1、摘 要 I 摘 要 本次设计以金岭铁矿选矿厂现有的工艺流程为基础，结合其现场资料以及相关的理论知识，设计一个新的选矿厂。 破碎筛分流程采用两段一闭路流程，原矿直接进入旋回破碎机破碎至104mm，破碎产物经预先筛分，得到 -12mm 的产物进入磨矿流程，筛上产物进行抛尾，精矿进入锤式破碎机，尾矿直接运到尾矿库，锤式破碎机与检查筛分形成闭路，晒下产物进入磨矿流程。 磨矿分级流程采用一段闭路流程，破碎产物经湿式预选，精矿进入球磨机，尾矿进入振动筛，筛出 -2mm 的产物与球磨机产物一起进入螺旋分级机，分级机的溢流进入选别作业，沉砂 则返回球磨机。 选别的原则流程为先浮后磁流程，混合浮选的精矿为铜钴混
2、合精矿，对此混合精矿进行铜钴分离浮选，得到铜精矿和钴精矿；混合浮选的尾矿进入磁选，经连续三次磁选后得到铁精矿。 关键词： 破磨流程，浮选，磁选。 Abstract II Abstract This design is on the basis of existing circuits of Jinling Iron Mine, combining the on-the-spot data and relevanting theoretical knowledge to design a new ore-dressing concentrator. This design use two sta
3、ges and one closed crushing circuit.Run-of-mine ore enter into gyratory crushers directly to 150mm.Breaking product goes to pre-screening to get -15mm mineral,into the grinding circuit,and the product on the screen is rejected gangue prior to the second crushing.Hammer crusher and the screen of chec
4、king are to be close-circuit, and the product under the screen into the grinding process. The grinding and classification process using one closed crushing circuit. Broken product is separated by wet caucus, concentrate entering ball mill,and tailing into the vibrating screen to get -2mm mineral,whi
5、ch goes into the spiral classifiers with the ball mill products.The overflow of the spiral classifiers enters the sorting circuit,and the grit is returned to the ball mill. The principle separated circuits is floating and then magnetec.The mixing floatation concentrate is the mixture of copper and c
6、obalt,and then separate this mixture to get copper concentrates and cobalt concentrates.The tailing of mixing floatation enter into the magnetic separation,iron concentrates is obtained by three magnetic separation continuously. Keywords: Crushing and grinding processes circuit, Flotation process, M
7、agnetic separation. 目 录 III 目 录 摘 要 .I ABSTRACT . II 第一章 引言 .- 1 - 1.1 选矿厂设计的目的和意义 . - 1 - 1.2 国内外研究现状 . - 1 - 1.2.1 发展总趋势 .- 1 - 1.2.2 国外研究现状 .- 2 - 1.2.3 国内研究现状 .- 4 - 1.3 新建选厂设计可行性分析与预期指标 . - 5 - 第二章 金岭铁矿概况 .- 6 - 2.1 历史背景 . - 6 - 2.2 矿山地理位置、交通、气候等条件 . - 6 - 2.2.1 地理位置 .- 6 - 2.2.2 交通条件 .- 7 - 2.
