赞比亚某铜渣选厂扩建工程建设规模论证.pdf

7 6 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 2 0 ．0 4 ．0 1 4 赞比亚某铜渣选厂扩建工程建设规模论证 王建文，米夏夏，马洪志，任红岗，徐开吉 矿冶科技集团有限公司，北京1 0 0 1 6 0 摘要为提高资源利用率和快速回收赞比亚某冶炼铜渣中的有价金属铜，解决现有5 0 0k t ／a 铜渣选厂中破碎系统、磨 矿系统和浮选系统存在的问题，在现有渣选厂的基础上，进行改造扩建，拟定7 5 0 、lo o O 、l2 5 0 、l5 0 0k t ／a 四个规模方案，从投 资、成本费用、销售收入、财务净现值、内部收益率、投资回收期等技术经济指标进行比较论证，最终确定扩建的最佳规模为 1O O Ok t ／a 。 关键词冶炼铜渣；选矿设计；规模论证；技术经济分析 中图分类号T D 9 2 8 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 2 0 0 4 一0 7 6 一0 6 S c a l eD e m o n s t r a t i o no fE x p a n s i o nP r o j e c to faZ a m b i a C o p p e rS l a gC o n c e n t l ’a t o r W | A N GJ 缸n 硼e 咒，M fX 如z 如，M AH o 九g z i ，R E NH o n g g 口n g ，X U K 口巧i B G R f M M 了■f 竹o Z o g yG r o ”户，B P i 歹i n gj 0 0 J 6 0 ，C ’ 幻t n A b s t r a c t I no r d e rt oi m p r o v et h eu t i l i z a t i o nr a t eo fr e s o u r c e sa n dr e c o v e rc o p p e rf r o mc o p p e rs l a g r a p i d l y ，a n dt os o l v et h ep r o b l e m si nt h ec r u s h i n gs y s t e m ，g r i n d i n gs y s t e ma n df l o t a t i o ns y s t e mo fa5 0 0k t ／a s l a gc o n c e n t r a t o ri nZ a m b i a ，m o d i f i c a t i o na n de x p a n s i o nw e r ec a r r i e do u to nt h eb a s i so ft h ee x i s t i n gs l a g c o n c e n t r a t o ra n df o u rp l a n so f7 5 0 ，10 0 0 ，l2 5 0 ，15 0 0k t ／aw e r ed r a f t e d ．F r o mt h et e c h n i c a la n de c o n o m i c i n d i c a t o r ss u c ha si n v e s t m e n t ，c o s t ，s a l e si n c o m e ，f i n a n c i a ln e tp r e s e n tv a l u e ，i n t e r n a lr a t eo fr e t u r na n d i n v e s t m e n tr e c o v e r yp e r i o d ，t h eo p t i m a ls c a l eo fe x p a n s i o ni sd e t e r m i n e dt ob e10 0 0k t ／a ． K e yw o r d s s m e l t i n gc o p p e rs l a g ； m i n e r a lp r o c e s s i n gd e s i g n ；s c a l ed e m o n s t r a t i o n ；t e c h n i c a la n d e c o n o m i ca n a l y s i s 赞比亚某铜冶炼厂，1 9 3 3 年4 月建成投产，年产 铜4 0k t 以上，1 9 6 0 年产铜1 0 0k t 以上，生产过程中 产生的冶炼炉渣作为固体废弃物堆放在选矿厂西面 的大片空地上，东边矿井的公路两侧各有一座炉渣 堆，分为南堆和北堆。