毕业设计（论文）-辽宁朝阳800td金矿选矿厂初步设计.doc

I 摘要 为了更好地开发利用辽宁朝阳的金矿资源，促进当地经济的发展，决定进行金矿选 矿厂设计。设计的规模为 800t/d，矿石中金主要以自然金的状态存在，金与黄铁矿和毒砂 等硫化物紧密伴生。 根据矿石可选性研究报告，确定了主要工艺流程。采用三段一闭路破碎流程，一段 磨矿后，进入螺旋分级机进行分级，合格粒级矿物进入粗选作业。粗选精矿通过三次精 选作业，最终品位达到 60.00g/t。粗选尾矿经过一次浓缩后进入二段磨矿，经过水力旋流 器分级后，溢流进入二次浓缩，浓缩产物进入氰化浸出作业，经过解吸电解冶炼后成为 金锭。完成了工艺流程的计算和设备选型，保证了合理的设备负荷率。根据地形条件， 进行了厂房总体布置和厂房内设备配置，使矿浆尽可能地实现自流，绘制了相应的设计 图纸。最终完成了设计的任务，实现了设计的目的。 关键词：金矿；浮选；氰化浸出；选矿厂设计 全套图纸加扣 3012250582 II II Abstract In order to utilize and develop of gold resource Chaoyang City of Liaoning Province better and promote local economy,gold concentrator design is decided to be set up.The size of the design is 800 t/d,and cicc ore mainly exists in the state of natural gold,and gold sulfide is closely associated with pyrite and arsenopyrite,etc. According to the ore optional sex research report,the main technological process is determined.Three sections of a closed-circuit crushing process is adopted. And after period of grinding, it goes into spiral classifier for classification,and qualified graded mineral goes into the roughing operation. Through the three selection, the rougher concentrate assignments finally goes to the grade of 60.00 g/t. After a condensed roughing tailings goes into two section of grinding.after hydrocyclone classification overflow goes into the secondary enrichment,and concentrated product goes into cyanide leaching operation,it become gold bullion after desorption electrolytic smelting. The process calculation and equipment selection is completed, and the reasonable load rate is ensured. According to the terrain conditions,equipment configuration and the general plant layout is completed.And the plant can make pulp as much as possible