毕业设计（论文）-年处理50万吨原矿某铜矿选矿厂设计.doc

南华大学核资源工程学院毕业设计(论文）年处理50万吨原矿某铜矿选矿厂设计摘要：按照毕业设计任务书的要求，进行了年处理50万吨原矿某铜矿选矿厂设计，选矿产品为铜精矿，要求铜的回收率达到85%，铜精矿的含水量小于10%。在收集云南某铜矿选矿厂相关设计资料的基础上，确定了各车间的工作制度，对设计工艺流程进行了选择和论证，确定了设计的工艺流程，即：破碎采用三段一闭路流程，磨矿采用检查分级的一段磨矿流程，浮选采用一段一循环浮选工艺(包括一次粗选，二次扫选，三次精选的流程作业)。铜精矿采用先浓缩后过滤的两段脱水工艺流程。对设计工艺流程进行了工艺指标计算，包括破碎、筛分、磨矿、浮选（包括矿浆流程）。对破碎、筛分、磨矿、分级、浮选及脱水设备进行了选择计算和方案比较，确定了工艺所需的工艺设备。进行了厂房总体布置，并进行了厂房内的设备配置。根据选厂的地形条件，沿山坡地布置，其中，粗碎、细碎、筛分厂房共厂房配置。磨矿浮选共厂房配置，其中磨矿采用纵向配置，浮选机采用横向配置。浓缩机配置在露天，过滤机与精矿仓配置在厂房内。完成了破碎筛分、磨浮、脱水车间平断面图、数质量矿浆流程图，选矿工艺流程图，设备联系图共6张。 关键词：选矿厂设计 铜矿 浮选 全套图纸加扣 3012250582iiThe Design of one Copper Ore Concentrating Mill with Capacity of 500,000 t/aAbstract: According to the graduation design task book requirements, carried out 500000 tons of copper ore dressing plant design, products for the copper concentrate, copper recovery is 85%, copper concentrate moisture content is less than 10% of the mineral processing plant design. Based on the collection of a copper mine in Yunnan 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, two scavenging, three cleaning process operation). Copper concentrate dehydration process is two stages of concentrate and 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 layout of the plant workshops were designed. 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. The crushing and screening, grinding and flotation, dewatering workshop cross-section diagram, quality pulp flowsheet, beneficiation process flow diagram, Figure 6 device. Key words : Concentrator design copper mine select flotation iii目录引言11 绪论21.1 建厂地区概况21.1.1 矿区地理位置和交通状况21.1.2 矿区气候概况21.2 选厂厂址基本特点21.2.1 厂址选择21.2.2 尾矿输送与处理31.3 选矿设计指标和产品32 矿床与原矿性质42.1 矿石类型42.2矿石质量42.3原矿多元素分析52.4 原矿基本物理性质53 车间工作制度和生产能力53.1 选矿厂工作制度和设备作业率53.2 处理量的计算63.2.1 年处理量63.2.2 日处理量63.2.3 小时处理量74 破碎流程的选择和计算74.1破碎流程类型74.2 