毕业设计（论文）-辽宁鞍山150万吨年铁矿选矿厂初步设计.doc

辽宁工程技术大学毕业设计(论文)前言铁矿石是钢铁工业最主要的基础原料。人类早在30003500年前进入铁器时代以来，就大量开采利用铁矿石，恩格斯称：“铁矿石的冶炼开始，人类由野蛮时代过渡到文明时代”。鞍山钢铁始建于1916年，是新中国第一个恢复建设的大型钢铁联合企业和最早建成的钢铁生产基地，被誉为“中国钢铁工业的摇篮”、“共和国钢铁工业的长子”。鞍山地区铁矿石资源丰富，已探明的铁矿石储量约占全国储量的四分之一，周围还蕴藏着丰富的菱镁石矿、石灰石矿、粘土矿、锰矿等，为黑色冶金提供了难得的辅助原料。钢铁产业的发展对鞍山的经济发展起着非常重要的作用。选矿厂设计是矿山建设中极其重要的关键环节。同时，它也是将科学技术转换为生产力的枢纽，生产中的先进经验、先进技术以及科研成果，都要通过设计推广到生产中。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。辽宁工程技术大学矿业学院矿物加工工程系拟定设计任务。设计辽宁鞍山铁矿选矿厂，年处理量150万吨，最大给矿粒度500mm。全套图纸加扣 30122505821 厂区概况1.1 选矿厂设计依据（1）低品位铁矿石的综合加工利用，符合国家政策，具有节约资源，尤其是扩大铁矿资源量，缓解我国铁矿资源的短缺现状，对于建设资源节约型社会有着的重大意义，有着良好的经济效益和社会效益； （2）直接还原铁生产工艺可靠，市场前景广阔，国家重点投资对象；（3）国家对辽宁省振兴老工业基地的相关政策；（4）采用采选工艺技术成熟，建设资金充足，人员配备齐全，符合企业发展前景的需要。1.2 厂区概况1.2.1厂区地理位置在辽宁鞍山市东南方拥有亚洲最深的露天铁矿大孤山铁矿。大孤山铁矿场位于祖国钢都鞍山东南12公里的千山脚下，占地面积10.6平方公里，素有“十里铁山”之称。鞍山大孤山铁矿北部矿体与大孤山主体矿脉紧密相联，最近距离仅100米。据测算，大孤山铁矿北部矿体总储量为12175.6万吨，其中碳酸铁矿储量为9564.7万吨，综合地质品位为27.7%。大孤山铁矿扩建工程设计规模为年产铁矿石350万吨，预计2009年投产，2010年达产。北扩工程增加主矿体2600万吨优质磁铁矿资源，将弥补大孤山区域铁矿生产能力的缺口，见图1-1。图1-1 辽宁鞍山铁矿选矿厂Fig.1-1 The diagram of LiaoNing Anshan Group Limited geographic map2008年1月18日，鞍钢矿业公司大孤山铁矿扩建工程顺利开工。这意味着鞍钢主矿体将增加2600万吨优质磁铁矿，为鞍钢可持续发展提供资源保障。钢铁产量高速增长，对铁矿石的需求量越来越大。鞍钢自有矿山资源虽然解决了原料问题，但几十年的生产消耗，铁矿石资源也越来越紧张。为落实鞍钢资源保障战略，扩大生产规模，鞍钢矿业公司坚持主矿生产与扩建工程双线并进原则，科学采掘，稳步开发。鞍山铁矿资源丰富集中、储量大、质量优，但不可再生。鞍山地区目前铁矿保有资源总量74亿吨。鞍钢主要铁矿如东鞍山、大孤山等均处于矿山开采后期阶段，生产能力逐年下降。按鞍山地区年产1800万吨计算，鞍山境内可采铁矿资源只可考虑40余年。如钢产量递增，加上无序开采，用不上二三十年铁矿资源即将面临枯竭危险。1.2.2气候情况当地处于海河流域，属暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明、雨热同季、日照充足、日温差较大、降水集中、风向有明显的季节变化。夏季受偏南气流的影响，盛行大陆热低压多阴雨天气,平均风速 2.1 m/a。冬季寒冷干燥多西北风，春秋季多东南风，晴朗少雨，冷暖适宜，光照充足。春秋两季多风、易旱，风力一般为23级，冬季盛行西北风，风力较强。 