半自磨流程铁矿500万吨每年碎磨流程中设备的选择与计算

半自磨流程在铁矿500万吨/年碎磨流程中的设备选择
计算
半自磨流程与高压辊磨流程在进行碎磨作业时为不同的选矿厂所采用，由于两者对矿石的性质有不同的要求，设计时要根据选矿试验所提供的数据及设计原始条件等因素认真合理的进行选取。

一般来说，某种矿石是否适合采用半自磨流程应根据矿床大小、矿石性质、选矿厂规模及地区条件等因素进行综合考虑，比较他们的基建投资和生产费用，最后决定采用何种流程。

本铁矿500万吨选矿工程，选厂可行性研究因未作相应的矿石半自磨实验，本次设计比较只是根据同类型选厂的生产实践，在假设本铁矿选厂可以采用半自磨流程工艺的前提下所做的设计。

１.１半自磨工艺流程：
选矿厂破磨系统拟采用：半自磨--球磨--水力旋流器控制分级—细筛—全磁选工艺流程。

流程简述：井下采出的矿石采用一台PXZ1417型旋回破碎机作粗碎，破碎后的矿石粒度为-250mm。

矿石真密度δ＝3.26t/m3 ，松散
/t m。

通过主井提升至地表，由皮带输送至选厂粗矿仓，粗密度1.63
碎产品经由粗矿仓下部的电振放矿机放矿，先经过一段大块干式磁选机，对采出矿石中的混岩进行预选，可提高矿石品位1.8-2.1个百分点，年抛废石40余万吨。

（流程量中已把此部分加入计算）合格矿石再通过皮带给入一台半自磨机，半自磨机排矿段设有直线振动筛，与其形成闭路。

筛上产物通过皮带再返回到半自磨机。

粗磨机为2台
5.5m×8.5m溢流型球磨机，分别由2台426
6.40KW低速同步电动机驱动，半自磨机筛下产物和球磨机的排矿给入粗磨泵池，通过渣浆泵分别给入两组Ø660mmX9水力旋流器组进行分级，每组安装9台水力旋流器，通常工作4-5台。

水力旋流器溢流进入磁选，沉砂给入粗磨球磨机再磨。

半自磨机给料粒度为-250mm，设计排料粒度P80为-2.5。

水力旋流器最终溢流浓度为30%-50%。

磨矿细度为45%-50% -0.074。

１.２半自磨机的选择计算：
说明：在进行自磨机的计算时，因无小型自磨机实验数据，而一般情况下净功耗在6.58-9.87 kW·h/t时采用半自磨流程较为经济。

根据所查资料表明，半工业试验得到的单位矿石净功耗与工业磨机的实际数据是很接近的，这就是此计算法的主要根据。

所以本次计算计划选取7.0和9.5作为本铁矿矿石净功耗的两个数据进行计算比较。

１.２．１净功耗为7.0kW·h/t时：
计算电动机单位输出功率，考虑到电动机与减速机效率的影响，乘以1.2的波动系数。

W=7.0×1.2=8.4 kW·h/t时
则半自磨机的总输出功率为:
W=5000000/24/330×8.4=5303 kW·h/t时
自磨机选择一台Ø8.53×3.96半自磨机。

选取2台2700 kW的电动机作自磨机的驱动电机。

１．２.２净功耗为9.5kW·h/t时：
计算电动机单位输出功率，考虑到电动机与减速机效率的影响，乘以1.2的波动系数。

W=9.5×1.2=11.4 kW·h/t时
则半自磨机的总输出功率为:
W=5000000/24/330×11.4=9597 kW·h/t时。

自磨机选择一台Ø8.53×4.27半自磨机。

选取2台4800 kW的电动机作自磨机的驱动电机。

１．２.3 永磁大块矿石干式预选机的选择计算
流程给料量：Q=841.85t/h
根据歪头山铁矿的工艺流程及处理矿量，拟选用CTDG-1516N 型永磁大块矿石干式预选机，设备设计台时生产能力为600t/h ，处理矿石块度上限为350mm ，传动功率为55KW 。

计算台数：n=841.85/600=1.40 取2台。

设计选用2台CTDG-1516N 型永磁大块矿石干式预选机。

负荷率：η= Q /nQ=841.85/2×600=70.15%
１.３相对应球磨机的选择计算
试验测得功指数：当球磨磨到-100目时Wi=8.95kW ·h/t ，当磨到-200目时Wi=11.05kW ·h/t ，经计算后Wi=9.25kW ·h/t ，一段磨矿产品按-200目占55%计，P=115μm ，F=12000μm 。