to.The corresponding design drawings is drawed.Finally the design task is completed and the design purpose is achieved. Key words: gold mine; floatation; cyanide leaching; concentrator design 目录 前言.1 1 厂区概况.2 1.1 概述2 1.2 水文地质条件2 1.3 工程地质和地震情况2 1.4 气候特征3 1.5 水源供应及排水条件3 1.6 电源供应3 1.7 建筑材料供应3 1.8 经济概况3 2 设计依据及供矿条件.4 2.1 设计的可行性和必要性4 2.2 设计原则4 2.3 主要设计依据4 2.4 矿山供矿条件5 2.4.1 开采条件.5 2.4.2 开采方法.5 2.4.3 原矿品种及混入废石.5 3 矿石性质及实验结果.6 3.1 矿物的结构及嵌布特征6 3.2 矿石的主要物理性质6 3.3 矿石含量及多元素分析6 3.4 选矿试验研究6 3.4.1 选矿试验主要工艺参数.6 3.4.2 选矿试验主要指标.7 4 工艺流程的选择和计算.8 4.1 工艺流程的选择与确定8 4.2 选矿厂规模8 4.3 破碎流程的选择和计算8 4.3.1 方案一破碎流程的选择.8 4.3.2 方案二破碎流程的选择.8 4.3.3 破碎流程图.9 4.3.4 两种破碎方案.9 4.3.5 粗碎作业.10 4.3.6 中碎作业.11 4.3.7 细碎作业.11 4.4 一段磨矿流程的选择和计算13 4.4.1 一段磨矿流程图.13 4.4.2 一段磨矿流程计算.13 4.5 浮选流程的选择和计算14 4.5.1 浮选流程图.14 4.5.2 浮选流程计算.14 4.6 二段磨矿流程的选择和计算17 4.6.1 二段磨矿流程图.17 4.6.2 二段磨矿流程计算.17 4.7 氰化流程的选择和计算18 4.7.1 氰化流程图.18 4.7.2 氰化流程计算.19 5 矿浆流程计算.20 5.1 计算的内容、目的及原理20 5.2 一段磨矿流程的矿浆流程计算20 5.3 浮选流程的矿浆计算22 5.4 二段磨矿流程的矿浆流程计算25 5.5 氰化流程的矿浆流程计算27 5.6 工艺过程水量平衡验算29 5.7 数质量流程图30 5.8 矿浆流程图30 6 选矿设备的计算及选型.31 6.1 选矿设备的计算及选型原则31 6.2 破碎设备的选型31 6.3 破碎设备的计算及选型31 6.3.1 破碎设备生产能力的计算.31 6.3.2 破碎流程方案一的设备计算及选型.33 6.3.3 破碎流程方案二的设备计算及选型.35 6.3.4 破碎流程方案的确定.37 6.4 筛分设备的计算及选型38 6.5 磨矿设备的计算及选型39 6.5.1 一段磨矿设备的计算及选型.39 6.5.2 二段磨矿设备的计算及选型.42 6.6 分级设备的计算及选型45 6.6.1 一段磨矿的螺旋分级机的计算及选型.45 6.6.2 二段磨矿的水力旋流器的计算及选型.46 6.7 选别设备的计算及选型48 6.7.1 浮选设备的计算及选型.48 6.7.2 搅拌设备的计算及选型.50 6.8 浓缩设备的计算及选型51 6.8.1 一次浓缩作业的计算及选型.51 6.8.2 二次浓缩作业的计算及选型.52 6.9 氰化浸出吸附槽的计算及选型53 6.10 桥式筛的计算及选型54 6.11 解吸电解设备的计算及选型54 6.12 过滤设备的计算及选型55 6.13 辅助设备的计算及选型57 6.13.1 胶带运输机的计算及选型.57 6.13.2 给矿设备的计算及选型.66 6.13.3 泵的计算及选型.67 6.13.4 矿仓设施的计算及选型.69 6.13.5 检修起重设备的选择.73 6.13.6 除屑筛的选择.74 7 厂区环境保护、安全生产.75 7.1 厂区环境保护75 7.1.1 