多年平均降水量为589.3 mm，其中汛期平均降水量 480.8 mm，多年平均蒸发量为500mm，平均气温11.6 ，平均年日照时数为2630.4 h，平均相对湿度59%，无霜期约为192 天，最大冻土深度56 cm。生产用水紧张，设计时应最大限度考虑选矿用水的复用，尽量减少水资源浪费。1.2.3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迳流排泄，当地最低侵蚀基准面400m。矿床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。上述条件有利于选矿厂厂区、厂房的设计。1.3 原矿供应及矿石类型1.3.1 原矿生产及供应公司拥有采矿权的低品位易选铁矿矿山；拥有先进的技术，可以取得良好的经济效益，同时，可以利用周边地区的丰富后背资源。本设计中采矿方式为地下开采；根据开采区域和对象不同，开拓方式为竖井和斜井两种开拓方式；采矿方法为深孔矿法；根据企业现状，确定工作制度：300 d/a，20 h/d ，6000 h/a，4h/d检修。1.3.2 矿石类型铁矿矿体产于沉积变质岩系中，属于鞍山式沉积变质铁矿床。全区有15个矿组，近170条工业矿体。矿体规模大小不一，形态多为似层状、透镜状。矿石可分为石英磁铁矿、角闪石英磁铁矿、角闪磁铁矿。矿石主要是原生矿石，含有少量混合矿石。矿体主要近矿围岩为云母角闪片岩、角闪长麻岩、黑云协长片麻岩、脉岩及混合纬晶岩常插于矿体中间。矿物组成：金属矿物主要是磁铁矿、少量假象赤铁矿、黄铁矿及微量褐铁矿、黄铜矿。脉石矿物主要是石英，其次是角闪石、黑云母，少量长石、绢云母、绿泥石，碳酸盐矿物及石榴子石等。矿石结构构造：矿石多由磁铁矿、石英、角闪石或少量黑云母定向排列相间构成。连续的或断续的条带状构造或不规则的条带状构造，以及致密块状构造。由磁铁矿石、石英及角闪石组成的矿石多呈纤状变晶结构。主要由石英和磁铁矿石组成的矿石，虽然也伴有少量其它矿物，但基本上呈花岗变晶结构。表1-1 原矿多元素化学分析Table 1-1 ore multi-element chemical analysis成分TFeFeOSFeSiO2AL2O3CaOMgOSPLoss含量%29.1115.1727.3546.144.354.882.760.290.0451.02表1-2 原矿物相分析Table 1-2 the original mineral phase analysis矿物名称磁性铁碳酸铁黄铁矿磁黄铁矿赤褐铁硅酸铁全铁含铁量%23.991.080.710.101.932.2029.11铁分布率%79.323.712.440.346.637.56100.00矿石其它物理性质矿石密度 ： 3230kg/m3，矿石属于难碎性矿石松散密度 ：不振实 1960kg/ m3 振实 2363kg/ m3含水率：3.6%该选矿厂主要经济技术指标如下：1）精矿品位为66.20%；2）精矿回收率为83.5%，精矿含水率为12%；3）尾矿品位为8.25%；4）破碎最终粒度为12mm；5）一段磨矿细度为-200目占55%；二段磨矿细度为-200目占80%；6）（FeO/TFe）100（%）=37% TFe/FeO2.7。根据矿石性质参考同类选矿厂生产实践，设计工艺流程。其工艺流程特点概述为阶段磨矿阶段选别、单一磁选。572 破碎流程的计算2.1 新建选矿厂规模辽宁鞍山选矿厂是处理铁矿石的选矿厂，年处理量150万吨，矿石粒度0500mm，矿石密度为t/m3。2.1.1 破碎车间工作能力、工作制度和设备作业率破碎车间工作制度与采矿供矿制度一致，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：2.2 破碎流程的选择与计算2.2.1 破碎流程的选择a) 计算总破碎比由于球磨机给矿粒度为1020mm，参考现场确定最终破碎产物粒度为120mm，则总破碎比为：b）初步拟定破碎流程根据总破碎比，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，中碎使用标准圆锥破碎机，细碎用短头型圆锥破碎机。