破碎流程的选择84.2.1破碎段数的确定84.2.2预先筛分的必要性94.2.3检查筛分的必要性104.3破碎流程计算104.3.1 计算总破碎比114.3.2 计算各段破碎比114.3.3 计算各段破碎产物的最大粒度114.3.4 计算各段破碎机排矿口宽度114.3.5 选择各段筛子筛孔尺寸和筛分效率124.3.6 计算各产物的产率和重量124.4 绘制破碎数质量流程图155 磨矿流程的选择和计算155.1 磨矿流程类型和常用磨矿流程155.2 磨矿流程的选择165.2.1 磨矿段数的确定165.2.2 检查分级的必要性165.3 磨矿流程的计算175.4绘制磨矿数量流程图186 选别流程的选择和计算186.1选别流程的选择186.2选别流程的计算196.2.1原始指标的确定和选择206.2.2选别流程计算步骤217 矿浆流程计算267.1 计算所需原始指标267.2 计算步骤277.2.1磨矿流程277.2.2选别流程287.3绘制选别数质量矿浆流程图328选矿设备的选择和计算328.1选矿设备的选择和计算原则328.2 破碎设备的选择和计算348.2.1 破碎设备的选择348.2.2破碎设备生产能力的计算358.3筛分设备的选择和计算388.3.1筛分设备的选择388.3.2筛分设备生产能力的计算408.4磨矿设备的选择和计算428.4.1磨矿设备的选择428.4.2磨矿设备生产能力的计算428.5分级设备的选择和计算458.5.1分级设备的选择458.5.2分级设备生产能力的计算458.6浮选设备的选择和计算468.6.1械搅拌式浮选机的特点468.6.2浮选机的选择488.6.3浮选机的计算488.6.4搅拌槽的选择和计算518.7脱水设备的选择和计算518.7.1浓缩机的选择和计算528.7.2过滤机的选择和计算539主要辅助设备、矿仓的选择和计算549.1给矿设备549.1.1原矿仓的给料设备549.1.2粉矿仓的给料设备559.2起重设备559.2.1起重设备类型569.2.2起重设备的选择579.3胶带运输机589.4矿仓的选择与计算609.4.1原矿仓的选择与计算609.4.2磨矿矿仓的选择与计算629.4.3精矿仓计算6210总体布置与设备配置6310.1总体布置6310.2厂内设备配置6310.3破碎厂房的设备配置6410.4磨浮车间设备配置6410.5脱水车间设备配置6510.6设计图纸6511选矿厂劳动岗位定员和技术经济分析6511.1选矿厂劳动岗位定员6511.2选矿厂的技术经济分析6711.2.1选厂工艺投资概算6711.2.2选矿厂基建投资6811.2.3选矿厂成本和经济效果分析6812 结论68参考文献73谢 辞751引言 铜是国民经济建设中一种重要的金属原料。在当前世界金属消费量中，铜仅次于铁和铝，居第3位。以工业储量与世界储量相比，我国铜矿储量居世界第4位。我国铜矿分布非常广泛，除天津以外的其他省区均有所见。我国主要铜矿工业类型有斑岩型铜矿床，矽卡岩型矿床，层状型矿床，火山沉积型矿床和铜-镍硫化物型矿床。 我国铜资源特点：一、铜矿储量少，资源短缺，人均占有量远远低于世界平均水平；二、超大型、大型矿床少，中小型矿床多，不利于规模化开采生产；三、贫矿多、富矿少；四、 坑采矿多,露采矿少；五、共生矿多、单一矿少，许多矿的选冶性能不好。因此在对铜矿进行开发利用时，要充分利用资源，在选矿厂设计中同样要贯彻这一理念。 铜作为关系国计民生的金属，用于工农业生产的诸多领域，随着全球工业化进程的日益加快，对铜金属的需求量不断增加，促使铜生产工业的不断发展和进步。随着人们对环境保护和能源消耗的重视，以及对精矿质量的要求不断提高，广大科研工作者对铜矿浮选工艺、浮选药剂和难选铜矿石处理方法的研究愈加深入，加强了对复杂低品位贫矿资源的综合利用率，并且缓解了铜资源短缺的状况，为提高铜矿资源综合利用的经济效益提供了有力的保障。 在此情况下，进行了年处理50万吨原矿某铜矿选矿厂的设计。本设计中通过对其矿石特性、选矿试验结果和产品要求的研究，确定了工艺流程、设备，进行了厂房、设备配置，配备了必要的劳动定员，并且保证了选厂的综合回收、环境良好，获得较高的技术经济指标。1 绪论本设计为某铜矿选矿厂，按照设计任务书的要求，毕业设计题目是：年处理50万吨原矿某铜矿选矿厂设计，属于工程设计。