北京矿冶科技集团有限公司 北京市 100160
摘要：通过对国外某铜钴冶炼厂总图运输设计实例的分析，阐述厂址选择、原料来源、外部运输条件、风向等因素对厂区总体布置的影响，总结铜钴冶炼厂总平面设计经验，以期为类似的工厂设计提供借鉴。
关键词：铜钴矿、厂址选择、总图布置、运输、绿化
1、项目概况
S矿业有限公司铜钴矿湿法冶炼项目位于非洲刚果（金）K市，该市是刚果最著名的矿业城市，到卢本巴西（Lubumbashi）有航班、铁路及公路相通，交通方便。该项目地处偏远，距离项目约31公里处有A矿业为进入K矿床而修建的现有未封闭道路，考虑从项目所在地东侧修建道路与其连接，作为项目对外通道。
本项目为采选冶工程，其中采矿生产设计规模为100万t/a；湿法冶炼设计规模为3万t/a；拟生产21kt/a阴极铜，3kt/a氢氧化钴。
本篇重点讲解冶炼厂总图运输设计相关内容。
2、厂址选择
项目用地范围内有两块区域可作为冶炼厂厂址。
厂址方案一：位于露天采场东南侧，场地自然地面标高在1340~1370m之间，地形自然坡度5%。
厂址方案二：位于露天采场西南侧，场地自然地面标高在1330~1355m之间，地形自然坡度3％。
方案比选：
1）方案一距离采场约430m；方案二距离采场约640m，且需要跨越河道；
2）方案一选址前提下，尾矿库拟建在选冶厂西侧；其中，冶炼厂全部在已有探矿权范围内，尾矿库选址中约568000㎡库址在采矿权/探矿权范围内、约305600㎡库址在采矿权/探矿权范围外；
方案二选址约318000㎡厂址在采矿权/探矿权范围内、约250000㎡不在采矿权/探矿权范围内，方案二选址前提下，尾矿库拟建在选冶厂东侧，该部分共计约873600㎡均在采矿权/探矿权范围外。
3）该矿区的外部道路、供电等均位于项目东侧，厂址方案一距离外围基建设施更近有些。
综合考虑自然地形、外部运输、矿权范围等因素，将方案一露天采场东南侧缓坡地带作为冶炼厂厂址。
3、总体布置
本项目主要由露天采场、采矿工业场地、冶炼厂、排土场、尾矿库、钙镁渣库等组成。
矿石开采为凹陷露天开采，采用汽车运输、公路开拓。矿石直接运至采坑东南侧冶炼厂原矿堆场，采矿产出的废石运至采坑西北侧排土场储存，后期进行复垦；尾矿库布置在冶炼厂东南侧距离冶炼厂约1500m，尾矿采用管道输送；钙镁渣通过汽车运输至选冶厂南侧的钙镁渣库。
4、冶炼厂总平面布置
4.1总平面布置原则
1）符合企业总体布置的设想，满足生产工艺流程的要求；
2）充分考虑当地气象条件和厂址地形特点，尽量减少土方工程量；
3）采用合适的运输方式，合理布置运输线路，达到物流线路短捷，作业方便；
4）水、电等各类辅助设施的布置尽量靠近负荷中心；
5）总平面布置应符合卫生、防火、防爆、防震、防噪、防腐蚀等的要求；
6）建、构筑物的布置应有良好的通风、采光条件。
4.2总平面布置
冶炼厂总平面布置按功能分区可分为备料区、酸浸区、萃取电积沉钴区、制酸生产区、辅助区仓储机修区、动力区等7个功能分区。
按照常规设计思路，一般都考虑将原矿堆场设在高处，物料由高向低顺地势布置。
该项目露天采场地势较低，原矿运输量较大，若将原矿堆场设在自然地形较高处，会造成原料的反向运输；设计时考虑将原矿堆场靠近露天采场就近布置，原矿堆场利用场地挖方余土堆高；各工段之间的矿浆或溶液输送依托设备之间的高差采取自流或泵送。
（1）备料区
