畢業(yè)設計（論文）-年處理60萬噸原礦某錳礦選礦廠設計.doc

核資源工程學院礦加091班畢業(yè)設計年處理60萬噸原礦某錳礦選礦廠設計摘要：按照畢業(yè)設計任務書的要求，進行了年處理60萬噸原礦某錳礦選礦廠設計，產品為錳精礦，要求錳的回收率都大于76.6%，精礦含水量小于3%的選礦廠設計。 全套圖紙加扣 3012250582 在收集湘潭某錳礦選礦廠相關設計資料的基礎上，確定了各車間的工作 制度，對設計工藝流程進行了選擇和論證，確定了設計的工藝流程，即：破碎采用三段一閉路流程，磨礦采用檢查分級的一段磨礦流程，浮選采用一段一循環(huán)浮選工藝(包括一次粗選，一次掃選，三次精選的流程作業(yè))。錳精礦采用先濃縮后過濾的兩段脫水工藝流程。對設計工藝流程進行了工藝指標計算，包括破碎、篩分、磨礦、浮選（包括礦漿 流程）。對破碎、篩分、磨礦、分級、浮選及脫水設備進行了選擇計算和方案比較，確定了工藝所需的工藝設備。進行了廠房總體布置，并進行了廠房內的設備配置。根據(jù)選廠的地形條件，沿山坡地布置，其中，粗碎、細碎、篩分廠房共廠房配置。磨礦浮選共廠房配置，其中磨礦采用縱向配置，浮選機采用橫向配置。濃縮機配置在露天，過濾機與精礦倉配置在廠房內。完成了選礦廠平面布置圖，選礦廠設備平面布置圖（示意圖），工藝流程圖，全廠設備形象系統(tǒng)圖和數(shù)質量、礦漿流程圖共5張。 關鍵詞：選礦廠設計 錳礦 浮選 600000 tons of ore dressing plant design, processing of manganese mine Abstract: According to the graduation design task book requirements, carried out 600000 tons of ore dressing plant design of manganese ore processing, products for the manganese concentrate, manganese recovery are required to reach 76.6%, concentrate moisture content less than 3% of the design of concentrator. Based on the collection of a manganese mine in XiangaTan concentrator design data, each workshop working system was determined, the selection and verification of the design process, process flow, determine the design is broken by three: a closed-circuit grinding process, using a check for grading of the grinding process, using a flotation a circular flotation process (including one roughing, one scavenging, three cleaning process operation). Manganese concentrate by two stages of dehydration process to concentrate filtering. The design process is a process of calculation, including crushing, screening, grinding, flotation (including the pulp flow). The crushing, screening, grinding, classification, flotation and dewatering equipment selection calculation and scheme comparison, process equipment required for the process to determine the. The overall layout of plant, and the plant equipment. According to the selected terrain conditions, which moves along the hillside layout, coarse crushing, crushing, sieving, plant a total of plant configuration. Grinding flotation is plant