要求铜的回收率大于90%，精矿含水量小于10%；选矿产品为铜精矿。 1.1 建厂地区概况1.1.1 矿区地理位置和交通状况 该选矿厂位于云南省保山市境内。从保山主干公路到厂区有石块公路相通，仅26公里。到矿山有简易公路，仅12公里，运输方便。 矿区交通便利，有公路与主干公路和矿山相连。厂区外600米有个水库水量充足，水源近，在水库尾部建栏水坝即可自流至厂区。电力输送也比较方便，从杨柳变电站拉变压线到厂区仅5公里。厂区周边无人居住，厂区内山岭、山坡有些松树林和灌木林，约占总面积的四分之一。1.1.2 矿区气候概况 矿区位于滇西三江褶皱系，保山褶皱带之北端，沉积有古生代中生代的地层。矿区最高山海拔3009米，矿区侵蚀标高为2387米，矿体出露标高为2700米，相对高差为200300米，属中高山地区。矿区为滇西高原山地气候，夏天不热，冬天不太冷，仅有一个多月，很少下雪，气候宜人，四季可生产。年降水量为998毫米，最大日降水量为58.7毫米。1.2 选厂厂址基本特点1.2.1 厂址选择选矿厂的厂址选择不仅要贯彻工业建设中有关方针、政策，满足工艺要求，充分体现生产与生活的长期合理性，而且还要考虑原矿及精矿运输、供水、供电、交通、尾矿堆存、工程地质、施工建设等合理条件，以及对农业的影响。该铜矿选矿厂属有色金属矿山，选厂原矿运输量大，精矿运输量小，故因地制宜，就矿建厂，有如下优点：1、选厂不在矿体上，塌落界限和爆破危险区内；2、工程地质较好；3、场址大，总面积布置条件好；4、距尾砂池近，生产前期的尾砂可以自流；5、充分利用山地、荒地，占田少，不妨碍农田水利建设；6、供水管路较短；7、厂址位于生活区下风向，离生活区近，既有利于生产又方便生活；8、有公路同郴嘉公路相通，交通条件好。1.2.2 尾矿输送与处理尾矿池位于东北向的山谷，三面环山，自然条件好，占地少（共约17亩）基本坝工程最小，尾矿容积大，累积容积为2814600米3，有效容积为2000000米3。生产前期尾砂直接用200毫米管道架空自流输出，管道起端坡度在5%以上，后经架空道（坡度不大），并加适量高压水冲流后输入尾砂地，管路全长941米，粒度过小的尾砂经矿泵扬送入尾砂池，输送管道长9001200米，后期尾矿需砂泵扬送，扬程47米，电机配备55千瓦，尾矿水所需澄清距离为108米，实际达到128米澄清水从溢流井通过溢流洪道流出，通过砂泵返回利用。1.3 选矿设计指标和产品根据设计任务书、矿石性质及现场生产情况，选矿产品为铜精矿，其选矿产品设计指标如表1.1所示。表1.1 选矿产品设计指标产品名称水份%Cu 品位 %原矿21.13铜 精 矿1020表1.1中铜精矿品位和精矿水份是根据设计要求及相似选矿厂铜矿的生产实践而定的，达到了设计指标。2 矿床与原矿性质2.1 矿石类型该矿石是动力变质、热液交代生成的层状矽卡岩矿床。岩石坚硬，不易风化，但另一方面是硫化矿，构造裂隙发育，老硐密布，加之气候多雨潮湿，埋藏浅，风化淋滤较强，部分矿体被风化淋失成土状矿，矿体零落。上部矿体被氧化，深部除有构造沟通以外，多是硫化矿。本矿床在地质上与接触交代型矽卡岩矿床有所区别，但矿石类型仍属于矽卡岩硫化矿石。铜品位为1.13%，属于富矿，矿石自然类型主要为硫化矿。经矿物粒度统计，粒度在0.42mm以上的集合体占80%，与其他矽卡岩硫化矿类比，属于易选矿石。2.2矿石质量矿石结构构造：矿石主要结构为它形粒状结构、纤维状结构、压碎结构、饱含结构、环状结构及交代结构。主要构造为浸染状构造、斑点状构造、块状构造、浸染条带状构造、晶洞状构造、脉状构造、放射状和束状构造。矿物成分：主要造岩矿物为钙铁辉石、阳起石、钙铁榴石、绿帘石、绿泥石、石英、黑柱石。次要矿物为钙铝榴石、透闪石、透辉石、磁铁矿、方解石、黝帘石、石棉。少数矿物为符山石、沸石。主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、白铁矿、磁黄铁矿、方黄铜矿。次生矿物为辉铜矿、兰辉铜矿、斑铜矿。氧化物为孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等。主要金属矿物黄铜矿呈斑状产于矽卡岩中，或呈脉状产于绿泥石、绿帘石中，并伸向围岩。少数呈块状产于阳起石、石英团块中。