2 0 1 4 年，投产了一座5 0 0k t ／a 的铜渣选厂，处理南堆的炉渣，目前5 0 0k t ／a 的铜渣 选厂存在破碎系统粉尘大、衬板消耗严重、更换工作 量大、磨矿系统磨矿细度较粗、浮选系统浮选时间不 足等问题。为尽快综合回收利用炉渣资源，并解决 现有铜渣选厂存在的问题，在5 0 0k t ／a 铜渣选厂的 基础上，进行改造扩建，扩建的最佳规模是通过对不 同规模方案的技术经济指标比较后确定，扩建主要 增加破碎、磨矿设施，其他设备尽量利用现场原有设 施，以保证现场正常生产。 炉渣资源量 炉渣绝大部分为反射炉渣，经过多年露天存放 后，炉渣中C u 平均品位为1 ．0 3 ％，氧化率较高。根 据资料了解，炉渣原有资源量为95 0 0k t ，截止到 2 0 1 9 年1 2 月底，已处理炉渣量19 0 0k t ，剩余76 0 0k t 。 目前，5 0 0k t ／a 的铜渣选厂正常运行，扩建项目初步 规划实施周期为1 2 个月，扩建项目投产后，处理炉 渣总量为71 0 0k t 。 2 规模方案的拟定 本次规模方案根据炉渣资源量、可能的服务年 收稿日期2 0 2 0 0 1 ．0 7 作者简介王建文 1 9 6 9 一 ，男，硕士，湖南怀化人，正高级工程师，主要从事选冶设计及工程项目管理工作。E m a i l w a n g j w b g r i mm ．c o m 通信作者米夏夏 1 9 8 4 一 ，男，硕士，新疆乌鲁木齐人，高级工程师，主要从事矿山选矿设计工作。E m a i l m i x i a x i a b g r i mm ．c o m 万方数据 2 0 2 0 年第4 期王建文等赞比亚某铜渣选厂扩建工程建设规模论证 7 7 限，结合现场生产规模为5 0 0k t ／a ，拟定了四个规模 方案进行比较论证，项目投产后，实际处理的炉渣总 量为71 0 0k t ，规模方案及服务年限见表1 。通过对 表1 T a b l e1 投资、成本、净现值、内部收益率、投资回收期等 技术经济指标进行比较，得出工艺成熟简单、科学 合理、经济效益较好、投产风险较低的建设规模。 规模方案及服务年限 S c a l ep l a na n ds e r v i c el i f e 3工艺方案的确定 3 ．1 产品方案及设计指标 根据相关资料和近几年实际生产数据，该工艺 流程的最终产品为铜精矿，确定的设计指标见表2 。 表2 工艺设计指标 T a b l e2 D e s i g nc r i t e r i a／％ 3 ．2 工艺流程选择 前期试验[ 13 和生产实践[ 2 。3 表明，炉渣具有较好 的可浮性，由于炉渣中有易浮矿物及部分单体铜矿 物的存在，原矿经过一次粗选和一次精选作业后，获 得的产品中铜品位已经达到2 0 ％以上，为尽早把这 部分易浮矿物及单体铜矿物分离出去，增加一次快 速粗选，通过控制液位、浮选时间等参数，使快速粗 选获得的产品达到合格品位。根据5 0 0k t ／a 铜渣选 矿厂生产实际情况，选矿回收率较低主要原因是炉 渣氧化率较高，同时也存在扫选时间较短的问题，本 次扩建工程增加一次扫选。 由于炉渣真密度大、含泥少，浮选作业的矿浆比 较稀薄，且炉渣中含有部分单体铜，因此较高的浮选 浓度有利于选矿指标的提高∞] ，根据炉渣专用浮选 机性能测试数据，炉渣选别作业的浓度达到4 0 ％～ 4 5 ％比较适合，扩建工程设计的粗扫选作业浓度在 4 0 ％以上。 炉渣选矿厂扩建工程结合现场5 0 0k t ／a 渣选 厂生产经验和存在的问题，参考类似炉渣选矿厂的 生产实践[ 6 。9 ] ，确定炉渣选矿的碎磨方案为一段粗 碎、半自磨和一段球磨工艺流程，粗碎最大给矿粒度 为5 0 0m m ，粗碎产品粒度控制在2 0 0m m 以下，磨 矿细度为一O ．0 4 4m m 占8 5 ％。类似炉渣选矿厂的 实际生产中，总浮选时间范围在8 0 ～1 1 0m i n ，本次 扩建工程在提高浓度后浮选时间相应加长，设计的 粗扫选时间确定为9 3m i n ，加上快速浮选时间增加 1 5m i n ，快速浮选与粗扫选总浮选设计为1 0 8m i n 。 