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选矿厂设计说明书
5600T/D选矿厂主厂房设计
目录
1、原始材料……………………………………………2
2、磨矿流程的计算……………………………………5
3、选别流程的计算……………………………………8
4、矿浆流程的计算……………………………………13
5、设备的选择…………………………………………18
6、总体布置与设备配置………………………………22
参考文献………………………………………………22
总结……………………………………………………22
1原始材料
1.1矿石类型
某多金属矿是以钨、铋为主,伴生有钼、萤石、石榴石、铁(磁铁矿、磁黄铁矿)的多金属矿床。
钨矿物主要有白钨矿、黑钨矿、假象半假象白钨矿和钨华;铋矿物有辉铋矿、自然铋、铋华和斜方辉铅铋矿;钼有辉钼矿和钼华。
其他金属矿物有黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、锡石、黄铜矿等。
非金属矿物有萤石、石榴石、方解石、石英、角闪石、绿泥石和云母等。
矿石中有用矿物种类多、嵌布粒度细、共生关系复杂。
黑钨矿和白钨矿共生,白钨矿和含钙的萤石、方解石和石榴石共生,有用矿物需要细磨才能单体解离。
根据矿体的产状、矿石特点及岩石类型,矿体分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个矿带,各带之间没有明显的界限,多呈渐变过渡状态,其中Ⅲ矿带是富矿带,是矿山前期生产和科研主要对象。
某多金属矿为特大型接触交代矽卡岩矿床,工业类型属云英岩——矽卡岩复合型钨钼铋多金属矿床。
矿体赋存于花岗岩与中、上泥盆统灰岩接触带附近的矽卡岩、大理岩中。
本设计的对象即Ⅲ矿带富矿段产于正接触带下部紧贴花岗岩一侧的云英岩网脉——矽卡岩中。
矿石结构有自形——半自形粒状、交代假象、交代残余、溶蚀、固液体分离、压碎等;矿石构造中主要有浸染状、网状、条带状、块状等。
1.2设计指标及原始指标
原矿品位:
α=0.48%
白钨精矿:
β=60%ε=75%
真比重:
δ=3.14
含水含泥:
<4%
中硬矿石:
矿石硬度=7~8
原矿最大块度Dmax=500mm
最终破碎产物粒度dmax=10mm
磨矿细度:
-200目90%(给矿中-200目含量10%)
原矿含水量:
3%
1.3采矿方法
采用分段凿岩,阶段崩矿矿房采矿法,矿房采空后用碎石一次充填,为确保后期露天安全分期开采。
开拓方式采用平窿溜井——无轨斜基开拓,主平窿口标高380m,主溜井标高自380m至490m标高,井深110m,井径4m,副溜井标高自490m至550m标高,直径2m,无轨斜巷自490m标高至558m标高。
1.4设计依据
本设计选用的工艺流程和设计指标,主要依据研究单位的小型试验报告及工业试验报告,以及矿区地形图,工程地质,水文地质,气象,环保等资料。
1.5主要参考文献和书目
(1)《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;
(2)周尚忠,选矿厂设计[M],北京,冶金工业出版社,1984;
(3)李启衡,碎矿与磨矿[M],北京,冶金工业出版社,1987。
1.6选别的原始指标和选矿流程图
2磨矿流程的选择和计算
2.1磨矿流程的选择
磨矿段数的确定:
磨矿细度不超过72%小于0.074mm时,采用一段磨矿;若磨矿细度要求72%—80%小于0.074mm,甚至更高时,采用两段磨矿,此处要求的磨矿细度为-200目90%,因此采用两段磨矿。
预先分级的必要性:
当给矿中合格粒级含量不小于14%—15%时,需要预先分级,此处的给矿中-200目为10%,故无需预先分级。
检查分级的必要性:
在任何情况下检查分级都是必须的。
综上,采用如下图示的磨矿流程:
2.2磨矿流程的计算
2.2.1原始资料:
磨矿车间处理量:
5600t/d
磨矿细度:
-200目90%
最适合的循环负荷:
C1=300%,C2=300%
磨矿机给矿、分级返砂、分级溢流中计算机别的含量(-200目含量):
给矿:
β1=10%分级机溢流:
β7=90%分级机返砂:
β8=13%
两段磨矿机生产能力比值:
k=q2/q1=0.8—0.85此处取k=0.83
