毕业设计（论文）-辽宁抚顺2000td铜矿选矿厂初步设计.doc

目录全套图纸加扣 3012250582前言11 厂区概况21.1 地理位置及交通概况21.2 地质条件21.3 气候特征21.4 矿石特征21.5 矿石的性质32 工艺流程的计算52.1选矿厂规模52.2 破碎流程的选择与计算52.3破碎筛分流程数质量统计93 磨浮车间流程计算103.1 磨浮车间工作制度、生产能力及设备作业率113.2 磨矿流程计算113.3 选别流程计算124 矿浆流程计算184.1 计算公式及原始指标的确定184.2 矿浆流程计算214.3 矿浆流程统计305 主要设备的选择和计算335.1 破碎设备的选择335.2 筛分设备365.3磨矿设备的选择395.4分级设备的选择与计算445.5 浮选设备的选择和计算465.6浓缩机的选择和计算505.7 过滤机的选择与计算526 辅助设备的选择546.1 给矿机的选择与计算546.2 矿仓的选择与计算566.3胶带运输机的选择计算616.4 砂泵的选择与计算676.5 检修起重设备的选择717 厂区环境保护728 选矿厂经济核算738.1 产品总产值738.2 主要设备投资738.3 基建投资计算748.4 运营投资748.5 总投资计算758.6 利润计算759 结论76致 谢77参考文献78附录A79附录B82辽宁工程技术大学毕业设计（论文）前言近年来随着经济的快速增长，工业的各个领域都有了长足的发展。铜作为一种重要的工业原材料，在各个领域都有着广泛的应用，需求量也逐渐增加。但我国现有的经济可采储量满足不了选冶生产的需求。虽然我国铜资源储量大，但普遍存在资源储量利用率不高。矿产资源是人类社会宝贵的财富，是人类社会发展的物质基础，对国民经济发展起着重要作用。为了能够创造更大的利润，提高铜矿资源的利用率，所以建立一个工艺完善、设备先进的铜矿选矿厂是必要的。 本次选矿厂设计的矿石来自于辽宁抚顺红透山铜矿，矿石中主要含有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿。设计不仅通过对矿石的性质及相关资料的分析，确定了选矿厂的工艺流程；还通过计算，确定了各个作业中铜锌矿的含量、品位、回收率、矿浆浓度、补加水等指标；本次设计中图纸绘制和厂房、厂区的布置根据设备之间的联系和厂房的空间及地区的方向条件设计出合理的方案。一份好的设计资料对于矿山建设有着重要的作用，在项目确定之前，它是项目决策提供科学依据；项目确定之后，又为项目提供设计文件。因此，做好设计工作，对节省投资、建成投产后迅速达到设计规模和取得经济效益都起着决定性的作用，对提高选矿科学技术水平也有重要意义。 1 厂区概况1.1 地理位置及交通概况红透山矿业公司座落在长白山西脉端，辽宁省清原满族自治县境内西部，总占地面积366万平方米。抚顺红透山铜矿位于辽宁省清原满族自治县红透山镇，东距清原县城45公里，西距抚顺市区65公里，距沈吉铁路苍石站4.5公里。矿区有准轨铁路专用线7.8公里与沈吉铁路铁路相连；矿区公路全厂8公里与国道202线相接，是以生产粗铜、硫酸、铜精矿、工程建筑、交通运输、水泥建材等综合生产能力于一体的有色金属独立工矿企业。见图1-1。图1-1 辽宁抚顺红透山铜矿交通位置图Fig.1-1 Liaoning Fushun Hongtoushan copper transport location map1.2 地质条件矿区范围内清原群绿岩带呈“岛状”分布在英云闪长岩中，面积约9km。1.3 气候特征工作区平均海拔 300500m，年平均气温 7.6，年平均降雨量 837mm，浑河主干流横亘东西，区内气候环境优良。1.4 矿石特征红透山铜矿是一座中型有色金属地下矿山，主要产品有铜、锌矿。