1、选矿厂设计电子教案第一章 绪论教学大纲要求内容 学时 熟练掌握 正确理解 一般了解1.1 选矿厂设计的意义、目的和要求1.2 选矿厂设计的步骤和发展趋势1.3 选矿厂规模的确定1 选矿厂设计的意义选矿厂设计的目的、要求、步骤以及选矿厂规模的确定选矿厂设计的发展趋势教学内容本章讨论选矿厂设计的内涵、步骤、发展趋势及选矿厂规模的确定教学时间1 学时教学重点选矿厂设计的意义、目的、步骤以及选矿厂规模的确定教学难点选矿厂设计的步骤教学方法以课堂教学为主，结合生产实习学生了解的相关知识以及涉及到的相关学科知识，让学生系统认识选矿厂设计的概念、其与相关学科之间的关系以及该学习这门课程的重要性。教学要求重点
2、掌握选矿厂设计的步骤，正确理解选矿厂设计的目的、要求、步骤以及选矿厂规模的确定，一般了解选矿厂设计的发展趋势。教学参考书周龙延.选矿厂设计.长沙:中南大学出版社,19991.1 选矿厂设计的意义、目的和要求1、选矿厂设计选矿厂设计的意义选矿厂设计是为项目决策提供科学依据、是为项目提供设计文件和将科学技术转换为生产力的枢纽。2、选矿厂设计的目的选矿厂设计的目的在于以矿石特性，选矿试验研究结果和批准的可行性研究报告等为依据，解决建筑、安装相正常生产所需要的原材料、水、电供应等一系列问题，满足施工和生产要求。3、选矿厂设计的要求（1）必须按国家规定的基本建设程序及审批程序进行设计信守客观规律。设计所
3、需条件必须具备，设计文件必须符合相应设计阶段的内容和深度。（2）设计原则和方案的确定应符合国家建设的有关方针、政策和规定，以及规程和规范。（3）设计前必须对现场做认真调查，认真分析建设条件，充分掌握设计所需的基础资料。（4）尽量采用高效率、低能耗的系列化设备（5）注意环境保护和生产安全12 选矿厂设计的步骤和发展趋势1、选矿厂设计的步骤选矿厂设计按工作步骤可分为：设计前期工作；设计工作；竣工总结工作3 个阶段。按现行基本建设程序，设计工作阶段分两步设计和三步设计。两步设计指初步设计和施工图设计。三步设计指初步设计、技术设计和施工图设计2、选矿厂设计的发展趋势设备能量低耗化、设备规格大型化、生产
4、过程自动化、设计过程电脑化。13 选矿厂规模的确定1、确定选矿厂设计规模的原则产品需要量、一次建厂与分期建厂、分散建厂与集中建厂、选矿厂服务年限2、选矿厂规模的划分根据我国资源情况和矿石类型，将选矿厂的规模划分为大、中、小 3 种类型，见表 1-1.第二章 选矿厂设计前期工作教学大纲要求内容 学时 熟练掌握 正确理解 一般了解2.1 企业建设规划2.2 项目建议书2.3 可行性研究2.4 设计任务书2.5 厂址选择与尾矿设施2.6 设计对地质勘探和选矿试验的要求1选矿厂设计前期工作的内容选矿厂设计前期工作的内容、可行性研究以及尾矿设施设计对地质勘探的要求教学内容本章讨论选矿厂设计前期工作的相关
5、内容教学时学1 时间教学重点选矿厂设计前期工作的内容、可行性研究以及尾矿设施教学难点可行性研究教学方法课堂教学为主，结合生产实习学生了解的相关知识以及涉及到的相关学科知识，让学生系统的了解选矿厂设计前期工作。教学要求熟练掌握选矿厂设计前期工作的内容、可行性研究以及尾矿设施。教学参考书周龙延.选矿厂设计.长沙:中南大学出版社,199921 企业建设规划简单阐述22 项目建议书1、建议书的目的与任务项目建议书是基本建设程序中最初阶段的工作。选矿厂项目建议书是在部门(行业)规划或企业建设规划的基础上，通过调查研究对拟建项目的主要原则问题。如资源情况、市场需求、建设规模、产品方案、外部条件、基建投资、