8、2.3 矿区气候特征 .- 7 - 2.3 矿区电力、建材、燃料及劳动力资源 . - 7 - 2.3.1 供水 .- 7 - 2.3.2 供电 .- 7 - 2.3.3 劳动力资源 .- 7 - 2.4 矿山资源和地质品位 . - 8 - 2.4.1 矿山资源 .- 8 - 目 录 IV 2.4.2 地质品位 .- 8 - 2.5 矿石可选性研究 . - 8 - 2.5.1 矿石嵌布粒度 .- 8 - 2.5.2 矿石化学成分 .- 8 - 2.5.3 矿石物理性质 .- 9 - 2.5.4 有用矿石可选性研究分析 .- 10 - 第三章 现场工艺流程的评述 .- 12 - 3.1 历年来现场
9、流程变革情况 . - 12 - 3.2 选矿原则流程 . - 12 - 3.2.1 破碎流程 .- 12 - 3.2.2 破碎筛分设备 .- 13 - 3.2.3 磨矿分级流程 .- 14 - 3.2.4 该磨矿分级流程的优点 .- 15 - 3.2.5 磨矿分级设备 .- 15 - 3.2.6 磨矿分级主要工艺参数 .- 15 - 3.2.7 浮选流程 .- 16 - 3.2.8 浮选设备 .- 17 - 3.2.9 磁选流程 .- 17 - 3.2.10 磁选设备 .- 17 - 3.3 选矿厂生产流程考察分析 . - 18 - 3.3.1 磨矿分级作业考察分析 .- 18 - 3.3.2
10、 浮选作业考察分析 .- 20 - 3.3.3 磁选作业考察分析 .- 21 - 目 录 V 3.4 原生产流程图 . - 27 - 3.5 现场工艺流程总结 . - 28 - 第四章 新工艺流程设计与计算 .- 29 - 4.1 破碎筛分流程计 算 . - 29 - 4.2 破碎车间设备的选择与计算 . - 32 - 4.2.1 粗碎设备的选择与计算： .- 32 - 4.2.2 细碎设备的选择与计算： .- 33 - 4.2.3 预先筛分设备的选择与计算 .- 34 - 4.2.4 检查筛分设备的选择与选择 .- 35 - 4.3 磨矿分级流程计算 . - 29 - 4.4 磨矿设备的选择
11、与计算 . - 38 - 4.4.1 磨矿机的选择与计算 .- 38 - 4.4.2 分级机的选择与计算 .- 41 - 4.4.3 振动筛的选择与计算 .- 41 - 4.5 选别 流程的选择与计算 . - 36 - 4.6 矿浆流程的计算 . - 42 - 4.6.1 磨矿矿浆流程的计算 .- 55 - 4.6.2 浮选矿浆流程计算 .- 57 - 4.7 选别设备的选择 . - 65 - 4.7.1 干式磁选机的选择与计算 .- 65 - 4.7.2 湿式预选设备的选择与计算 .- 66 - 4.7.3 混合粗选设备的选择与计算 .- 66 - 4.7.4 混合精选设备的选择与计算 .-
12、 68 - 目 录 VI 4.7.5 混合扫选设备的选择与计算 .- 70 - 4.7.6 分离粗选设备的选择与计算 .- 71 - 4.7.7 分离精选设备的选择与计算 .- 72 - 4.7.8 分离扫选选设备的选择与计算 .- 73 - 4.7.9 分离扫选选设备的选择与计算 .- 75 - 4.7.10 磁选设备的选择与计算 .- 76 - 4.8 辅助设备的选择与计算 . - 65 - 4.8.1 矿仓的计算 .- 77 - 4.8.2 给矿设备的计算 .- 77 - 4.8.3 胶带运输机的计算 .- 81 - 4.8.4 搅拌槽的选择与计算 .- 81 - 4.8.5 起重设备的
13、选择与计算 .- 82 - 第五章 选矿厂总体布置与设备配置 .错误 !未定义书签。 5.1 总体布置 .错误 !未定义书签。 5.1.1 总体布置 原则 .错误 !未定义书签。 5.1.2 新设计选矿厂总体布置规定 .错误 !未定义书签。 5.1.3 选矿厂总平面组成 .错误 !未定义书签。 5.2 厂内设备配置 .错误 !未定义书签。 5.2.1 设备配置原则 .错误 !未定义书签。 5.2.2 设备配置方案 .错误 !未定义书签。 第六章 结论 .错误 !未定义书签。 参考文献 .- 88 - 致谢 .- 89 - 第一章 引言 - 1 - 第一章 引言 1.1 选矿厂设计的目的和意义