configuration, in which the vertical configuration of grinding, flotation machine adopts horizontal configuration. Thickener configuration in the open air, filter and concentrate bin configuration in the workshop.Completed the layout of concentrator ,concentrator equipment arrangement plan (map) ,process flow diagram ,factory equipment system graph and image quality with five each in pulp flow chart. Key word : Concentrator design manganese mine select flotation iii核資源工程學院礦加091班畢業(yè)設計目 錄引言11.1. 建廠地區(qū)概況21.1.1. 礦區(qū)地理位置、交通狀況21.1.2. 礦區(qū)氣候概況21.2. 選廠廠址基本特點21.2.1. 廠址選擇21.2.2. 供電和供水31.2.3. 尾礦輸送與處理31.2.4. 原礦和精礦產品運輸41.3. 選礦設計指標和產品42. 工程概況42.1. 礦石類型42.2. 礦石含量52.3. 原礦多元素分析52.4. 原礦基本物理性質53. 車間工作制度和生產能力63.1. 選礦廠工作制度和設備作業(yè)率63.2. 處理量的計算73.2.1.年處理量73.2.2.日處理量73.2.3.小時處理量84. 破碎流程的選擇和計算94.1.破碎作業(yè)（含篩分作業(yè)）的主要任務94.2.破碎流程類型94.3. 破碎流程的選擇104.3.1.破碎段數(shù)的確定104.3.2.預先篩分的必要性114.3.3檢查篩分的必要性114.4. 破碎流程的計算134.4.1.計算總破碎比134.4.2.計算各段破碎比134.4.3.計算各段破碎產物的最大粒度134.4.4.計算各段破碎機排口寬度144.4.5.選擇各段篩子篩孔尺寸和篩分效率144.4.6.計算各產物的產率和重量154.5 繪制破碎數(shù)質量流程圖175 磨礦流程的選擇和計算185.1 磨礦流程類型和常用磨礦流程185.2 磨礦流程的選擇195.2.1.磨礦段數(shù)的確定195.2.2.檢查分級的必要性195.3 磨礦流程的計算205.4繪制磨礦數(shù)量流程圖216 選別流程的選擇和計算226.1選別流程的選擇226.2選別流程的計算236.2.1原始指標的確定和選擇237 礦漿流程計算307.1 計算所需原始指標307.2 計算步驟317.2.1.磨礦流程317.2.2.選別流程327.3繪制選別數(shù)質量礦漿流程圖368選礦設備的選擇和計算368.1選礦設備的選擇和計算原則368.2 破碎設備的選擇和計算398.2.2破碎設備生產能力的計算408.3篩分設備的選擇和計算448.3.1篩分設備的選擇448.4.2磨礦設備生產能力的計算489主要輔助設備、礦倉的選擇和計算5710總體布置與設備配置6511 結論69參考文獻72謝 辭74 iii 引言錳礦及其深加工產品已經廣泛應用于國民經濟的各個領域，是冶金及許多工業(yè)部門不可缺少的重要原料。“無錳不成鋼”，無錳便沒有近代的電池工業(yè)和現(xiàn)代用于電子技術的磁性材料工業(yè)。錳礦在我國分布極不平衡，多為中小型礦床，以貧礦為主，雜質含量高，優(yōu)質錳礦少，結構復雜，粒度細。近幾年,由于鋼鐵及相關行業(yè)的迅猛發(fā)展,對錳礦石的需求日益增長,這就極大刺激了礦業(yè)公司的開發(fā)熱情。最近,我們對某地難選錳礦石進行了選礦試驗研究。我國錳礦資源特點：一、錳礦資源分布不平衡；二、礦床規(guī)模多為中、小型；三、礦石質量較差,且以貧礦為主；四、雜質含量高,優(yōu)質錳礦少；五、礦石結構復雜、粒度細；六、礦石物質組分復雜；七、礦床多屬沉積或沉積變質型,開采條件復雜。因此在對錳礦進行開發(fā)利用時，要充分利用資源，在選礦廠設計中同樣要貫徹這一理念。錳作為關系國計民生的金屬，用于工農業(yè)生產的諸多領域，隨著全球工業(yè)化進程的日益加快，對錳的需求量不斷增加，促使錳生產工業(yè)的不斷發(fā)展和進步。隨著人們對環(huán)境保護和能源消耗的重視，以及對精礦質量的要求不斷提高，廣大科研工作者對錳礦的選別方法的研究愈加深入，加強了對復雜低品位貧礦資源的綜合利用率，并且緩解了錳資源短缺的狀況，為提高錳礦資源綜合利用的經濟效益提供了有力的保障。在此情況下，進行了年處理60萬噸原礦某錳礦選礦廠的設計。