选矿工艺初步设计说明书

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1、 辽宁工程技术大学 矿物加工与利用设计研究院 Mineral Processing and Utilization Design Institute，Liaoning Technical University第一章 总论1.1概 述1.1.1 矿区地理位置及自然条件煎茶岭镍矿位于陕西省略阳县何家岩镇，地理坐标为东经1062125,北纬331520,矿区东西长约5200m，南北宽约2000m3000m。矿区交通方便，现有略阳勉县公路（310省道）通过矿区，向西27km接宝（鸡）成（都）铁路的略阳站及陕甘公路，向东42km接阳（平关）安（康）铁路勉西站及108国道。矿区南北侧各有一条简易公路与略勉

2、公路相接，见交通位置图。矿区位于秦岭山脉南部余支，嘉陵江与汉江两水系的支流分水岭（煎茶岭）地段。山脉走向近东西向，群峰耸峙，挺拔陡峭，峰谷显然，地形复杂。矿区内最高山峰官地梁海拔1404.86m，最低点标高为800m，相对高差为150-400m。矿区地势由北向南倾斜，从分水岭向东、向西逐步降低，山坡坡度较陡，一般在3040。矿区气象属暖温带潮湿气候，气候温暖湿润，降雨充足。1.1.2 设计依据1.1.2.1 设计依据（1）陕西煎茶岭镍业有限公司关于煎茶岭镍矿开采初步设计委托书。（2）2006年8月17日19日煎茶岭矿业开发有限公司、金川集团公司、西安有色冶金设计研究院、金川镍钴研究设计院金川设

3、计结合会会议纪要。（3）2006年9月2日、9月6日煎茶岭镍业公司、金川集团公司、西安有色冶金设计研究院、金川镍钴研究设计院西安设计结合会会议纪要。（4）金川集团有限公司矿山、选矿厂、冶炼厂投产多年的实际生产资料和数据。1.1.2.2 地质资源条件矿床探获镍矿石量3735.3万吨，镍金属量256740吨，全镍平均品位0.687%，硫化镍平均品位0.560%；钴金属量10071吨，钴平均品位0.027%。其中：控制的经济基础储量2176.6万吨，推断的内蕴经济资源量1558.7万吨。1.1.2.3 主要设计基础资料（1）中国有色工程设计研究设计总院2004年3月提交的陕西省略阳县煎茶岭镍矿初步可

4、行性研究报告（2）西北有色地质勘查局七一一总队1995年11月提交的陕西省略阳县煎茶岭镍矿床地质详查报告。（3）西北冶金地质勘探公司地质研究所1976年4月陕西煎茶岭镍矿可选性试验报告（4）金川集团公司选矿研究室2003年12月陕西略阳煎茶岭镍矿可选性试验报告（5）西安有色冶金研究设计院，2006年1月煎茶岭镍矿可行性研究报告1.1.3 外部建设条件煎茶岭镍矿工程是新立项，待开发利用的工程。外部运输条件较好，略阳勉县公路（310省道）通过矿区，向西27km接宝（鸡）成（都）铁路的略阳站及陕甘公路，向东42km 接阳（平关）安（康）铁路勉西站及108国道。矿区南北侧各有一条简易公路与略勉公路相接

5、。给排水系统主要为生产和生活两部分，由于生活基地要迁入809基地，因此原矿区生活水仍利用已形成系统；生产水利用井下涌水、尾矿回水。煎茶岭镍矿现有35kV总降压变电所一座，35kV电源引自夏口峪110kV区域变电站，一回电源，一台主变压器容量为6300kVA。本工程扩建后，该总降压变电所经改造后继续使用，只需将主变容量改为10000kVA。1.1.4 镍矿开采对现有设施利用情况镍矿开采工程在地质勘探时期， 在40行线以南形成了1070m水平（PD1070）坑探坑道，略阳实达公司以探采方式从1070坑道向下掘砌三段斜井至905m水平，并以空场法已开采完905m水平以上的富矿。目前坑道安全状况较好。

6、可作为该矿先期采矿用的临时性的措施工程。原煎茶岭金矿距离镍矿较近，该金矿采用斜坡道开拓，斜坡道开口在947.4m，已下掘至810m水平，净断面为5m5m（宽高），坡度17。该斜坡道安全状况较好，可作为镍矿工程的辅助斜坡道。煎茶岭金矿选矿厂设施、设备，以及供电、供排水等设施。1.2设计基本原则1、尽量利用现有设备、设施。2、设计要充分考虑贫富资源综合利用，做出合理方案，产品满足金川公司的需要。3、工艺先进，自控水平高。4、充分利用地理、气候特点，确定建筑结构型式。5、生活设施在809基地，本次设计只预留改造费用。1.3建设规模、企业组成及产品方案1.3.1 生产规模生产规模2000t/d，660

7、Kt/a。1.3.2 企业组织陕西煎茶岭镍业有限公司为新建的矿山企业，由陕西有色集团公司、金川集团有限公司、西部矿业公司、711地质队、煎茶岭镍业有限公司共同参股的镍业公司，下设矿山和选矿厂。1.3.3 产品方案镍精矿品位不小于4.5%。1.4设计方案主要内容1.4.1 采矿主要设计方案1.4.1.1 开采范围开采范围为32勘探线至48勘探线、标高为530m890m水平之间的富矿及上下盘贫矿。1.4.1.2 采矿方法根据矿体赋存条件及地表条件限制，陕西煎茶岭镍矿采用下向分层胶结充填法进行回采。矿区矿量主要分布在34线至44线之间。矿体呈平行条状布置，分枝复合多。矿体厚度变化较大，最厚达60多米

