0 引言

选厂能源成本是选矿成本的重要组成部分，约占整个选矿生产成本的20 %~40 %。采取有效的节能措施是执行国家产业管理政策-节能减排的需要，也是降低生产成本提高企业市场竞争力的重要举措。筹建阶段的节能意识和节能设计质量是企业节能的关键前提，试生产时期探索的节能措施是企业长期节能的基础。本文总结作者参与过的选厂筹建和试生产时所采取的节能措施，向同行推荐，愿能起到抛砖引玉的作用，实现更大范围的节能降耗。

1 有明确的节能理念 1.1 节能降耗设计指导思想

在技术设计和施工设计之初，公司主要领导在工作例会上明确设计指导思想：“满足选矿工艺流程与节能降耗”。在审核不同设计阶段时，都将能耗指标作为重要内容纳入优化设计方案中。

1.2 节能设计重点和切入点

工艺设计人员将节能理念落实到工艺流程方案优化、设备间距和高差布置优化、工艺沟槽管路布局的优化、高效节能设备的应用等方面。电气、能源管理技术人员着力节能控制方式、节能电气设备与节能新技术的应用。

2 工艺设计过程优化 2.1 运送矿物的节能

工艺流程系统布局设计时，在实现工艺试验研究提出的原则流程基础上，对矿物的传送进行了精心设计：将2台小磨机从厂房南侧移到北侧，减少2台7.5 kW扬送砂泵，同时将2台15 kW砂泵减容到11kW，有效地减少了锌中矿、摇床中矿入再磨系统及矿浆到螺旋选矿设备的扬送设备功率; 将高频筛楼面升高3 m，使筛下粗颗粒物料能自流进球磨机，取消2台5.5 kW的扬送砂泵；改变高频筛筛后搅拌桶位置，使入浮选矿浆自流到浮选机内；将砂泵靠近双螺旋的排料口和磨机出料口，在同样高差的条件下增大溜槽倾角，节约用水；降低总尾砂40m²高效斜管浓密箱安装位置的标高，减少其扬送高差，实现尾砂自流。通过工艺优化减少设备装机容量34 kW，降低投资成本10万元以上，年可节约电能8万kW·h。

2.2 优化工艺沟槽与管道的布局设计

在摇床段尾砂沟、中矿沟靠近摇床下料点，增大溜槽自然倾角，达到减少摇床用水的目的。将单螺旋选矿机的出料口降低150 mm，既增大了其提升能力，降低了自身电耗，又减少了用水量。

2.3 选择高效节能设备

破碎系统选用进口美卓公司生产的GP100圆锥，比国产同类型破碎机破碎效率高，电机功率减少30 kW，年可节电8万kW·h。选用广州有色金属研究院生产的无动力高效螺旋选矿机提前抛除尾矿。选用广州有色金属研究院生产的高效斜管浓密箱浓缩矿浆，在生产过程中提前实现回水利用，减少从尾矿库取回水和排尾扬送水量达30 %左右。

2.4 工艺信号设计

在设计工艺信号系统时，考虑设备启动与故障停车时各段矿浆到位的时间差较大，从磨机到浮选大约10~20 min，从浮选再到摇床大约在30 min以上，从中矿池到小磨机再磨也有50 min左右。在矿浆未到或未达到一定量和浓度时，不向下道工序发出信号，设备不启动运行，有效地减少了生产用水和设备的空运转。

3 推广应用节能新技术 3.1 采用节能型电器

选厂使用的变压器全部选用S₁₁节能系列产品。电机采用“Y”系列产品。主厂房照明全部采用高效节能灯。厂房路灯和办公楼路灯则采用微电脑时控器，住房楼梯灯采用声控开关与三基色节能灯。控制柜信号灯全部采用晶体管式指示灯。

3.2 采用变频器和软启动器

在生产水泵房采用软启动器实现一拖二控制水泵，降低了变压器容量的配置，变压器容量从160 kVA降低到125 kVA，从而降低变压器自身损耗和启动时的附加损耗，年节约变压器容量费和能源损耗1.5万元以上。取样机、槽式给矿机则采用了变频控制技术进行节能。对大功率绕线式电机，采用WYQ系列液体电阻启动器降低启动能耗。对负载率只有50 %~60 %的离心风机、回水泵使用变频技术进行节能改造，初步测算年节能3万kW·h。

3.3 采用灵活的无功补偿

在生产泵房、尾砂泵房、回水泵房、尾砂坝水泵房采取低压电容器就地无功补偿, 在选厂配电室则采用低压电容器集中补偿，对大功率绕线式电机采用WP系列静止进相机进行无功补偿，使系统功率因数保持在0.95左右，变压器运行电流有较大幅度的下降，变压器运行温度、铁损、铜损有效降低，起到了良好的节能作用，2007年获功率因数奖励达3.58万元。

3.4 优化主回路和大功率回路电缆

在电气线路设计时，对210 kW以上磨机和55 kW以上的破碎机、水泵、砂泵、风机等设备的供电电缆线路截面积进行线损测算，对比评估不同方案时的线损指标与投资回收期，权衡选厂设计寿命期内的线损费用及投资增加，进而进行方案优化。