选别工艺为快速浮选、一次粗选、三次扫选及三次精 选工艺，中矿再磨后返回粗选。 选矿工艺流程见图1 。 3 ．3 主要工艺设备的选择 根据选矿工艺流程、设计规模和设计指标，对各 建设规模方案中的主要工艺设备进行初步选型，主 要工艺设备选型结果见表3 。 万方数据 7 8 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 表3 T a b l e3 铜炉渣 0 5 0 0 m m 精矿 回水 回水 图1 选矿工艺流程 F i g ．1 F l o w c h a r to fm i n e r a lp r o c e s s i n g 各规模方案工艺设备选型 I 。i s to fp r o c e s se q u i p m e n to fe a c hs c a l ep l a n 万方数据 序号 名称规格数量／台 注；1 单位为组，2 单位为槽。 4 投资比较 投资包括炉渣铲装运输、破碎系统、磨矿系统、 浮选系统、精矿浓密系统、药剂系统、生产辅助设施 及该工程旧设备修复费用。主要设备从中国引进， 美元兑人民币汇率按1 7 ．1 计算，同时考虑运杂费、 关税及增值税等因素。现有渣选厂尚有72 2 0k 余值，作为本次方案比较时利用原有资产并计入投 万方数据 8 0 有色金属 选矿部分2 0 2 0 年第4 期 资。根据各规模方案工艺设备估价，参考5 0 0k t ／a 渣选厂建设中各专业的投资比例，初步估算的各规 模方案建设投资见表4 。 表4各规模方案建设投资表 T a b I e4C o n s t r u c t i o ni n v e s t m e n to f e a c hs c a l ep l a n ／k 5经济指标比较 折旧法，固定资产净残值率按3 ％计算，考虑到项目 的服务年限和项目所在地的有关规定，房屋建筑物 和机器设备按各规模方案的服务年限折旧。无形资 产及递延资产均按各规模方案的服务年限摊销，不 计残值。 销售费用按13 ／t 精矿计算。计算销售收 入时，考虑9 5 ％的冶炼回收率 单独考虑炉渣 。 预计2 0 ％的精矿品位，炉渣处理产出铜精矿冶炼 加工成本约13 0 0 ／t 铜。参照L M E 铜历史价 格按6o o o ／t 铜计算，折算铜精矿销售价格按 8 9 3 ／t 计算。 增值税税率为1 6 ％，企业所得税税率为3 0 ％， 资源税按项目销售收入的6 ．5 ％计取。企业发展基 金按企业税后利润的1 0 ％提取。财务基准收益率 取1 0 ％。 各规模方案投资与成本比较见表5 。 成本估算主要参照现有5 0 0k t ／a 渣选厂2 0 1 8 ～ 根据上述拟定的参数指标，计算各规模方案技 2 0 1 9 年实际生产成本。固定资产折旧采用分类直线 术经济指标见表6 。 表5各规模方案投资与成本比较表 T a b l e5I n v e s t m e n ta n dc o s tc o m p a r i s o no fe a c hs c a l ep l a n 序号指标名称方案I 方案Ⅱ方案Ⅲ方案Ⅳ备注 l 总投资／k 2 l4 4 2 ．9 2 2 63 4 5 ．8 13 22 1 6 ．4 63 91 8 1 ．2 0 2 单位总投资／ t 一‘ 2 8 ．6 2 6 ．32 5 ．82 6 ．1 3 总成本／ t 一1 2 1 ．32 1 ．6 2 2 ．32 3 ．2 4 经营成本／ t 一’ 1 8 ．41 8 ．O 1 7 ．91 7 ．8 达产年均 5折旧摊销／ t 一1 2 ．93 ．64 ．45 4 表6各规模方案经济指标比较表 T a b l e6E c o n o m i ci n d i c a t o r sc o m p a r i s o no fe a c hs c a l ep l a n 序号指标名称方案I方案Ⅱ 方案Ⅲ方案Ⅳ备注 1 年均销售收入／k 2 06 9 52 75 9 43 44 9 2 4 l3 9 1 2 年均总成本／k 1 59 7 12 15 6 22 78 9 13 48 4 4 3年均经营成本／k 1 37 7 81 79 5 62 24 0 02 67 4 5 4 年均利润总额／k 33 7 942 3 9 43 5 938 5 7 5年均净利润／k l9 6 224 2 923 7 918 9 2 6 投资利润率／％ 1 5 ．