14、选矿厂设计的目的是设计出体现国家工业建设有关方针政策、切合实际、技术设备先进可靠、经济效益好的选矿厂，即根据矿石特性、选矿试验成果和要求，确定合理的工艺流程，选择适宜的工艺设备，进行合理的设备配置，设计合理的工艺厂房，配置必要的劳动定员。此外，对综合回收、环境保护、辅助设施、厂房结构等进行精心设计，使选矿厂基建投资发挥最大的效益，并为新建选矿厂获得较高的技术经济指标创造良好的条件。 选矿厂设计是矿山设计中极其重要的关键环节。 矿山建设项目确定之前它为项目决策提供科学依据；项目确定之后，又为项目提供设计文件。同时，它也是将科学技术转换为生产力的枢纽，生产中的先进经验、先进技术以及科研成果，都要通
15、过设计推广到生产中。因此，做好设计工作，对节约投资、建成投产后迅速达到设计规模和取得经济效益都起着决定性作用，对提高选矿科技水平也有重要的现实意义。同时通过本次设计，了解并掌握选矿厂设计的思路、过程和方法，提高综合运用所学专业知识，分析问题解决问题以及系统研究的能力。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 发展总趋势 近年来，国内外学者对矿物 加工工程的研究越来越多，国内主要著作有曾文莲的基于 PLC 现场总线的磨矿控制系统、徐承焱等的铁矿直接还原工艺及理论的研究现状及进展、孙体昌等的鄂西某高磷鲕状赤铁矿提铁降磷选矿试验研究、葛英勇的 新型捕收剂烷基多胺醚（ GE-609）的合成及浮选性能研究
16、、万继龙的选矿试验与考查等。国外的主要著作有 Q布罗德本特等的黄铜矿与黄铁矿的优先浮选及矿石类型的 影响、 C P凯利的湿式细筛工艺在铁矿石选矿过程中应用的新进展、列涅夫的用不同的选矿方法从赤铁矿矿石中分离磁铁矿杂质的可能性等。 第一章 引言 - 2 - 目前，中国的选矿工艺已经达到了相当的水平，选矿效果也较以前有很大提升。例如：金岭铁矿针对破碎产品 0-14mm 粒级矿物没有经过预选抛尾，影响了入磨矿石中的废石率、磨机的处理量大、产品指标低、成本高等问题，采用粉矿湿式预选新工艺，提 前抛弃部分最终尾矿，提高入选矿石品位，降低磨矿能耗 ， 大幅降低选矿成本，提高磨矿效率 ，提高选矿厂效益。 为
17、了解决矿产资源的贫、细、杂问题和 满足国家对金属量日益增长的需求，选矿厂设计面临着扩大选矿厂生产能力和更新选矿技术的任务。在 20世纪 5060 年代，我国日处理原矿量 10005000t 的选矿厂已属大型选矿厂，进入 20 世纪 70 年代以来，已建成日处理原矿量超万吨到数万吨甚至超十万吨的选矿厂。这给选矿厂设计提出了一个新任务 选矿厂现代化。 选矿厂设计的现代化发展趋势主要表现在四个方面：一是设备能量低耗化；二是设备规格大型化；三是生产过程自动化；四是设计过程电脑化。 1.2.2 国外研究现状 国外选矿一般比较重视环境保护。国外发达国家对环境保护， 无论从法律法规的制定还是监督管理机制的选
18、择都已比较完善。在美国，为了能使环境监督检查制度实施提高效率，在联邦和州一级都设立了环境监督检查员。美、德、澳、英等国都实施了排污权交易的政策措施，一般是政府机构评估出一定区域内满足环境容量的污染物最大排放量，并将最大允许排放量分成若干规定的排放份额，每份排放份额为一份排放权，并采取一定方式，如招标、拍卖等，将排污权有偿出让给排污者。 选矿厂规模的扩大和设备的大型化，给设备的制造、生产操作管理带来了新问题，要求更高的机械化及自动化水平，否则单纯的设备大型化未必带来更好 的经济效益。 80 年代至今，由于数学模型的进一步发展，特别是新型、先进控制仪表的出现，把选矿厂的自动控制水平推进一步。未来的