设计依据.75 7.1.2 项目主要污染物及治理措施.76 7.2 安全与工业卫生76 7.2.1 设计依据.76 7.2.2 职业安全卫生因素.77 8 选矿厂设计的技术经济分析与评价.78 8.1 商品精矿总产值78 8.2 总投资的计算78 8.2.1 设备投资.78 8.2.2 基建投资的计算.80 8.2.3 营运投资的计算.80 8.3 不可预见费用计算82 8.4 利润的计算82 8.5 投资利润率83 8.6 投资收益率83 8.7 投资回收期83 9 结论.84 致谢.85 参考文献.86 附录 A.87 附录 B .92 辽宁工程技术大学毕业设计 1 前言 中国金矿资源丰富，黄金开采历史悠久，是世界上最早认识和开发利用黄金的国家 之一。改革开放以来，黄金工业取得了飞速发展，在金矿选矿的某些技术领域已达到或 接近世界先进水平，在金矿选矿技术上有一定优势，所以目前建设金矿选矿厂技术经济 上是合理的和有保证的。黄金在世界经济中发挥着重要的作用。黄金的生产与储备是衡 量一个国家综合国力的重要标志。黄金的应用范围也越来越广。 设计的内容是辽宁朝阳 800t/d 金矿选矿厂初步设计，根据矿石的性质和矿石可选性 研究报告，确定了工艺流程。根据各类型破碎段的破碎比范围并参考类似选厂，决定采 用三段一闭路破碎流程和阶段磨矿-阶段选别流程，粗选精矿进入三次精选作业，提高了 精矿的品位。粗选尾矿进入氰化浸出作业，最大程度地保证了回收率。接着进行了工艺 流程计算，并绘制了相应的数质量流程图和矿浆流程图。进行了设备选型，在保证合适 的负荷率的前提下，尽可能地选择相同型号的设备，不断进行调试，进行了校核，使得 设计更为规范合理。 设计充分利用了地形的优势，利用高度差对不同车间进行布置，同时也根据工艺流 程对车间内的设备进行了合理的布置，尽量使矿浆自流，加药尽量方便，最大限度地减 少了动力消耗。所有车间都留有大小合适的检修场地，有一些易损坏的设备也预先留出 了备用设备。绘制了设备联系图、破碎车间平断面图和主选车间平断面图。根据节约环 保的原则，充分利用了循环水，减少了对环境的污染。为了保证厂区作业人员的人生安 全和身体健康，采取了必要的安全措施和除尘手段。尾矿被输送到入尾矿坝，对合格金 锭进行了严格的安保。最后完成了整个厂区的布置和规划。在合理开发资源，保持生态 平衡的前提下，设计的选矿厂必须做到技术上先进，经济上合理，生产上可靠，必须保 证金矿选矿厂投产后经济指标合理，获得最大的效益。另外，还进行了外文文献资料的 翻译。 辽宁朝阳 800t/d 金矿选矿厂初步设计 2 1 厂区概况 1.1 概述 万蕴金矿地处辽宁省朝阳县大庙镇境内。矿区范围西起下窝铺，东至梨树沟，南起 天桥沟，北至和尚杖子北，面积 30km2。矿区地理坐标为：东经 120o11120o16；北纬 41o4341o46。万蕴金矿距朝阳市 340km，朝阳市有铁路通往沈阳、锦州、赤峰、承德以 及北京等地。具体位置如图 1-1。 图 1-1 万蕴金矿交通地理图 Fig.1-1 Traffic geographical map of gold mine of Wanyun 1.2 水文地质条件 矿区地处构造剥蚀中低山区，地势南低北高，地形高差大，切割深，沟谷发育，岩 石裸露植被稀薄，有利于地下水及洪流的径流排泄，矿区充水因素为风化裂隙水、构造 裂隙水、断裂脉状水及老硐水。大气降水为地下水的补给源。浅部矿床充水以基岩裂隙 水为主，其涌水量的大小取决于含水层的富水性和降水强度。 1.3 工程地质和地震情况 该矿区处于地质构造稳固，不易发生地震的现象，从而有利于建筑物的建设。所以 本初步设计抗震设防烈度为 7 度。 辽宁工程技术大学毕业设计 3 1.4 气候特征 当地气候属于大陆半干旱气候，年平均降水量为 600mm，多集中在 7、8 月份，雨后 河谷均为间歇水流、蒸发量大于降水量，年平均温度 10，11 月至翌年四月为封冻期， 全年多西北风，3、4 月最大风力 8 级。 