7 61 6 ．0 91 3 ．5 3 9 ．8 4 7 投资利税率／％ 2 2 ．0 32 2 ．9 02 0 ．4 91 6 ．7 1 8 项目投资税后财务内部收益率／％ 1 2 ．6 71 3 ．2 29 ．8 96 ．3 4 9 项目投资税后财务净现值／k 26 0 5 3 ，2 0 1 1 1 137 4 1以2 1 0 ％ 1 0 项且投资税后全部投资回收期／a 6 ．6 25 ．8 4 5 ．4 85 ．2 2 含建设期 l l 服务年限／a 9 ．57 ．1 5 ．74 ．7 万方数据 2 0 2 0 年第4 期 王建文等赞比亚某铜渣选厂扩建工程建设规模论证 8 l 各规模方案净现值与内部收益率曲线见图2 。 规模肚t a - ’ 图2规模方案N P V 与I R R 曲线图 F i g ．2N P Va n dI R R c u r v eo fe a c hs c a l ep l a n 6 规模论证结论 1 由表6 可见，方案Ⅲ和方案Ⅳ指标较差，从财 务角度判断已不可行，故排除。方案I 和方案Ⅱ的 经济指标较为接近。 2 方案Ⅱ财务内部收益率为1 3 ．2 2 ％，比方案I 的1 2 ．6 7 ％稍高。 3 方案Ⅱ财务净现值32 0 1k ，比方案I 的 26 0 5k 多5 9 6k 。 4 综上分析，从账务可行且快速回收资源角度， 本次规模论证推荐方案Ⅱ，即建设规模为10 0 0k t ／a 。 参考文献 [ 1 ] 米夏夏，陈新林．赞比亚某铜冶炼厂炉渣浮选回收铜[ J ] ． 有色金属工程，2 0 1 5 ，5 2 5 0 5 3 ． M lX i a x i a ，C H E NX i n I i n ．C o p p e rr e c o v e r yb yf l o a t a t i o n f r o ms l a go fa c o p p e rs m e l t i n gp l a n ti nz a m b i a [ J ] ． N o n f e r r o u sM e t a I sE n g i n e e r i n g ，2 0 1 5 ，5 2 5 0 一5 3 ． [ 2 ] 杨晨，朱贤银．改善B a I u b a 选厂炉渣浮选指标措施[ J ] ． 中国金属通报，2 0 1 5 1 2 5 6 - 5 9 ． Y A N GC h e n ，Z H UX i a n y i n ．M e a s u r e st o i m p r o v e f l o t a t i o ni n d e xo fs l a gi nB a l u b as e p a r a t i o np l a n t [ J ] ． C h i n aM e t a lB u l l e t i n ，2 0 1 5 1 2 5 6 - 5 9 ． [ 3 ] 选矿设计手册编委会．选矿设计手册[ M ] ．北京冶金 工业出版社，1 9 9 0 ． E d i t o r i a lB o a r do fM i n e r a lP r o c e s s i n gD e s i g nM a n u a l ． M i n e r a lP r o c e s s i n gD e s i g nM a n u a I [ M ] ．B e i j i n g M e t a l l u r g i c a l l n d u s t r yP r e s s ，1 9 9 0 ． [ 4 ] 米夏夏，罗棚，米建国．赞比亚某铜炉渣选矿项目可行 性研究[ C ] ／／第五届尾矿与冶金渣综合利用技术研讨 会论文集．北京2 0 1 4 ． M 1X i a x i a ，L U OP e n g ，M IJ i a n g u o ．F e a s i b i l i t ys t u d yo n ac o p p e rs l a gc o n c e n t r a t i o np r o j e c ti nz a m b i a [ c ] ／／ P r o c e e d i n g so ft h eF i f t hS y m p o s i u mo nT e c h n o l o g yf o r C o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o no fT a i l i n g sa n dM e t a l l u r g i c a l S l a g ．