红透山矿床主要有两种矿石类型：层状和似层状矿体的矿石类型主要为块状矿石；细脉浸染状矿体的矿石类型主要为细脉浸染状矿石，其中细脉浸染状矿石发育于块状矿石外部。矿石矿物组分：矿石的金属矿物组合简单。主要有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿。其次有少量的方铅矿、方黄铜矿、银金矿、罕见辉钼矿。脉石矿物有石英、黑云母、斜长石、直闪石、白云母、锌尖晶石、绢云母、石榴子石、蓝晶石、矽线石、十字石和堇青石等。主要金属矿物的嵌布特征:黄铜矿 ()为矿区内矿石中主要有用矿物，选矿的主要回收对象。其结晶形态均呈半自型、他型粒状结构，细粒浸染状，细脉状，胶状结构，乳浊状结构和交代充填结构。由于矿物结构及状态不同，黄铜矿在矿石中的嵌布特征也存在一定的差异，从粗粒到细粒嵌布，一般为中粒至细粒分布在0.13mm至0.0lmm之间，并与黄铁矿、辉铝矿以及其他矿物紧密嵌生。此外，黄铜矿在斑铜矿、辉铜矿中呈不混溶的格状或浊状，其粒度约为0.005mm;被包裹在黄铁矿中的黄铜矿微粒，其粒径为0.02-0.004mm，黄铜矿中还包有不同形状和大小的脉石矿物。黄铁矿 ()为矿区内矿石中的主要矿物，分布广泛，是选矿回收的主要对象。其晶型大都呈半自型晶和他型粒状结构，嵌生于脉石矿物基质中，常与黄铜矿和辉钥矿紧密连生，并被白铁矿和脉石矿物交代充填。嵌布粒度一般为0.15mm-0.02mm左右。辉铜矿 ()在矿石中少量分布，多见于火成岩型矿石中，呈不规则粒状结构交代黄铜矿。嵌布粒度一般为0.12mm-0.02mm。斑铜矿()在矿石中少量分布，多见于矽卡岩型矿石中，呈不规则粒状结构常与黄铜矿交代充填。嵌布粒度一般为0.03mm-0.0lmm。1.5 矿石的性质物理性质：1) 矿石密度：3.3t/m3；2) 原矿供矿粒度：0500mm；3) 原矿含水：3%；4) 矿石为难碎性矿物。化学性质：原矿多元素化学分析结果表1-1如下：表1-1 原矿多元素化学分析结果(%)Tab1-1 ore multi-element chemical analysis (%)成分CuZnAl2O3NiPbSiO2SFeAu（g/t）Ag(g/t)含量1.123.05.60.070.0452.813.24.560.025.09 由表1-1原矿多元素化学分析结果，可以确定:1）原矿中主要有用成分为铜;2）金银的含量较低，在选矿过程中不易单独回收，但有可能富集到选矿产品里，在冶炼过程回收；3）铅含量较低，可不考虑；锌的含量不低，更由于可能进入铜精矿中成为有害于冶炼的杂质，所以在选别过程中应将铜锌矿分离；4）脉石以石英为主。2 工艺流程的计算2.1选矿厂规模辽宁抚顺选矿厂是处理铜矿石的选矿厂，日处理量为2000吨，矿石粒度为0500mm，矿石为难碎性矿石。2.2 破碎流程的选择与计算破碎车间工作制度采用间断工作制，全年设备运转330天，每天3班，每班7小时。则破碎车间小时处理量为： 破碎车间设备作业率为： 方案一：1）计算总破碎比由于球磨机给矿粒度为012mm，确定最终破碎产物粒度为100mm，则总破碎比为： 根据总破碎比，选用三段一闭路破碎流程。并初步拟定粗碎使用颚式破碎机，并用重板给矿机，中碎中型圆锥破碎机，细碎用短头型圆锥破碎机。由于原矿含水量为3%，且根据原矿为难碎性矿石，所以不用采用预先筛分。设计破碎筛分原则流程如图2-1： 图2-1 破碎筛分原则流程 Fig.2-1 The diagram of crush and screening flowsheet2）计算各段破碎比通过查选矿厂设计表5.2-5得:, ,。先选取一段破碎比，二段破碎比为，三段破碎比，计算如下：计算各段破碎产物的最大粒度： 3）计算各段破碎机排矿口宽度开路破碎机排矿口应保证与排矿中的最大粒度不超过本段所要求的产物粒度，按计算。闭路破碎机排矿口宽度按计算。Z值按选矿厂设计表5-6取得,。