6、建设效果、存在问题等做出初步论证和评价，据以说明项目建设的必要性为项目的初步决策提供依据。批准的项目建议书亦为可行性研究工作的依据。2、建议书的内容项目建议书的内容一般包括：(1)建设项目提出的依据和必要性； (2)资源情况；(3)选矿试验结果及评价，(4)选矿厂建设规模、工艺原则流程、主要设备、产品方案及用户等初步方案；(5)建设地点的初步方案，外部条件的评述；(6)建设投资，职工人数的初步估算，资金筹措的设想；(7)建设进度安排的初步意见；(8)经济效果和社会效益的初步估算；(9)存在问题与建议，(10)附厂区交通位置图和厂区平面布置图；(11)对引进技术和进口设备的项目要说明国内外技术概
7、况和差距、进口理由、利用外资的可能性及偿还能力，并对引进国别和厂商作出初步分析。23 可行性研究1.研究的目的与任务进行可行性研究的依据是上级主管部门批准的项目建议书。可行性研究是评价建设项目在技术上、经济上是否可行的一种科学分析方法，是设计前期的一项重要工作。其目的在于通过深入的技术经济论证确认项目投资的综合效果，为建设项目的正确决策提供可靠的依据。经批准的可行性研究报告亦为确定建设项目及编制设计文件的依据。选矿厂建设可行性研究的基本任务是对建设中的原则问题如资源条件、建设规模、原则流程、主要设备、产品方案、市场需求、厂址、外部条件、基建投资、建设进度、经济效果、竞争能力等进行分析论证从而对
8、选矿厂是否建设，如何建设做出结论。2、研究所需基础资料与内容简单阐述24 设计任务书 简单阐述25 厂址选择与尾矿设施 1、厂址选择的意义与基本原则选矿厂(包括尾矿库、水源及生活区等)厂址选择直接影响基建投资、建设进度、投产后生产和经济效果以及地区环境和农业生产，因此它是设计前期一项政策性很强的工作。厂址选择必须贯彻我国工业建设的各项方针政策，满足工艺要求，体现生产与生活的长期合理性。(1) 选矿厂厂址般应尽量靠近矿山。(2) 厂址地形要满足选矿工艺流程的需要。(3)要贯彻节约用地原则。(4)尾矿库容积应与选矿厂规模及服务年限相适应。(5)选矿厂厂址要尽量靠近水源，减少输水管线长度和能耗；在确
9、定水源时要特别注意不得与农业争水。(6)选矿厂要有可靠的电源凡有条件利用电力网供电的，应尽量利用，并要尽量缩短输电线路长度。(7)选择厂址要考虑适宜的交通运输条件。(8)选矿厂应避免建在矿体上、磁力异常区、塌落界限内和爆破危险区内。(9)选矿厂厂址要有较好的工程地质条件，建筑物应避免建在断层、滑坡体上及洪水位以下，应避开溶洞、淤泥、腐殖土、坑洞、古井等不良地段或文物保护区。(10)要重视环境保护，选矿厂厂址要尽可能选在城镇或居民区的下风方向，井考虑“三废”治理条件，最大限度地减少粉尘、烟气和其它排放物对环境的污染。(11)选矿厂生活区的位置要本着有利生产、方便生活、充分协作的原则进行选择。(1
10、2)根据矿山资源情况，选矿厂规模有扩大可能时，厂址要留有发展余地。2、尾矿设施选矿厂尾矿主要是指细粒含水尾矿。处理细粒含水尾矿的尾矿设施系统，是尾矿库、尾矿输送系统、回水输送系统、尾矿水净化系统等 4 部分组成。26 设计对地质勘探和选矿试验的要求1、地质勘探工作的深度与要求学生自己课外阅读2、选矿试验工作的深度与内容试验规模按有关规定分为：可选性试验；实验室试验；实验室扩大连续试验；半工业试验；工业试验第三章 设计工作教学大纲要求内容 学时 熟练掌握 正确理解 一般了解3.1 初步设计3.2 施工图设计1 设计工作的内容 初步设计的任务和施工图设计的内容初步设计的内容和深度教学内容本章内容是
