选矿厂设计

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选矿厂设计

选矿厂设计(engineering design of mineral processing plant)将矿石或其他原料，用物理、化学方法，使有用矿物和脉石或杂质经济有效地分离，以满足冶炼厂或其他用户对产品要求的工厂设计。

目录

按选矿方法分设计主要内容国内外发展简史确定选矿厂规模的原则产品方案常规碎磨流程选别流程设计依据设计指标设备选择自动控制储存设施

(l)原矿受矿仓

(2)中间矿仓或矿堆

(3)缓配矿仓多用槽形矿仓

(4)磨矿矿仓

(5)产品矿仓

按选矿方法分

设计主要内容

国内外发展简史

确定选矿厂规模的原则

产品方案

常规碎磨流程

选别流程设计依据

设计指标

设备选择

自动控制

储存设施

(l)原矿受矿仓

(2)中间矿仓或矿堆

(3)缓配矿仓多用槽形矿仓

(4)磨矿矿仓

(5)产品矿仓

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编辑本段

按选矿方法分

有重选、浮选、磁选和化学选矿厂选矿工序;包括焙烧、浸出、吸附、置换、萃取等。设计范围主要包括:选矿厂综合回收设计、选矿厂尾矿设施设计、矿石预选车间设计、洗选车间设计、破碎筛分车间设计、磁化焙烧车间设计、磨矿分级车间设计、重选车间设计、浮选车间设计、磁选车间设计、联合流程选矿车间设计、黄金选矿设计、精矿浓缩过滤车间设计、精矿干燥车间设计和炉渣选矿车间设计。编辑本段

设计主要内容

设计规模与产品方案、工艺流程、设计指标、工作制度与设备作业率、设备选择、生产检测、自动化、

选矿厂

贮存设施、检修设备与设施、车间组成、厂房建筑、设备配置、生产安全与环境保护以及工

程概(预)算、技术经济指标等。编辑本段

国内外发展简史

19世纪中叶，欧、美一些国家开始建设重选厂，19世纪末建设磁选厂和浮选厂，20世纪40年代后，发展化学选矿，60年代以来，细粒重选、微细粒浮选、湿式强磁选和选冶联合流程得到发展并建厂。70 年代以来，新工艺、新设备不断发展，国外建成了大规模选矿厂，如巴布亚一新几内亚建成日处理矿石量115000t选矿厂。中国于1909年在湖南水口山矿设计建成第一个重选厂，后改为浮选厂，到1949年全国仅有20余个选矿厂，1949年后设计建成了上千个各种类型选矿厂(包括重选、浮选、磁选和联合流程选矿厂)，江西德兴铜矿第三选矿厂的日处理矿石量达6000Ot。 20世纪80年代以来，在选矿厂破碎、磨矿设计中，为缩小破碎产品粒度、节省磨矿电耗，实现多碎少磨，美国采用卢2100mm超细碎圆锥破碎机，前苏联采用KH且一2200惯性圆锥破碎机，中国江西德兴铜矿第三选矿厂采用卢2100mm超重型圆锥破碎机，山东枣庄金矿采用PYHD一900mm旋盘式超细碎圆锥破碎机。为简化流程、节省钢耗、降低成本，采用自磨矿工艺，美国采用笋nmX4.6m湿式自磨机，中国德兴铜矿第一选矿厂采用卯.湿式自磨机。在重选厂设计中，采用窄级分级、多段磨选、流膜选矿，特别是流膜选矿的应用，改变了细泥重选的面貌。英国用40层翻床、横流胶带溜槽，中国用离心选矿机、振摆溜槽、双层胶带溜槽。在预选车间设计中，除重选、手选和重介质选矿外，发展了激光、辐射和电导/磁性拣选等，在浮选厂设计中，采用等可浮、串支分流、絮凝浮选、载体浮选和闪速浮选等工艺。浮选设备有充气式和机械搅拌式，如芬兰loom“浮选机和前苏联100m“浮选柱等。在磁选厂设计中，有永磁、电磁、强磁和高梯度磁选，特别是强磁、高梯度磁选的应用，使弱磁性矿物得以有效地回收，超导磁选更开辟了滋选的新领域。伴生组分的综合回收，前苏联达74种，日本达85%一95%;中国的综合回收，黄金占总产量的25%一33%，白银占65%，铂族金属和稀散元素几乎达100%。此外，分散小矿点，设计移动式选矿厂，原矿实现胶带长距离输送，精矿和尾矿实现长距离、高浓度管道输送，选矿过程的自动化及计算机辅助设计，已日见成效。随着工艺水平的提高和设备的发展，选矿厂的处理对象，不仅适用于原矿石，而且用于处理尾矿、冶炼中间产品或炉渣。设计依据主要是上级主管部门下达的设计任务和有关文件，批准的地质勘探报告。经主管部门组织鉴定和批准的选矿试验报告以及工程地质报告、地形图、设备图等。采用新技术、新设备的工业试验报告，要经主管部门组织技术鉴定和审批，个别大型新设备用于工业生产时，要经主管部门批准。选矿试验包括可选性试验、实验室试验、实验室扩大连续试验、半工业试验、工业试验和单项试验。其适应范围应列于表1。表1选矿试验类别与适应范围设计规模与产品方案经可行性研究论证，并由主管部门在下达的设计任务中确定。设计规模通常以年或日处理原矿石数量表示，按国家规定划分大、中、小规模。编辑本段

