shè)計原則
1、施工改造，涉及改造方式、施工路線、進(jìn)度安排等方方面面，具體細(xì)節(jié)需相關(guān)設(shè)計單位做出詳細(xì)可行的施工方案。
2、尾礦庫對儲礦濃度有一定要求，設(shè)計過程中需根據(jù)實(shí)際情況考慮是否添加礦漿稀釋裝置。
3、根據(jù)焦家金礦生產(chǎn)特點(diǎn)，充填尾砂粒度+200目接近85%，并且輸送距離較長，特別是望兒礦區(qū)，尾礦輸送管道屬于向上爬坡管道，為了保證高濃度、粗顆粒、長距離尾礦輸送管道的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)，必須進(jìn)行焦家金礦充填尾砂特性及管道輸送參數(shù)的試驗研究。
（二）焦家金礦尾礦高濃度輸送工藝技術(shù)方案
1、項目實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
(1)對黃金礦山尾礦高濃度輸送進(jìn)行深入研究，解決各項技術(shù)難題，使該項技術(shù)真正由科學(xué)研究轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)實(shí)踐，推動整個黃金行業(yè)尾礦輸送方式變革，實(shí)現(xiàn)“高效、節(jié)能、減排”的目標(biāo)。
(2)顯著減少焦家金礦浮選尾礦向各充填站以及尾礦庫的輸送量，節(jié)約大量輸送電耗和設(shè)備磨損成本，每年為礦山創(chuàng)造大量經(jīng)濟(jì)效益。
(3)增加選礦廠生產(chǎn)回水利用率，減少日常生產(chǎn)中井下水使用比例，緩解長期以來選礦用水負(fù)擔(dān)較重的難題。同時，避免了含有大量選礦藥劑的廢水外排，減輕尾礦庫對周圍環(huán)境的污染。
2、項目實(shí)施技術(shù)依托
選礦廠生產(chǎn)工藝分為碎礦工藝、磨浮工藝、排尾工藝三部分，礦石來自焦家礦區(qū)、望兒山礦區(qū)、寺莊礦區(qū)。礦石經(jīng)過選礦處理后，進(jìn)入廠區(qū)西側(cè)的尾礦輸送泵站進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配輸送。正常情況下，浮選尾礦從磨浮廠房泵送至1#攪拌桶，通過泵站加壓，分別輸送至焦家、寺莊、望兒山三礦區(qū)充填站;在充填站經(jīng)緩沖調(diào)節(jié)，采用渣漿泵給料，供旋流器進(jìn)行分級，分級后粗顆粒尾砂用作充填，細(xì)顆粒尾砂及溢流水加壓返回選礦廠，回流濃度約為15-20%，回流尾砂量約為總尾礦量的35%;回流尾砂進(jìn)入選礦廠Φ53m濃密機(jī)，濃縮后礦漿濃度約為25%，溢流水循環(huán)使用，濃密機(jī)底流泵入3#攪拌桶，經(jīng)尾礦輸送泵站加壓輸送至尾礦庫。
3、項目已有技術(shù)基礎(chǔ)
焦家金礦選礦廠用于充填回流礦漿濃縮的Φ53米濃密機(jī)為該選礦廠一期配套設(shè)施，在目前10000t/d原礦處理量下，需濃縮礦漿量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其額定處理能力。生產(chǎn)過程中，在15~20%的給礦濃度下，其底流礦漿濃度僅為25%，在尾礦高濃度輸送項目中，該濃密機(jī)首先不能滿足改造要求，所以必須更換一臺能夠匹配目前生產(chǎn)，并且能夠達(dá)到預(yù)期尾礦輸送濃度的濃密機(jī)。
針對此情況，焦家金礦先后與上海里孚、淮北中芬、蘇州奧圖泰等多個濃密機(jī)生產(chǎn)廠家進(jìn)行試驗合作，最終確定了更換高濃度輸送要求的高效濃密機(jī)。
4、項目工藝流程方案
尾礦庫輸送礦漿方面，更換高效濃密機(jī)和實(shí)行尾礦高濃度輸送后，向尾礦庫輸送礦漿量大大減少，回水量顯著提高，在降低輸送能耗的同時，減少尾礦庫外排水量，減輕當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染。項目實(shí)施前后生產(chǎn)方案變化見圖2，圖3。
（三）主要設(shè)備
1、選型原則
設(shè)備的選擇，應(yīng)兼顧可靠、先進(jìn)、投資合理三要素，并能適應(yīng)工藝技術(shù)要求。選擇產(chǎn)量高、質(zhì)量好，有利于提高勞動生產(chǎn)率的高效能設(shè)備。
設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單耐用，噪聲低、震動小，便于看管和維護(hù)，零部件具有互換性，以便減少機(jī)物料的備件數(shù)量。
設(shè)備占地面積小，有利于節(jié)約廠房面積和基建投資。設(shè)備必須是技術(shù)上成熟，并經(jīng)過定型及鑒定的。
2、設(shè)備方案
(1)尾礦高濃度輸送技術(shù)改造前后主要設(shè)備明細(xì)