11、设计工作的基础内容，主要包括初步设计和施工图设计教学时间1 学时教学重点施工图设计的内容、条件、要求教学难点施工图设计的内容教学方法课堂教学为主，结合生产实习学生了解的相关知识以及涉及到的相关学科知识，让学生系统的了解设计工作的具体内容。教学要求熟练掌握施工图设计的内容，一般了解初步设计的内容和深度。教学参考书周龙延.选矿厂设计.长沙:中南大学出版社,199931 初步设计简单阐述32 施工图设计1、施工图设计内容（1）施工图设计图纸：选矿厂数质量、矿浆流程图；设备形象联系图；工艺建（构）筑物联系图；设备配置图；设备或机组安装图；金属结构（零）件制造和安装图；管路图（2）施工图设计说明书（3）
12、施工图设计补充设备和材料订货表2、施工图设计条件简单阐述3、施工图设计要求简单阐述第四章 工艺流程的选择和计算教学大纲要求内容 学时 熟练掌握 正确理解 一般了解4.1 选矿厂工作制度、设备作业率和处理量的确定4.2 破碎流程的选择和计算4.3 磨矿流程的选择和计算4.4 选别流程的选择和计算4.5 矿浆流程计算9 工艺流程的选择和计算选矿厂工作制度、设备作业率和处理量的确定工艺流程选择的影响因素教学内容本章主要讲解的是工艺流程选择和计算的方法，其包括破碎、磨矿、选别流程的选择和计算以及矿浆流程的计算。教学时间9 学时教学重点破碎、磨矿、选别流程的选择和计算以及矿浆流程的计算。教学难点破碎、磨
13、矿、选别流程的选择和计算以及矿浆流程的计算。教学方法课堂教学为主，结合生产实习学生了解的相关知识以及涉及到的相关学科知识和前面所讲解的知识，让学生熟悉的掌握工艺流程选择和计算的方法。教学要求熟练掌握破碎、磨矿、选别流程的选择和计算以及矿浆流程的计算。正确理解选矿厂工作制度、设备作业率的定义和处理量的确定。教学参考书周龙延.选矿厂设计.长沙:中南大学出版社,199941 选矿厂选矿厂工作制度、设备作业率和处理量的确定1、选矿厂工作制度和设备作业率选矿厂工作制度是指选矿厂各车间的工作制度。设备作业率是指选矿广各车间设备年作业率。所谓设备年作业率，是指各车间设备全年实际运转小时数与全年日历小时数(即
14、 36524h)之比。破碎车间的工作制度，一般应和采矿供矿工作制度一致。有连续工作制度与间断工作制度两种情况，特别是小型选矿厂。 磨矿车间、选别车间是选矿厂的主体车间，通称主厂房。其工作制度采用连续工作制度，即一天工作三班，每班工作 8h。精矿脱水车间，一般和主厂房一致，若精矿量很少(如有色金属矿、稀有金属矿等选矿厂)，或脱水车间选用的设备能力大时亦可采用间断工作制度，即一天工作一班或两班。2、处理量的计算选矿厂的处理量是指各车间年、日和小时处理量。即破碎车间和主厂房指年、日和小时处理原矿量，精矿脱水车间指年、日和小时处理精矿量。主厂房(指磨矿、选别车间)年或日处理原矿堡，称为选矿厂规模 c
15、有色金属矿选矿厂常用日处理原矿量表示选矿厂规模；黑色金属矿选矿厂，常用年处理原矿堡表示选矿厂规模。要持别注意的是，重选厂的规模是指日处理合格原矿量(即选出部分废省后的原矿)。42 破碎流程的选择和计算1、破碎流程的选择破碎流程的基本作业是破碎和筛分两个作业。筛分作业有预先筛分和检查筛分。破碎流程中，有时有洗矿作业。因此组成破碎流程的可能单元流程有四种，以此单元流程可组合成各种破碎流程类型。如两段破碎流程可能的类型总数为 4416 种、三段破碎流程可能的类型总数为 44464 种。常用破碎流程为两段开路破碎流程、三段开路破碎流程、两段一闭路破碎流程、三段一闭路破碎流程。破碎流程的选择主要解决 5
16、 个问题；即确定破碎段数；预先筛分必要性；检查筛分必要性；洗矿必要性；手选必要性等。(1)破碎段数的确定。破碎段数取决于选矿厂的原矿最大粒度与破碎最终产物粒度，即取决总破碎比(S)。总破碎比等于原矿最大粒度(D)除以破碎最终产物粒度(d)。(2)预先筛分的必要性。预先筛分是矿石进入破陈机之前的筛分作业，其目的是、预先筛全给矿中的细粒物料，防止矿石过粉碎并减少进入粗碎机的给矿量，从而提高破碎价的处理量。(3)检查筛分的必要性。所谓检查筛分是与破碎机(主要是细碎机)构成闭路的筛分作业。各种类型破碎机不管是开路破碎还是闭路破碎，其排矿产物中都含有小于排矿口宽度的产物和大于排矿口宽度的产物(或称过大颗