8、，厚度小的仅为1m2m。矿体分布西部相对比较集中，平均厚度在30m40m之间，可以形成较连续的回采空间，适合于采用铲运机出矿，因此，该区段矿体采用机械化下向分层胶结充填法回采；东部矿体比较分散，厚度一般都在10m以下，采用电耙出矿比较合适，因此该区段矿体采用普通下向分层倾斜进路胶结充填法回采。（1）采准布置及采场构成要素 机械化下向分层胶结充填法采用脉内外联合采准系统，斜坡道布置在矿体上盘围岩中，呈折返式布置。中段高度60m，分段高度20m，每分段分5个分层，分层高度4m。采场沿矿体走向布置，长100m，宽度为矿体的水平厚度。采场内以进路方式间隔回采，进路长50m，进路断面为4.0m4.0m（

9、宽高）。 普通下向分层倾斜进路胶结充填法采场沿矿体走向布置，长70m80m，宽度为矿体的水平厚度。中段高度60m。垂直矿体走向布置分层道。在分层道的上盘布置溜矿井，溜矿井随着采场的转层，上部预留行人进风井，兼作材料及设备井。（2）回采工艺 机械化下向分层胶结充填法采场采用Rocket Boomer 282凿岩台车凿岩；按照光面爆破要求布置炮孔，非电导爆管起爆；采用贯穿式通风方式通风；2m3柴油铲运机出矿；充填采用地表制备高浓度料浆，管道自流输送充填。 普通下向分层倾斜进路胶结充填法采场采用YT-28气腿式凿岩机凿岩；按照光面爆破要求布置炮孔，非电导爆管起爆；采用贯穿式通风方式通风；电耙出矿；充

10、填采用地表制备高浓度料浆，管道自流输送充填。（3）采矿设备采场配备Rocket Boomer 282凿岩台车3台、YT-28气腿式凿岩机32台、YSP-45向上式凿岩机6台、2DPJ-30电动耙矿绞车30台、FZC3.5/1.4-7.5振动放矿机16台、JCCY-2燃油铲运机8台等设备供多个盘区共用。（4）盘区生产能力采场按照每天3班，每班8小时。平均每班纯作业时间7小时，考虑矿体分支复合多，矿体不连续，采场矿体较薄，充填准备、转层的时间较长，按照占总工作时间的25%考虑，平均每班的采矿时间为5.25小时。经计算普采采场的生产能力为178.09t/d，机采采场的生产能力为359.46t/d。（

11、5）采矿技术经济指标采矿贫化率10；采矿损失率10；全员劳动生产率3t/人?d；井下工人劳动生产率3.17t/人?d。1.4.1.3 开拓运输系统煎茶岭镍矿采用平硐、盲主副井、辅助斜坡道联合开拓。（1）平硐平峒口设计在原煎茶岭金矿的主斜坡道旁边。平峒长1338m，铺设600mm轨距双轨道，平峒净规格：4.92m3.64m（宽高）。主要担负矿石、材料的运输，兼作进风巷道。（2）盲箕斗井提升盲主井担负950m中段至530m中段矿石的提升任务。井筒内配置有效容积5m3的单箕斗及平衡锤，选用落地式多绳摩擦提升机，提升机设在950m中段。井筒净直径4m，长度585m，采用C20喷射砼100厚支护。粉矿回

12、收道设在 410 m水平，粉矿利用盲罐笼井回收。（3）盲罐笼井提升副井担负950m中段至530m中段人员、材料、设备、废石等提升及下放任务。井筒内配置3#双层加长单罐笼及平衡锤，选用落地式多绳摩擦提升机，提升机硐室设在950m中段。井筒内设有梯间及管缆间。井筒净直径4.5m，长度582.4m，采用C20喷射120mm厚支护。罐笼井兼作进风井。（4）回风井矿井通风采用统一通风系统，对角抽出式通风方式，盲罐笼井、辅助斜坡道进风，28线回风井回风。回风井设计在28线矿体侧翼，井口标高：1110m，井深：280m，井筒净直径3.8m。（5）辅助斜坡道辅助斜坡道利用原煎茶岭金矿斜坡道947m-910m标

13、高段，从该斜坡道910m标高处穿矿体到达矿体上盘，沿矿体上盘折返延伸，先至880m水平。随着矿山的开采，斜坡道继续折返开拓延伸至530m中段。斜坡道新掘段净断面为5m3.947m（宽高）的直墙半圆拱，坡度为10%以下。（6）中段运输中段矿石运输采用10t电机车牵引2m3侧卸式矿车。950m主平硐2列车同时作业。废石运输采用3t电机车牵引0.7m3翻转式矿车。（7）坑内充填设施充填料浆来自地表充填搅拌站，坑内充填设施包括地表到890m水平的2条充填钻孔，以及890m水平的钻孔硐室和联络道。（8）坑内供风、供水系统坑内供风、供水采用管道输送。供风、供水管道自平硐引进至盲罐笼井，在盲罐笼井内安装主供

