王甘伟
中国水利水电第九工程局有限公司，贵州，550081
1、基本情况
1.1 尾矿
滦县司家营铁矿尾矿再利用项目位于河北钢铁集团滦县司家营铁矿西侧，距采铁矿区约5.0km，铁矿弃渣场300m；距滦县县城约10km。司家营铁矿每年采剥量超过1亿吨，产生尾矿废弃料（包括剥离围岩、初选矿渣、杂土等）每年达7000万吨，本项目规划每年接收处理1000万吨以上的尾矿废石。
本项目的原料是利用河北钢铁集团滦县司家营铁矿尾矿，岩性为二氧化硅含量17.5%～45.5%的石灰岩。
利用的尾矿石有两种：一是利用铁矿剥离围岩，可选取＜900mm的石料，汽车运输距离约5km；二是废弃矿渣（经铁矿厂旋回破碎机破碎、初选铁矿后的弃料），粒度＜400mm，含泥土量及杂质＞10%，汽车运输距离约0.5km。
1.2气象
唐山市位居燕山南麓，地势北高南低，自西、西北向东及东南趋向平缓，直至沿海。北部和东北部多山，海拔在300-600米之间；中部为燕山山前平原，海拔在50米以下，地势平坦；南部和西部为滨海盐碱地和洼地草泊，海拔在15米至10米以下。属于暖温带半湿润季风型大陆性气候。四季分明，降水集中，风向有明显的季节变化。春季气温回升快，昼夜温差较大；夏季炎热多雨，水热同季，秋季晴朗少雨，冷暖适宜，光照充足；冬季寒冷干燥，多风少雨，各月平均气温都在0℃以下。
全年日照时数为2518小时，平均日照百分率为30.6%，全年平均气温10.3～11.5℃。极端最高气温 40.4℃，极端最低零下26.7℃，年平均气温 11.5℃。
年平均风速2.4m/s，最大风速20m/s。全年主导风向夏季ES，冬季WN。
冬季平均气压101.28kPa，年平均相对湿度59%，年平均降雨量532毫米。
最大积雪深度10～30厘米，最大冻土深度60～100厘米。
1.3加工厂区地形、地质
加工厂区较为平坦，地面海拔高程E.36m～E.37m。
场地上部为亚粘土，下部为砂类土，地基容许承载能力在每平方米15吨以上。
2.生产规模
2.1、处理能力
系统设计处理能力（进料）：年处理能力1000万吨尾矿石。
（1）按年生产12个月,月工作25天,日工作14小时计,则有：
Q1=1000×104÷12÷25÷14=2381（吨/时）
取Q1=2400吨/时。
按料源矿区剥离料40%，选矿后的料60%计，则有：
剥离料（进颚破料）：2400×40%=960吨/时；
选矿后料（进一筛）：2400×60%=1440吨/时。
（2）中碎进料
Q2=1000×104÷12÷25÷20×（1-10%）×1.13=1695（吨/时）
式中：日工作按20小时计，10%为含泥、粉等弃料，不均衡系数1.13。
取Q2=1700（吨/时）。
2.2、产品要求
本系统以生产碎石为主，暂不设制砂车间。
成品最大粒径：≤31.5mm。
产口规格：大石（20～31.5mm）、中石（10～20mm）、小石（5～10mm）、粗砂（2.5～5mm）、细砂（0～2.5mm），共五个品种。
2.3成品料级配
拟定成品级配见表2-2：
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3、工艺流程
粗碎为开路生产。除泥（脱泥）设施设在进中碎前。
中碎为闭路循环，以适应各种级配、各种配合比的混凝土用骨料需求量的变化要求。
工艺流程按要求设计，破碎设备为国产知名品牌的颚式破碎机，反击式破碎机。筛分设备是根据流程要求选配。
加工厂技术参数见表3-1。
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4、 主要设备选型
4.1 破碎设备选择
1、 粗碎（一破）设备
粗碎车间设计剥离料生产能力为1000t/h，需要破碎的石料700t/h。
