由于历史原因和行业特点，我国非金属矿行业的矿物加工厂存在三少：大规模矿物加工厂少，采用正规设计的矿物加工厂少，适合本企业矿石性质的矿物加工厂少。许多企业的矿物加工厂多采用自己设计自己建设，或者由一些设备制造厂设计建设，或者比照已经建设的矿物加工厂直接建设，导致许多企业的矿物加工厂具有生产工艺不适合、不连续，机械化程度低，生产设备不配套，资源回收率低，产品质量不稳定，产品科技含量低等等弊病。所以，在此状态下，进行正规非金属矿矿物加工厂的设计工作就会遇到一些令人遗憾的现象和问题。现归纳如下：
1、设计前对矿石没有进行仔细的矿物性能研究和加工性能研究。
非金属矿和其他矿种一样，不同地点生成的矿石性质不同，其应用性能、加工性能不同，加工工艺就存在不同。
非金属矿需要提纯，首先要知道提纯矿物和脉石矿物的区别。这些区别可能是密度、可浮性、比磁化系数、电学性能、光学性能的不同，也可能是颗粒大小，颗粒形状、镶嵌方式和杂质矿物等等性能的不同。根据非金属矿的应用特点，具体到某一种矿物的某一种用途，它是利用该矿物的某种功能，这样就要求我们知道这种功能在加工中如何保持而不被破坏和损失。这些性能包括膨胀性能、成浆性能、黏结性能、吸附性能、遮盖性能、增强性能、颜色性能和结晶形状、晶体结构、晶体大小、晶片的完整性和纤维长度等等。除此之外我们还应知道矿物的硬度、嵌布粒度、晶体解离性能以及当地的自然环境条件等等。
例如温石棉根据嵌布性能就被分为横纤维、纵纤维，在矿床中按棉脉的赋存状态又分为单式脉、复式脉、网状脉、细脉、单独状脉和纵纤维脉。在温石棉选矿中既要保护纤维又要充分解离脉石和纤维，就要采用多段破碎多段选矿的工艺。在单独脉和网状脉占比大时，破碎段数相对少一些，破碎粒度大一些，可以尽早抛尾，而在复式脉、细脉等脉占比大时，破碎段数就要多一些，破碎粒度就要尽可能的小。我国目前温石棉选矿回收率低，尾矿品位居高不下的原因之一，就是研究棉脉的赋存状况不够，在生产工艺中纤维矿物和脉石矿物没有充分解离。
在石墨选矿中存在同样的道理，既要考虑保护大鳞片又要使鳞片和脉石充分解离。
又如膨润土有火山岩型矿床、火山岩—沉积型矿床、沉积矿床、侵入岩型矿床，根据矿石的矿物组合及其结构构造，将膨润土矿石又划分成为粘土状、粉砂状、砂状、角砾状等类型。如果在设计中将角砾状的矿物按粉砂状或者黏土状矿物对待，在设计中不设置破碎作业或者破碎强度不够大，破碎粒度不够小，就可能给后续的挤压钠化带来麻烦。如果在设计中没有考虑嵌布特性和嵌布粒度，就可能导致提纯不到位、钠化不彻底。为什么一些膨润土烘干直接加碱，在雷蒙磨中就可以钠化，而一些却不能，其中的矿石类型、嵌布粒度和用途就是影响原因之一。在膨润土干法提纯中为什么磨粉至-10μm级别比-20μm级别的效果好，就说明提纯工艺参数和脉石矿物粒度与蒙脱石矿物粒度以及嵌布状况有极大关系。根据刘承帅等人的研究，我国膨润土中的蒙脱石颗粒大多在2μm以下，脉石矿物一般在10μm左右，所以在膨润土干法提纯的设计中应该选用超细设备作为提纯设备。
综上所述，必要的矿床矿石研究、矿物性能测试研究、加工试验研究是非金属矿矿物加工项目前期准备工作中必不可少的内容。
2、项目建设中不能按照设计程序和要求开展工作，没有组织有关人员对设计方案进行论证或者对施工图纸进行详细审核。
按照我国的建设程序，一个项目的建设应该历经项目建议书、可行性研究（包括矿物可选性、可加工试验）、初步设计、施工图设计、土建施工、设备安装、调试和试生产等阶段。但是在目前的非金属矿物加工厂的设计建设中，大多没有初步设计阶段，有些连加工试验或可行性研究都不做就直接进入施工图设计。有许多小型企业前期工作全都不做，直接买设备盖房子进行建设。
