由于歷史原因和行業(yè)特點(diǎn)，我國非金屬礦行業(yè)的礦物加工廠(chǎng)存在三少：大規模礦物加工廠(chǎng)少，采用正規設計的礦物加工廠(chǎng)少，適合本企業(yè)礦石性質(zhì)的礦物加工廠(chǎng)少。許多企業(yè)的礦物加工廠(chǎng)多采用自己設計自己建設，或者由一些設備制造廠(chǎng)設計建設，或者比照已經(jīng)建設的礦物加工廠(chǎng)直接建設，導致許多企業(yè)的礦物加工廠(chǎng)具有生產(chǎn)工藝不適合、不連續，機械化程度低，生產(chǎn)設備不配套，資源回收率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩定，產(chǎn)品科技含量低等等弊病。所以，在此狀態(tài)下，進(jìn)行正規非金屬礦礦物加工廠(chǎng)的設計工作就會(huì )遇到一些令人遺憾的現象和問(wèn)題?，F歸納如下：
1、設計前對礦石沒(méi)有進(jìn)行仔細的礦物性能研究和加工性能研究。
非金屬礦和其他礦種一樣，不同地點(diǎn)生成的礦石性質(zhì)不同，其應用性能、加工性能不同，加工工藝就存在不同。
非金屬礦需要提純，首先要知道提純礦物和脈石礦物的區別。這些區別可能是密度、可浮性、比磁化系數、電學(xué)性能、光學(xué)性能的不同，也可能是顆粒大小，顆粒形狀、鑲嵌方式和雜質(zhì)礦物等等性能的不同。根據非金屬礦的應用特點(diǎn)，具體到某一種礦物的某一種用途，它是利用該礦物的某種功能，這樣就要求我們知道這種功能在加工中如何保持而不被破壞和損失。這些性能包括膨脹性能、成漿性能、黏結性能、吸附性能、遮蓋性能、增強性能、顏色性能和結晶形狀、晶體結構、晶體大小、晶片的完整性和纖維長(cháng)度等等。除此之外我們還應知道礦物的硬度、嵌布粒度、晶體解離性能以及當地的自然環(huán)境條件等等。
例如溫石棉根據嵌布性能就被分為橫纖維、縱纖維，在礦床中按棉脈的賦存狀態(tài)又分為單式脈、復式脈、網(wǎng)狀脈、細脈、單獨狀脈和縱纖維脈。在溫石棉選礦中既要保護纖維又要充分解離脈石和纖維，就要采用多段破碎多段選礦的工藝。在單獨脈和網(wǎng)狀脈占比大時(shí)，破碎段數相對少一些，破碎粒度大一些，可以盡早拋尾，而在復式脈、細脈等脈占比大時(shí)，破碎段數就要多一些，破碎粒度就要盡可能的小。我國目前溫石棉選礦回收率低，尾礦品位居高不下的原因之一，就是研究棉脈的賦存狀況不夠，在生產(chǎn)工藝中纖維礦物和脈石礦物沒(méi)有充分解離。
在石墨選礦中存在同樣的道理，既要考慮保護大鱗片又要使鱗片和脈石充分解離。
又如膨潤土有火山巖型礦床、火山巖—沉積型礦床、沉積礦床、侵入巖型礦床，根據礦石的礦物組合及其結構構造，將膨潤土礦石又劃分成為粘土狀、粉砂狀、砂狀、角礫狀等類(lèi)型。如果在設計中將角礫狀的礦物按粉砂狀或者黏土狀礦物對待，在設計中不設置破碎作業(yè)或者破碎強度不夠大，破碎粒度不夠小，就可能給后續的擠壓鈉化帶來(lái)麻煩。如果在設計中沒(méi)有考慮嵌布特性和嵌布粒度，就可能導致提純不到位、鈉化不徹底。為什么一些膨潤土烘干直接加堿，在雷蒙磨中就可以鈉化，而一些卻不能，其中的礦石類(lèi)型、嵌布粒度和用途就是影響原因之一。在膨潤土干法提純中為什么磨粉至-10μm級別比-20μm級別的效果好，就說(shuō)明提純工藝參數和脈石礦物粒度與蒙脫石礦物粒度以及嵌布狀況有極大關(guān)系。根據劉承帥等人的研究，我國膨潤土中的蒙脫石顆粒大多在2μm以下，脈石礦物一般在10μm左右，所以在膨潤土干法提純的設計中應該選用超細設備作為提純設備。
綜上所述，必要的礦床礦石研究、礦物性能測試研究、加工試驗研究是非金屬礦礦物加工項目前期準備工作中必不可少的內容。
2、項目建設中不能按照設計程序和要求開(kāi)展工作，沒(méi)有組織有關(guān)人員對設計方案進(jìn)行論證或者對施工圖紙進(jìn)行詳細審核。
按照我國的建設程序，一個(gè)項目的建設應該歷經(jīng)項目建議書(shū)、可行性研究（包括礦物可選性、可加工試驗）、初步設計、施工圖設計、土建施工、設備安裝、調試和試生產(chǎn)等階段。但是在目前的非金屬礦物加工廠(chǎng)的設計建設中，大多沒(méi)有初步設計階段，有些連加工試驗或可行性研究都不做就直接進(jìn)入施工圖設計。有許多小型企業(yè)前期工作全都不做，直接買(mǎi)設備蓋房子進(jìn)行建設。