本設計中通過對其礦石特性、選礦試驗結果和產品要求的研究，確定了工藝流程、設備，進行了廠房、設備配置，配備了必要的勞動定員，并且保證了選廠的綜合回收、環(huán)境良好，獲得較高的技術經濟指標。 1.緒論本設計為某錳礦選礦廠，按照設計任務書的要求，畢業(yè)設計題目是：年處理60萬噸原礦某錳礦選礦廠設計，屬于工程設計。要求錳的回收率都大于76.6%，精礦含水量小于3%；選礦產品為錳精礦。1.1. 建廠地區(qū)概況1.1.1. 礦區(qū)地理位置、交通狀況該錳礦位于有“中國錳都”之稱的湘潭市鶴嶺鎮(zhèn)內，面積30平方公里。與長沙市岳麓區(qū)的坪塘鎮(zhèn)接壤，處于湘潭市和長沙市的中間，是長沙開發(fā)大河西湘潭的天然對接點。同時距離湘潭市九華開發(fā)區(qū)直線距離不過5公里。鶴嶺鎮(zhèn)面積6.7平方公里，人口2萬。鎮(zhèn)政府駐錳城南路。鶴嶺鎮(zhèn)有公路連接320、107國道，鐵路專線與京廣、湘黔線相連。1.1.2. 礦區(qū)氣候概況 湘潭屬中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，夏秋干旱，冬春易受寒潮和大風侵襲。光能資源比較豐富，歷年平均日照時數(shù)1640-1700小時。熱量資源富足，平均氣溫16.7-17.4。降水量較充沛，但季節(jié)分布不均，年際變化大，全年降水量為1200-1500毫米。1.2. 選廠廠址基本特點1.2.1. 廠址選擇 選礦廠的廠址選擇不僅要貫徹工業(yè)建設中有關方針、政策，滿足工藝要求，充分體現(xiàn)生產與生活的長期合理性，而且還要考慮原礦及精礦運輸、供水、供電、交通、尾礦堆存、工程地質、施工建設等合理條件，以及對農業(yè)的影響。該金礦選礦廠屬有色金屬礦山，選廠原礦運輸量大，精礦運輸量小，故因地制宜，就礦建廠，有如下優(yōu)點：1、選廠不在礦體上，塌落界限和爆破危險區(qū)內；2、工程地質較好；3、場址大，總面積布置條件好；4、距尾砂池近，生產前期的尾砂可以自流；5、充分利用山地、荒地，占田少，不妨礙農田水利建設；6、供水管路較短；7、廠址位于生活區(qū)下風向，離生活區(qū)近，既有利于生產又方便生活；8、有公路同鶴大公路相通，交通條件好。1.2.2. 供電和供水電源以10000伏線路送至變電站，該站安有5600KW變電器一臺，直接向選廠送電，另外，礦內有2臺1560kW柴油機發(fā)電機，準備籌建火力發(fā)電廠，作補充或備用電源。水源取自選廠以南2公里外的干江河流，用800mm管道，經三段加壓送往選礦廠。由于礦區(qū)水資源充足，現(xiàn)有水源能滿足生產要求，故不再利用回水，尾礦水經處理達標后直接排入就近河流。1.2.3. 尾礦輸送與處理尾礦池位于東北向的山谷，三面環(huán)山，自然條件好，占地少（共約17畝）基本壩工程小，尾礦容積大，累積容積為2814600米3，有效容積2000000米3。生產前期尾砂直接用200毫米管道架空自流輸出，管道起端坡度在5%以上，后經架空道（坡度不大），并加適量高壓水沖流后輸入尾砂地，管路全長941米，粒度過小的尾砂經礦泵揚送入尾砂池，輸送管道長9001200米。1.2.4. 原礦和精礦產品運輸原礦經主平窿（標高346米）運至選廠，盲堅井至選廠粗礦倉運距為3.15公里，礦石運輸用2K-10型架線式電機車與1.2米3固定式礦車一次牽引20輛，線路坡度9%，軌距600毫米，電機車三臺，其中備用一臺。精礦用汽車運往周邊的冶煉廠和化工廠。1.3. 選礦設計指標和產品根據(jù)設計任務書、礦石性質及現(xiàn)場生產情況，選礦產品為錳精礦，其選礦產品設計指標如表1.1所示。表1.1 選礦產品設計指標產品名稱水份%Cu 品位 %原礦217.6錳 精 礦323.4表1.1中錳精礦品位和精礦水份是根據(jù)設計要求及相似選礦廠錳礦的生產實踐而定的，達到了設計指標。2. 工程概況2.1. 礦石類型該礦金屬礦物有菱錳礦、軟錳礦、水(褐)錳礦、磁鐵礦及黃鐵礦等,具微泥晶結構、他形粒狀結構、自形半自形粒狀結構,條帶狀構造、星散稀疏浸染狀構造。錳以微細粒均勻分散于礦石中,礦石解離不易,分選富集較難。2.2. 礦石含量礦石結構構造：礦石主要結構為條帶狀構造,其次為星散稀疏浸染狀構造等。結構以微泥晶結構為主,其次為他形粒狀結構、自形半自形粒狀結構等。主要金屬礦物為菱錳礦、軟錳礦、水(褐)錳礦、磁鐵礦、黃鐵礦等,脈石礦物以石英、白云石、黏土礦物為主,其次為綠泥石、絹云母、綠簾石、黑云母等。原礦錳品位17.6%,錳主要含于碳酸錳中,占有率74.96%,其次存在于軟錳礦、水(褐)錳礦中。菱錳礦成他形粒狀,粒度細小,一般為-0.03mm,為微泥晶菱錳礦,多集中構成以菱錳礦為主的條帶,條帶顯深淺不同的褐、紅色色調,有一定的方向性,近于平行排列。與石英、白云石、綠泥石、絹云母等礦物緊密共生。2.3. 原礦多元素分析混合礦多元素分析見表2.1。