在可行性研究阶段主要对项目的可行性进行论证，在论证的基础上进行合理科学地决策。在初步设计阶段一般需要组织有关熟悉非金属矿加工工艺的人员对工艺方案、设备选型方案进行论证，确定设计中的工艺方案和设备选型方案，为后续的施工图设计打好基础。但是由于可行性研究阶段和初步设计阶段的缺失或者有关工作的草率，出现决策失误，导致加工工艺、加工方法不适合，生产能力和产品质量达不到等问题。由于程序的缺失，业主把设备订货选在施工图图纸完成后，采用招标方式选择设备生产厂家，导致设备生产厂家变更，设备安装不能按照图纸进行，出现一些设备基础需要砸掉重新浇筑或者设备连接出现错位或者厂房需要改造的损失。有时在订货时没能完整提供设备性能要求，出现所订设备不能很好实现工艺要求需要改造或者退货，延误项目竣工和投产时间。其次对施工图纸不进行详细、认真地阅读和审核，建筑施工和设备安装带有很大的盲目性，同样导致前述同样的损失和延误建设工期。
3、对所需用的工艺设备性能要求理解的不全面。
由于对矿石性质和加工工艺了解有缺憾，业主提出的委托书要求不详细或者有遗漏，对设计方案讨论不充分，提出的设计工艺和设备性能要求就不能全面，在设计上、在设备选型上容易出现偏差，往往生产调试迟迟不能完成，或者导致生产的产品质量不合格，设计规模达不到，不能达到预期的建设目的。
4、非标设备多，改进设备多。
由于非金属矿行业小，涉及的矿石品种多，涉及的加工方法多，很难形成系列标准设备，在设计中不得不采用大量非标设备，或者借用其它行业的设备，很容易形成所选设备不能满足工艺要求，需要现场调试改进的局面。设备现场改进需要较强的技术力量，但是非金属矿企业往往技术力量薄弱，现场调试改进设备往往不能到位，出现建设的工厂迟迟不能竣工、不能正式投入生产的现象。
5、设计服务不能到位。
设计图纸交底是一项很重要的工作，但是在实际操作中很容易出现不到位的情况。由于非金属矿企业相对技术人员缺乏，在图纸交底中往往提不出疑问，设计方认为图纸交底工作顺利完成，但是在后续的工作中就会出现偏差。由于在图纸交底时业主方参加人员中没有具体现场负责人，导致图纸交底后设计意图会不能很好执行。由于设计方认为注意事项在图纸中已经注明，在图纸交底中没有反复详细讲解图纸和有关注意事项，出现业主方不能很好理解图纸和有关注意事项，在施工和安装乃至生产中带有盲目性，出现不该发生的情况。
由于非金属矿企业投资规模小，设计费用偏低，导致设计单位为了控制成本，驻厂现场服务人员和时间很难保证，在施工、安装和调试中出现一些问题不能及时得到有效解决，和非金属矿企业在安装和调试中需要大量技术支撑形成反差，表现出设计服务不能到位的情况。
6、设备制造、安装和设备基础施工不规范。
由于非标设备和专有设备多，这些都需要对工艺要求有足够的了解，需要设计人员和设备制造方有充分的沟通，尽量让设备满足工艺要求，减少安装工作中的设备改造量。但是往往由于设备招标后，设备供需双方对设备要求沟通不够，制造厂家按照自己的习惯制造，在实际操作中往往出现一些设备厂家制造的设备没有按照工艺要求制作，设备到货后出现退换货、修改设计和现场改造设备的现象。由于一些企业选用的安装单位不规范或者自己安装，出现安装偏差，出现工艺流程的不顺畅的现象。由于一些建筑施工单位在设备基础施工中不仔细，施工结构和设备基础出现和设备要求不一致的情况；由于在设备安装之前很少进行“三符合验收”（即土建图纸、工艺的图纸和设备实际符合验收）。这些都加大了安装的难度和现场调试的难度，出现建设工期推迟和工厂建设迟迟不能顺利竣工的现象。
结论
通过对非金属矿矿物加工设计中所遇到的问题进行总结归纳，从项目前期准备、设计、设备定购、土建施工、设备安装调试等方面叙述了非金属矿矿物加工设计中应该注意和克服的6个问题。指出了这些问题已经严重制约了非金属矿矿物加工项目建设的顺利进行，在项目建设中必须引起重视和避免，推动非金属矿矿物加工技术快速发展。
作者：王继生 咸阳非金属矿研究设计院
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