2.3原矿多元素分析混合矿多元素分析见表2.1。表2.1 混合矿多元素分析元素CuPbZnAuAgTFe含量(%)4.500.0970.0520.0015.4g/t19.462.4 原矿基本物理性质原矿基本物理性质：矿石松散密度2.85t/，中等硬度，原矿最大粒度为 500mm，含水2%，含泥1%，废石混入率10%。3 车间工作制度和生产能力3.1 选矿厂工作制度和设备作业率选矿厂工作制度和设备作业率选矿厂工作制度是指选矿厂各车间的工作制度。设备作业率是指选矿厂各车间设备年作业率。各车间的工作制度是根据各车间设备年作业率确定的。所谓设备年作业率，是指各车间设备全年实际运转小时数与全年日历小时数(即365x 24h)之比。可见，设备年作业率是衡量设备运转时间长短的标志，是影响选矿厂处理量的一个重要因素。设备全年实际运转小时数，一般取决于设备的质量(即材质与制造技术)、设备的装备水下、生产管理水平、原矿供应、水电供应，以及检修能力等因素。破碎车间的工作制度，一般应和采矿供矿工作制度一致。有连续工作制度与间断工作制度两种情况，特别是小型选矿厂。磨矿车间、选别车间是选矿厂的主体车间，通称主厂房。其工作制度采用连续工作制度，即一天工作三班，每班工作8h。精矿脱水车间，一般和主厂房一致，若精矿量很少(如有色金属矿、稀有金属矿等选矿厂)，或脱水车间选用的设备能力大时，亦可采用间断工作制度，即一天工作一班或两班。3.2 处理量的计算选矿厂的处理量是指各车间年、日和小时处理量，即破碎车间和主厂房指年、日和小时处理原矿量，精矿脱水车间指年、日和小时处理精矿量。主厂房（指磨矿、选别车间）年或日处理原矿量，称为选矿厂规模。有色金属矿选矿厂，常用日处理原矿量表示选矿厂规模；黑色金属矿选矿厂，常用年处理原矿量表示选矿厂规模。要特别注意的是，重选厂的规模是指日处理合格原矿量（即选出部分废石后的原矿）。有色金属矿选矿厂的破碎车间和磨矿车间的处理量，包括年处理量、日处理量及小时处理量。 3.2.1 年处理量年处理量以选矿厂规模为计算依据。 破碎车间或磨矿车间年处理量（t/a）。 铜精矿车间年处理量（t/a）。3.2.2 日处理量破碎车间和磨矿车间的日处理量可能相同，也可能不同，取决于其车间的年处理量和年工作天数。 式中 破碎车间或磨矿车间日处理量（t/d）； 破碎车间或磨矿车间年工作天数；3.2.3 小时处理量由于破碎车间和磨矿车间的日工作小时数不同，因此，两者的小时处理量是不同的。 式中 破碎车间或磨矿车间小时处理量（t/h）； t破碎车间或磨矿车间日工作时数（t=每日班数每班小时数）；根据各车间的工作制度可计算各车间的生产能力，各车间的工作制度和生产能力可用下表3.1所示。表3.1 车间的工作制度和生产能力车间 名称年工 作日日工 作班班工 作时 生 产 能 力 吨/年 吨/日 吨/时破碎车间 330 2 8500000151595磨浮车间 330 3 8500000151563.12铜精矿车间 330 3 828000853.54 破碎流程的选择和计算4.1破碎流程类型 破碎流程的基本作业是破碎和筛分两个作业。筛分作业有预先筛分和检查筛分。破碎流程中，有时有洗矿作业。组成破碎流程的可能单元流程如图4.1。图4.1 破碎单元流程图以此单元流程可组合成各种破碎流程类型。4.2 破碎流程的选择4.2.1破碎段数的确定 破碎段数取决于选矿厂的原矿最大粒度与破碎最终产物粒度，即取决总破碎比（S）。总破碎比等于原矿最大粒度（D）除以破碎最终产物粒度（d）。即:原矿最大粒度的确定 原矿最大粒度与采矿有关，即与矿床赋存条件、矿山规模、采矿方法、装运设备等有关。所谓最大粒度，是指95%的矿量通过某一筛孔尺寸的粒度。由题目可知最大粒度为500mm。破碎最终产物粒度的确定破碎最终产物粒度视选矿厂规模、磨矿细度和选别的工艺要求而定。由于磨矿作业电耗占选矿厂总电耗的50%60%，而破碎作业仅占10%15%。因此，设计时要尽可能减小破碎最终产物粒度。目前，最适宜的给矿粒度范围：球磨机为1020mm。根据上述原矿最大粒度500mm和破碎最终产物粒度范围（即球磨机为1020mm），常用破碎流程的总破碎比范围为： 式中 S 总破碎比； 最大总破碎比； 最小总破碎比； D 原矿最大粒度（mm）； d 破碎最终产物粒度（mm）。