14、风、供水管至530m水平； 890m水平安装风水管到890m830m水平管缆井，由管缆井供给各分段采场；830m水平自盲罐笼井供至各用风用水地点。（9）坑内排水排泥系统水泵房设在650m水平，坑内污水由泄水钻孔经中转水仓排至650m水平水泵房；由水泵房排到地表。1.4.1.4 井巷基建工程量本工程建设井巷工程量为23658.37m、315892m3。完成上述基建工程量需4年时间。基建结束三级矿量的保有年限见表11。表11 三级矿量的保有年限序号名称保有年限（a）1开拓矿量4.662采准矿量1.483备采矿量0.61.4.2 选矿主要设计方案对现有煎茶岭金矿选矿厂进行改造后用于处理煎茶岭镍矿矿石

15、。破碎筛分采用二段一闭路流程，磨矿浮选采用两次阶段磨选原则流程。破碎筛分：保留原有的二段一闭路流程配置,更换皮带机或将现有皮带运输机提速，把现有PYD-1200圆锥破碎机更换为H4800细粗腔型圆锥破碎机，与原有的H4000破碎机共同作为细碎设备。磨矿浮选：采用两次阶段磨选原则流程。一段磨矿设备采用原有的3.66m5.6m溢流型球磨机，二段磨矿设备选用3.2m4.5m溢流型球磨机，浮选选用KYF-16(m3)浮选机21槽、KYF-4(m3)浮选机14槽，同时为了减少中矿和精矿泡沫循环泵，在各作业前加1台与该作业同规格的XCF型自吸式浮选机，即增加XCF-16(m3)浮选机5槽、XCF-4(m3

16、)浮选机3槽。年产精矿量75570t，金属量3400t。精矿及尾矿处理：浮选得到的镍精矿分别进行浓缩过滤两段脱水作业后，滤饼精矿水分约12%；不设精矿仓，精矿过滤后直接装袋。1.4.4尾矿工程尾矿经水力旋流器分级，底流粗粒级尾矿通过矿浆泵加压扬送至充填站尾砂仓；溢流进入尾矿浓缩机，经高效浓缩机浓缩脱水后的浓缩尾矿浆通过尾矿泵加压扬送至磨沟尾矿库；溢流返回选厂循环使用。选厂生产规模为日处理矿石2000t，年生产规模66万t，尾矿产率按88.55，年充填尾矿9万吨，年入库尾矿量为494430吨，尾矿堆积干容重为1.4t/m3，该尾矿库设计服务年限为4.86年。设计采用-250水力旋流器6台（5用1

17、备），对原尾矿进行分级，底流粗粒级尾矿通过矿浆泵加压扬送至充填站尾砂仓；溢流进入尾矿浓缩机。尾矿库采用上游法筑坝堆存尾矿。初期坝采用堆石坝型；后期坝利用固结尾砂修筑坝，尾矿浆冲填筑坝；排洪系统采用斜槽进水、涵管泄流的方式；尾矿输送方式为尾矿浆体管道压力输送；尾矿水经自净澄清后返回选厂循环使用。1.4.5给排水采矿生产总用水量1149m3/d, 选矿厂生产生活用水量9222.50m3/d。在主平峒口以北标高约932m处建一座采、选供水泵站, 平峒口排水自流至给水处理站,经沉淀-过滤-澄清后进入供水泵站,再经水泵加压扬送至选厂高位水池(V=1000m3池底标高960m), 在高位水池旁边标高963

18、m处设置一座加压泵房，将高位水池一部分出水再一次加压扬送至充填站高位水池（V=600m3池底标高约1950m）井下正常涌水量3500m3/d，最大涌水量5300m3/d，另加采矿作业和充填排水约300m3/d。主排水泵房设在650m中段罐笼井附近，排水系统采用一段式排水，将坑内涌水从650m直接排到950m，然后通过平硐内的水沟排出地表。1.4.6供电1.4.6.1用电负荷及年耗电量安装负荷：9047kVA；计算负荷：7828kVA；年耗电量：4.286107kWh。1.4.6.2供电电源煎茶岭镍矿现有35kV总降压变电所一座，35kV电源引自夏口峪110kV区域变电站，一回电源，一台主变压器

19、容量为6300kVA。本工程扩建后，该总降压变电所经改造后继续使用，只需将主变容量改为10000kVA1.4.7总图运输1.4.7.1 总平面布置图总平面布置充分利用了原实达公司、华澳公司的已有设施以及煎茶岭镍业公司的809基地，使新增加的设施与原有设施组成为矿山生产服务的完整系统，便于生产和管理，并创造良好的生产和生活环境。本次设计新建28行线回风井、42行线地表搅拌站。1.4.7.2 内外部运输煎茶岭镍矿工程建成后，矿山的生产规模为2000t/d，矿山工程的运输量为公司内部运输，各种材料运入矿山，矿石经平硐运往选厂。少量为外部运输，如水泥、煤、爆破器材等。设计的内外部运输系统完全有能力承担

20、矿山的运输量。年内部运输量为82万t/a；年外部运输量为43.4万t/a，其中运入量35.855 万t/a，运出量7.567万t/a。1.4.8 土建选矿部分的厂房利用原有厂房不再新建，只根据工艺要求增添部分设备基础及操作平台，设备基础采用钢筋砼结构，操作平台采用钢平台。工业厂房：结构采用钢筋砼结构，基础采用钢筋砼独立基础，屋面采用轻钢屋架，C型钢檩条，彩钢压型板。其它建筑物采用砖混结构，基础采用毛石砼基础，屋面采用钢筋砼梁、板。水池及料仓等构筑物采用钢筋砼结构。1.5 节能与环保1.5.1 节能节约能源、合理利用能源是本设计各专业在确定工艺流程，进行设备选型时的重要原则之一。1.5.1.1