排矿口宽度为： 4）选择筛孔尺寸和筛分效率因原矿属于难碎性矿石，各种各碎矿机排矿产物中存在有大于排矿口的过大颗粒，且其含量较高，故应有设检查筛分与破碎机组成闭路。预先及检查筛分采用振动筛，其筛孔,筛分效率。5）计算各产物的产率和重量粗、中碎作业： 细碎作业： 由于物料一部分来自中型圆锥破碎机产物，一部分来自短头圆锥破碎机产物。则： 分别代表产物3中小于12的粒级含量、产物6中小于12的粒级含量。查选矿厂设计图5.2-3、5.2-5得、 方案二：1）计算总破碎比由于球磨机给矿粒度为012mm，确定最终破碎产物粒度为80mm，则总破碎比为： 根据总破碎比，初步拟定选用三段一闭路破碎流程。并初步拟定粗碎使用颚式破碎机，并用重板给矿机，中碎标准圆锥破碎机，细碎用短头型圆锥破碎机。由于原矿含水量为3%，且根据原矿为难碎性矿石，所以不用采用预先筛分。设计破碎筛分原则流程如图2-1：2）计算各段破碎比通过查选矿厂设计表5.2-5得:, ,。先选取一段破碎比，二段破碎比为，三段破碎比，计算如下：计算各段破碎产物的最大粒度： 3）计算各段破碎机排矿口宽度 开路破碎机排矿口应保证与排矿中的最大粒度不超过本段所要求的产物粒度，按计算。闭路破碎机排矿口宽度按计算。Z值按选矿厂设计表5-6取得,。排矿口宽度为： 4） 选择筛孔尺寸和筛分效率因原矿属于难碎性矿石，各种各碎矿机排矿产物中存在有大于排矿口的过大颗粒，且其含量较高，故应有设检查筛分与破碎机组成闭路。预先及检查筛分采用振动筛，其筛孔,筛分效率。5） 计算各产物的产率和重量粗、中碎作业： 细碎作业： 由于物料一部分来自中型圆锥破碎机产物，一部分来自短头圆锥破碎机产物。则： 分别代表产物3中小于10的粒级含量、产物6中小于10的粒级含量。查选矿厂设计图5.2-3、5.2-5得、 2.3破碎筛分流程数质量统计 破碎筛分数量流程见图2-2：4 6 图2-2 破碎数量流程图 Fig.2-2 The diagram of crush flowsheet3 磨浮车间流程计算选矿厂工艺流程图如下： 图3-1铜矿选矿厂工艺流程图 Fig. 3-1 Process flow diagram copper concentrator3.1 磨浮车间工作制度、生产能力及设备作业率1) 车间的工作制度磨选车间全年工作天数330天，每天3班，每班8小时。2) 车间的生产能力 3) 车间设备的年作业率 3.2 磨矿流程计算磨矿分级的流程图如下： 图3-2磨矿分级流程图 Fig. 3-2 The grinding process of mine classification进入磨机的干矿量为： 磨矿计算中值的选取：查选矿厂设计表5.2-10可知给矿中-200目含量为;查选矿厂设计表5.2-11可知分级机溢流和返砂中-200目含量分别为 、； 查选矿厂设计表5.2-9可知两段磨矿的循环负荷分别为、;、1) 计算各段的矿量 2) 计算各段的产率 3.3 选别流程计算选别流程计算流程如图3-3： 图3-3 选别作业流程图Fig. 3-3 choose different operation flow chart1) 确定原始指标数可得原始指标数计算公式为 (3-1)式中：所需原始指标数； 计算成分，单金属矿石C=2；选别产物数；选别作业数；根据主厂房选别流程图所示，取值如下： =2，=14，=7由此可得， 确定单元组成的指标数为:。2) 选取原始指标分析确定以下14个生产指标作为原始指标： : 此外已知 3）计算各产物的产率 4）计算各产物回收率 5）计算未知产物的品味 6）计算各产物重量 854 矿浆流程计算为了保证流程中个作业适宜的液固比，确定各作业、产物的补加水量、返回水量、脱除水量及矿浆体积，为设计和选择供水、脱水、排水设备及设施提供依据，进行矿浆流程计算如下。