表2.1 混合礦多元素分析元素MnTFePSSiO2MgOGaOAl2O3TiO2燒失含量(%)17.616.990.0830.05828.361.673.183.920.35316.532.4. 原礦基本物理性質原礦基本物理性質：原礦粒度480mm，中等可碎性礦石，原礦錳品位17.6%。3. 車間工作制度和生產能力3.1. 選礦廠工作制度和設備作業(yè)率選礦廠工作制度和設備作業(yè)率選礦廠工作制度是指選礦廠各車間的工作制度。設備作業(yè)率是指選礦廠各車間設備年作業(yè)率。各車間的工作制度是根據(jù)各車間設備年作業(yè)率確定的。所謂設備年作業(yè)率，是指各車間設備全年實際運轉小時數(shù)與全年日歷小時數(shù)(即365x 24h)之比?？梢姡O備年作業(yè)率是衡量設備運轉時間長短的標志，是影響選礦廠處理量的一個重要因素。設備全年實際運轉小時數(shù)，一般取決于設備的質量(即材質與制造技術)、設備的裝備水下、生產管理水平、原礦供應、水電供應，以及檢修能力等因素。破碎車間的工作制度，一般應和采礦供礦工作制度一致。有連續(xù)工作制度與間斷工作制度兩種情況，特別是小型選礦廠。磨礦車間、選別車間是選礦廠的主體車間，通稱主廠房。其工作制度采用連續(xù)工作制度，即一天工作三班，每班工作8h。精礦脫水車間，一般和主廠房一致，若精礦量很少(如有色金屬礦、稀有金屬礦等選礦廠)，或脫水車間選用的設備能力大時，亦可采用間斷工作制度，即一天工作一班或兩班。根據(jù)我國選礦廠生產實踐統(tǒng)計，選礦廠各車間的工作制度與設備年作業(yè)率，如表3.1所示。表3.1 主要設備作業(yè)率和作業(yè)時間車間名稱年作業(yè)率（%）年作業(yè)時間（d）每班工作時間（h）破碎及洗礦5773.533056.5自磨及選別80852903208球磨及選別8590.43203308精礦脫水6890.4250330683.2. 處理量的計算選礦廠的處理量是指各車間年、日和小時處理量，即破碎車間和主廠房指年、日和小時處理原礦量，精礦脫水車間指年、日和小時處理精礦量。主廠房（指磨礦、選別車間）年或日處理原礦量，稱為選礦廠規(guī)模。有色金屬礦選礦廠，常用日處理原礦量表示選礦廠規(guī)模；黑色金屬礦選礦廠，常用年處理原礦量表示選礦廠規(guī)模。要特別注意的是，重選廠的規(guī)模是指日處理合格原礦量（即選出部分廢石后的原礦）。有色金屬礦選礦廠的破碎車間和磨礦車間的處理量，包括年處理量、日處理量及小時處理量。 3.2.1.年處理量年處理量以選礦廠規(guī)模為計算依據(jù)。 =600000(t/a)破碎車間或磨礦車間年處理量（t/a）。 錳精礦車間年處理量（t/a）。3.2.2.日處理量破碎車間和磨礦車間的日處理量可能相同，也可能不同，取決于其車間的年處理量和年工作天數(shù)。 式中 破碎車間或磨礦車間日處理量（t/d）； 破碎車間或磨礦車間年工作天數(shù)；3.2.3.小時處理量由于破碎車間和磨礦車間的日工作小時數(shù)不同，因此，兩者的小時處理量是不同的。 式中 破碎車間或磨礦車間小時處理量（t/h）； 破碎車間或磨礦車間日工作時數(shù)（t=每日班數(shù)每班小時數(shù)）；根據(jù)各車間的工作制度可計算各車間的生產能力，各車間的工作制度和生產能力可用下表3.2所示。表3.2 車間的工作制度和生產能力車間 名稱年工 作日日工 作班班工 作時 生 產 能 力 噸/年 噸/日 噸/時破碎車間 330 2 86000001818113.63磨浮車間 330 3 8600000181875.75錳精礦車間 330 3 83456821047.5242.694. 破碎流程的選擇和計算4.1.破碎作業(yè)（含篩分作業(yè)）的主要任務 1、為磨礦作業(yè)準備最適宜的給礦粒度； 2、為粗粒礦物的選別作業(yè)準備最佳的入選粒度； 3、為生產出合格產品。4.2.破碎流程類型破碎流程的基本作業(yè)是破碎和篩分兩個作業(yè)。篩分作業(yè)有預先篩分和檢查篩分。破碎流程中，有時有洗礦作業(yè)。組成破碎流程的可能單元流程如圖4.1。 圖4.1 破碎單元流程圖以此單元流程可組合成各種破碎流程類型。4.3. 破碎流程的選擇4.3.1.破碎段數(shù)的確定破碎段數(shù)取決于選礦廠的原礦最大粒度與破碎最終產物粒度，即取決總破碎比（S）?？偲扑楸鹊扔谠V最大粒度（D）除以破碎最終產物粒度（d）。即:原礦最大粒度的確定 原礦最大粒度與采礦有關，即與礦床賦存條件、礦山規(guī)模、采礦方法、裝運設備等有關。所謂最大粒度，是指95%的礦量通過某一篩孔尺寸的粒度。由題目可知最大粒度為480mm。破碎最終產物粒度的確定破碎最終產物粒度視選礦廠規(guī)模、磨礦細度和選別的工藝要求而定。由于磨礦作業(yè)電耗占選礦廠總電耗的50%60%，而破碎作業(yè)僅占10%15%。