表4.1 各种破碎机在不同工作条件下的破碎比范围破碎段破碎机型工作条件破碎比范围第段鄂式破碎机和旋回破碎机开路35第段标准圆锥破碎机开路35第段中型圆锥破碎机闭路48第段短头圆锥破碎机开路36第段短头圆锥破碎机闭路48第段对辊机闭路315第、段反击式破碎机闭路840由于磨矿作业电耗占整个选厂电耗的50%60%，而破碎作业仅占10%15%，所以尽量减少产品粒度，多碎少磨，以减少能耗。本设计拟定最终破碎产品的粒度为10mm。所以选择最大的总破碎比为50，又根据破碎机的破碎比范围，故选用三段破碎流程，如（）。所以，破碎流程选择三段一闭路流程。4.2.2预先筛分的必要性 预先筛分是矿石进入破碎机之前的筛分作业。采用预先筛分可以减少破碎机的堵塞现象。生产实践证明，大多数情况下，原矿中均含有一定数量的细粒物料，所以，粗碎前的预先筛分是有利的。在粗碎前应设置预先筛分，可用固定筛。粗碎产物中细粒级含量更多，因此，应考虑在中碎前设预先筛分，把符合最终破碎产物粒度的矿石筛出来，这样可以减少进入破碎机的矿量，提高破碎机的处理量，也可避免矿石的过粉碎。4.2.3检查筛分的必要性检查筛分的目的是控制破碎最终产物粒度和充分发挥细碎机的生产能力。各种类型破碎机不管是开路破碎，还是闭路破碎，其排矿产物中都含有小于排矿口宽度的产物和大于排矿口宽度的产物，如选矿厂设计表4-4（破碎机排矿产物中过大颗粒含量与最大相对粒度）所示。当属中等可碎性矿石时，旋回破碎排矿产物中过大颗粒含量为20%，颚式破碎机排矿产物中过大颗粒含量为25%，标准圆锥破碎机排矿产物中过大颗粒含量为35%，短头圆锥破碎机排矿产物中过大颗粒含量为60%。检查筛分可确保破碎产物粒度的均衡。因此，检查筛分是必要的。综上所述，选用三段一闭路破碎流程，如图4.2所示。图4.2破碎流程图4.3破碎流程计算 破碎流程计算的目的是为选择破碎、筛分及辅助等设备提供依据。计算的原理是各产物的重量（或产率）按平衡方程式求出，即进入作业的重量（或产率），等于该作业排出的重量（或产率）。在计算中不考虑破碎过程的机械损失和其他流失。4.3.1 计算总破碎比S=D/d=500/10=504.3.2 计算各段破碎比 平均破碎比； 取,略小于。根据总破碎比等于各段破碎比的乘积，则第三段破碎比S3为：4.3.3 计算各段破碎产物的最大粒度 4.3.4 计算各段破碎机排矿口宽度 破碎机排矿口宽度与破碎机型式有关，即与最大相对粒度有关。初步确定粗碎用颚式破碎机，中碎用标准圆锥破碎机，细碎用短头圆锥破碎机，排矿口宽度为：， 取90mm； ， 取22mm；( 查选矿厂设计第2版 周龙廷主编表44得，）根据筛分工作制度确定。若采用常规筛分工作制度，若采用等值筛分工作制度，。4.3.5 选择各段筛子筛孔尺寸和筛分效率 粗碎：筛孔尺寸选取，。 即，取，。 中碎：筛孔尺寸选取，。 即，取，。 细碎：检查筛子筛孔尺寸和筛分效率，按常规筛分工作制度或等值筛分工作制度确定。 常规筛分工作制度：，即，。 等值筛分工作制度： ， 即， ， 。 ， 即， ， 。 ， 即， ， 。 本设计采用常规筛分工作制度，。4.3.6 计算各产物的产率和重量 粗碎作业。 (t/h) 式中，原矿中小于100mm的粒级含量。 粗筛的筛孔尺寸与原矿最大粒度的比值,查选矿厂设计图4-3,查中等可碎性矿石,得。 中碎作业。 式中,产物5中小于40mm的粒级含量。 其数值中筛的筛孔尺寸与原矿最大粒度的比值 ，从选矿厂设计图4-3中,查中等可碎性矿石,得。中筛的筛孔尺寸与粗碎机排矿口宽度的比值，从选矿厂设计图4-5中,查中等可碎性矿石,得。 故：。 细碎作业 根据平衡关系，可列平衡方程式： 。 式中,产物13中小于12mm的粒级含量。细筛的筛孔尺寸与细碎机排矿口宽度的比值，从选矿厂设计图4-9中,查中等可碎性矿石,得。 9-12产物9中小于12mm的粒级含量。其数值等于原矿中小于12mm粒级含量、粗碎机排矿产物中小于12mm粒级含量和中碎排矿产物中小于12mm粒级含量的三者之和，即： 细筛的筛孔尺寸与原矿最大粒度的比值，从选矿厂设计图4-3中,查中等可碎性矿石,得，细筛的筛孔尺寸与粗碎机排矿口宽度的比值,从选矿厂设计图4-5中,查中等可碎性矿石,得,细筛的筛孔尺寸与中碎机排矿口宽度的比值,从选矿厂设计图4-6中,查中等可碎性矿石,得，故： 4.4 绘制破碎数质量流程图根据计算结果，绘出破碎筛分数质量流程图，如图4.3。