21、主要节能措施（1）选择节能工艺煎茶岭镍矿工程的矿石提升进行了多个方案的比较，选择的54行线盲箕斗井提升方式，除了工程地质因素外，矿石提升能耗低也是其中的主要原因。（2）设备选型及节能措施采矿坑内矿石、废石溜井均采用能耗低的振动放矿机放矿；2m3侧卸矿车采用无动力曲轨卸矿；坑内照明采用节能灯具；选择节能风机、采用变频调速技术；多极变电所、变压器均采用节能型；采用大功率集中补偿装置，使6kv功率因数不小于0.92；主、副提升机采用计算机控制，实现自动化运行；1.5.1.2 镍矿能耗指标煎茶岭镍矿的2000 t/d产量能耗4.286107kwh/a，单位耗电为64.9 kwh/t。1.5.2 环保本

22、工程开采的矿体距地表240420m以下，地表植被好。为有效保护本地区的环境，我们采用充填法开采。本次设计对主要污染物采取了有效的治理措施，污染物均达标排放，保持原有环境质量水平。1.5.2.1 矿区主要污染物及治理措施（1）粉尘治理与排放采场进路回采和巷道掘进采用湿式凿岩；对爆堆及其它产生粉尘的作业点采取洒水降尘措施；坑内通风大量的新鲜空气的稀释作用，使坑内空气含尘浓度降至2mg/m3以下，由28线回风井排出。（2）污水治理与排放井下设有水仓，汇集坑内涌水和采矿充填溢流水，用水泵送到地表，地表有拦泥坝，进行沉淀，处理达标后排放。地表一般性生产排水基本不含有害物质，可直接排入矿山排水系统。生活粪

23、便污水经化粪池处理后，排至附近山沟，用作绿化肥料。（3）固体废物采矿废石堆放在废石场内，在矿山闭坑时严格按照环保要求进行复垦。锅炉灰渣为无害渣。（4）噪音地表噪音源主要为空压机、通风机和选矿设施等。这些设备都设置了消音器或减震装置，并利用建筑物隔音，使厂界噪音能够满足工业企业厂界噪音标准中的类标准的要求。1.5.2.2 对周围地区环境的影响本工程生产过程中，产生的粉尘、废水、固体废料及噪音等，均采取了有效的治理措施，排放的污染物均达到了相应的排放标准。因此，煎茶岭镍矿工程投产后不会对周围地区环境产生影响。1.6 基建工程量及基建进度1.6.1 主要基建工程量井巷基建工程量 315892 m3总

24、建筑面积 3212 m2厂区公路 0.33km工业场地土石方量 挖方 0.85万m3 填方 0.21万m3 1.6.2 基建进度从上述基建工程量中可以看出，井巷工程建设速度是制约本次工程建设进度的主要因素。主平硐、罐笼井以及斜坡道是本次基建废石的重要出口，它们的建成时间是影响镍矿工程建设速度的重要因素。镍矿工程需4年建成。建设施工图表。1.7企业建设综合经济效益1.7.1建设项目的总投资、资金来源、企业的经济效益煎茶岭镍矿工程总投资49998.9万元。其中建设投资48018.4万元，建设期利息1980.5万元。资金来源：建设投资的60%企业自有资金，建设投资的40%为银行贷款；流动资金来源30

25、%企业自有资金。70%为银行贷款；贷款年利率按6.12%计。按估算的项目达产年平均生产成本及费用为19205.7万元，销售收入37400万元，利润总额12789.4万元，税后利润8568.9万元，投资内部收益率16.35%，全投资净现值10131万元，借款偿还年限5年。投资回收期8.63年。1.7.2项目综合评价（1）煎茶岭镍矿是一个大型的镍矿床，它的开发利用将对扩大陕西省有色金属总量以及带动地方经济的发展具有深远意义。（2）矿山开拓不仅考虑了830m中段的矿石提升运输，同时兼顾了770m、710m、650m、590m、530m这五个中段的基建及矿石提升，为矿山深部开拓顺利衔接创造了良好条件。

26、（3）项目的内部收益率、净现值、贷款偿还年限的效益指标良好，投资风险小，是个好项目。1.8问题与建议（1）煎茶岭镍矿工程中的平硐及斜坡道是项目基建时期废石的重要出口，加快它们的建设，对按期完成镍矿工程的基建具有十分重要的意义。 （2）煎茶岭镍矿的工程及水文地质条件都比较复杂，在基建前，要优先考虑从地表施工箕斗井、罐笼井、回风井的工程地质钻，查清竖井施工期间的工程地质、水文地质情况。并为设计最终确定井筒位置及支护形式提供依据。（3）考虑到矿区周围河砂砂源比较少，无法满足矿山充填用粗骨料的需求，经过现场踏勘，附近有一些其它砂源，因此应尽快安排试验，以满足设计需要。第二章 选矿工艺2.1设计依据1)

27、鞍钢集团A研究所编制的铁矿贫赤铁矿石选矿试验研究报告；2)鞍钢集团A生产部、技术部等部门编制的矿石工业试验总结；3)选矿安全规程。2.2矿石性质铁矿石的自然类型分为假象赤铁石英岩、赤铁石英岩、磁铁石英岩、透闪-阳起或绿泥磁铁石英岩、磁铁假象赤铁石英岩以及透闪-阳起或绿泥磁铁假象赤铁石英岩、磁铁富矿、假象赤铁富矿、磁铁假象赤铁富矿等。假象赤铁矿和赤铁矿石分布在地表和近地表附近，矿体深部逐渐过渡为磁铁矿，矿石中有用矿物为铁矿物，主要有磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿，另有少量的穆磁铁矿、褐铁矿、针铁矿、镜铁矿，脉石矿物主要有石英，其次有阳起石、透闪石、绿泥石等矿物，偶见极少量的黄铁矿、黄铜矿、方解石、绿