因此，設計時要盡可能減小破碎最終產物粒度。目前，最適宜的給礦粒度范圍：球磨機為1020mm。根據(jù)上述原礦最大粒度480mm和破碎最終產物粒度范圍（即球磨機為1020mm），常用破碎流程的總破碎比范圍為： =D/d=480/10=48 =D/d=480/20=24式中 S 總破碎比； 最大總破碎比； 最小總破碎比； D 原礦最大粒度（mm）； d 破碎最終產物粒度（mm）。表4.2 各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍破碎段破碎機型工作條件破碎比范圍第段鄂式破碎機和旋回破碎機開路35第段標準圓錐破碎機開路35第段中型圓錐破碎機閉路48第段短頭圓錐破碎機開路36第段短頭圓錐破碎機閉路48第段對輥機閉路315第、段反擊式破碎機閉路840由于磨礦作業(yè)電耗占整個選廠電耗的50%60%，而破碎作業(yè)僅占10%15%，所以盡量減少產品粒度，多碎少磨，以減少能耗。本設計擬定最終破碎產品的粒度為10mm。所以選擇最大的總破碎比為48，又根據(jù)破碎機的破碎比范圍，故選用三段破碎流程，如（=S1S2S3=344）。所以，破碎流程選擇三段一閉路流程。 4.3.2.預先篩分的必要性預先篩分是礦石進入破碎機之前的篩分作業(yè)。采用預先篩分可以減少破碎機的堵塞現(xiàn)象。生產實踐證明，大多數(shù)情況下，原礦中均含有一定數(shù)量的細粒物料，所以，粗碎前的預先篩分是有利的。在粗碎前應設置預先篩分，可用固定篩。粗碎產物中細粒級含量更多，因此，應考慮在中碎前設預先篩分，把符合最終破碎產物粒度的礦石篩出來，這樣可以減少進入破碎機的礦量，提高破碎機的處理量，也可避免礦石的過粉碎。4.3.3檢查篩分的必要性檢查篩分的目的是控制破碎最終產物粒度和充分發(fā)揮細碎機的生產能力。各種類型破碎機不管是開路破碎，還是閉路破碎，其排礦產物中都含有小于排礦口寬度的產物和大于排礦口寬度的產物，如選礦廠設計表4-4（破碎機排礦產物中過大顆粒含量與最大相對粒度）所示。當屬中等可碎性礦石時，旋回破碎排礦產物中過大顆粒含量為20%，顎式破碎機排礦產物中過大顆粒含量為25%，標準圓錐破碎機排礦產物中過大顆粒含量為35%，短頭圓錐破碎機排礦產物中過大顆粒含量為60%。檢查篩分可確保破碎產物粒度的均衡。因此，檢查篩分是必要的。綜上所述，選用三段一閉路破碎流程，如圖4.2所示。圖4.2破碎流程圖4.4. 破碎流程的計算破碎流程計算的目的是為選擇破碎、篩分及輔助等設備提供依據(jù)。計算的原理是各產物的重量（或產率）按平衡方程式求出，即進入作業(yè)的重量（或產率），等于該作業(yè)排出的重量（或產率）。在計算中不考慮破碎過程的機械損失和其他流失。4.4.1.計算總破碎比S=D/d=480/10=48；4.4.2.計算各段破碎比平均破碎比sa=3.63； 取,略小于。根據(jù)總破碎比等于各段破碎比的乘積，則第三段破碎比S3為： s3=s/(s1s2)=480/(3.53.5)=.計算各段破碎產物的最大粒度;。 4.4.4.計算各段破碎機排口寬度 破碎機排礦口寬度與破碎機型式有關，即與最大相對粒度有關。初步確定粗碎用顎式破碎機，中碎用標準圓錐破碎機，細碎用短頭圓錐破碎機，排礦口寬度為：， 取87mm； ， 取21mm；( 查選礦廠設計第2版 周龍廷主編表44得，）根據(jù)篩分工作制度確定。若采用常規(guī)篩分工作制度，若采用等值篩分工作制度，。4.4.5.選擇各段篩子篩孔尺寸和篩分效率 粗碎：篩孔尺寸選取，。 即，取，。 中碎：篩孔尺寸選取，。 即，取，。 細碎：檢查篩子篩孔尺寸和篩分效率，按常規(guī)篩分工作制度或等值篩分工作制度確定。 常規(guī)篩分工作制度：，即，。 等值篩分工作制度： ， 即， ， 。 ， 即， ， 。 ， 即， ， 。 本設計采用常規(guī)篩分工作制度，。4.4.6.計算各產物的產率和重量 粗碎作業(yè)。 (t/h) 式中，原礦中小于100mm的粒級含量。 粗篩的篩孔尺寸與原礦最大粒度的比值,查選礦廠設計圖4-3,查中等可碎性礦石,得。 中碎作業(yè)。 式中,產物5中小于40mm的粒級含量。 其數(shù)值中篩的篩孔尺寸與原礦最大粒度的比值 ，從選礦廠設計圖4-3中,查中等可碎性礦石,得。中篩的篩孔尺寸與粗碎機排礦口寬度的比值，從選礦廠設計圖4-5中,查中等可碎性礦石,得。 故：。細碎作業(yè) 根據(jù)平衡關系，可列平衡方程式： 。 式中,產物13中小于12mm的粒級含量。細篩的篩孔尺寸與細碎機排礦口寬度的比值，從選礦廠設計圖4-9中,查中等可碎性礦石,得。 9-12產物9中小于12mm的粒級含量。