设计破碎筛分原则流程如图2-1：需要特别指出的是：由于原矿含水量为3.6%，且根据原矿采矿方法知矿石中废石混入率较低，所以无手选和洗矿的必要。2.2.2 破碎筛分流程的计算1）计算各段破碎比，。先选取一段破碎比，二段破碎比，三段破碎比，计算如下： 图2-1 破碎筛分原则流程Fig.2-1 The diagram of crush and screening flowsheet计算各段破碎产物的最大粒度： （取159） （取50）2）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。结合初步拟定的破碎机类型知最大相对粒度，。排矿口宽度为：（取113）（取31）（取10）3）选择筛孔尺寸和筛分效率因原矿属于易碎性矿石，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（取15）,筛分效率。4）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标准圆锥破碎机产物，一部分来自短头圆锥破碎机产物。则：查选矿厂设计教材P24可得：，分别代表产物3中小于12的粒级含量、产物7中小于12的粒级含量；2.2.3 破碎筛分流程计算统计将破碎流程计算统计见图2-2破碎数量流程图：174. 64.644 图2-2 破碎数量流程图Fig.2-2 The diagram of crush flowsheet3 主厂房流程计算3.1 主厂房工作制度、生产能力及设备作业率3.1.1 主厂房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。3.1.2 主厂房生产能力3.1.3 主厂房设备年作业率3.2 选别流程计算选别流程计算流程如图，附后。 3.2.1 确定原始指标数可得原始指标数计算公式为Np=C( np- ap)式中：所需原始指标数； 计算成分，单金属矿石选择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，=6，=3由此可得，即，所需原始指标数为6个。3.2.2 选取原始指标经过现场流程考察及操作规律分析确定以下6个生产指标作为原始指标原始指标采用如下的分配方案：3.2.3流程计算 1）计算各产物的产率和品质（1） 计算产物14、16（2）计算产物6、7 得 （3）计算产物12、13 得 （4）计算产物152）计算各产物回收率3.2.4选别产物的品位计算3.3 磨矿分级流程计算3.3.1 一段磨矿分级流程计算磨矿流程计算流程如图3-1： 图3-1 一段磨矿流程计算流程Fig. 3-1 The diagram of primary grinding process calculationa) 原始指标处理能力：矿石品位：=23.09%工作制度：每天3班、每班8小时磨矿最终产物粒级：-200目80%，通过查表知溢流产物中最大粒度为0.14mm。b) 流程计算本设计中一段磨矿设备采用球磨机和螺旋分级机配置，返砂比确定为C1=250%。查得给矿中小于计算级别（0.074mm）的含量为： ；3.3.2 二段磨矿分级流程的计算 二段磨矿流程计算流程如图3-2： 图3-2 二段磨矿流程计算流程Fig. 3-2 The diagram of second-stage grinding process calculation本设计中二段磨矿设备采用球磨机与分级机配置，由表得，循环负荷确定为C2=300%。4 矿浆流程计算为了保证流程中各作业适宜的液固比，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4.1.1 计算公式(1) 计算液固比式中：各作业和产物液固比；各作业和产物浓度。