两段磨矿机容积之比值:
m=v2/v1=1
2.2.2磨矿流程计算
磨矿流程展开形式如图所示:
已知:
Q1=5600t/dβ1=10%β7=90%k=0.83m=1C1=300%C2=300%
β8=13%
一段:
Q7=Q4=Q1=5600t/d=233t/h
Q5=C1Q1=3*5600t/d=700t/h
Q2=Q3=Q1+Q5=933t/d
二段:
Q7=Q4=Q1=5600t/d=233t/h
β4=β1+(β7-β1)/(1+km)=10+(90-10)/(1+0.83*1)=53.72%
查表4—10得β5=6%
Q7'=Q1(β4-β8)/(β7-β8)=5600(53.72-13)/(90-13)=123t/h
Q7''=Q8'=Q1-Q7'=110t/h
Q8''=C2Q8'=330t/h
Q8=Q9=Q8'+Q8''=2638.55+7915.64=440t/d
Q6=Q4+Q8=Q1+Q6=5600+10554.19=673t/h
β9=(γ6β6-γ4β4)/γ9=32.20
β6=(γ7β7-γ8β8)/γ6=39.64
β3=(γ4β4-γ5β5)/γ3=17.93
β2=(γ1β1-γ5β5)/γ2=7
计算级别:
-200目(-0.074mm)
产品
产量Q(t/h)
产率γ(%)
计算级别含量β(%)
1
23
100
10.00
2
933
400
7.00
3
933
400
17.93
4
233
100
53.72
5
700
300
6.00
6
673
289
39.64
7
233
100
90.00
8
440
189
13.00
9
440
189
32.20
3选别流程的选择和计算
3.1选别流程的选择
流程图见右图。
3.2选别流程的计算
3.2.1计算内容:
产率(γ),产量(Q),回收率(ε),品味(β),金属量(P)
3.2.2原始指标数的确定
Np=c(np-ap)=(1+e)(26-13)=(1+1)*13=26
3.2.3原始指标的确定
γ1=100%
β1=α=0.48%
粗选阶段:
由:
γ1=γ12+γ15;γ1β1=γ12β12+γ15β15得:
γ15=(β1-β12)γ1/(β15-β12)=(0.48-17.01)*100/(0.05-17.01)=97.46
γ12=γ1-γ15=2.54
由:
γ7=γ12+γ13;γ7β7=γ12β12+γ13β13得:
γ13=(β12-β7)γ12/(β7-β13)=(17.01-13.00)*2.54/(13.00-1.37)=0.88
γ12=γ1-γ15=2.54+0.88=3.42
由:
γ3+γ13=γ7+γ8;γ3β3+γ13β13=γ7β7+γ8β8得:
γ3=[(β8-β13)γ13+(β7-β8)γ7]/(β7-β13)=[(0.91-1.37)*0.88+(13.00-0.91)*3.42]/(7.20-0.91)=6.51
γ8=γ3+γ13-γ7=6.51+0.88-3.42=3.97
由:
γ10=γ14+γ15;γ10β10=γ14β14+γ15β15得:
γ14=(β10-β15)γ15/(β14-β10)=(0.06-0.05)*97.46/(0.15-0.06)=10.83
γ10=γ14+γ15=10.83+97.46=108.29
由:
γ4+γ14=γ9+γ10;γ4β4+γ14β14=γ9β9+γ10β10得:
γ4=[(β9-β14)γ14+(β10-β9)γ10]/(β4-β9)=[(0.40-0.15)*10.83+(0.06-0.40)*108.29]/(0.10-0.40)=113.70
γ9=γ4+γ14-γ10=113.70+10.88-108.29=16.24
精选阶段:
由:
γ12=γ24+γ31;γ12β12=γ24β24+γ31β31得:
γ31=(β12-β24)γ12/(β31-β24)=(17.01-60.00)*2.54/(0.81-60.00)=1.84
γ24=γ12-γ31=0.70
由:
γ22=γ24+γ25;γ22β22=γ24β24+γ25β25得:
γ25=(β24-β22)γ24/(β22-β25)=(60.00-57.00)*0.70/(57.00-9.50)=0.04
γ22=γ24+γ25=0.74
