铝土矿均化工艺规范送审稿Word格式.docx

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GB/T7721—2007连续累计自动衡器（电子皮带秤）

GB/T10595—2009带式输送机

GB/T25945—2010铝土矿取样程序

3　术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1　

铝土矿均化bauxitecompositionaverage

铝土矿均化是指铝土矿经过运输到达氧化铝厂，在储存和取用过程中，利用堆料方法对不同成分的铝土矿按比例进行混匀配料、综合混匀，使之成为单一品位的混匀矿石，然后由混匀取料机实现平铺切取，进行二次混匀后输送至成品铝土矿浆制备，以稳定入磨矿石的物理性能和化学成分。

3.2　

混匀堆料blendingstacking

混匀堆料是指铝土矿在均化堆场中用混匀堆料机按一定的方式将矿山来矿堆置成一定截面形状、高度和长度的料堆过程，不同品位的铝土矿按要求分层布料，使其达到物理性能一致，品位均匀的堆料方法。

3.3　

人字形堆料法chevronstockpilingmethod

人字形堆料法是指堆料点在矩形料堆纵向中心线上，混匀堆料机沿着纵长方向在两端之间定速往返卸料完成两层物料的堆料方法，混匀堆料机在两端之间连续往复行走，使横截面为等腰三角形的料堆呈规律性放大。

3.4　

离析作用isolationeffect

离析作用是指物料颗粒有大小差别，在进行堆料时，物料会从料堆顶部沿着自然休止角滚落，较大的颗粒总是滚到料堆的底部两边，而细料则留在上半部的现象。

3.5　

端面取料法transversefeedingmethod

端面取料法是指取料机构套装在横跨堆料场的桥架上运行，用斗轮机构进行取料作业，取料机带有的松料耙随大车开至料堆端面并插入料堆一定深度，启动斗轮后随着斗轮小车做前后移动，使松料耙耙着料堆上部的物料也做前后移动，形成料堆上部的物料均匀下落，斗轮机构则顺底部转动取料，如此循环使料堆的各层物料都能均匀取及。

3.6　

铝硅比Al-siratio

铝硅比是指铝矿石中Al2O3与SiO2含量的重量比值，A/S。

3.7　

均化比homogenizationratio

均化比是指衡量物料成分均化效果的一种评价指标。

国际上对采用人字形堆料法并配以全断面取料工艺的均化比计算公式通常为：

H＝

÷

2（式中H为均化比，n为堆料层数）。

4　设备要求

4.1　生产设施

生产线应具备将不同品位铝土矿按一定的工艺顺序进行配矿、平铺、截取及取样作业的生产设备。

配矿作业宜在运矿专用线或破碎厂附近设置储矿堆场以及配矿用的矿仓，将不同品位的铝土矿分别进行储存、配矿、转运，并应根据氧化铝生产要求，不同品位的铝土矿宜配备唯一的配矿仓。