备料区主要包括原矿堆场、粗碎车间、粗矿堆场、磨矿车间、浓密车间、磨矿配变电所及控制室、磨矿循环水站、制样车间、分析车间、回水池等；在厂区围墙外新建一条原矿运输专用道路，减少与厂区内部物流的交叉干扰。布置在厂区的西北侧，靠近露天采坑。
（2）酸浸区
酸浸区主要包括酸浸车间、酸浸车间变电所及控制室/排班室、料液池等；位于选矿区南侧，靠近备料区域尾矿浓密机，有利于缩短矿浆和料液的输送距离。
（3）萃取电积沉钴区
萃取电积沉钴区主要包括萃取车间、萃取变配电室及控制室、电积车间、电积整流器循环水站、阴极铜堆场、沉钴车间、石灰石破磨车间等，靠近料液池布置在厂区中间，上述设施集中布置方便工艺管道连接、缩短物料输送距离。
（4）制酸生产区
制酸生产区主要包括硫磺仓库、熔硫间、焚硫炉、余热锅炉、干吸工段、转化工段、转化风机房、二氧化硫制备间、硫酸罐区、制酸变电站、制酸循环水站、脱盐水车间等，布置在酸浸区的东侧，靠近硫酸运输专用通道，便于硫磺的运入、硫酸的运出，方便硫酸管道的连接。
（5）仓储辅助区
仓储辅助区主要包括产品库房、辅料仓库、物资仓库、备品备件库、试化验室、柴油库、加油站、保税库区、停车场、大件堆场等，布置在厂区东侧，靠近厂区物流出口，便于产品和货物的外部运输；同时靠近主要用户，物料运输短捷顺畅。
（6）机修区
机修区主要包括综合维修车间、汽车保养修理车间、电修车间等，布置在厂区的东北角，靠近仓储区域，同时利用道路将两者划分隔开，既方便管理又满足使用要求。
（7）动力区
动力区布置在厂区东南侧，主要包括总变电站、箱式柴油发电站等，靠近外部电源进线和负荷中心电积车间，有利于节约动力电缆的长度。
5、竖向布置
冶炼厂和生活营地竖向布置结合工艺流程和自然地形采用台阶式布置形式，台阶之间采用挡土墙或边坡连接。
场地排雨水系统采用明沟有组织排放和散排相结合的方式，装置区四周场地散排至道路边沟，然后通过边坡进行有组织排放，明沟与道路交叉处采用暗沟。
为减少对环境的污染，浸前浓密、酸浸、萃取、沉钴、制酸等可能产生污染料液的场地四周均设有围堰，围堰内设地下集液槽和泵，跑冒滴漏的料液以及可能有污染的初期雨水均通过地下集液槽泵送入本装置区的生产流程系统。
6、工厂运输
外部运输主要包括原料、石灰石、萃取剂、柴油等物料的运入和阴极铜、氢氧化钴等产品和废渣的运出。
本项目内部运输主要包括矿浆、石灰乳、酸浸料液、煤油、柴油、萃取剂、硫酸、尾渣等物料在各生产工段之间的倒运，根据物料形态本项目厂内运输方式主要采用皮带、管道输送和汽车运输。
冶炼厂区内部道路采用环形布置；主干道路面宽度为9m，次干道路面宽为6m，支路路面宽度为4m；厂区运输道路采用公路型泥结碎石路面，道路内侧转弯半径为9m。
7、绿化
为改善厂区小气候，创造良好的生产生活环境，各区域均需根据生产作业条件，进行多层次、大面积的绿化。在道路旁，种植高大、直挺的乔木，辅以低矮、密植的灌木绿篱，以形成良好的绿色生态网络和厂区植被环境，并烘托路侧的工业建筑。
8、结语
总图设计时需深入了解工艺流程，熟悉工艺设备之间的联系。深度解读项目所在区域原始地形，尽量利用地形高差，减少土石方工程量。
参考文献：
[1]GB50187-2012.工业企业总平面设计规范[S]
[2]井生瑞.总图设计[M].北京冶金工业出版社，1992
[3]雷明.工业企业总平面设计[M].西安：陕西科学技术出版社，1998.