由:
γ17+γ25=γ22+γ23;γ17β17+γ25β25=γ22β22+γ23β23得:
γ17=[(β23-β25)γ25+(β22-β23)γ22]/(β17-β23)=[(6.29-9.50)*0.04+(57.00-6.29)*0.74]/(50.00-6.29)=0.86
γ23=γ17+γ25-γ22=0.86+0.04-0.74=0.16
由:
γ14+γ23=γ17+γ18;γ14β14+γ23β23=γ17β17+γ18β18得:
γ14=[(β18-β23)γ23+(β17-β18)γ17]/(β14-β18)=[(5.22-6.29)*0.16+(50.00-5.22)*0.86]/(40.00-5.22)=1.10
γ18=γ14+γ23-γ17=1.10+0.16-0.86=0.40
由:
γ29=γ30+γ31;γ19β19=γ30β30+γ31β31得:
γ30=(β29-β31)γ31/(β30-β29)=(1.11-0.81)*1.84/(2.43-1.11)=0.42
γ29=γ30+γ31=2.26
由:
γ27+γ30=γ28+γ29;γ27β27+γ30β30=γ28β28+γ29β29得:
γ27=[(β28-β30)γ30+(β29-β28)γ29]/(β27-β28)=[(3.40-2.43)*0.42+(1.11-3.40)*2.26]/(1.25-3.40)=2.22
γ28=γ27+γ30-γ29=2.22+0.42-2.26=0.38
由:
γ20+γ28=γ26+γ27;γ20β20+γ28β28=γ26β26+γ27β27得:
γ20=[(β26-β28)γ28+(β27-β26)γ27]/(β20-β26)=[(3.80-3.40)*0.38+(1.25-3.80)*2.22]/(1.29-3.80)=2.19
γ26=γ20+γ28-γ27=2.19+0.38-2.22=0.35
由:
γ15+γ26=γ19+γ20;γ15β15+γ26β26=γ19β19+γ20β20得:
γ15=[(β19-β26)γ26+(β20-β19)γ20]/(β15-β19)=[(3.90-3.80)*0.35+(1.29-3.90)*2.19]/(1.66-3.90)=2.54
γ19=γ15+γ26-γ20=2.54+0.35-2.19=0.70
校核:
γ2=γ1+γ11=γ1+γ8+γ9=100+3.97+16.24=120.21
=γ3+γ4=6.51+113.70=120.21
β2=(γ3β3+γ4β4)/γ2=(6.51*7.20+113.70*0.10)/120.21=0.48
γ5=γ3+γ13=6.51+0.88=7.39
=γ7+γ8=3.42+3.97=7.39
β5=(γ7β7+γ8β8)/γ5=(3.42*13.00+3.97*0.91)/7.39=6.51
γ6=γ4+γ14=113.7+10.83=124.53
=γ9+γ10=11.24+108.29=124.53
β6=(γ9β9+γ10β10)/γ6=(16.24*0.40+108.29*0.06)/124.53=0.10
γ16=γ14+γ23=1.1+0.16=1.26
=γ17+γ18=0.86+040=1.26
β16=(γ17β17+γ18β18)/γ16=(0.86*50+0.40*5.22)/1.26=35.78
γ32=γ17+γ25=0.86+0.04=0.90
=γ22+γ23=0.74+0.16=0.90
β32=(γ22β22+γ23β23)/γ32=(0.74*57.00+0.16*6.29)/0.90=47.98
γ33=γ15+γ26=2.54+0.35=2.89
=γ19+γ20=0.70+2.19=2.89
β33=(γ19β19+γ20β20)/γ33=(0.74*3.90+2.19*1.29)/2.89=1.92
γ34=γ20+γ28=2.19+0.38=2.57
=γ26+γ27=0.35+2.22=2.57
β34=(γ26β26+γ27β27)/γ34=(0.35*3.80+2.22*1.25)/2.57=1.60
γ35=γ27+γ30=2.22+0.42=2.64
=γ28+γ29=0.38+2.26=2.64