17、粒)，对于大于排矿口宽度的产物，设置检查筛分是必要的。破碎机排矿产物中最大粒度与排矿口宽度之比，称为最大相对粒度 Z。各种类型的破碎机的排矿产物中都有过大颗粒，而且过大颗粒的含量很高，如短头圆锥破碎机破碎中等可碎性矿石时，排矿产物中过大颗粒含量高达 60%，最大粒度为诽矿口宽度的 2.22.7 倍。(4)洗矿的必要性。选矿厂处理含泥量较多的氧化矿，或含泥多、水分高的矿石时，必须设置洗矿作业.一般认为原矿含水大于 5、含泥-0.074mm)超过 58，就应考虑洗矿；有些需要预选(如手选、光电选、重介质选等)的矿石预选前需设置洗矿。所以，洗矿要视具体情况而定。 (5)手选的必要性。有些矿石(如黑钨
18、矿等)由于矿脉薄，在开采中，废石混入率高达 80左右这样使原矿品位降低不能直接入选，必须进行手选以提高原矿品位和获得部分合格产品。所以，手选虽然劳动强度大、效率低，但对这类矿石，仍然非常必要。2、破碎流程的计算在破碎筛分作业中，只考虑矿石粒度和粒度组成的变化，不考虑品位和回收率的变化(洗矿、手选除外)。所以，计算的内容是计算各破碎产物和筛分产物的重量 Q(th)和产串 r()。如果破碎流程中有手选、洗矿或重、磁选作业时，则还应计算手选、洗矿或重、磁选作业等产物的品位和回收率。破碎流程计算的目的是，为选择破碎、筛分及辅助等设备提供依据，计算的原理是，各产物的重量(或产率)按平衡方程式求出，即进入
19、作业的重量(或产率)，等于该作业排出的重量(或产率)。在计算中，不考虑破碎过程的机械损失相其他流失。破碎流程计算时，需有下列原始资料：(1)破碎车间的处理量(th)。(2)原矿最大粒度和破碎最终产物粒度。(3)矿石的物理性质 c 主要指矿石的可碎性、含水、含泥量和矿石松散密度。(4)原矿、各段破碎机破碎产物粒度特性曲线。可以通过工业性试验直接测定，也可以参照类似矿石选矿厂的实际粒度特性曲线。如果原矿和各段破碎机破碎产物粒度持性无法进行实际测定，又无类似矿石选矿厂的实际粒度特性曲线可供参考，则可使用教材中图43 至图 49 所示的粒度特性曲线进行破碎流程计算。(5)各段筛分作业的筛孔尺寸和筛分效
20、率。筛分效率应参考实际生产资料合理确定。粗碎和中碎使用固定条筛时其筛分效率为 50一 60，中碎和细碎的预先筛分使用振动筛时，其筛分效率为 80一 85，细碎用的检查筛分，其筛分效率按筛分工作制度(即常规筛分和等值筛分两种工作制度)确定。可见，筛分效率与筛分设备有关。同时，筛分效率与筛孔尺寸也有关系，筛孔尺寸和筛分效率的正确选择与否，对筛子的生产能力影响很大。预先筛分的筛孔尺寸，应在本段破碎机排机口宽度与排矿产物中最大粒度之间选取。检查筛分的筛孔尺寸，可由两种筛分工作制度确定，即常规筛分工作制度(即检查筛分筛孔尺寸(a)、排矿口宽度(f)与破碎最终产物粒度(J)相等，筛分效率为 85)和等值筛
21、分工作制度(即增大检查筛分筛孔尺寸、降低排矿口宽度和检查筛分效率)。这两种筛分工作制度，就筛下产物的粒度持性和对磨矿机的生产效率而言是等效的。例如，破碎最终产物粒度为 10mm 时，其检查筛分有两种筛分工作制度：常规筛分工作制度，其筛孔尺寸为10mm，排矿口宽度为 10mm，筛分效率为 85：等值筛分工作制度，其筛孔尺寸取12mm排矿口宽度取 8mm，筛分效率为 65o 经研究证明，这两种筛分工作制度的筛下产物量相近。破碎流程计算步骤：(1)计算破碎车间处理量；(2)计算总破碎比；(3)初步拟定破碎流程；(4)计算各段破碎比；(5)计算各段破碎产物的最大粒度；(6)计算各段破碎机的排矿口宽度；