1.5 水源供应及排水条件 根据当地水文情况和现场生产实践，水源用距厂区 12km 处的小塔水源子地。选矿厂 生产中的污水，输送到附近建设的尾矿库，部分生产用水可循环使用。生活污水经化粪 池同其它少量生产废水排至附近低洼处自然降解。 1.6 电源供应 矿区现有 45kV 总降压变电所一座，45 kV 电源引自 120 kV 区域变电站，一回电源， 一台主变压器容量为 7200 kVA。经朝阳市电业局批复，该总降压变电所经改造后继续使 用，只需将主变容量改为 12000 kVA。 1.7 建筑材料供应 矿区大部分建筑材料由附近城市的建材公司提供。 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。 1.8 经济概况 矿区所处地区为贫困地区，以农业为主，工矿企业很少，随着改革开放的不断深入， 近几年地方小型矿山发展速度较快。当地潜在的劳动力资源比较丰富。 辽宁朝阳 800t/d 金矿选矿厂初步设计 4 2 设计依据及供矿条件 2.1 设计的可行性和必要性 开发利用低品位资源，不但有效综合回收国家的有价资源，同时也为当地带来良好 的社会效益和经济效益，通过对本选厂进行初步可行性研究，本选厂的设计具有以下优 势： （1）地质资料齐全、资源可靠，具有开发潜力。 （2）融资方式明确，建设资金有保障。国家对辽宁老工业基地给予最大程度的政策 扶持和资金支持。 （3）工艺成熟、技术可靠，适合处理该矿矿石。 2.2 设计原则 实现对低品位资源的综合利用，应争取并享受当地的有关优惠政策；因地制宜，少 投入多产出，以规模创效益；充分利用现有设备和设施，尽量减少对生产的影响；设备 选型应符合高效、节能，达到国内同行业先进水平；设备选型应小型化，力争减少生产 设备数量和系列数，以便降低成本，实现生产自动化；认真落实全面规划、合理布局、 综合利用、化害为利、保护环境的原则。 2.3 主要设计依据 通过对矿石性质的分析和对国家有关政策的研究，建设单位提供的资料数据，现场 调查收集到的资料： （1） 辽宁万华企业集团含金矿石选矿工艺改造及尾矿砂重选项目可行性研究报告 ； （2） 万蕴金矿选矿厂可行性研究报告审查会议纪要 ； （3） 万蕴金矿选矿厂初步设计中间审查会议纪要 ； （4） 万蕴金矿选矿厂初步设计审查会议纪要 ； （5）其它关金选厂设计建设的国家、行业相关规程、规范； （6）矿区所属区域规划总平面图； （7）中外文书籍、手册及各种文献； 辽宁工程技术大学毕业设计 5 （8）现场收集、测绘、整理的资料； 2.4 矿山供矿条件 2.4.1 开采条件 该矿体矿石类型属浸染状花岗岩型，团块状构造，呈粉红至黑红色斑状结构，主要 成分为长石和石英，次要成分为黑云母和黄铁矿等， 其中黄铁矿呈浸染状团块状分布。 岩石中裂隙较发育，局部地段见细条含金石英脉， 宽度不等。矿体上盘为花岗岩, 矿体 与上盘围岩界限呈渐变关系，矿体下盘为一条含金石英脉，石英脉下盘为粉砂岩和白云 岩，石英脉采用削壁充填法提前回采。 矿区内山势低缓，但矿体厚度较薄，埋藏深、走向长，没有露天开采的条件（且露 天开采剥采比大于合理经济剥采比）故选择地下开采。 矿体内矿体及顶板岩石完整性好。局部地段受构造裂隙及断裂活动影响，岩石强度 低，易掉块，局部需支护，工程地质条件好。除局部地段工程地质条件差需支护和防止 突水外，矿床开采技术条件较好。 2.4.2 开采方法 根据矿床赋存条件，结合矿山实际情况，从节省投资、降低成本的原则，采用分段 凿岩阶段矿房法。 井下开采顺序为由上而分中段开采，中段内由远而近，由下至上开采、沿矿体走向 方向后退式回采，如在中段内遇有平行矿体，应按先采上盘后采下盘矿体的原则。通过 对矿体开采技术条件的分析, 可知矿体中段大矿体具有矿体厚大、品位偏低、矿岩稳固性 中等的特点。另外，矿区其它矿体逐渐减少，矿量不足，为了满足生产需要，必须选择 生产能力大的采矿方法开采此大矿体。经过比较分析，选择有底部结构，分段凿岩阶段 矿房法能满足这一要求。其工艺要点是：分段垂直扇形中深孔凿岩，各分段同一起爆， 各分段排孔间毫秒微差起爆，漏斗受矿，电耙出矿。 