4.1 计算公式及原始指标的确定计算公式1）计算液固比 (4-1)其中，各作业和产物液固比；各作业和产物浓度；2）计算各作业、各产物的水量 (4-2)其中，各作业和产物水量，m3/h；各作业和产物矿量，t/h；各作业和产物液固比；3）计算各作业的补加水量 (4-3)其中，各作业补加水量，m3/h；各作业水量，m3/h；各作业产物排出总水量，m3/h；4）各作业的矿浆体积 (4-4)其中：各作业矿浆体积，m3/h；各作业和产物矿量，t/h；矿石密度，t/m3；各作业和产物液固比；5）计算选矿厂总排出水量 (4-5)选矿厂总排水量，m3/h；最终精矿排出水量，m3/h；最终溢流排出水量，m3/h；最终尾矿排出水量，m3/h；6）计算选矿厂工艺过程耗水量（即补加总水量） (4-6)其中，选矿厂工艺过程耗水量，m3/h；选矿厂总排出水量，m3/h；原矿含水量，m3/h；如果选矿厂利用回水,则按下式计算补加新水量。 (4-7)7）选矿厂总耗水量的计算 (4-8)其中，选矿厂总耗水量，m3/h；选矿厂工艺过程耗水量，m3/h；8）计算单位耗水量 (4-9)其中，处理每吨矿石耗水量，m3/t；选矿厂总耗水量，m3/t；处理矿石量，t/h；原始指标的确定各作业和产物浓度依设计资料确定如下： （原矿浓度）； （一段磨矿作业浓度）； （一段分级返砂浓度）； （一段分级溢流浓度）； （二段分级返砂浓度）； (二段分级溢流浓度)； （二段磨矿作业浓度）； （粗选作业浓度）； （粗选精矿浓度）； （一次精选作业浓度）； （一次精选精矿浓度）； （二次精选作业浓度）； （二次精选精矿浓度）； （三次精选作业浓度）； （三次精选精矿浓度）； （铜锌分离作业浓度）； （分离后精铜矿浓度）； （一次扫选作业浓度）； （一次扫选精矿浓度）； （二次扫选作业浓度）； （二次扫选精矿浓度）； （浓缩后铜精矿浓度）； （浓缩后尾矿浓度）； （过滤后铜精矿浓度）； （浓缩后锌精矿浓度）； （过滤后锌精矿浓度）；4.2 矿浆流程计算1）根据公式计算液固比 2）计算各作业、各产物水量 3）计算各作业的补加水量 一段磨矿作业补加水； 一段分级作业补加水； 二段分级作业补加水； 二段磨矿作业补加水； 粗选作业补加水； 一段精选作业补加水； 二段精选作业补加水； 三段精选作业补加水； 分离作业补加水； 一段扫选作业补加水； 二段扫选作业补加水； 4）计算未知浓度及其对应的液固比 计算公式： (4-10) 符号同上。 5）计算矿浆体积 按公式计算各作业和各产物的矿浆体积值 水量平衡方程式： 水量平衡6）计算选矿厂总排出水量 7）工艺过程耗水量 8）选厂利用回水量根据同类选矿厂生产实践，取回水利用率为80%。 9）选厂补加新水量 10）选厂总耗水量选矿厂的总耗水量： 11）单位耗水量处理每吨矿石的耗水量： 4.3 矿浆流程统计 矿浆流程统计见表4-1。表4-1 矿浆流程统计表Tab. 4-1 the table of pulp process编号浓度(%)干矿量()水量()体积()19780.832.4226.92286.45242.4437.99112.26一磨75242.4480.00153.47375.19242.4480.00153.47一次分级60.72242.44156.82231.0544080.83121.25145.74582161.6635.5784.55653.63269.89223.34313.89二次分级54.00269.89229.92311.1973080.83188.33212.83882189.0641.5998.88二磨65189.06102.09159.38964.94189.06102.09159.381025.87118.19338.60375.02粗选25118.19354.57390.3911359.0116.7619.49 