其數(shù)值等于原礦中小于12mm粒級含量、粗碎機排礦產物中小于12mm粒級含量和中碎排礦產物中小于12mm粒級含量的三者之和，即： 細篩的篩孔尺寸與原礦最大粒度的比值，從選礦廠設計圖4-3中,查中等可碎性礦石,得，細篩的篩孔尺寸與粗碎機排礦口寬度的比值,從選礦廠設計圖4-5中,查中等可碎性礦石,得,細篩的篩孔尺寸與中碎機排礦口寬度的比值,從選礦廠設計圖4-6中,查中等可碎性礦石,得，故： 4.5 繪制破碎數(shù)質量流程圖根據(jù)計算結果，繪出破碎篩分數(shù)質量流程圖。圖4.3破碎數(shù)質量流程圖5 磨礦流程的選擇和計算 5.1 磨礦流程類型和常用磨礦流程(1) 磨礦流程類型 磨礦流程的基本作業(yè)是磨礦和分級兩個作業(yè)。分級作業(yè)有預先分級、檢查分級和控制分級。據(jù)此，可將磨礦與分級組合成各種類型的磨礦流程，有一段、兩段和多段磨礦流程：有開路、閉路磨礦流程等。(2) 常用磨礦流程 磨礦流程的類型雖然很多，但根據(jù)磨礦細度和預先分級、檢查分級、控制分級設置的條件 5.2 磨礦流程的選擇常用磨礦流程選擇，主要解決四個問題：確定磨礦段數(shù)；預先分級必要性；檢查分級必要性；控制分級必要性等。5.2.1.磨礦段數(shù)的確定磨礦是選礦廠的關鍵生產過程之一 它不僅直接影響選別效果而且還影響基建投資和電能消耗。所以，在設計之前，必須由研究單位進行磨礦細度與選別指標（主要指精礦品位和回收率）的關系實驗，以此作為磨礦段數(shù)的設計依據(jù)，也就是說，磨礦細度是其額定磨礦段數(shù)的主要依據(jù)。根據(jù)技術經濟比較和生產實踐，磨礦細度不超過72%小于0.074mm（相當于0.15mm）,宜采用一段磨礦。而設計要求磨礦產品中小于0.074mm含量為70%左右，采用一段磨礦。5.2.2.檢查分級的必要性所謂檢查分級，是與磨礦機構成閉路的分級作業(yè)。其目的是保證合格的磨礦細度，同時將粗粒返回磨礦機，形成合格的返砂量（即循環(huán)負荷），從而提高磨礦效率，減少礦石過粉碎?？梢?，在任何情況下，檢查分級在磨礦流程中，是非常必要而有利的。綜上所述，我們采用的是磨礦流程是：磨礦與檢查分級構成閉路的一段磨礦流程如下圖5.1 圖5.1 磨礦流程圖5.3 磨礦流程的計算根據(jù)已知條件是某碳酸錳礦石，中等可碎性礦石，破碎產物的最終粒度為10mm，磨礦細度小于0.074mm含量為70%左右，選用了帶檢查分級的一段磨礦流程。已知，中等可碎性礦石，分級溢流粒度為0.2mm，從選礦廠設計表4-7，確定C=350%。 計算步驟如下： 5.4繪制磨礦數(shù)量流程圖根據(jù)計算結果，繪出磨礦數(shù)質量流程圖，如圖5.2。圖5.2磨礦數(shù)質量流程圖6 選別流程的選擇和計算 6.1選別流程的選擇選別流程是選礦廠的關鍵工藝過程。它選擇得是否正確，關系到選礦廠能否選出合格精礦和能否給選礦廠帶來最大的經濟效益。因此，在設計之前，必須進行選礦實驗以確定最合理的選別流程。選礦實驗推薦的選別流程是確定選別流程的主要依據(jù)。所以選礦實驗要求：實驗礦樣代表性；實驗規(guī)模和深度；實驗選別流程；產品方案；選別指標；浮選藥劑；綜合回收；三廢處理等。選礦實驗流程不僅要評價流程本身的可靠性和先進性，更重要的是，首先要評價實驗原則流程的正確性。根據(jù)該錳礦的選礦實驗研究確定該設計采用一粗一掃三精的浮選流程，流程圖如圖6.1。 圖6.1磨浮流程圖6.2選別流程的計算在選別作業(yè)中，不僅有數(shù)量的變化，而且還有質量的變化。所以，計算的內容是：各產物的產率（%）、重量Q（t/h)、金屬量P(t/h)、回收率（%）、作業(yè)回收率E(%)、品位（%）等。重量、產率統(tǒng)稱為礦量分配指標；金屬量、回收率、作業(yè)回收率統(tǒng)稱金屬分配指標；品位稱為計算指標。選別流程計算的目的是：通過流程計算，求得各產物的產率（）和重量（Q)，為選擇選別設備、輔助設備及礦漿流程計算提供基礎資料。6.2.1原始指標的確定和選擇（1）計算原始指標數(shù)的確定。 原始指標數(shù)可按下式確定： 式中，原始指標數(shù)（不包括已知的給礦指標）； C計算成分（參與流程計算的項，若流程中只計算產物重量，如破碎，磨礦流程，則C=1；若流程既要計算產物的重量，又要計算產物中各種金屬的含量，則C=1+e）； e參與流程計算的金屬種類數(shù)；如單金屬礦e=1，兩種金屬礦e=2，依此類推； 流程中的選別產物數(shù)； 流程中的選別作業(yè)數(shù)。由上式得知，本設計原始指標數(shù)(2) 原始指標數(shù)的分配。 從流程計算的可能性來看，原始指標數(shù)可以采用流程中的任何指標，即Q、E、i和P等。但為了計算方便，實際上最常用的是、E和給礦量Q。 單金屬礦 式中 原始指標數(shù)； 參與流程計算的產率指標數(shù)； 參與流程計算的品位指標數(shù)； 參與流程計算的回收率指標效。由上式得知：各類指標數(shù)(即、)之和，必須等于原始指標數(shù)。