图4.3破碎数质量流程图5 磨矿流程的选择和计算5.1 磨矿流程类型和常用磨矿流程(1) 磨矿流程类型 磨矿流程的基本作业是磨矿和分级两个作业。分级作业有预先分级、检查分级和控制分级。据此，可将磨矿与分级组合成各种类型的磨矿流程，有一段、两段和多段磨矿流程：有开路、闭路磨矿流程等。(2) 常用磨矿流程 磨矿流程的类型虽然很多，但根据磨矿细度和预先分级、检查分级、控制分级设置的条件。5.2 磨矿流程的选择常用磨矿流程选择，主要解决四个问题：确定磨矿段数；预先分级必要性；检查分级必要性；控制分级必要性等。本设计不用预先分级和控制分级。5.2.1 磨矿段数的确定磨矿是选矿厂的关键生产过程之一 它不仅直接影响选别效果而且还影响基建投资和电能消耗。所以，在设计之前，必须由研究单位进行磨矿细度与选别指标（主要指精矿品位和回收率）的关系实验，以此作为磨矿段数的设计依据，也就是说，磨矿细度是其额定磨矿段数的主要依据。根据技术经济比较和生产实践，磨矿细度不超过72%小于0.074mm（相当于0.15mm）,宜采用一段磨矿。而设计要求磨矿产品中小于0.074mm含量为65%左右，采用一段磨矿。 5.2.2 检查分级的必要性 所谓检查分级，是与磨矿机构成闭路的分级作业。其目的是保证合格的磨矿细度，同时将粗粒返回磨矿机，形成合格的返砂量（即循环负荷），从而提高磨矿效率，减少矿石过粉碎。可见，在任何情况下，检查分级在磨矿流程中，是非常必要而有利的。综上所述，我们采用的是磨矿流程是：磨矿与检查分级构成闭路的一段磨矿流程如下图5.1 图5.1 磨矿流程图5.3 磨矿流程的计算 根据已知条件是某矽卡岩硫化矿石，中等可碎性矿石，破碎产物的最终粒度为10mm，磨矿细度小于0.074mm含量为65%左右，选用了带检查分级的一段磨矿流程。已知，中等可碎性矿石，分级溢流粒度为0.2mm，从选矿厂设计表4-7，确定C=350%。 计算步骤如下：5.4绘制磨矿数量流程图根据计算结果，绘出磨矿数质量流程图，如图5.2。图5.2磨矿数质量流程图6 选别流程的选择和计算6.1选别流程的选择 选别流程是选矿厂的关键工艺过程。它选择得是否正确，关系到选矿厂能否选出合格精矿和能否给选矿厂带来最大的经济效益。因此，在设计之前，必须进行选矿实验以确定最合理的选别流程。选矿实验推荐的选别流程是确定选别流程的主要依据。 所以选矿实验要求：实验矿样代表性；实验规模和深度；实验选别流程；产品方案；选别指标；浮选药剂；综合回收；三废处理等。选矿实验流程不仅要评价流程本身的可靠性和先进性，更重要的是，首先要评价实验原则流程的正确性。根据该铜矿的选矿实验研究确定该设计采用一粗二扫三精的浮选流程，流程图如图6.1。图6.1磨浮流程图6.2选别流程的计算在选别作业中，不仅有数量的变化，而且还有质量的变化。所以，计算的内容是：各产物的产率（%）、重量Q（t/h)、金属量P(t/h)、回收率（%）、作业回收率E(%)、品位（%）等。重量、产率统称为矿量分配指标；金属量、回收率、作业回收率统称金属分配指标；品位称为计算指标。选别流程计算的目的是：通过流程计算，求得各产物的产率（）和重量（Q)，为选择选别设备、辅助设备及矿浆流程计算提供基础资料。6.2.1原始指标的确定和选择 （1）计算原始指标数的确定。 原始指标数可按下式确定： 式中，原始指标数（不包括已知的给矿指标）； C计算成分（参与流程计算的项，若流程中只计算产物重量，如破碎，磨矿流程，则C=1；若流程既要计算产物的重量，又要计算产物中各种金属的含量，则C=1+e）； e参与流程计算的金属种类数；如单金属矿e=1，两种金属矿e=2，依此类推； 流程中的选别产物数； 流程中的选别作业数。由上式得知，本设计原始指标数(2) 原始指标数的分配。 从流程计算的可能性来看，原始指标数可以采用流程中的任何 指标，即Q、E、i和P等。但为了计算方便，实际上最常用的是、E和给矿量Q。 单金属矿 式中 原始指标数； 参与流程计算的产率指标数； 参与流程计算的品位指标数； 参与流程计算的回收率指标效。由上式得知：各类指标数(即、)之和，必须等于原始指标数。否则，在流程计算时，不是出现矛盾方程式，就是出现不定方程式。