3.5 供电变压器深入负荷中心

对砂泵房的供电方案，进行了用低压电缆或用低压架空线从公司办公室背后向泵房供电、10 kV架空线供电到现场3个方案对比，最后采用了10 kV供电到现场的方案。

4 试生产期间的节能措施 4.1 从节水入手抓节能降耗工作

利用试车前的员工培训时机，向员工灌输节约用水与企业效益、个人收入之间的关系和节约用水的方法，强化员工节水意识和提高节水自觉性与技能。在组织生产试车过程中，管理人员到摇床、螺旋溜槽、浮选、磨机等生产现场示范节水方法，并测定对比不同矿浆浓度时磨矿、选矿效果，制定节水措施。改造浮选机排尾溜槽倾角，改善矿浆自流性能，减少外加水冲洗量。测定浮选矿浆浓度与选矿效果，降低浮选用水消耗。安排专人调节高效斜管浓密箱，在满足尾矿自流排放的前提下，尽可能多收早收回水。采取加高高效斜管浓密箱围堰的方法扩大回水利用比例。将中矿斜管浓密箱中的回水直接用于冲洗浮选溜槽，减少回水扬送量。2007年实际用水比设计生产耗水节约18 %，共节约20万t水。

4.2 将井口地表和井下水引到选矿厂

利用7.5 kW水泵扬送290中段地表河沟水至307中段井口，与307中段、210中段地表水汇集自流下井，经210中段巷道自流到210中段井口水仓，再经22 kW水泵扬送到选厂500 t生产水池。有水季节每天可减少5 h 110 kW供水设备的开动，年节电5.5万kW·h。

4.3 分解工序用电单耗

选厂统计人员与技术人员密切配合，每天将选矿生产用电单耗按工序进行分解，并与生产效率对照起来，为现场管理人员决策提供了数据支持。

4.4 调整变压器高压分接头档位

据资料介绍，电机运行在95 %~100 %额定电压时，节能效果最佳。电机运行电压从110%降到95%，无功节电可达10%左右。选厂变电站是由35kV变电站专线直接供电的，线路距离短，且35 kV主变是自动有载调压变压器，其出线电压稳定度高。通过对选厂正常负荷、最大负荷进行的电压监测结果分析，确定了10 kV变压器高压运行档位，使变压器输出电压从430~450 V下降，并稳定在380~400 V左右，有效地降低电机运行温度和功率损耗。

4.5 调整变压器供电范围

在供电设计时，变压器负荷的分配是根据工艺顺序和设备布局进行的。试生产发现400 kVA变压器的负荷率高达94.8 %，而1 000 kVA变压器的负荷率仅为70.5 %。400 kVA变压器不仅运行温度高，变损也较高。为此将1^#、2^#浮选柜由400 kVA变压器供电改到1 000 kVA变压器。改造后，两台变压器的负荷率分别为65.5 %、79.3 %，均在经济负荷范围内，400 kVA变压器损耗下降40 %左右。

4.6 清洁文明生产

解决磨矿粒度、台时产量与工艺设备处理能力的配套问题，避免班中放矿浪费金属资源和能源，杜绝跑冒滴漏带来的浪费，实现节约能源；改进设备润滑方式与提高润滑效果，减少润滑油的消耗。

5 积极开展以节能为目的的试验研究 5.1 进行破碎粒度、磨矿浓度与磨矿效果的工业性试验

刚试生产时，在上级集团公司的大力支持下，聘请广州有色金属研究院的高级工程师，来矿山现场组织进行金属回收率、矿石破碎粒度、磨矿浓度与磨矿效果、生产成本等指标的工业性试验。通过交流强化了公司管理层、选厂各层次人员的节能意识，明确了控制破碎粒度、磨矿浓度等对节能的重要意义，理解了控制破碎粒度、磨矿浓度等的具体措施、方法和要求。试验工作正在逐步深入开展中，效果已经初步显现，预计年节能6 %~8 %左右。

5.2 完善工艺

在进入摇床重选前利用无动力螺旋溜槽选矿机提前进行剔废，使摇床的负荷下降40 %以上。增加中碎系统控制破碎粒度，细碎系统不仅因此负荷下降较大，而且为减小细碎出料粒度提供了条件。同时实现了多破少磨原则，综合节能效果显著。

5.3 磨机研磨体与衬板形式

据资料介绍，磨机研磨体级配不同，磨机的破碎能力有较大的差别。不同的衬板形式，其带球和棒的能力也有明显的不同。寻求合适的研磨体级配和衬板形式，能有效地提高磨矿效果。这项试验正在逐步推进当中。

5.4 井下矿石(废石)分采试验

2007年来锡矿对井下低品位矿块进行矿石(废石)分采试验，出矿品位提高了0.2~0.3个百分点，选矿废石处理量显著减少，同时减少出窿废石5万t以上。

6 结束语

节能列入了国家“十一五”规划，是落实科学发展观，实现经济可持续发展的重要举措，也是企业降低生产成本，提高市场竞争能力和企业经济效益的重要途径。矿山、工厂企业筹建时期的节能设计是整个工程设计的重要环节，是企业节能工作的重要基础。试生产期间摸索的节能措施，是企业生产管理环节中节能的重要经验。重视筹建期的节能设计质量和节能管理措施的摸索，对促进企业节能工作具有重要意义。