2.4.3 原矿品种及混入废石 入选矿石主要金属矿物有黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿等。次要金属矿物有金、方铅 辽宁朝阳 800t/d 金矿选矿厂初步设计 6 矿、斑铜矿等。脉石矿物主要为石英，次为碳酸盐，少量的绢云母、绿泥石。有用矿物 为金。 原矿含泥率适中，含水率 3%，原矿粒度小于 500mm。 3 矿石性质及实验结果 3.1 矿物的结构及嵌布特征 矿石中金主要以自然金的状态存在，金与黄铁矿和毒砂等硫化物紧密伴生，并呈微 细粒、弥散状的显微金和次显微金状态赋存在黄铁矿、含砷黄铁矿和毒砂等硫化矿物中， 其中黄铁矿中(包括少量其它硫化矿物)包裹的金占 73.01%，毒砂中包裹的金占 15.49%， 脉石矿物中包裹的金占 11.50%。金与砷的关系密切，金主要富集在含砷黄铁矿和毒砂等 矿物中。 3.2 矿石的主要物理性质 入选矿石硬度大属于难碎性矿石，真密度，松散密度为。 3 mt20 . 3 3 mt90 . 1 3.3 矿石含量及多元素分析 原矿化学多元素分析结果见表 3-1。 表 3-1 矿石中各矿物的相对含量 Table 3-1 the relative content of each mineral ores 元素AuAgAsCuFeMnCSAl2O3SiO2MgO 单位g/tg/t% 含量2.473.990.0840.0261.810.0370.701.2413.4268.451.18 从化学分析结果可知，此矿石中具有回收价值的元素有金、银，锰元素品位不高， 赋存状态未查清，故暂时未考虑回收。SiO2、Al2O3等是组成脉石矿物的主要成分。 矿石中金物相分析结果见表 3-2。 表 3-2 矿石中金物相分析表 Table 3-2 Gold ore phase analysis table 相别单体金和裸露金硫化物中包裹金硅酸盐矿物包裹金总金 质量分数0.221.950.302.47 分布率8.9178.9512.14100.00 从物相分析结果可知，金的主要存在形式是单体金和裸露金以及硫化物中包裹金， 占金含量的 79.17%，是选别的重点对象。硅酸盐矿物包裹金的具体矿物种类尚未查清。 辽宁工程技术大学毕业设计 7 3.4 选矿试验研究 3.4.1 选矿试验主要工艺参数 根据毕业设计资料可知： 1）处理能力：800t/d； 2）原矿粒度：最大粒度 500mm； 3）破碎产品粒度：不大于 10mm； 4）一段磨矿细度：200 目占 65%； 5）二段磨矿细度：200 目占 90%； 6）浸出浓度：40%； 7）浸出及吸附时间：24 小时。 3.4.2 选矿试验主要指标 一段磨矿后浮选实验，氰化作业浸出率为 90%，吸附率 98.5%，解吸电解率为 99%，冶炼回收率为 99，尾液品位。% 3 m0.01g 辽宁朝阳 800t/d 金矿选矿厂初步设计 8 4 工艺流程的选择和计算 4.1 工艺流程的选择与确定 该矿区的金的品位为 2.47g/t，属于中等品位金矿，为了进一步提高金的品位，并且 保证精矿回收率，根据设计要求，使精矿品位为 60.00g/t，在设计的过程中考虑该矿区的 地形、气候条件、交通行政等方面因素，初步制定了浮选-氰化联合工艺流程。 4.2 选矿厂规模 该选厂为有色金属选矿厂，日处理量为 800t，在 0.6之间 ，故该选厂为中t/d3000 型选矿厂。 4.3 破碎流程的选择和计算 4.3.1 方案一破碎流程的选择 设计已知条件：选矿厂规模为 800t/d，矿石含水量为 3%，原矿最大粒度为 500mm， 矿石密度为，矿石为难碎性矿石。拟定破碎最终产物粒度为 10mm。 3 t/m20 . 3 1）拟定破碎车间工作制度为每天 2 班，每班 6 小时，计算破碎车间每小时处理量。 800 68.73 / (100%3%)26 h Qt h 2）计算总破碎比。 500 50 10 D S d 3）初步拟订破