否則，在流程計算時，不是出現(xiàn)矛盾方程式，就是出現(xiàn)不定方程式。而且，的個數(shù)，也不能任意確定，各有一定的范圍，即：在選別流程計算中，特別是浮選流程，一般不作為原始指標，因浮選是連續(xù)作業(yè)，很難測得產率()值，即難測得各浮選產物重量（Q)，而且也難測準。所以，通常全部用（特別是選礦廠的流程考查)，或，(如工業(yè)設計)的組合作為原始指標。只有重選廠某些作業(yè)才有可能選取作為原始指標，因為重選廠有間斷作業(yè)和某些作業(yè)(如搖床)需要穩(wěn)定的中礦返回才能正常生產，故預先把中礦產率()作為已知指標加以確定：但不管取舍如何，各類指標數(shù)之和必須等于原始指標數(shù)。常用分配方案有2種：方案：3，4，7，8，9，10，12，13，14，15方案：3，7，9，12，14，6.2.2選別流程計算步驟（1）原始指標值的選擇。根據(jù)選礦試驗結果得： （2） 計算各產物的產率（按方案）。計算產物14、10的產率。求得 （%）計算產物12、15的產率。解聯(lián)立方程得：（%）（%）計算產物7、13的產率。解得：（%）（%）（%）校核（%）計算產物3、8的產率。解得：（%）（%）（%）校核（%）計算產物4、9的產率。（%）（%）校核（%）校核（%）（3） 計算各產物的重量。 (t/h) (t/h) (t/h) (t/h) (t/h) (t/h) (t/h)校核(t/h) (t/h) (t/h) (t/h)校核(t/h) (t/h) (t/h)校核(t/h)校核(t/h)（4） 計算各產物的回收率。 （%） （%） （%） （%） （%） （%） （%）校核（%） （%） （%） （%）校核（%） （%） （%）校核（%）校核（%）（5） 計算各產物未知的品位。（%）7 礦漿流程計算礦漿流程計算是在磨礦流程和選別流程計算之后進行的。所以，計算的內容是：磨礦和選別流程中各作業(yè)或各產物的水量、補加水量、礦漿體積和單位耗水量。礦漿流程計算目的是：為供水、排水、揚送和分級的設計計算、設備選擇提供依據(jù)。 7.1 計算所需原始指標礦漿流程計算需要一定的原始指標，原始指標應取在操作過程中最穩(wěn)定、且必須交易控制的指標。這些指標，可以分為以下3類：(1) 必須保證的濃度（按重量計）所謂必須保證的濃度，就是指對一些作業(yè)和產物來說，為了生產正常進行，具有一個必須保證的濃度，如磨礦作業(yè)等。所有這些濃度，均要求在生產過程中予以保證。因此，在礦漿流程計算時，應預先確定其濃度為原始指標。(2) 不可調節(jié)濃度所謂不可調節(jié)濃度，就是指在選別流程中，有些產物濃度通常是不可調節(jié)的，如原礦水分、分級機返砂濃度、磁選精礦濃度。盡管這些作業(yè)的補加水量有變化，但對其精礦濃度影響很小，計算時，也應作為原始指標。（3） 生產過程中某些作業(yè)的補加水量，如跳汰機補加的上升水、搖床的沖洗水、洗礦的沖洗水等，都是在生產過程中必需的用水。這些按單位礦量計算的用水量也是比較穩(wěn)定的；因此，也應作為原始指標。上述3類指標，應根據(jù)對流程的分析、選礦試驗資料以及類似礦石選礦廠的生產資料來確定，也可參考選礦廠設計表4-11和表4-12確定。由于條件不同，同類產物的濃度也有很大差別。因此，在確定時要考慮以下因素：密度大的礦石，其濃度應大些。塊狀和粒狀（即粒度粗的）的礦石，其濃度應大些。品位高而易浮的礦石，其濃度應大些。洗礦用水、應根據(jù)礦石的可洗性決定。應當指出：掃選作業(yè)和所有選別作業(yè)的尾礦濃度，不能作為原始指標；一般而言，精選作業(yè)濃度應依精選次數(shù)增加而適當降低，精選精礦濃度應依精選次數(shù)增加而適當提高。 7.2 計算步驟7.2.1.磨礦流程流程如圖5.1所示，其中，Q=75.75（t/h）。 1、確定濃度。（1）必須保證的濃度。 磨礦作業(yè)濃度，分級溢流濃度。（2）不可調節(jié)的濃度。原礦水分2%（即原礦濃度），分級返砂濃度。 2、 按計算液固比、和。3、 按計算水量、和。（t/h)（t/h)（t/h)（t/h)4、 按計算補加水量和。（t/h) （t/h)7.2.2.選別流程流程如圖6.1所示。1、確定濃度Cn。（1）必須保證的作業(yè)濃度。根據(jù)選礦廠設計表4-11（某些作業(yè)和產物的濃度范圍）確定粗選作業(yè)濃度=35%；精選作業(yè)濃度=25%；精選作業(yè)濃度=22%；精選作業(yè)濃度=20%。（2）不可調節(jié)的選別精礦濃度。粗選精礦濃度=48%；精選精礦濃度=48%；精選精礦濃度=45%；精選精礦濃度=42%；掃選精礦濃度=35%。2、 按計算液固比、和。3、 按計算水量、和。由上解可得：（t/h)，（t/h)，（t/h)，（t/h)，（t/h)，（t/h)，（t/h)，（t/h)，（t/h)。4、 按計算補加水量、和。 5、按計算礦漿體積、和。