(2) 计算各作业、各产物的水量式中：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式中：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) 各作业的矿浆体积式中：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式中：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）式中：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。(7) 选矿厂总耗水量的计算式中：选矿厂总耗水量，m3/h；选矿厂工艺过程耗水量，m3/h。(8) 计算单位耗水量式中：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。4.1.2 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）；（一段磨矿作业）；（一段分级返砂）；（一段分级溢流）；（一段磁选作业）；（一段磁选精矿）；（二段磨矿作业）；（二段分级返砂）； (二段分级溢流)；（二段磁选）；（二段磁选精矿）；（三段磁选）；（三段磁选精矿）；（浓缩作业）；（浓缩精矿）。4.2 矿浆流程计算4.2.1 计算液固比；。4.2.2 计算各作业、各产物水量4.2.3 计算各作业、各产物补加水量a) 计算未知的各作业、各产物水量b) 计算各作业的补加水量式中： 一段磨矿前补加水； 一段分级前补加水； 一段磁选作业补加水； 二段磨矿前补加水； 二段分级前补加水； 二段磁选作业补加水； 三段磁选作业补加水。4.2.4 计算未知浓度及其对应的液固比a) 计算公式：符号同上。b）未知浓度计算 4.2.5 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：4.2.6 计算选矿厂总排出水量4.2.7 工艺过程耗水量4.2.8 选厂总耗水量选矿厂的总耗水量：4.2.9 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%。4.2.10 选厂补加新水量4.2.11 单位耗水量处理每吨矿石的耗水量：4.3 矿浆流程统计表4-1 矿浆流程统计表Tab. 4-1 the table of pulp process编号浓度/%矿量/th-1水量/体积/196.40189.396.82272.00662.87257.78463.27340.00189.39284.09342.72481.00473.48111.06255.49523.00189.39634.04693.09645.00117.78143.95180.16865.00471.12253.68400.26935.00117.78218.73255.201081.00353.3499.66208.33磁222.00117.78417.58431.031240.0086.2865.48156.13磁323.0086.28146.13315.561448.0074.90105.99104.08过滤48.0074.90105.9933.381788.0074.9020.0470.7712.6671.04490.09512.091319.5970.19288.16309.84156.7515.04207.71212.435 破碎筛分设备的选择与计算5.1 粗碎设备的选择与计算5.1.1 计算所需原始指标处理能力：Q=216.45t/h矿石真密度：3.23t/m3原矿最大粒度：，破碎最终产物粒度：5.1.2 初拟设备粗碎设备的选型主要考虑给矿最大粒度、生产能力和矿石可碎性。可粗选PE7501060型和PE9001200型粗碎复摆破碎机。