摘要：某金矿尾砂充填采用两段输送，运行能耗较高，且不利于统一管理。为解决此问题，该金矿将充填泵与砂仓旋流器直接相连，取消了二段输送环节。通过改造，精简了工艺配置，生产效率显著提高，企业成本获得进一步降低。
关键词：尾砂；输送；效率
A gold mine tailings backfill delivery transformation
Abstract：A two-stage gold mine tailings backfill delivery，high energy consumption，and not conducive to unified management.To solve this problem，the gold mine will be filled with sand compartment cyclone pump connected directly，eliminating the Sec transport links.Through reform，streamlining the process configuration，significantly increase productivity，reduce business costs further.
Key words：tailings；transport；efficiency
1前言
某金矿选矿厂尾砂处理采用粗颗粒充填、细颗粒外排的工艺。正常生产情况下，浮选尾砂统一由磨浮厂房内渣浆泵输送至排尾工段7.5×8.0m搅拌桶，矿浆经搅拌桶分配后，再泵送至充填站。尾砂经充填站旋流器分级，粗颗粒进入砂仓制料用于井下充填，细颗粒返回选矿车间尾砂浓密机。回流矿浆浓缩后，底流经油隔离泥浆泵排至尾砂库，溢流水返回选矿生产水池循环利用。
具体工艺流程见图1。
图1 尾砂处理工艺流程图
2存在问题
按照改造前生产模式，充填尾砂采用两段输送，即选矿车间用泵将尾砂输送至充填砂仓下缓冲槽，再经泵输送至砂仓顶旋流器组分级。由于两段输送隶属同一生产环节，但第一段输送由选矿车间负责，第二段输送由采掘车间负责，一旦工艺出现问题，需两车间协调进行解决，不利于工艺的统一管理。同时，由于工艺需要，第二段输送渣浆泵为大流量、高扬程渣浆泵（该泵额定功率132kW），运行电耗和维护成本均较高。
3输送改造
3.1改造思路
根据设备运行参数可知，该金矿选矿车间排尾充填泵工作状态稳定，矿浆出口压力较高，具备向充填分级旋流器直接供砂的条件，所以本次改造思路为：对充填泵排矿管路末端进行改造，使其直接与砂仓旋流器进口连接，将二段输送变为一段输送。
3.2可行性研究
该金矿充填系统作业地点较为集中，砂仓数量较少，尾砂输送设备运行稳定，扬程较高，易于实现一段输送改造。根据工程计算，如实现尾砂充填一段输送，充填泵需克服的扬程损失见表1。
表1 充填泵扬程损失明细
根据表中数据，实现充填泵直接为砂仓旋流器供砂，要求该泵具备100米以上的扬程，该矿充填用2DGN-280油隔离泥浆泵最大扬程为300米，通过运行频率调节，完全能够实现该泵直接向旋流器供砂。
3.3改造方案
本次改造具体方案如下：
（1）将二段输送泵出口至砂仓旋流器部分Φ245×12mm高分子管路拆除；
（2）在充填泵房北侧安装Φ660×1200mm集流分流器；
（3）在选矿车间至充填站Φ245×12mm和Φ219×12mm两条供砂管路末端增加支管，使其分别连接至分流器，进口处安装DN200和DN250不锈钢闸阀各一个；
（4）将砂仓旋流器两条供砂Φ245×12mm高分子管路延长，使其连接至集流分流器，出口分别安装DN250mm不锈钢闸阀；
（5）在选矿车间至充填站Φ245×12mm和Φ219×12mm两条供砂管路支管处分别安装DN200和DN250不锈钢闸阀各一个，以控制矿浆流向；
（6）在分流器一侧安装Φ219×12mm管路连接至事故池。同时，在分流器进出管路处分别安装向事故池的放矿管路；
（7）在砂仓顶部安装视频监控系统，对生产运行状态进行监督，当发生生产波动时便于及时进行调整。
4示意图
图2 充填输送改造示意图
5改造效果
该金矿尾砂充填输送改造完成后，充填尾砂输送正常，砂仓旋流器运行稳定，设备运行参数发生轻微变化。具体运行效果如下：
5.1油隔离泥浆泵参数
改造完成后，由于充填用2DGN-280油隔离泥浆泵排矿管路末端与砂仓旋流器相连，矿浆排放压力增大，导致其出口压力相应有所增加。同时，泵运行电流有所变化，具体见表2。
表2 油隔离泥浆泵运行参数变化
5.2供砂效果
改造前后，分别对充填砂仓旋流器给矿、沉砂、溢流进行采样分析，形成结果对比见表3。
表3 取样结果对比
根据表3中取样结果，以各样品中-200目含量数据为准，计算改造前后供砂运行指标，得表4。
表4 充填供砂指标对比
通过取样计算可知，充填尾砂一段输送改造完成后，在砂仓旋流器沉砂粒度变化不大的前提下，充填用砂量增加84.71t/d，用砂率增加3.13%。同时，改造完成后旋流器分级效率提高0.26%。综上，在目前的生产状态下，充填一段输送改造完成后，总体工艺生产效果要好于改造之前。
5.3节能效果
（1）二段输送渣浆泵
改造投产后，原二段输送渣浆泵取消运行，按照其负荷率85%，年运行350天计算，则其年可节省用电量：
W1=132×0.85×24×350=94.25万度
（2）充填油隔离泥浆泵
项目完成后，寺庄充填油隔离泥浆泵运行电流由原来480A上升至490A，根据设备运行功率计算公式
/1000
式中，P——设备运行功率，kw；
U——设备运行电压，V；
I——设备运行电流，A；
cosΦ——设备功率因数，取0.9。
计算该泵运行功率变化，可知改造前后其实际运行功率增加5.92kw，按照该泵每天运行24小时，年运行350天，可得其年增加电耗：
W2=5.92×24×350=4.97万度
综上计算，该金矿充填一段输送改造完成后，年可节约运行电能：
W3=W1-W2=94.25-4.97=89.28万度
6效益分析
本次充填输送技术改造，经分析，年可节约用电量89.28万度，按照平均电价0.79元/度进行计算，可得节约电耗费用：89.28×0.79=70.53万元
二段输送渣浆泵取消运行，年可节约泵配件、维护费用4.97万元。
项目实施后，减少岗位操作人员3人，年可节约人工成本21.0万元。
综上，该金矿尾砂充填技术改造完成后，年可创造综合经济效益：
E=70.53+4.97+21.0=96.50万元
7结论
（1）本次尾砂充填输送改造，改变了传统的生产模式，将该生产环节由两段输送变为一段输送，工艺大大简化，生产效率显著提高，能够节省一台功率为132kw渣浆泵的运行维护费用，年创造效益96.50万元；
（2）改造完成后，减少了尾砂输送环节人员配置，提高了人员利用率，符合当前“降本增效”治企理念，对该矿建设“两型”、“绿色”矿山具有重要意义；
（3）当前国内黄金矿山尾砂大部分采用充填方式进行处理，本次改造中的部分成功经验，值得其他有类似生产结构的矿山企业借鉴使用。
论文作者:赵卫忠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
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