已知礦石密度。 6、 按式計算某些作業(yè)和產物的未知濃度。7、 按下式計算工藝過程補加總水量。校核8、上述計算只考慮工藝過程用水量，還要增加洗地板、沖洗設備、冷卻設備等用水。一般為工藝過程耗水量的10%15%。按下式計算選礦廠總耗水量： 9、按下式計算流程單位耗水量（未含磨礦流程）。 7.3繪制選別數(shù)質量礦漿流程圖根據(jù)計算結果，繪出礦漿數(shù)質量流程圖。8選礦設備的選擇和計算8.1選礦設備的選擇和計算原則設備選擇和計算是選礦廠設計的一項重要任務，在選擇和計算中必須遵循以下原則：1、設備生產能力必須滿足選礦廠規(guī)模要求；2、設備必須便于操作，工作可靠；3、盡量采用國產定型化先進設備。選礦設備分為主要設備和輔助設備兩大類。其主要設備包括：破碎機、篩分機、磨礦機、分級機、浮選機、跳汰機、搖床、磁選機、濃縮機、過濾機和干燥機等。輔助設備包括：膠帶運輸機、砂泵、給礦機、吊車等。選擇主要設備時，只需選出設備型式和尺寸（即型號和規(guī)格）。在同一作業(yè)中，如有幾種不同形式的設備可供選用時，必須通過技術經濟方案比較加以確定。選礦設備生產能力的計算，可采用以下方法：（1） 按理論公式計算生產能力。按理論公式近似計算生產能力的設備有：顎式破碎機、圓錐破碎機、對輥破碎機、水力分級機、水力旋流器、水力分選機、濃縮機、沉淀離心機等。 這些設備分為兩類：第1類是依據(jù)通過破碎腔破碎物料的質量（容積）進行計算的破碎機；第2類是礦漿在分級過程中，在重力或慣性力作用下，依據(jù)固體物料在流體中運動的理論進行計算的分級設備。按理論公式計算的生產能力，其結果與實際生產資料有一定偏差，但卻能表明影響設備生產能力的主要相關因素。（2） 按經驗公式計算生產能力。按經驗公式計算生產能力的設備有：固定篩、振動篩、螺旋分級機等。經驗公式是選用某設備在處理指定物料（稱之為標準物料）時的生產能力。因此，它有一定的適應范圍。在處理其他非標準物料時，必須考慮某些修正系數(shù)。經驗公式與理論公式一樣，反映了設備生產能力與待處理物料性質和工作條件的函數(shù)關系。（3） 按綜合公式計算生產能力。綜合公式也叫半經驗公式。它既有理論推導的因子，又有經驗修正系數(shù)。旋回破碎機可用這類公式計算生產能力。（4） 按單位負荷計算生產能力。這種計算方法是根據(jù)設備的單位容積、單位面積或單位長度計算生產能力。按單位容積計算生產能力的設備有磨礦機、浮選機等。按單位面積計算生產能力的設備有篩分機、真空過濾機等。 單位負荷的測定可以任意選擇一種已知其單位生產能力的礦石作為標準礦石，然后將標準礦石與待測礦石在實驗室中進行試驗，得出其生產能力的相對系數(shù)，則可求出待測礦石的單位負荷。（5） 按單位能耗計算生產能力。按處理單位重量或單位體積礦石所耗電量計算生產能力，如磨礦機、洗礦機等可用這種方法計算生產能力，單位能耗的測定方法與單位負荷的測定方法相同。（6） 按礦石在設備中的停留時間計算生產能力。為使某作業(yè)順利進行，必須使被處理礦石該作業(yè)（設備）具有一定的停留時間。這類設備的有效容積是根據(jù)單位時間的容積生產能力與處理礦石需停留的時間之積而確定。這種方法需要預先確定各作業(yè)處理該種礦石的停留時間，如浮選機、攪拌槽可用這種方法計算生產能力。（7） 按產品目錄確定生產能力。齒式對輥機、搖床等可直接通過制造廠的產品目錄計算生產能力。但必須對礦石性質和工作條件設置某些修正系數(shù)。設備數(shù)量取決于所選設備的型號和規(guī)格。選用小型設備，將增加建筑面積和管理、維護的困難，采用大型設備有利于減少基建投資，降低生產成本，并能促進選礦廠自動化管理，但要增加廠房高度和起重設備的起重能力。因此，必須根據(jù)主要技術經濟指標進行方案比較，確定合理的方案。其主要指標包括設備總重量、總投資、總安裝功率、廠房總面積和體積等。一般情況下，某作業(yè)的同類設備臺數(shù)大于46臺時，改用大型設備較為有利。為了保證選礦廠的正常生產，必須考慮備用設備。破碎機和篩分機的備用臺數(shù)取決于破碎作業(yè)的工作制度、原礦倉和中間礦倉的容積。第一段破碎，不考慮備用設備。第二段和第三段破碎，每23臺破碎機考慮1 臺備用破碎機，每34 臺篩分機考慮1臺備用篩分機。磨礦、選別和濃縮作業(yè)不考慮備用設備，精礦過濾和干燥設備應考慮備用設備，輸送礦漿的砂泵，每臺考慮1臺備用砂泵。 8.2 破碎設備的選擇和計算8.2.1 破碎設備的選擇破碎設備的選擇與處理礦石的物理性質、要求破碎能力、破碎產品粒度以及設備配置有關，礦石物理性質包括：礦石硬度、密度、水分、粘土含量和物料最大粒度。根據(jù)礦石極限抗壓強度，礦石分為難破碎性礦石、中等可碎性礦石和易碎性礦石3種類型。所選破碎設備，除保證滿足產品粒度和生產能力外，還必須保證給入最大礦塊。給礦中的最大礦塊，對粗破碎機為0.80.85B(B為給礦口寬度)；對于