5.1.3 设备计算方案A：a) 计算预选破碎机处理能力=如选用PE7501060粗碎复摆破碎机，其生产能力可达：式中：在设计条件下破碎机的处理量，t/h；矿石可碎性系数，取1.2；矿石密度修正系数，K2=1.2；给矿粒度修正系数，,取；水分修正系数，取K4=1.0；颚式破碎机单位排矿口宽度和处理量，t/(mmh)；破碎机排矿口宽度。所以：b）所需破碎机台数n=KQ0/Q式中：n-设计需要的破碎机台数，台；Q0-需要破碎的矿量，t/h；Q-所选破碎机的生产能力，t/h。则：n= ，选用1台c）负荷率方案B：a）计算预选破碎机处理能力=如选用PE9001200粗碎复摆破碎机，其生产能力可达：式中：在设计条件下破碎机的处理量，t/h；矿石可碎性系数，取1.2；矿石密度修正系数，K2=1.2；给矿粒度修正系数，,取；水分修正系数，取K4=1.0；颚式破碎机单位排矿口宽度和处理量，t/(mmh)；破碎机排矿口宽度。所以：b) 所需破碎机台数n=KQ0/Q式中：n-设计需要的破碎机台数，台；Q0-需要破碎的矿量，t/h；Q-所选破碎机的生产能力，t/h。则：n= ，选用1台c) 负荷率综合设备的价格、数量以及负荷率作为参考，决定选用PE9001200型号颚式破碎机。5.2 中碎设备的选择与计算5.2.1 初拟设备由于破碎流程为三段破碎，原矿为易碎矿石，因此中碎可选择圆锥破碎机。圆锥破碎机的生产能力大，破碎比大。现拟定选用标准型圆锥破碎机。5.2.2 设备计算1） 原始指标理论给矿最大粒度：Dmax=158.23mm破碎最终产物粒度：dmax49.14mm排矿口宽度：31mm处理能力：Q=216.45t/h2） 初选设备根据给矿最大粒度确定破碎机最小给矿口宽度B，拟选用PYT-B1725型单缸液压中型标准圆锥破机。3）计算预选破碎机的生产能力方案A：a) 计算破碎机处理能力：=如拟选用PYY-BT1219型单缸液压中型标准圆锥破机（排矿口可调节范围为20-45mm），其生产能力可达：式中：在设计条件下破碎机的处理量，t/h；矿石可碎性系数，取K1=1.2；矿石密度修正系数，K2=1.2；给矿粒度修正系数， 取K3=0.96；水分修正系数，取；破碎机单位排矿口宽度和处理量，t/(mmh)；破碎机排矿口宽度，取31mm。所以：b）所需破碎机台数计算n=KQ0/Q式中：n设计需要的破碎机台数，台；Q0需要破碎的矿量，t/h；Q所选破碎机的生产能力，t/h。则：，选用2台c）负荷率方案B：a） 计算破碎机处理能力：如拟选用PYT-B1725型标准圆锥破机（排矿口可调节范围为25-60mm），其生产能力可达：式中：在设计条件下破碎机的处理量，t/h；矿石可碎性系数，取K1=1.2；矿石密度修正系数，K2=1.2；给矿粒度修正系数， 取K3=1.16；水分修正系数，取；破碎机单位排矿口宽度和处理量，t/(mmh)；破碎机排矿口宽度，取31mm。所以：b) 所需破碎机台数计算n=KQ0/Q式中：n设计需要的破碎机台数，台；Q0需要破碎的矿量，t/h；Q所选破碎机的生产能力，t/h。则：，选用1台。c) 负荷率综合圆锥破碎机的价格、数量和负荷率作为参考，决定选用PYT-B1725型破碎机。5.3 细碎设备的选择与计算5.3.1 初拟设备由于破碎流程为三段破碎，细碎设备常用短头型圆锥破碎机。5.3.2 设备计算1） 原始指标理论给矿最大粒度：Dmax=49.14mm破碎最终产物粒度：dmax12mm排矿口宽度：10mm处理能力：Q=221.02t/h 2）根据给矿最大粒度确定破碎机最小给矿口宽度B，选用PYD1200短头圆锥破碎机作为细碎设备。 3）计算预选破碎机的生产能力式中:在设计条件下破碎机的生产能力(t/h)； 在标准条件下闭路破碎时的处理量(t/h)； =破碎机在开路破碎排矿口为1mm时，破碎标准状态矿石的单位生产能力 （t/mm.h）；破碎机排矿口宽度；闭路破碎系数；矿石可碎性系数；矿石密度修正系数；给矿粒度修正系数； 水分修正系数。