28、帘石和磷灰石等矿物。矿石为黑白条带相间的细条带状构造和中粗条带状构造。白色条带主要由石英组成，并含少量铁矿物，其条带宽度一般小于2mm，黑灰色条带主要由铁矿物组成，并含少量石英，其条带宽度多数小于1mm。2.3矿山供矿条件铁矿石采用露天开采的方式，采场分为一期、二期两个采场。从采场采出的矿石由汽车运至位于采场的破碎站进行粗破碎，粗破碎后的矿石分别通过胶带输送机输送至选矿分厂的两个24m圆筒矿仓内。原矿品位：28.4%粗破碎后矿石粒度：300-0mm矿石密度：3.3t/m3矿石硬度：f=12-18松散系数：1.5矿石松散密度：2.2 t/m32.4选矿试验研究A研究所于2003年10月至2004

29、年1月对铁矿进行了选矿试验研究工作，试验结果如下所述。2.4.1矿石的化学多元素及物相分析矿石的化学多元素及物相分析见表2-1及表2-2。表2-1 混合矿多元素分析元 素FeFeOSiO2CaOMgOAl2O3MnOIgSP含量（%）30.076.4556.100.0280.320.430.0120.590.0280.037表2-2 混合矿物相分析物 相FeFe3O4FeCO3FeSiO3假、半赤、褐含 量30.0711.310.450.803.5014.01分布率100.0037.611.502.6611.6446.59由多元素分析及物相分析结果可知：矿石中FeCO3、FeSiO3含量较低，

30、对选别指标影响甚微；矿石化学成份与齐选厂矿石化学成份相似。2.4.2矿石嵌布粒度特征及单体解离度测定铁矿石类型主要有氧化矿、半氧化矿、磁铁矿、透闪矿，矿石中铁矿物及脉石矿物的嵌布粒度特征见表2-3。表2-3 矿物的嵌布粒度特征矿石类型铁矿物粒度脉石粒度（m）平均(m)74m(%)95%-200目弱 磁400300鼓型湿式磁选机1200Oe强 磁750SLon立环强磁机8000Oe中 磁750SLon立环中磁机4000Oe重 选400、 300螺旋溜槽二段磨矿450600球磨机磨矿粒度75-80%-200目 矿石连选试验指标见表2-6，表中同时列出了齐选厂总体改造半厂试验指标、调选厂反浮选流程试

31、验指标。表2-6 试验指标对比表项目名称矿石连选试验指标齐选厂总体改造半厂试验指标调选厂反浮选流程试验指标原矿品位（）28.3428.5830.33精矿品位（）66.2465.1065.26尾矿品位（）12.0012.359.63回收率（）70.4270.0080.06连选试验结果表明：采用“阶段磨矿、粗细分选、重选-强磁-阴离反浮选工艺流程”选别铁矿石，当原矿品位为28.34%时，可以获得精矿品位66.24%、尾矿品位12.00%、金属回收率70.42的较好指标，并且各项指标均好于齐选厂总体改造半厂试验指标。矿研所试验推荐的铁矿工艺数质量矿浆流程图见图2-1。242.4.5工业试验为进一步验

32、证铁矿石的可选性，2004年5月20日至22日A在齐选厂进行了铁矿石工业试验，本次试验在齐选厂一选车间、二选车间同时进行。两选工艺流程均为“阶段磨矿、粗细分选、重选-磁选-阴离反浮选”流程，所用设备为齐选厂生产用设备。试验期间，一选车间2#、#球磨机停机改造，一次磨矿与二次磨矿容积比为10:3，两选其它设备正常运转。试验综合指标见表2-7。表2-7 两选工业试验综合指标项目一 选二 选两选平均5月20日夜班5月21日白班5月21日夜班平均5月20日夜班5月21日白班5月21日夜班平均原矿品位%24.1424.6023.7424.1625.6125.2224.3325.0524.65亚铁%3.9

33、54.133.673.923.753.713.353.603.74精矿品位%67.9466.3367.6667.3167.8367.6167.9767.8067.59尾矿品位%10.6910.4710.4710.6310.399.519.329.7410.23理论选矿比4.2573.9534.3784.1893.7743.6983.9073.7923.978理论回收率%66.1268.2165.0966.5670.1872.4971.5071.3768.93台时t/h38.8137.6837.5438.0183.881.181.882.23-作业率%10097.3398.3498.561008

34、4.5890.4891.69-原矿量t543436685168-704041176220-试验期间，除一选5月21日白班精矿品位稍低外，两选总体精矿品位、尾矿品位、台时等指标比较稳定，与2004年1至4月齐选厂生产指标相比，精矿品位持平，尾矿品位降低1.5%，但由于原矿品位比生产指标低5个百分点，理论选矿比和理论回收率分别提高0.85倍和降低4.2个百分点。工业试验平均结果：铁矿石原矿品位为24.65%时，精矿品位67.59%，尾矿品位10.23%，理论选矿比3.978，理论回收率68.93%。工业试验证明：铁矿石适用于“阶段磨矿、粗细分选、重选强磁阴离反浮选”工艺流程。2.5设计流程的确定2