续表4-1编号浓度(%)干矿量()水量()体积()1224.47109.42337.81371.271320.3617.6368.9574.281424.25125.81393.04430.65一精2017.6370.5275.86153812.0019.5623.20169.955.6350.9655.361723.0115.2050.8655.53二精2215.2053.9658.5718406.599.8911.881916.368.6244.0755.36三精206.5926.362.3620423.384.665.692112.893.2121.7022.67分离233.3811.3212.3522413.144.525.47233.410.246.806.87一扫24125.81398.82436.94243031.7373.9383.542519.9137.36150.27161.512622.4694.09324.89353.12二扫2094.09376.36404.87272816.3942.1247.092818.8677.69334.24357.6129503.143.144.09 续表4-1编号浓度(%)干矿量()水量()体积()325577.6963.7187.2533873.140.471.4235550.240.200.2737860.240.040.115 主要设备的选择和计算5.1 破碎设备的选择开路破碎计算公式： (5-1)式中，在设计条件下破碎机的处理量，t/h矿石可碎性系数，可查表6.2-1；矿石密度修正系数，；矿石松散密度；矿石密度；给矿粒度修正系数，可查表6.2-1；水分修正系数，查表6.2-1；标准条件下，开路破碎时处理，当采用普通型颚式、旋回及圆锥破碎机时， =；颚式破碎机单位排矿口宽度处理量，t/(mmh)，见表6.2-2； 破碎机排矿口宽度，mm。闭路破碎计算公式： (5-2)式中，闭路破碎时，破碎机的处理量，t/h； 闭路破碎时，平均给矿粒度变细系数，一般为1.31.4； 同式(6-1)。方案一：1）粗碎设备计算 设计拟选用，其为： 计算破碎机台数： 设计选用1台。 计算破碎机负荷： 2）中碎设备计算 设计拟选用，其为： 计算破碎机台数： 设计选用1台。 计算破碎机负荷： 3）细碎设备计算 设计拟选用，其为： 计算破碎机台数： 设计选用1台。 计算破碎机负荷： 方案二：1）粗碎设备计算 设计拟选用，其为： 计算破碎机台数： 设计选用2台。 计算破碎机负荷： 2）中碎设备计算 设计拟选用，其为： 计算破碎机台数： 设计选用3台。 计算破碎机负荷： 3）细碎设备计算： 设计拟选用，其为： 计算破碎机台数： 设计选用3台。 计算破碎机负荷： 从破碎机的台数、破碎效率等方面综合考虑，本次设计选用方案一较好，方案一中破碎机的主要参数如下：表5-1 破碎机主要技术性能参数Tab 5-1 Crusher main technical parameters型号进料口尺寸/mmmm最大进料粒度/mm排料口调整范围/mm处理能力/(m3/h)转速/(r/min)电动机功率/kW重量/tPE75010607501060630801407213025011028PYY1650/2302301951330120280-15535.7PYD-2200130100515120340-260855.2 筛分设备 筛分设备计算公式： (5-3) 振动筛的处理量，t/h；有效筛分面积系数：单层筛或多层筛上层筛面；双层筛的下层 筛面筛面名义面积，；筛分物料松散密度；单位筛分面积容积处理量，按表（6.3-2）取值； 影响因数修正系数见表（6.3-3）. 本设计中筛分设备在细碎前起到的预先及检查筛分的作用，既可减小细碎机的负荷，也可控制破碎的最终产物粒度。本次设计的筛分设备采用振动筛，其特点是操作调整方便，筛面振动强烈，物料不易堵塞筛孔，筛