B e b i n g 2 0 1 4 ． [ 5 ] 王志国，刘承帅．浮选法回收铜冶炼炉渣浮选设备研 究[ J ] ．有色冶金设计与研究，2 0 1 4 ，3 5 6 9 - 1 1 ． W A N GZ h i g u o ，L I UC h e n g s h u a i ．R e s e a r c ho nf l o t a t i o n e q u i p m e n tf o rc o p p e rs m e l t i n gf u r n a c es l a gr e c o v e r e db y f l o t a t i o nm e t h o d [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l sE n g i n e e r i n g8 乙 R e s e a r c h ，2 0 1 4 ，3 5 6 9 1 1 ． [ 6 ]王子涛，柴垣民，杨利平，等．某铜冶炼渣选矿厂降低尾 矿品位试验与实践[ J ] ．现代矿业，2 0 1 9 9 1 3 6 1 4 0 ． W A N GZ i t a o ，C H A IY u a n m i n ，Y A N GL i p i n g ，e ta 1 ． E x p e r i m e n t a ls t u d ya n dp 1 ．o d u c t i o np r a c t i c ef o rr e d u c i n g t h et a i l i n gg 舱d ei nac o p p e rs m e l t i n gs l a g ∞n c e n t r a t o r [ 刀． M o d e r nM i n i n g ，2 0 1 9 9 1 3 6 1 4 0 ． [ 7 ] 张振涛，胥林朋．祥光铜业炉渣选矿工艺流程优化研 究[ J ] ．现代矿业，2 0 1 9 6 1 6 2 1 6 3 ． Z H A N GZ h e n t a o ，X UL i n p e n g ．S t u d yo no p t i m i z a t i o n o ft h ep r o c e s s i n go fs l a gc o n c e n t r a t i o nf o rX i a n g g u a n g c o p p e r [ J ] ．M o d e r nM i n i n g ，2 0 1 9 6 1 6 2 1 6 3 ． [ 8 ] 陈国荣，付和生．湖南水口山铜渣选矿工艺设计特点探 讨[ J ] ．有色金属工程，2 0 1 6 6 ；7 3 7 7 ． C H E N G u o r o n g ， F U H e s h e n g ． D i s c u s s i o no n b e n e f i c i a t i o np r o c e s sd e s i g nf e a t u r e so fc o p p e rs l a gf r o m H u I l a ns h u i k o u s h a n [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l sE n g i n e e r i n g ， 2 0 1 6 6 7 3 - 7 7 ． [ 9 ] 雷存友，余浔．铜冶炼炉渣选矿技术现状及研究方 向[ J ] ．有色冶金设计与研究，2 0 1 4 6 5 8 ． L E lC u n y o u ．Y UX u n ．T e c h n i c a lp r e s e n ts i t u a t i o no f c o p p e rs m e l t i n gf u r n a c es l a gf l o t a t i o na n di t sr e s e a r c h d i r e c t i o n [ J ] ． N o n f e r r o u sM e t a l sE n g i n e e r i n g8 L R e s e a r c h ，2 0 1 4 6 5 8 ． 万方数据