35、.5.1选矿工艺流程的比较目前A处理齐大山铁矿石有两种生产工艺流程，即“连续磨矿、弱磁强磁阴离反浮选”工艺流程（以下简称“连续磨矿流程”）、“阶段磨矿、粗细分选、重选强磁阴离反浮选”工艺流程（以下简称“阶段磨矿流程”）。由于铁矿石性质和齐大山铁矿石性质相似，所以上述两种选矿工艺流程可供选矿分厂进行选择比较。“连续磨矿流程”为调军台选矿厂目前生产流程，该流程结构简单，没有重选作业，精矿和尾矿出口少，便于一、二次磨矿负荷调整，对矿石性质变化适应性较强，操作简易且稳定。其缺点是电耗、钢耗高，导致生产成本高。“阶段磨矿流程”为齐大山选矿厂目前生产流程，该流程增加了重选作业。一段磨矿经粗细分级后，粗粒级

36、进入重选作业，即可得精抛尾，减少二次磨机负荷，降低磨矿成本；进入浮选作业的流程量减少，浮选作业成本降低；采用阶段磨矿可减少过磨造成的金属流失，有利于提高铁回收率；电耗、钢耗低，生产成本低。其缺点是一、二次磨矿负荷不易调整，精矿和尾矿产品出口多，流程结构复杂。两种生产工艺流程技术经济比较见表2-8。 两种生产工艺流程技术经济比较 表2-8项 目阶段磨矿流程指标连续磨矿流程指标原矿品位（%）29.6029.86精矿品位（%）67.5967.54尾矿品位（%）10.5611.77回收率（%）76.2373.37选比3.03.08电耗（度/吨原矿）37.7048.00球耗（kg/吨原矿）1.602.0

37、4加工成本（元/吨精矿）135.00183.00由上表可以看出：第一、“阶段磨矿流程”和“连续磨矿流程”在精矿品位相近时，尾矿品位前者明显低于后者，铁回收率前者明显高于后者，“阶段磨矿流程”技术指标优于“连续磨矿流程”。第二、“阶段磨矿流程”的电耗和球耗较低，加工成本占明显优势。通过两种生产工艺流程技术经济指标比较，并根据矿研所选矿试验研究结果及推荐的工艺流程，本设计确定采用“阶段磨矿流程”，即“阶段磨矿、粗细分选、重选强磁阴离反浮选”工艺流程。2.5.2设计流程本设计的破碎筛分流程为三段一闭路流程，见图2-2。选矿工艺数质量矿浆流程图见图2-3。本设计确定的选矿工艺数质量矿浆流程的技术指标高

38、于矿研所通过试验室试验所推荐流程的技术指标，原因有三：第一，铁矿石工业试验选别指标好于试验室选别指标。工业试验的精矿品位达到67.59%，比试验室指标提高1.31个百分点，工业试验的尾矿品位为10.23%，比试验室指标降低1.77个百分点。第二，试验室试验和工业试验结果均表明：铁矿石和齐大山铁矿石可选性基本相同，因此，两选矿厂的选别指标除原矿品位前者稍低于后者外，其余指标在实际生产中应基本相同，而目前齐大山选矿厂生产指标已达到精矿品位67.5%，尾矿品位10.5%。第三，设计选用的生产设备与试验室设备相比，从规格、性能、设备配套条件等方面来看，都具有很大的优势，这对于改善选矿工艺技术指标将起到

39、显著作用。本设计的选矿工艺流程除技术指标高于矿研所推荐的工艺流程技术指标外，还增设了一段扫弱磁作业。矿研所推荐的“阶段磨矿流程” 的扫中磁作业前没有设扫弱磁作业，本设计参照齐选厂目前生产流程，在扫中磁作业前增加扫弱磁作业，重选作业的粗颗粒强磁性矿物先经弱磁机选别，弱磁精矿进入二次分级、二次磨矿，弱磁尾矿进入扫中磁作业，以防止扫中磁设备磁性堵塞，提高设备作业率。2.5.3主要工艺技术指标原矿处理量： 800万吨年年产精矿量：250万吨原矿品位： 28.40精矿品位： 67.50%尾矿品位： 10.60%金属回收率：74.35%选矿比： 3.2精矿水份：10%SiO2含量：4%2.6工作制度与各作

40、业生产能力工作制度：连续工作制度。破碎、筛分设备作业率：67.8% 设备运转相当于330天年，3班天，6小时班。磨选、过滤设备作业率：90.4% 设备运转相当于330天年，3班天，8小时班。各作业生产能力：破碎筛分作业：1346.80t/h磨矿作业：1010.10t/h重选作业：1274.34t/h磁选作业：557.58t/h浮选作业：374.74t/h过滤作业：315.96t/h2.7主要设备选择与计算选矿工艺设备的选型遵循“大型、高效、先进、低耗、耐用”的原则，立足于国内制造，装备水平达到国内先进。2.7.1破碎筛分设备的选型粗破碎设在采场。选矿分厂的破碎筛分系统包括中破碎、细破碎、预先检

41、查筛分、皮带机输送等作业。破碎、筛分设备选择计算见表2-9 。 破碎、筛分设备选择计算 表2-9作业名称设备名称及规格排矿口mm设备处理量 t/h.台流程给矿量 t/h计算台数中碎作业H8800中破碎机35-4214001616.162细碎作业H8800细破碎机13-208302505.053筛分作业2YA2460振动筛上筛孔3030下筛孔12454604121.21129工3备2.7.2磨矿分级设备选择计算齐选厂二选的一次球磨机采用3.64.0m格型球磨机，有效容积36m3，处理能力90t/h.台，利用系数2.5t/m3.h。选矿分厂一次球磨机拟选用5.036.4m溢流型球磨机，有效容积12