细碎设备选用PYD1200短头圆锥破碎机1台。查选矿厂设计表6.2-1、表6.2-2得： 所需破碎机台数为：（取1台）负荷率为：5.4 筛分设备的选择与计算5.4.1 初拟设备本设计中筛分设备起到细碎前的预先筛分以及细碎产物的检查筛分的作用，既可减小细碎机的负荷，也可控制破碎的最终产物粒度。中细粒物料的筛分多采用振动筛，其特点是操作调整方便，筛面振动强烈，物料不易堵塞筛孔，筛分效率高，本设计中采用圆振动筛。5.4.2 设备计算1. 原始指标筛孔尺寸：a15mm2. 设备计算式中：有效筛分面积系数；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；细粒因素修正系数；粗粒因素修正系数；筛分效率修正系数；颗粒形状及矿石种类修正系数；湿度修正系数；筛分方法修正系数；筛子运动参数；筛面及筛孔形状影响参数。拟选用圆振动筛YA1536，已知条件得查选矿厂设计表6.3-2、表6.3-3得： 所需振动筛台数为：（取1台）故只需一台圆振动筛，型号为YA1536。负荷率为：5.5 破碎筛分一览表表5-1 破碎筛分设备一览表Tab. 5-1 Table of the equipment of crush and screening设备类型处理量/th1台数/台负荷率/%设备总重/t价格/万元PE9001200复摆式颚式破碎机216.45184.474865PYT-B1725型中型标准圆锥破机216.45152.2537.8210.5PYD-1200短头圆锥破碎机221.02176.4125.360YA1536圆振动筛177.25.1430总计4116.26165.56 主厂房主要设备的选择与计算6.1 磨矿设备的选择6.1.1 计算公式1) 单位磨机容积处理量计算式中：q设计磨机按新生成级别（一般为-0.074mm粒级）计的单位容积处理量，t/(m3.h)；现场生产磨机按新生成级别（一般为-0.074mm粒级）计的单位容积处理量，t/(m3.h)；可按下式计算：现场生产磨矿机生产能力，t/h；现场生产磨机给矿中小于计算级别的含量（小数代入）；现场生产磨机产品中小于计算级别的含量（小数代入）；现场生产磨机的有效容积，m3；被磨矿石的磨矿难易度系数；本设计中，由于矿石为中硬，取=1.0；磨机直径校正系数；设计磨机的型式校正系数；设计和现场生产磨机给矿和产品粒度差异系数；可按下式计算：设计磨矿机按新生成计算级别计的不同给矿粒度和产品粒度条件的相对处理量；现场生产磨矿机按新生成计算级别计的不同给矿粒度条件下的相对处理量。2) 磨机处理量计算式中：设计磨机的处理量，t/台h；(不包括闭路磨矿的返砂量)q设计磨机按新生成级别（一般为-0.074mm粒级）计的单位容积处理量，；V设计磨机一台的有效容积，m3；分别为设计磨机给矿中-0.074mm含量和其产品中-0.074mm含量(小数代入)；3) 磨机台数确定式中：n设计磨机需要的台数，台；设计流程中需要磨矿的矿量，t/h；选用磨机的一台处理量，t/h。4) 磨矿负荷系数的计算式中符号同上。6.1.2 一段磨矿设备选择与计算1. 初拟设备(1) 计算现场磨机单位容积生产能力根据选取： 参考选矿厂生产实践中产品中小于计算级别的含量根据选取，有：初步选用磨机型号为40005000湿式格子型球磨机，容积为57m3。2.设备计算a） 计算q值：其中：b) 磨矿机生产能力计算代入数据，得：c）磨矿机台数的计算其中：代入数据，得： 取1台d）磨矿机负荷系数的计算其中：代入数据，得：6.1.3 二段磨矿设备的选择1.初拟设备计算现场磨机单位容积生产能力根据计算，得：参考齐大山选矿厂生产实践中产品中小于计算级别的含量计算得：有： 初步选用磨机型号为36005000湿式溢流型球磨机。2.