而且，的个数，也不能任意确定，各有一定的范围，即：在选别流程计算中，特别是浮选流程，一般不作为原始指标，因浮选是连续作业，很难测得产率()值，即难测得各浮选产物重量（Q)，而且也难测准。所以，通常全部用（特别是选矿厂的流程考查)，或，(如工业设计)的组合作为原始指标。只有重选厂某些作业才有可能选取作为原始指标，因为重选厂有间断作业和某些作业(如摇床)需要稳定的中矿返回才能正常生产，故预先把中矿产率()作为已知指标加以确定：但不管取舍如何，各类指标数之和必须等于原始指标数。常用分配方案有2种：方案：3，4，7，8，9，10，12，13，14，15，20，21方案：3，7，9，12，14，20，6.2.2选别流程计算步骤（1）原始指标值的选择。根据选矿试验结果得： （2） 计算各产物的产率（按方案）。计算产物14、21的产率。求得（%） （%）计算产物12、15的产率。解联立方程得：（%）（%）计算产物7、13的产率。解得：校核计算产物3、8的产率。解得：校核计算产物10、20的产率。解得：计算产物4、9的产率。校核 校核（3） 计算各产物的重量。 校核 校核 校核 校核（4） 计算各产物的回收率。 （%） 校核 校核 校核 校核（5） 计算各产物未知的品位。7 矿浆流程计算矿浆流程计算是在磨矿流程和选别流程计算之后进行的。所以，计算的内容是：磨矿和选别流程中各作业或各产物的水量、补加水量、矿浆体积和单位耗水量。矿浆流程计算目的是：为供水、排水、扬送和分级的设计计算、设备选择提供依据。7.1 计算所需原始指标矿浆流程计算需要一定的原始指标，原始指标应取在操作过程中最稳定、且必须交易控制的指标。这些指标，可以分为以下3类：(1) 必须保证的浓度（按重量计）所谓必须保证的浓度，就是指对一些作业和产物来说，为了生产正常进行，具有一个必须保证的浓度，如磨矿作业等。所有这些浓度，均要求在生产过程中予以保证。因此，在矿浆流程计算时，应预先确定其浓度为原始指标。(2) 不可调节浓度所谓不可调节浓度，就是指在选别流程中，有些产物浓度通常是不可调节的，如原矿水分、分级机返砂浓度、磁选精矿浓度。尽管这些作业的补加水量有变化，但对其精矿浓度影响很小，计算时，也应作为原始指标。（3） 生产过程中某些作业的补加水量，如跳汰机补加的上升水、摇床的冲洗水、洗矿的冲洗水等，都是在生产过程中必需的用水。这些按单位矿量计算的用水量也是比较稳定的；因此，也应作为原始指标。上述3类指标，应根据对流程的分析、选矿试验资料以及类似矿石选矿厂的生产资料来确定，也可参考选矿厂设计表4-11和表4-12确定。由于条件不同，同类产物的浓度也有很大差别。因此，在确定时要考虑以下因素：密度大的矿石，其浓度应大些。块状和粒状（即粒度粗的）的矿石，其浓度应大些。品位高而易浮的矿石，其浓度应大些。洗矿用水、应根据矿石的可洗性决定。应当指出：扫选作业和所有选别作业的尾矿浓度，不能作为原始指标；一般而言，精选作业浓度应依精选次数增加而适当降低，精选精矿浓度应依精选次数增加而适当提高。7.2 计算步骤7.2.1磨矿流程流程如图5.1所示，其中，Q=63（t/h）。 1、确定浓度。（1）必须保证的浓度。 磨矿作业浓度，分级溢流浓度。（2）不可调节的浓度。原矿水分2%（即原矿浓度），分级返砂浓度。 2、 按计算液固比、和。3、 按计算水量、和。4、 按计算补加水量和。 7.2.2选别流程 流程如图6.1所示。1、确定浓度Cn。（1）必须保证的作业浓度。根据选矿厂设计表4-11（某些作业和产物的浓度范围）确定粗选作业浓度=35%；精选作业浓度=25%；精选作业浓度=22%；精选作业浓度=20%。（2）不可调节的选别精矿浓度。粗选精矿浓度=48%；精选精矿浓度=48%；精选精矿浓度=45%；精选精矿浓度=42%；扫选精矿浓度=35%；扫选精矿浓度=30%。2、 按计算液固比、和。 3、 按计算水量、和。由上解可得：，。 4、 按计算补加水量、和。 5、按计算矿浆体积、和。已知矿石密度。 6、 按式计算某些作业和产物的未知浓度。7、 按下式计算工艺过程补加总水量。校核8、上述计算只考虑工艺过程用水量，还要增加洗地板、冲洗设备、冷却设备等用水。一般为工艺过程耗水量的10%15%。按下式计算选矿厂总耗水量：（10） 按下式计算流程单位耗水量（未含磨矿流程）。 