42、1m3，根据齐选厂3.64.0m球磨机利用系数，并考虑磨机直径校正系数、磨机型式校正系数，经计算5.036.4m溢流型球磨机处理能力为260t/h，一次球磨机作业的流程量为1010.1t/h，设计选用4台5.036.4m溢流型球磨机。根据齐选厂多年生产经验，一、二次球磨机的容积比可为2：1，由于铁矿石比齐大山铁矿石好磨，因此，一、二次球磨机的容积比确定为2：1，二次球磨机选用台5.036.4m溢流型球磨机。一、二次及粗细分级设备均选用水力旋流器，水力旋流器具有设备重量轻、构造简单、占地面积少、分级效率高等优点。旋流器设备选择计算结果见表2-10。 旋流器设备选择计算结果 表2-10单 位一次分

43、级二次分级粗细分级设备名称规格6605旋流器6605旋流器6605旋流器流程给矿量t/h48509802200给矿浓度 %60.0036.0032矿石密度 tm33.233.273.25流程矿浆量(波动系数1.2) m3/h490020505350溢流浓度%40.0019.0015.00沉砂浓度%70.0060.0070.00设备处理能力m3/h.台360360360计算台数台145.714.9选取台数台201020备 注台/组5552.7.3重选设备选择计算1200四头螺旋溜槽在齐选厂和东烧厂重选作业中得到了广泛的应用，效果良好。A于2004年3月至6月在齐选厂一选和二选进行了1500四头螺

44、旋溜槽工业试验，试验结果表明：1500四头螺旋溜槽与1200四头螺旋溜槽相比，技术指标相当，处理量提高1倍以上。据此，本设计重选设备选用1500四头螺旋溜槽。重选设备选择计算结果见表2-11 。 重选设备选择计算结果 表2-11单位粗选作业精选作业名称及规格1500四头螺旋溜槽 1500四头螺旋溜槽流程给矿量(波动系数1.15)t/h1460744矿浆浓度 %4550单机设备能力t/h1717计算台数台8644选取台数台9648备注备用10台备用4台2.7.4磁选设备选择计算近几年鞍矿公司对齐选厂、东烧厂进行了技术改造，强磁作业、扫中磁作业成功的应用了SLon-1750立环脉动高梯度强磁机和S

45、Lon-1500立环脉动高梯度中磁机，这两种设备与调军台选矿厂原设计选用的仿琼斯强磁机相比体积小、重量轻、处理能力大、运行可靠、操作维护方便。由于设备磁系结构合理，棒介质表面形成高梯度磁场，且配有脉动机构，所以分选效果好，对矿石性质变化适应性强，不仅可提高作业精矿品位，同时降低作业尾矿品位。2004年1月至2004年3月，矿研所在东烧厂一选进行了扩大强磁机处理能力的试验研究，将两台SLon-1750立环脉动高梯度强磁机更换为两台SLon-2000立环脉动高梯度强磁机，几个月的工业试验结果表明：更换后的强磁机和更换前的强磁机相比，在处理量相同时，精矿品位基本相同，尾矿品位降低1.85%，在精矿品

46、位、尾矿品位保持原生产指标不变的条件下，更换后的强磁机比更换前的强磁机处理量提高了60%。基于齐选厂、东烧厂生产实践，强磁作业、扫中磁作业选用SLon-2000立环脉动高梯度强磁机、SLon-2000立环脉动高梯度中磁机。强磁作业前设置台SL-14201500圆筒筛除渣，扫中磁作业前设置8台1230永磁筒式磁选机除去强磁性矿物，并在中磁机二管分矿箱内设置篦除渣。磁选设备选择计算结果见表2-12。 磁选设备选择计算结果 表2-12单 位强磁作业弱磁作业扫弱磁作业扫中磁作业设备名称及规格Slon-2000立环脉动高梯度强磁机1230永磁筒式磁选机1230永磁筒式磁选机Slon-2000立环脉动高梯

47、度中磁机流程给矿量t/h517662矿浆浓度%35.001537.7525矿石密度tm33.093.143.073.0流程矿浆量(波动系数1.2)m3/h42301960磁场强度T1.00.240.180.4单机设备能力t/h70250m3/h250m3/h85计算台数台7.417.67.87.8选取台数台824882.7.5浮选设备选择计算目前鞍山地区用于铁矿物选别的浮选机有两种配置形式，一种形式是全部使用BF型浮选机；另一种形式是使用BF型、JJF型浮选机联合机组。BF型和JJF型联合机组的优点是BF型浮选机做为吸浆槽，具有吸浆能力，又有选别能力，但叶轮转速大，磨损快，矿浆面不稳定。而JJ

48、F型浮选机作为选别槽具有矿浆液面平稳，矿浆不沉槽，分离区相对稳定，选别效率及指标高的优点，将BF型和JJF型浮选机组成联合机组可使浮选作业自吸矿浆、自吸空气，即可使浮选机成水平配置，又不用增加浮选作业返回泡沫泵及风源，并能达到较好的选别指标。BF型、JJF型浮选机联合机组几年前即在齐选厂得到了应用，取得了良好的选别效果。由于铁矿石与齐选厂铁矿石性质相似，因此，本设计选用BF型和JJF型联合机组浮选机。为使选别设备大型化，以节省厂房面积，降低能耗，并使设备配置合理，设计采用20 m3浮选机，分四个系列配置。浮选作业共使用4种药剂，需要按不同的顺序、分三次添加到搅拌槽并与矿浆充分搅拌，每次添加的药