22、(7)确定各段筛子的筛孔尺寸和筛分效率(8)计算各产物的产率和重量；(9)绘制破碎数量流程固。43 磨矿流程的选择和计算1、磨矿流程的选择磨矿流程的基本作业是磨矿和分级两个作业。分级作业查分级和控制分级。据此可将磨矿与分级组合成各种类型的磨矿流程，有阶段磨矿流程；有开路、闭路磨矿流程等。常用磨矿流程有两段全闭路磨矿流程，三段全闭路磨矿流程常用磨矿流程选择，主要解决 4 个问题：确定磨矿段数；预先分级必要性；检查分级必要性和控制分级必要性等；(1)磨矿段数的确定。磨矿是选矿厂的关键生产过程之而且还影响基建投资和电能消耗。所以在设计之前，必须由研究单位进行磨矿细度与选别指标(主要指精矿品位和回收率
23、)的关系试验，以此作为磨矿段数的设计依据，也就是说，磨矿细度是确定磨矿段效的主要依据：根据技术经济比较和生产实践，磨矿细度不超过 72小于 0.074mm 宜采用一段磨矿。但个别小型选矿厂，为了简化流程，在检查分级温流之后增加控制分级，即使磨矿细度超过 72小于o074mm，也采用一段磨矿。如果磨矿细度要求 72一 80小于 0.074mm甚至更高时，则多采用两段磨矿，特别是大、中型选矿厂。所以，磨矿段数大多数采用一段或两段，特殊情况下可考虑多段：应当指出，在两段磨矿中各段磨矿细度的分配要确定得合理，使两段磨矿机的负荷基本平衡，以达到高效率磨矿。(2)预先分级的必要性。预先分级是矿石进入磨矿之
24、前的分级作业。其目的是：预先分出给矿中已经合格的粒度，从而提高磨矿机的生产能力；或者预先分出矿泥、有害的可溶性盐类，以利于分别处理。生产实践证明大多数情况下，给矿中均含有一定数量的合格粒级。要合理地进行预先分级，必须是给矿中合格粒级含量不小于 1415，其最大粒度不大于 67mm。所以，预先分级，不是在任何情况下均可采用，而是根据上述条件确定。(3)检查分级的必要性。所谓检查分级，是与磨矿机构成闭路的分级作业。其目的是保证合格的磨矿细度，同时将粗粒返回磨矿机，形成合适的返砂量(即循环负荷)，从而提高磨矿效率，减少矿石过粉碎。可见、在任何情况下，检查分级在磨矿流程中，是非常必要而有利的。(4)控
25、制分级的必要性。控制分级是用在一段磨矿检查分级溢流之后或阶段选别尾矿之段磨矿条件下获得更细的溢流细度。 生产实践证明，以上所述破碎、磨矿流程，能保证选矿厂正常生产。但它们存在流程复杂、设备过多、基建费大、经营费高等缺点。自磨流程最大的优点是简化破碎、磨矿流程。因此，在设计时，可考虑采用自磨流程的可能性；选矿厂常用的自磨流程是湿式自磨流程(干式自磨流程，只在干选和缺水地区采用)。根据生产要求可采用一段自磨流程或两段自磨流程。给矿坡度为200 一 350mm。为了解决难磨粒子，可在自磨机内添加少量钢球，一般不超过自磨机容积的 10(常在 5一 8)。即所谓半自磨流程。自磨流程有开路和闭路流程。开路
26、沉程简单，处理量大，但排矿粒度难以控制，影响下一步作业，所以很少采用。闭路流程是选矿厂常用的自磨流程。常用的湿式自磨流程有：自磨机与螺旋分级机构成闭路；优点是分级机操作稳定，易于管理，配置简单。缺点是分级效率低，返砂量大。自磨机与振动筛构成闭路。优点是流程简单，但只适宜粗磨。自磨机与水力旋流器构成闭路，适宜于细磨。2、磨矿流程计算磨矿流程计算与破碎流程计算一样，仍然根据各作业物料平衡关系计算出各产物的重量 Q(th)和产率 y()，以供磨矿和分级设备进行选择与计算。同时为矿浆沉程计算提供基础资料。磨矿流程计算时，须有下列原始资料：(1)磨矿车间的处理量。浮选厂或磁选厂的磨矿车间的处理量，一般为原矿处理量，即选矿厂规模(t/d 或 th)。重选厂的处理量，一般为合格原矿处理