7.3绘制选别数质量矿浆流程图根据计算结果，绘出矿浆数质量流程图，见附图二。 8选矿设备的选择和计算8.1选矿设备的选择和计算原则设备选择和计算是选矿厂设计的一项重要任务，在选择和计算中必须遵循以下原则：1、设备生产能力必须满足选矿厂规模要求；2、设备必须便于操作，工作可靠；3、尽量采用国产定型化先进设备。选矿设备分为主要设备和辅助设备两大类。其主要设备包括：破碎机、筛分机、磨矿机、分级机、浮选机、跳汰机、摇床、磁选机、浓缩机、过滤机和干燥机等。辅助设备包括：胶带运输机、砂泵、给矿机、吊车等。选择主要设备时，只需选出设备型式和尺寸（即型号和规格）。在同一作业中，如有几种不同形式的设备可供选用时，必须通过技术经济方案比较加以确定。选矿设备生产能力的计算，可采用以下方法：（1） 按理论公式计算生产能力。按理论公式近似计算生产能力的设备有：颚式破碎机、圆锥破碎机、对辊破碎机、水力分级机、水力旋流器、水力分选机、浓缩机、沉淀离心机等。 这些设备分为两类：第1类是依据通过破碎腔破碎物料的质量（容积）进行计算的破碎机；第2类是矿浆在分级过程中，在重力或惯性力作用下，依据固体物料在流体中运动的理论进行计算的分级设备。按理论公式计算的生产能力，其结果与实际生产资料有一定偏差，但却能表明影响设备生产能力的主要相关因素。（2） 按经验公式计算生产能力。按经验公式计算生产能力的设备有：固定筛、振动筛、螺旋分级机等。经验公式是选用某设备在处理指定物料（称之为标准物料）时的生产能力。因此，它有一定的适应范围。在处理其他非标准物料时，必须考虑某些修正系数。经验公式与理论公式一样，反映了设备生产能力与待处理物料性质和工作条件的函数关系。（3） 按综合公式计算生产能力。综合公式也叫半经验公式。它既有理论推导的因子，又有经验修正系数。旋回破碎机可用这类公式计算生产能力。（4） 按单位负荷计算生产能力。这种计算方法是根据设备的单位容积、单位面积或单位长度计算生产能力。按单位容积计算生产能力的设备有磨矿机、浮选机等。按单位面积计算生产能力的设备有筛分机、真空过滤机等。 单位负荷的测定可以任意选择一种已知其单位生产能力的矿石作为标准矿石，然后将标准矿石与待测矿石在实验室中进行试验，得出其生产能力的相对系数，则可求出待测矿石的单位负荷。（5） 按单位能耗计算生产能力。按处理单位重量或单位体积矿石所耗电量计算生产能力，如磨矿机、洗矿机等可用这种方法计算生产能力，单位能耗的测定方法与单位负荷的测定方法相同。（6） 按矿石在设备中的停留时间计算生产能力。为使某作业顺利进行，必须使被处理矿石该作业（设备）具有一定的停留时间。这类设备的有效容积是根据单位时间的容积生产能力与处理矿石需停留的时间之积而确定。这种方法需要预先确定各作业处理该种矿石的停留时间，如浮选机、搅拌槽可用这种方法计算生产能力。（7） 按产品目录确定生产能力。齿式对辊机、摇床等可直接通过制造厂的产品目录计算生产能力。但必须对矿石性质和工作条件设置某些修正系数。设备数量取决于所选设备的型号和规格。选用小型设备，将增加建筑面积和管理、维护的困难，采用大型设备有利于减少基建投资，降低生产成本，并能促进选矿厂自动化管理，但要增加厂房高度和起重设备的起重能力。因此，必须根据主要技术经济指标进行方案比较，确定合理的方案。其主要指标包括设备总重量、总投资、总安装功率、厂房总面积和体积等。一般情况下，某作业的同类设备台数大于46台时，改用大型设备较为有利。为了保证选矿厂的正常生产，必须考虑备用设备。破碎机和筛分机的备用台数取决于破碎作业的工作制度、原矿仓和中间矿仓的容积。第一段破碎，不考虑备用设备。第二段和第三段破碎，每23台破碎机考虑1 台备用破碎机，每34 台筛分机考虑1台备用筛分机。磨矿、选别和浓缩作业不考虑备用设备，精矿过滤和干燥设备应考虑备用设备，输送矿浆的砂泵，每台考虑1台备用砂泵。8.2 破碎设备的选择和计算8.2.1 破碎设备的选择破碎设备的选择与处理矿石的物理性质、要求破碎能力、破碎产品粒度以及设备配置有关，矿石物理性质包括：矿石硬度、密度、水分、粘土含量和物料最大粒度。所选破碎设备，除保证满足产品粒度和生产能力外，还必须保证给入最大矿块。给矿中的最大矿块，对粗破碎机为0.80.85B(B为给矿口宽度)；对于中、细碎机为0.850.9B。1、粗碎设备的选择粗碎设备