确定选矿厂规模的原则

(1)满足国家对产品的需要及合理利用地质资源、矿石开采及选矿技术条件;(2)矿产资源多而矿点相距远，

选矿厂

宜分散建厂;矿点距离近，矿石性质基本相同时，可集中建厂。但无论集中或分散建厂，都要视具体条件，经技术经济比较而定，并与采矿规模相适应;(3) 合理的服务年限。编辑本段产品方案

根据国家颁布的精矿质量标准和用户对产品质量的要求确定。其原则是尽可能多回收国家资源，获得最大的经济效益，并注意综合回收伴生有用组分。因此，产品方案中主产品可以是单一精矿，也可以是混合精矿，甚至可以分出部分高纯优质精矿、部分品级较低的精矿，半成品(用于冶炼的半成品)或中矿，送冶炼厂处理;伴生组分视具体条件，同样可分出精矿，也可富集于主金属精矿中。工艺流程选矿主要生产过程一般包括碎磨、选别和精矿处理等。编

辑本段

常规碎磨流程

中碎矿设计通常用两段或三段一闭路破碎流程，并与磨矿综合考虑。有条件的已采用“多碎少磨”即多破碎一些，减少磨矿负担，主要是破碎粒度由过去15~20mm降为9~15mm，提高磨矿效率，降低磨矿能耗。设计采用自磨流程时，只需一段破碎，其破碎粒度为0~350mm;矿石含泥、水多时，在破碎流程中须增加洗矿;矿石贫化率大，需增加预选丢弃废石。磨矿流程取决于给矿粒度、有用矿物嵌布粒度特性及矿石泥化程度。一般情况下；有用矿物粒度呈不均匀嵌布时用阶段磨矿;矿石易于过粉碎时，常用棒磨(开路)加球磨(闭路)流程；矿石含泥多、洗矿困难又适于自磨时，可用自磨、半自磨或ABC流程，ABC分别是Autogenus、Ballmill 和Crusher三个字头的缩写。美国、加拿大等国首先采用〔矿石经自磨 (A)再经球磨(B)及难磨粒子返回破碎(C)]。选别流程取决于矿石性质。编辑本段

选别流程设计依据

当有用矿物与脉石矿物的可浮性差异大时，设计通常采用浮选，密度差异大时用重选;磁性差异大时用磁选;导电性差异大时用电选。黑色金属矿石中磁铁矿石采用弱磁选;弱磁性矿石或混合矿石，用强磁选、浮选、重选流程或焙烧一磁选及联合流程。有色金属矿石中当含有大量硫化矿时，采用直接优先浮选；当含少量浸染状矿石或含少量有色金属的高硫硫化矿时用全浮选；氧化矿石常用浮选、重选流程或浮选一水冶联合流程;钨、锡、钮妮矿石用重选，钨、锡多金属硫化矿石，用重选一浮选一磁选一电选联合流程；金银矿石用浮选、重选和选一冶联合流程；低品位金矿石和低品位铜矿石，用堆浸或细菌浸出；综合回收伴生有用组分，用重选、浮选或联合流程。流程设计要考虑产品质量、综合回收、贫富分选、泥砂分选、难易分选、早收多收有用矿石，早丢多丢废石或尾矿。重选流程中按粒度分段选别、次精矿复选、细泥集中单独处理;浮选流程中，如要求精矿品位高时，增加精选次数，原矿品位高并要求提高回收率时，增加扫选次数；磁选流程中，强磁选前先要除去杂物，并用弱磁选除去强磁性矿物。精矿脱水流程设计取决于用户对产品含水分的要求及精矿特性。一般用浓缩、过滤两段脱水流程。重选产出的一部分粗粒精矿，用沉淀池、脱水仓、脱水筛或过滤等一段脱水流程;浮选产出的细粒精矿，常用浓缩、过滤两段脱水流程，个别产品要求水分小于8% 时，用浓缩、过滤和干燥三段脱水流程。编辑本段

设计指标

原矿品位由采矿部门提供。精矿品位和回收率，一般根据主管部门审批的选矿试验报告所推荐的指标，结合国家标准和用户对精矿质量的要求，考虑试验同生产的差异及生产可能达到的指标而定。生产初期与后期的原矿品位和矿石可选性等差异大时，可分前期和后期两套设计指标。设计指标一般稍低于试验指标，两者的差值，视试验深度、矿石性质和工艺流程的复杂程度而定。通常情况下，仅有实验室流程试验时，差值宜大，有半工业性或工业试验时，差值可小;矿种单一、矿石可选性好、工艺流程简单时，差值可小，反之宜大;矿石为硫化矿时差值可小，为氧化矿时差值宜大;强磁性铁矿的差值可小，弱磁性铁矿的差值宜大。综合回收金属精矿中伴生元素时，如所选用的指标过高不利于综合回收，可适当降低主金属精矿品位或采取改变流程回路或药剂条件等措施，以提高回收率，使伴生元素尽量富集于主金属精矿中。一般磁铁矿的精矿品位含铁65%以上，回收率68%~88%;赤铁矿、褐铁矿的精矿品位含铁60%一65%，回收率 70%一80%;硫化铅锌矿的精矿品位含铅57%~ 72%、含锌45%一57%，回收率铅为80%一90%、锌为82%一92%;脉锡矿的精矿品位含锡n%~60%，回收率65%一72%;金矿的精矿品位含金40一1709/ t，回收率75%~95%。水、电消耗指标应列表2。表2选矿厂设计的水、电消耗指标及工作制度与设备作业率选矿厂一般采用连续工作制。位于矿山的破碎、筛分车间，宜与矿山工作制度相同。当矿山为间断工作制时，选矿厂的破碎、筛分车间，视贮矿仓设置情况，确定其工作制度，与矿山或与选矿厂相同。选矿厂