β35=(γ28β28+γ29β29)/γ35=(0.38*3.40+2.26*1.11)/2.64=1.44
γ11=γ8+γ9=3.97+16.24=20.21
β11=(γ8β8+γ9β9)/γ11=(3.97*0.91+16.24*0.40)/20.21=0.50
γ21=γ18+γ19=0.40+0.70=1.10
β21=(γ18β18+γ19β19)/γ21=(0.40*5.22+0.70*3.90)/1.10=4.38
γ13=γ12+γ21=2.54+1.10=3.64
=γ14+γ15=1.10+2.54=3.64
β35=(γ14β14+γ15β15)/γ35=(1.10*40+2.54*1.66)/3.64=13.25
最终计算结果如下表所示:
粗选(α=0.48%,Q=233t/h)
产品
产率γ(%)
品位β(%)
回收率ε(%)
产量Q(t/h)
金属量P(t/h)
1
100.00
0.48
100.00
233.00
1.12
2
120.21
0.48
120.21
280.09
1.34
3
6.51
7.20
97.65
15.17
1.09
4
113.70
0.10
23.69
264.92
0.26
5
7.39
6.51
100.23
17.22
1.12
6
124.53
0.10
25.94
290.15
0.29
7
3.42
13.00
92.63
7.97
1.04
8
3.97
0.91
7.53
9.25
0.08
9
16.24
0.40
13.53
37.84
0.15
10
108.29
0.06
13.54
252.32
0.15
11
20.21
0.50
21.05
47.09
0.24
12
2.54
17.01
90.01
5.92
1.01
13
0.88
1.37
2.51
2.05
0.03
14
10.83
0.15
3.38
25.23
0.04
15
97.46
0.05
10.15
227.08
0.11
精选(α=0.48%,Q=233t/h)
产品
产率γ(%)
品位β(%)
回收率ε(%)
产量Q(t/h)
金属量P(t/h)
13
3.64
13.25
100.48
8.48
1.12
14
1.10
40.00
91.67
2.56
1.03
15
2.54
1.66
8.78
5.92
0.10
16
1.26
35.78
93.92
2.94
1.05
17
0.86
50.00
89.58
2.00
1.00
18
0.40
5.22
4.35
0.93
0.05
19
0.70
3.90
5.69
1.63
0.06
20
2.19
1.29
5.89
5.10
0.07
21
1.10
4.38
10.04
2.56
0.11
22
0.74
57.00
87.88
1.72
0.98
23
0.16
6.29
2.10
0.37
0.02
24
0.70
60.00
87.50
1.63
0.98
25
0.04
9.50
0.79
0.09
0.01
26
0.35
3.80
2.77
0.82
0.03
27
2.22
1.25
5.78
5.17
0.06
28
0.38
3.40
2.69
0.89
0.03
29
2.26
1.11
5.23
5.27
0.06
30
0.42
2.43
2.13
0.98
0.02
31
1.84
0.81
3.11
4.29
0.03
32
0.90
47.98
89.96
2.10
1.01
33
2.89
1.92
11.56
6.73
0.13
34
2.57
1.60
8.57
5.99
0.10
35
2.64
1.44
7.92
6.15
0.09
4矿浆流程的计算
4.1磨矿矿浆流程的计算
4.1.1确定浓度Cn
(1)必须保证的浓度
磨矿作业浓度:
C3=70%C9=80%
分级机溢流浓度:
C4=50%C7=45%
(2)不可调节的浓度
原矿水分:
8%(即原矿浓度C1=97%),分级机返砂浓度:
C5=80%C8=8%
4.1.2按Rn=(100-Cn)/Cn计算液固比
R1=(100-97)/97=0.031R3=(100-70)/70=0.429R4=(100-50)/50=1.000