破碎设备选用三台CE100120颚式破碎机。在排料口开度Ess=150mm时，根据厂商提供的资料单台设备能力290～800t/h，电机功率N=132kw，设备负荷率75～81%。
给料机选取三台ZSW600×130给料机。棒条间隙e=150mm。给料能力≥500t/h。
棒条给料机配调频机。
2、 中碎（二破）反击破碎机
中碎车间反击破碎机的处理能力为4×590=2360t/h。
破碎设备选用四台CF700M反击式破碎机。电机功率N=2×250kw。
CF700M反击式破碎机，最大给料尺寸400mm。在排料口开度Ess=50mm时，根据厂商提供的资料单台设备能力450～700t/h，设备负荷率84.7%。
4.2 筛分设备
（1）一筛车间筛分机
筛分设备选用三座2YRK3075H振动筛，电机功率N=2×37w。
（2）筛分车间（楼）上层筛分机
选用两座2YKR3075振动筛。
（3）筛分车间（楼）下层筛分机
选用二座3YKR3675振动筛。
4.3选粉机
ZXMC型除尘选粉机
这种选粉机功率小、磨损件少，结构简单、设备成本低、选粉效率基本达到要求。
5、加工厂布置
5.1 生产系统组成
砂石系统主要布置有粗碎车间、一筛车间、半成品料仓、中碎车间、筛分车间、选粉车间、成品骨料仓及成品料装车平台、弃渣仓、收尘系统、以及相应的生产辅助设施：系统运行维护用道路设施、生产供水系统、排水系统、供电和电控系统、生产用房物设施等，各加工车间、料仓之间用胶带机相连。加工厂的布置是根据实际租用地，尽量降低施工成本原则而设计。详见《滦县司家营铁矿尾矿再利用系平面布置图》图。
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5.2 平面布置
砂石加工系统的场地为一平地形，没有高差利用，为充分、合理使用土地资源，将粗碎进料平台填高9.50m，半成品仓填高3.7m，及成品仓填高2.0m，进行布置建筑物。
6.经验与教训
6.1进料不均衡
尾矿料分为：剥离围岩及经初选矿后的废弃渣两种，粒径差异较大；物料经棒条给料机分料后，棒条筛下料及进入破碎机的料差别亦较大。
初步设计时，剥离围岩料进入粗碎破碎系统；选矿后的废渣料进入筛分系统。在实施阶段，两种料均进入粗碎破碎系统，且剥离围岩料细粒径物料较多（小于150mm的物料比例大于40%）。棒条筛下物料较多，造成1#胶带机（粗碎车间出料胶带机）超负荷运行。
在棒条给料机下部加装一台GZG130×180AT调频给料机后，解决了问题。
6.2中碎反击破碎机
（1）中碎反击式破碎机进料粒径较大，可达500mm以下，且可以取消细碎。
（2）半成品仓的石料全部进入中碎反击式破碎机破碎，其碎石料的针片状含量＜5%，远小于《GB 14685-2011-T 建设用碎石卵石》中的二级标准＜10%的要求，达到一级标准的要求。
（3）中碎采用反击破碎机，产品粒形好。但在实际运行中，由于料源含有一定量的SO2（含量17.5%～45.5%的石灰岩），板锤消耗量较大（一般五天左右消耗一套板锤），更换板锤占用时间较多，造成系统产能下降（即生产时间不足）。
（4）系统改造为增设中碎圆锥破碎机，细碎改为圆锥破碎机。
细碎圆锥破碎机生产的碎石，其针片状含量在10%～18%之间，超出《GB 14685-2011-T 建设用碎石卵石》中的三级标准＜15%的要求。但可以满足市场使用要求。
6.3 经验
（1）由于料源的不确定性，在进行车间结构设计时，应留出足够空间，以便适应各种变化。如本项目的粗碎加给料机及增加中碎圆锥等。
（2）在料源含SO2超过20%时，不宜采用反击式破碎机作为中碎。
（3）砂石产品质量在满足市场使用要求时，尽量选择设备维修周期长的设备，以便保证有足够的生产时间。