平铺作业应配套建设铝土矿混匀设施，该设施应包括堆料场、混匀堆料机及堆料输送系统，堆料机应能实现连续堆料的目的。

截取作业宜使用桥式双斗轮取料机，取料机的规格应满足氧化铝生产所需铝土矿处理量的要求，一般要求松料耙高度大于堆料场料堆高度，降低物料的离析作用。

4.2　取样和检测设备

铝土矿均化过程中的均化效果检测样品宜采用自动取样器制取，其循环工作流程应为：

清料→间隔→取样→间隔，每个工作状态的时间长短应可调节。

5　生产工艺要求

5.1　一般要求

企业应根据铝土矿质量要求及生产设备条件等因素确定生产工艺流程（见图1），和工艺调整方法（见表1），做好铝土矿均化过程的配矿、平铺、截取和取样工作。

图1铝土矿均化工艺流程图

表1生产工艺调整方法

序号

项目

工艺调整方法

1

设置应出矿量

建立堆场配矿数学模型进行计算

2

设置铝土矿转运配比量

根据应出矿量计算配比，按比例控制转运数量

3

设置铝土矿输出矿量

根据堆料机堆料量计算

4

确定混匀堆料层数

根据堆料层数公式计算

5.2　铝土矿储矿堆场分类堆放

根据各矿源的矿石矿量以及采样化验结果，建立多矿源配矿模式，把不同品位的矿石分别堆放或按比例分层组合堆放。

根据氧化铝的生产需求进行堆场配矿来进行矿石质量的控制，建立堆场配矿数学模型计算各矿源的应出铝土矿量，应出铝土矿量的代表性计算示例见附录A。

5.3　铝土矿转运

储矿堆场分类堆放后的铝土矿通过车辆或桥式抓斗天车进入配矿仓进行转运。

根据堆场配矿数学模型计算的应出铝土矿量得出配比，采取控制运矿入仓车数或桥式抓斗天车入仓抓斗数来实现均衡搭配，转运配比量的代表性计算示例见附录A。

5.4　配矿仓铝土矿输出

配矿仓输出的铝土矿进入堆料机进行平铺作业。

使用连续累计自动衡器或链板式输送机实现配矿仓的铝土矿输出，连续累计自动衡器其校验条件应符合GB/T7721—2007的规定。

配矿仓矿石输出应根据配矿仓内铝土矿质量不同，按堆料机堆料能力计算相应的铝土矿输出矿量进行放矿中和，不同品位的铝土矿应做到同时输出，配矿仓铝土矿输出矿量的代表性计算示例见附录B。

5.5　铝土矿混匀平铺堆料

混匀料场堆位的配置方案应考虑氧化铝工艺合理性、生产安全可靠性和工程建设投资等方面，确定直线式或平行式堆场布局，堆场布置可选择矩形堆场或圆形堆场，不包括端锥的矩形料堆长宽比以3～4为宜，以降低端锥对料堆的影响。

混匀平铺堆料过程应保持一个料堆造堆，一个料堆取用，工艺配置应根据氧化铝生产所需铝土矿使用量确定两个以上堆位进行。

混匀平铺料堆容量的确定应控制为该料堆形成时间小于该料堆取空时间，通过合理选择堆料机的行走速度，以求得适宜的堆料层数、每层的物料量和各层堆料的时间。

根据堆料方式选择使用对应的堆料机进行铝土矿混匀平铺作业，堆料输送系统、堆料机堆料量及其行走速度应满足带式输送机的输送能力，带式输送机的校验标准应符合GB/T10595—2009的规定，堆料机的选型参考附录D。

进入混匀平铺堆料的铝土矿应经过破碎，破碎粒度应小于25mm，物料堆比重应小于2.4t/m3。

为使来料尽可能的均匀摊开、减少料堆中纵向成分波动的长滞后因素影响，混匀平铺堆料一层所需时间应为3～10分钟，堆料层数一般在400～600层，确定混匀堆料层数的代表性计算示例见附录C。

5.6　取料机料堆端面取料

应在一个造堆计划完成后才能使用取料机向成品原矿浆制备提供品质和成分稳定的混匀铝土矿，取料机的选型参考附录D。

取料机能够垂直于料层切取薄片来进行取料，在保证一定取料量的条件下，每一个取料切片的厚度相等，取料过程中不应破坏已堆好的料堆。

取料机应实现自动控制，一般以恒流量进行调速。

为降低物料离析作用的影响，取料机松料耙的倾斜角度应可调节，与料堆的休止角相适应，即保证每个堆料层往下滚落到料堆底部的物料量稳定不变同时可以控制料堆表面，防止塌方垮料，一般耙齿吃进料堆横断面的深度应为20～30mm。

5.7　铝土矿取样

使用自动取样器在取料机输出铝土矿过程中选取样品，并作为铝土矿均化效果的检验依据。

铝土矿取样和制样的代表性及适应性按GB/T25945—2010规定进行。

附录A

（代表性计算示例）

铝土矿储矿堆场配矿的数学模型

A.1不定量配矿数学模型

给定供矿A/S，以最大出矿量计算出各铝土矿储矿点的出矿量。

其L.P数学模型为：

MaxZ＝X1/｜K－A1/S1｜＋X2/｜K－A2/S2｜＋…＋Xn/｜K－An/Sn｜（A-1）

S.T（A1X1＋A2X2＋…＋AnXn）/（S1X1＋S2X2＋…＋SnXn）＝K，（A-2）

X1≤B1，（A-3）

X2≤B2，（A-4）

…

Xn≤Bn，（A-5）

Xi≥0（i＝1,2，…，n）（A-6）

式中：

K——计划供矿A/S；

Ai、Si——分别为第i个铝土矿储矿点的Al2O3、SiO2含量；

Xi——第i个铝土矿储矿点的应出矿量；

Bi——第i个铝土矿储矿点的库存矿量。

A.2定量配矿数学模型

即给定供矿量和供矿A/S,计算出各铝土矿储矿点的出矿量。

MinZ＝｜K－A1/S1｜X1＋｜K－A2/S2｜X2＋…＋｜K－An/Sn｜Xn（A-7）

S.TX1＋X2＋…＋Xn＝G（A-8）

（A1X1＋A2X2＋…＋AnXn）/（S1X1＋S2X2＋…＋SnXn）＝K，（A-9）

X1≤B1，（A-10）

X2≤B2，（A-11）

Xn≤Bn，（A-12）

Xi≥0（i＝1,2，…，n）（A-13）

G——计划的供矿量；

A.3铝土矿堆场配矿的应用实例

现以铝土矿储矿堆场配矿举例如下。

关于模型的运算，可通过Excel电子表格中的规划求解功能进行运算，也可通过专业的运筹学优化仿真软件进行，现以铝土矿储矿堆场配矿举例来说明矿石质量控制的某厂储矿堆场共有3个铝土矿储矿点，各储矿点的品位数据如表A.1所示。