R5=(100-80)/80=0.250R7=(100-45)/45=1.222R8=(100-80)/80=0.250
R9=(100-80)/80=0.250
4.1.3按Wn=QnRn计算水量(t/h)
W1=Q1R1=233*0.031=7.22W3=Q3R3=933*0.429=400.29
W4=Q4R4=233*1.000=233W5=Q5R5=700*0.250=175.00
W7=Q7R7=233*0.25=58.25W8=Q8R8=440*0.25=110.00
W9=Q9R9=440*0.25=110.00
4.1.4按Ln=W作业-ΣWn计算补加水(t/h)
L2=W3-W1-W5=400.26-7.22-175.00=218.04
L3=W4+W5-W3=233+175-400.26=7.74
L6=W7+W8-(W4+W9)=284.78+110-233-110=51.78
综上,计算结果如下表所示:
作业和产物编号及名称
产率γ(%)
矿量Q(t/h)
浓度C(%)
液固比R
水量W(t/h)/(m3/h)
矿浆量V(m3/h)
1
100
233
97
0.031
7.22
81.42
3
400
933
70
0.429
400.26
697.39
4
100
233
50
1.000
233.00
307.20
5
300
700
80
0.250
175.00
397.93
7
100
233
45
1.222
284.78
358.98
8
189
440
80
0.250
110.00
250.13
9
189
440
80
0.250
110.00
250.13
一段磨矿(3)
400
933
70
0.429
400.26
697.39
二段磨矿(8)
189
440
80
0.250
110.00
250.13
一次分级
400
933
408.00
705.13
二次分级
289
673
394.78
609.11
4.2选别矿浆流程的计算
4.2.1确定浓度Cn
必须保证的作业浓度:
白钨粗选作业浓度:
Cr1=40%,加温粗选作业浓度:
Cr2=30%
精选Ⅰ作业浓度:
Ck1=25%,精选Ⅱ作业浓度:
Ck2=20%
加温后,精选Ⅰ作业浓度:
Cm1=20%,精选Ⅱ作业浓度:
Cm2=20%,
精选Ⅲ作业浓度:
Cm3=20%。
不可调节的浓度:
粗选精矿浓度:
C3=45%C14=40%
精选精矿浓度:
C7=40%C12=50%C17=35%C22=35%C24=35%
扫选精矿浓度:
C9=35%C14=30%C19=30%C26=30%C28=30%
C30=30%
4.2.2按Rn=(100-Cn)/Cn计算液固比
Rr1=(100-40)/40=1.50Rr2=(100-30)/30=2.33
Rk1=(100-25)/25=3.00Rk2=(100-20)/20=4.00
Rm1=(100-20)/20=4.00Rm2=4.00Rm3=4.00
R3=(100-45)/45=1.22R14=(100-40)/40=1.50R7=(100-40)/40=1.50
R12=1.00R17=(100-35)/35=1.86R22=1.86R24=1.86R9=1.86R14=(100-30)/30=2.33R19=2.33R26=2.33R28=2.33R30=2.33
4.2.3按Wn=QnRn计算水量(t/h)
Wr1=Q2Rr1=280.09*1.5=420.14Wr2=Q13Rr2=8.48*2.33=19.76
Wk1=Q5Rk1=17.22*3.00=51.66Wk2=Q7Rk2=7.97*4.00=31.88
Wm1=Q16Rm1=2.94*4.00=11.76Wm2=Q32Rm2=2.10*4=8.40
Wm3=Q22Rm3=1.72*4.00=6.88
W3=Q3R3=15.17*1.22=18.51W14=Q14R14=25.23*2.33=3.84
W7=Q7R7=7.97*1.50=11.96W12=Q12R12=5.92*1=5.92
W17=Q17R17=2.00*1.86=3.72W22=Q22R22=1.72*1.86=3.20
W24=Q24R24=1.63*1.86=3.03
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