流程给矿量Q=631.31t/h 。

根据邦德公式，按照生产实际情况对一段球磨机处理量进行计算。

单位矿石的功耗W 计算：
36.91200005.1111505.111010=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=f i
P
i d W d W W
修正后的单位矿石功耗：
=10*1.0*1.0*0.914*1.018*1*1.001*
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1200005.1111505.11 =9.25
dp ，产品粒度，根据设计定为115μm 。

⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=f i
P
i d W
d W K K K K K K W 65432110‘
df ，给矿粒度，12mm ，12000μm 。

Wi ，功指数，11.05
K1，干湿磨矿系数，湿式磨矿K1=1.0。

K2，开路磨矿系数，闭路磨矿K2=1.0。

K3，球磨机直径系数，为0.914。

K4，过大给矿粒度系数，df0=4000i
W 907.013=4979.39μm ，
S=df/dp=104.35，
S d d d W S K f f f i ]
/))[(7907.0(004--+=
=1.018
K5，磨矿细度系数。

磨矿粒度大于75μm ，K5=1。

K6，球磨机低磨碎比系数，
=
-+-=
)35.1(226
.0)35.1(27S S K 1.001
１.３.１球磨机总功率的计算： Pt=qtW ′=631.31*9.25=5840 kW 式中 Pt ——磨机需要的总功率，kW; qt ——磨机需要处理的矿量，t/h; W ′——修正后的单位磨矿功耗，kW ·h/t. 计算欲选用磨机的功率
Pm=ΦρV K w m=14.17*185*0.35*4.65=4266.40kw 。

根据选矿设计手册P139进行计算 Kw ，单位磨矿介质需要用功率，
()Δ
ψφψK KD K w +⎥⎦⎤⎢⎣⎡
--=-1093.021.01)32.3(879.4=14.17kw/t
V ，拟选用二期一段磨机MQY5585型球磨机，因此球磨机有效容积
选为185m3
ρm ，介质松散密度，查选矿设计手册P140 7.4-12钢球为4.65t/m3
K 磨机型式系数，溢流型K=1.0
φ磨机介质填充率，根据所查资料MQY5585型球磨机介质填充率可
为30%-40%，取35%计算。

D 磨机有效直径为5.3m 。

ψ为磨机转速率取75.96% Δ=1.102⎪
⎪⎭⎫
⎝
⎛-8.505.12max D
d =1.102×(120-12.5×5.3)/50.8=1.17
max d 为最大钢球直径
()Δ
ψφψK KD K w +⎥⎦⎤⎢⎣⎡
--=-1093.021.01)32.3(879.4
K ——磨机型式系数，溢流型球磨机K=1.0,湿式格子型球磨机K=1.16，干式格子型球磨机K=1.08;
Ф、ψ——分别为介质充填率和磨机转数率，以小数表示； Δ——对衬板内径大于3.3m 的球磨机，其最大球径对功率有影响需予以修正，Δ=当D ＜3.3m 时， Δ=0，Δ单位来kW/t; dmax ——最大球径，mm; V ——磨机有效容积，m3;
ρm ——介质松散密度，t/m3.锻钢及铸钠球为4.65t/m3。

１.３.２磨机台数及作业率的确定
所需台数：n= Pt/ Pm=5840/4266.40=1.36 取2台
作业率：η= Pt /n Pm =5840/（2×4266.40）=68.44%
一段磨机选择计算结果表表１
１.３.3一段旋流器设备选择计算
Φ660×9旋流器单台设备处理能力为360 m3/h·台。

流程给矿量Q=2209.58 t/h。

经波动系数矫正后Q=2651.50 t/h，
台数
台
36
.
7
360
50
.
2651
=
=
n
取9台
一段旋流器设备选择计算结果列于表。

一段旋流器设备选择计算结果表表２
１.４二段球磨机选择计算（同第一段计算）
试验测得原生矿功指数，当球磨磨到270目时，Wi=14.7kW·h/t 二段磨矿的给矿粒度就认为是一段磨矿产品粒度-200目占55%，即P80=140μm，二段磨矿产品粒度-200目占85～90%，按90%计，P80=51μm，设计流程量458.16t/h，波动系数1.2：
二段磨机选择计算结果表表３
半自磨工艺流程设备表。