在可行性研究階段主要對項目的可行性進(jìn)行論證，在論證的基礎上進(jìn)行合理科學(xué)地決策。在初步設計階段一般需要組織有關(guān)熟悉非金屬礦加工工藝的人員對工藝方案、設備選型方案進(jìn)行論證，確定設計中的工藝方案和設備選型方案，為后續的施工圖設計打好基礎。但是由于可行性研究階段和初步設計階段的缺失或者有關(guān)工作的草率，出現決策失誤，導致加工工藝、加工方法不適合，生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量達不到等問(wèn)題。由于程序的缺失，業(yè)主把設備訂貨選在施工圖圖紙完成后，采用招標方式選擇設備生產(chǎn)廠(chǎng)家，導致設備生產(chǎn)廠(chǎng)家變更，設備安裝不能按照圖紙進(jìn)行，出現一些設備基礎需要砸掉重新澆筑或者設備連接出現錯位或者廠(chǎng)房需要改造的損失。有時(shí)在訂貨時(shí)沒(méi)能完整提供設備性能要求，出現所訂設備不能很好實(shí)現工藝要求需要改造或者退貨，延誤項目竣工和投產(chǎn)時(shí)間。其次對施工圖紙不進(jìn)行詳細、認真地閱讀和審核，建筑施工和設備安裝帶有很大的盲目性，同樣導致前述同樣的損失和延誤建設工期。
3、對所需用的工藝設備性能要求理解的不全面。
由于對礦石性質(zhì)和加工工藝了解有缺憾，業(yè)主提出的委托書(shū)要求不詳細或者有遺漏，對設計方案討論不充分，提出的設計工藝和設備性能要求就不能全面，在設計上、在設備選型上容易出現偏差，往往生產(chǎn)調試遲遲不能完成，或者導致生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不合格，設計規模達不到，不能達到預期的建設目的。
4、非標設備多，改進(jìn)設備多。
由于非金屬礦行業(yè)小，涉及的礦石品種多，涉及的加工方法多，很難形成系列標準設備，在設計中不得不采用大量非標設備，或者借用其它行業(yè)的設備，很容易形成所選設備不能滿(mǎn)足工藝要求，需要現場(chǎng)調試改進(jìn)的局面。設備現場(chǎng)改進(jìn)需要較強的技術(shù)力量，但是非金屬礦企業(yè)往往技術(shù)力量薄弱，現場(chǎng)調試改進(jìn)設備往往不能到位，出現建設的工廠(chǎng)遲遲不能竣工、不能正式投入生產(chǎn)的現象。
5、設計服務(wù)不能到位。
設計圖紙交底是一項很重要的工作，但是在實(shí)際操作中很容易出現不到位的情況。由于非金屬礦企業(yè)相對技術(shù)人員缺乏，在圖紙交底中往往提不出疑問(wèn)，設計方認為圖紙交底工作順利完成，但是在后續的工作中就會(huì )出現偏差。由于在圖紙交底時(shí)業(yè)主方參加人員中沒(méi)有具體現場(chǎng)負責人，導致圖紙交底后設計意圖會(huì )不能很好執行。由于設計方認為注意事項在圖紙中已經(jīng)注明，在圖紙交底中沒(méi)有反復詳細講解圖紙和有關(guān)注意事項，出現業(yè)主方不能很好理解圖紙和有關(guān)注意事項，在施工和安裝乃至生產(chǎn)中帶有盲目性，出現不該發(fā)生的情況。
由于非金屬礦企業(yè)投資規模小，設計費用偏低，導致設計單位為了控制成本，駐廠(chǎng)現場(chǎng)服務(wù)人員和時(shí)間很難保證，在施工、安裝和調試中出現一些問(wèn)題不能及時(shí)得到有效解決，和非金屬礦企業(yè)在安裝和調試中需要大量技術(shù)支撐形成反差，表現出設計服務(wù)不能到位的情況。
6、設備制造、安裝和設備基礎施工不規范。
由于非標設備和專(zhuān)有設備多，這些都需要對工藝要求有足夠的了解，需要設計人員和設備制造方有充分的溝通，盡量讓設備滿(mǎn)足工藝要求，減少安裝工作中的設備改造量。但是往往由于設備招標后，設備供需雙方對設備要求溝通不夠，制造廠(chǎng)家按照自己的習慣制造，在實(shí)際操作中往往出現一些設備廠(chǎng)家制造的設備沒(méi)有按照工藝要求制作，設備到貨后出現退換貨、修改設計和現場(chǎng)改造設備的現象。由于一些企業(yè)選用的安裝單位不規范或者自己安裝，出現安裝偏差，出現工藝流程的不順暢的現象。由于一些建筑施工單位在設備基礎施工中不仔細，施工結構和設備基礎出現和設備要求不一致的情況；由于在設備安裝之前很少進(jìn)行“三符合驗收”（即土建圖紙、工藝的圖紙和設備實(shí)際符合驗收）。這些都加大了安裝的難度和現場(chǎng)調試的難度，出現建設工期推遲和工廠(chǎng)建設遲遲不能順利竣工的現象。
結論
通過(guò)對非金屬礦礦物加工設計中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行總結歸納，從項目前期準備、設計、設備定購、土建施工、設備安裝調試等方面敘述了非金屬礦礦物加工設計中應該注意和克服的6個(gè)問(wèn)題。指出了這些問(wèn)題已經(jīng)嚴重制約了非金屬礦礦物加工項目建設的順利進(jìn)行，在項目建設中必須引起重視和避免，推動(dòng)非金屬礦礦物加工技術(shù)快速發(fā)展。
作者：王繼生 咸陽(yáng)非金屬礦研究設計院
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