49、剂与矿浆搅拌的时间设计为5分钟，浮选及搅拌设备选择计算见表2-13。 浮选设备、浮选搅拌设备选择计算结果 表2-13单位搅 拌粗 选精 选一扫选二扫选三扫选设备名称及规格4.04.0m高效搅拌槽203m浮选机203m浮选机203m浮选机203m浮选机203m浮选机流程矿量t/h440500220380320240矿石密度t/m33.783.784.593.353.062.93矿浆浓度%45443837.3335.0035.00流程矿浆量(波动系数1.2)m3/h560890410730720520浮选（搅拌）时间min525.218.619.21819有效容积系数0.700.700.700.7

50、00.70浮选机（搅拌槽）有效容积m3272020202020计算台数系列36.72.34.23.82.9设计台数系列3735432.7.6浓缩设备选择计算由于矿研所提供的铁矿贫赤铁矿石选矿试验研究报告未能提供给入浓缩机的固体沉降速度，因此浓缩机的选择计算按单位面积处理量计算。（1）强磁前浓缩机计算：A=Gd/q=12444/2.9=4290m2 D=52.3m 选2台53m浓缩机（2）浮选前浓缩机计算:A=Gd/q=7230/1.8=4020m2 D=50.6m选2台53m浓缩机（3）精矿浓缩机计算:A=Gd/q=8400/2.9=2900m2 D=43m选2台45m浓缩机式中符号：A-需要

51、的浓缩机面积，m2;Gd-给入浓缩机的固体量，t/d;D-浓缩机直径，m;q-单位面积处理量，t/m2.d ，齐选厂实际生产指标。2.7.7精矿过滤设备选择计算目前，国内生产的精矿过滤机有筒式内滤机、筒式外滤机、折带过滤机、陶瓷过滤机及盘式过滤机。齐选厂总体改造成功的应用了ZPG-72/6型盘式真空过滤机，该过滤机和其它型式过滤机相比具有滤饼水份低、过滤机利用系数高的特点，且操作维护简单方便。齐选厂原生产使用筒式内滤机，精矿水份高达13%，利用系数只在0.3t/ m2.h左右，而ZPG-72/6型盘式真空过滤机处理同样的精矿，其精矿水份小于10%，过滤机利用系数高达0.85-1.0t/ m2.

52、h，因此，本设计选用ZPG-72/6型盘式真空过滤机，精矿过滤设备选择计算见表2-14。表2-14 过滤机设备选择计算结果名称及规格给矿量(波动系数1.2)t/h过滤面积m2利用系数t/m2.h计算台数选取台数备注ZPG-72/6型盘式真空过滤机380720.95.98备用2台2.8药剂制备2.8.1浮选药剂种类浮选作业共使用4种药剂，即：玉米淀粉 、NaOH、RA-515、Ca0,其中NaOH调整矿浆PH值及苛化玉米淀粉、皂化RA-515；玉米淀粉抑制铁矿物；CaO活化脉石(石英)；RA-515捕收脉石矿物。过滤作业使用硫酸，硫酸与精矿矿浆经精矿浓缩机充分搅拌后再进入过滤作业，可消除浮选药剂

53、对过滤的不利影响，提高过滤效果。2.8.2浮选药剂装运方法、贮存及配制玉米淀粉和CaO为袋装产品，用汽车运输，贮存在药剂搅拌槽旁边的堆放点，贮存时间7天以上。NaOH和RA-515为液体，用罐装汽车运输，通过卸药泵将药剂输送到一次贮罐贮存，贮存时间14天以上。玉米淀粉经过一次搅拌槽配制成20%浓度，再经二次搅拌槽配制成3%浓度药剂。CaO经过一次搅拌槽配制成2.5%浓度药剂。一次贮罐中的NaOH经化工泵输送到二次搅拌槽，配制成20%浓度药剂。一次贮罐中RA-515经化工泵输送到二次搅拌槽，配制成%浓度药剂。玉米淀粉、NaOH 、RA-515药剂配制完成后，用化工泵输送到浮选机操作平台上面的药剂

54、箱中，CaO输送到二次搅拌槽中，4种药剂通过管路自流添加到浮选作业。过滤作业使用的硫酸浓度为92%，用罐装汽车运输，通过汽车自带的卸药泵将其输送到精矿浓缩机旁边的硫酸贮罐中贮存，贮存时间4.5天。2.8.3浮选药剂加药点NaOH添加在矿浆分配器出口处，玉米淀粉添加在1#搅拌槽之前，CaO添加在2#搅拌槽之前，粗选RA-515添加在3#搅拌槽之前，精选RA-515添加在精选浮选机处。硫酸贮罐中的硫酸通过管线自流到精矿溜槽，和精矿矿浆一并进入精矿浓缩机。2.8.4浮选药剂用量根据矿研所试验报告提供的浮选药剂用量计算见表2-15、2-16。 药剂用量表 表2-15药剂种类药 剂 用 量单耗g/t原矿小时用量，t日用量，t年用量，tNaOH4160.4210.083326.4玉米淀粉3900.399.363088.8RA-5152680.276.482138.4CaO148