表A.1各储矿点的铝土矿品位数据表

储矿点

储存矿量/t

Al2O3/%

SiO2/%

A/S

1700

52.21

9.36

5.58

3500

55.75

5.38

10.37

4700

55.07

3.44

16.01

要求的出矿综合A/S为11±

0.5（实际计算时可设定为一确定值，如11.0），不定量配矿时以能配出的最大量为出矿量，定量配矿的指定量为5000t。

将表A.1中数据借助Excel电子表格的规划求解功能输入A.1、A.2的铝土矿储矿堆场配矿数学模型中，得出结果见表A.2。

表A.2应出矿量以及转运配比量计算结果表

应出矿量/t

不定量配矿

定量配矿

不定量配比

定量配比

1359

760

1670

2.7

2.2

2570

3.6

3.4

合计

9559

5000

7.4

6.6

附录B

配矿仓铝土矿输出矿量计算方法

B.1配备两个及以上铝土矿配矿仓的矿石输出量设置方法应符合表B.1的计算要求，若无或仅配备一个铝土矿配矿仓则可跳过此步骤。

表B.1配矿仓铝土矿输出量计算方法

计算项目

单位

计算方法

低铝硅比配矿仓矿石输出量

t/h

堆料机实际堆料能力（t/h）×

低铝硅比储矿点应出矿量（t）÷

应出总矿量（t）

中铝硅比配矿仓矿石输出量

中铝硅比储矿点应出矿量（t）÷

应出总矿量（t）

高铝硅比配矿仓矿石输出量

高铝硅比储矿点应出矿量（t）÷

应出总矿量（t）

B.2代表性计算示例

铝土矿配矿仓矿石输出作业实现矿石混匀中和搭配的典型计算见表B.2，计算参数是3个应出矿量转运到配矿仓铝矿石的输出量。

注：

堆料机堆料能力取650t/h的经验值。

表B.2典型计算

配矿仓序号

计算项目及单位

铝硅比

评判等级

铝土矿输出量（t/h）

6.18

低品位

207

2000

13.34

中品位

118

5500

14.84

高品位

325

附录C

确定混匀堆料层数的计算方法

C.1每小时堆料量应以当天的铝土矿储矿堆场应出总矿量进行确定。

C.2用公式（C-1）估算混匀堆料场的堆料层数n：

………………………………（C-1）

式中：

n——堆料层数；

B——堆料底宽度，单位为米（m）；

α——物料自然堆角，此处自然堆角的正切值取堆料高度与1/2堆料底宽度的比值，即

；

γ——物料堆比重，单位为吨每立方米（t/m3）；

Q——堆料量，单位为吨每小时（t/h）；

V——堆料机行走速度，单位为米每分钟（m/min）。

C.3代表性计算示例

不同堆料量所对应的堆料层数与均化比典型计算见表C.1。

注：

计算参数是根据每日储矿点供矿量的平均范围，堆料宽度与堆料高度取实际堆场的测量宽度与高度。

表C.1堆料层数与均化比值

堆料量（t/h）

堆料层数

均化比H

500

518

11.4

531

487

11.0

563

460

10.7

594

436

10.4

625

414

10.2

656

394

9.9

688

376

9.7

附录D

（资料性附录）

堆料机与取料机的选型比较

D.1几种常见堆料机的比较见表D.1

表D.1四种堆料机的比较

型式

比较内容

天桥皮带堆料机

悬臂式皮带堆料机

桥式皮带堆料机

耙式

堆料机

均化效果

△

☆

适应于各种堆料方式

适合于室外和室内堆场

物料落差小，扬尘少、离析少

设备较简单，价格低廉

可以兼用于圆形和矩形堆场

可以兼用于堆料、取料

适用于粘性物体

☆—表示最佳或最适应；

△—表示较好或可以适应；

—表示不好或不能适应。

D.2几种常见取料机的比较见表D.2

表D.2各种取料机的比较

桥式

叶轮式

刮板

圆盘

斗轮

圆筒

链斗

设备价格（低廉）

动力消耗（少）

处理粘性物料

室内外均可作业

设备磨损（少）

土建工程（少）

取料能力可设计很大

占地面积（少）

△—表示较佳或较适应；

—表示不是、不好或不适应。