19、发展趋势是将“专家控制系统” 与最优适时控制结合，达到以根据矿石性质变化适时调整生产参数，使选矿生产保持最优状态。 选矿过程控制及自动化的研究也有重大进展。比较突出的是选矿流程模拟软件的研究与开发。流程模拟软件已越来越成为国外选矿工程师研究、设第一章 引言 - 3 - 计和优化矿物加工流程的重要工具。以下是几种典型的流程模拟软件：粉碎回路模拟软件 JK SimMet、浮选回路模拟软件 JKSim Float、选矿流程 模拟软件 USIM PAC. 下面简要介绍一下这几种软件。 粉碎回路模拟软件 JK SimMet：该软件是澳大利亚昆士兰大学所属研究机构 JKMRC(Julius Kruttsc
20、hnitt Mineral Research Centre)推出的软件产品，该软件主要用于破碎回路和磨矿回路进行数值模拟，可分析实际工业回路的运行数据，找出薄弱环节加以改进，应用该软件也有利于提高新回路的设计水平。 浮选回路模拟软件 JKSim Float：该软件也是 JKMRC 推出的软件产品，用于模拟包含众多浮选设备单元的浮选回路的稳态运行 状况，浮选流程回路设计、单元设备特性分析、浮选槽数的增减、现有流程结构和作业条件改进和优化等研究和工程实践中。 选矿流程模拟软件 USIM PAC： USIM PAC 是法国地矿局开发的选矿流程稳态模拟软件，该软件不是立足于自有模型的软件化，而是汇集专
21、业文献上见到的各种矿物加工单元作业模型于自己的软件中，还允许用户根据需要加入自己的模型，并为此配备了专用的开发工具。其应用范围可贯穿于一个选厂项目从可行性研究、工程设计、投产运行、流程优化、改进升级直至工厂完成使命退役的整个生命周期。 其典型应用场合主要有三个方面： 一是初步设计阶段，对整个流程进行初步计算。根据小型试验结果、推荐流程和生产目标，选用正向模拟法计算流程中所有物料流的流量、品位和粒度组成，接着用逆向模拟法回算所需主要设备的尺寸，然后再用正向模拟法计算未来选厂的运行结果并估算所需的投资费用重复应用这个方法可对不同的方案进行比较。二是详细设计阶段，对整个流程进行详细计算。根据半工业试
22、验原始数据进行物料平衡数据协调，利用协调后的数据通过逆向模拟法进行半工业试验流程的模型参数标定，并根据一定的比例放大规则计算实际选厂设备的尺寸。然后用正向模拟法计算未来选厂的运行结 果并估算所需的投资费用。三是现有流程的优化和升级。第一章 引言 - 4 - 根据现场流程考查获得的原始数据进行物料平衡数据协调，利用协调后的数据通过逆向模拟法进行生产流程模型参数标定，再用正向模拟法计算各种可能的方案及工艺条件下流程的运行结果并进行技术、经济和环境影响指标的比较分析。 其次是粉碎机理的模拟研究和设备参数的改进。以节能为中心，改善设备结构和性能，如提高易损件寿命。设备的可靠性、耐久性、减轻重量等 .根
23、据统计全世界每年消耗于矿石碎磨作业的能耗约占全世界总发电量的3 4；因此碎磨作业的能耗为国内外非常重视的研究领域。于 是便提出了“多碎少磨”的原则，并研究出一系列的节能破碎机，如 JC56 型、 A-1 型等颚式破碎机；美国液压型、 Rexnord 重型等旋回破碎机和节能磨矿机，如无齿轮传动型等。 1.2.3 国内研究现状 国内选矿技术发展较快，正朝着设备能量低耗化设备规格大型化，生产过程自动化，设计过程电脑化的方向发展。但仍存在下列几个问题： 一是环境保护差：主要表现在选矿厂尾矿库和矿山排土场复垦率地，中小型选矿厂尾矿排放管理不佳，尾矿水超标以及尾矿中资源回收率低等。虽然环境补偿制度尚未建立，但一些政府部门及相关科研人员已在积极地探 索和研究。 二是选矿厂设备落后：选矿厂多数在 20 世纪 70 年代以前建厂， 80 年代以后建厂很少。限于当时设计思想和国内的制造业水平，总体装备落后。 三是自动化水平低：矿物加工领域数学模型和过程模拟的研究起步较晚，而且侧重于单元作业模型本身，对流程整体的建模和模拟研究较为少见。仅有针对特定流程特定目的的专用软件，能由通常不具备太多编程技能的选矿工程师灵活使用的通用流程模拟软件至今仍是空白。近些年来，国内在矿物加工数学模型和过程模拟方面的研究和应用日渐式微，与国外这方面的稳定发展形成明显的反差。