设备计算a）计算q值：其中：代入数据：得磨矿机生产能力计算 代入数据，得：b）磨矿机台数的计算其中：代入数据，得： 取1台c）磨矿机负荷系数的计算其中：代入数据，得：d）磨矿机负荷系数的计算6.2 分级设备的选择6.2.1 一段磨矿分级设备选择与计算由于螺旋分级机主要用于选矿厂磨矿回路的预先分级和检查分级，所以一段磨矿分级选用螺旋分级机，参考选矿试验及高堰式、沉没式分级机的分级适用粒度，选用高堰式双螺旋分级机。1）计算分级机规格计算螺旋分级机的直径：式中： 螺旋分级机螺旋个数，=2；矿石密度校正系数，查表；分级粒度校正系数，查表。故：1) 选用2FG-303000型高堰式双螺旋分级机一台按返砂量验算分级机的生产能力：式中:n螺旋转数，查表可知n=3.2r/min；m、D意义同前。工艺流程计算结果可知，分级机选择符合要求。6.2.2 二段磨矿分级设备的选择与计算1) 计算分级机规格计算螺旋分级机的直径：式中： 螺旋分级机螺旋个数，=2；矿石密度校正系数，查表；分级粒度校正系数，查表。故：2）选用2FG-303000型高堰式双螺旋分级机一台按返砂量验算分级机的生产能力：式中:n螺旋转数，查表可知n=3.2r/min；m、D意义同前。工艺流程计算结果可知，分级机选择符合要求。6.3 选别设备的选择与计算磁选机处理量： 式中： 磁选机处理量 （干矿），t/h；单位有效筒长处理量，取类似厂矿指标；磁选机几何筒长，m。6.3.1 一段磁选机的选择拟用CTS-103010503000，磁选机台数：，取1台设备负荷率：6.3.2 二段磁选机的选择拟用CTS-102410502400，磁选机台数：，取1台设备负荷率： 6.3.3 三段磁选机的选择拟用CTS-102110502100，磁选机台数：，取1台设备负荷率：6.4 主厂房主要设备一览表表6-1主厂房主要设备一览表Tab. 6-1 Table of the main equipment in the main plant作业名称设备类型型号台数/台设备总重/t价格/万元一段磨矿湿式格子型球磨机MQG40005000126098一段分级高堰式双螺旋分级机2FG-303000173.03120二段磨矿湿式溢流型球磨机36005000110596二段分级高堰式双螺旋分级机2FG-202000135.3423.26一段磁选湿式顺流式弱磁场永磁筒式磁选机CTS-103017.250二段磁选湿式顺流式弱磁场永磁筒式磁选机CTS-102414.6315三段磁选湿式顺流式弱磁场永磁筒式磁选机CTS-102114.512总计7489.7414.267 辅助设备的选择7.1 给矿机的选择与计算7.1.1 破碎给矿设备的选择a）参考现场，初选板式给矿机作为破碎机给矿设备。式中：生产能力（）；充满系数，一般=0.8；两侧壁间钢板带宽度（）；料层厚度（）；矿石松散密度（）；带速（）。b) 粗碎给矿设备的选择与计算拟选用GBZ180-8重型板式给矿机作为粗碎机的给矿设备。根据生产实践及GBZ180-8重型板式给矿机相关参数，知：代入数据，得：c) 计算板式给矿机台数,取1台d) 计算负荷率7.1.2 磨矿给矿设备的选择参考现场，初步选取电磁振动给矿机作为磨矿机给矿设备。1. 计算公式式中：槽宽（）；槽内料层高度（）；输送速度（）；一般v=0.10.2（m/s）充填系数，一般=0.60.9，取0.85。其他符号同上。2. 一段磨矿机给矿设备选择与计算拟选用GZ7电磁振动给矿机。a) 电磁振动给矿机生产能力计算根据生产实践及GZ7电磁振动给矿机相关参数，知：（参考生产实践）b）计算给矿机台数,取1台c）计算负荷率7.2 胶带运输机的选择与计算7.2.1 计算公式1) 胶带宽度的计算：式中：带宽（）；运输量（）；矿石松散密度（）；带速（）；断面系数；倾角系数；速度系数。注：以下计算堆积角均取20。2) 传动滚筒轴功率简易计算式中：传动滚筒轴功率（）；运输机水平投影长度（）；运输机垂直提升高度（）；运输量（）；带速（）；空载运行系数，它与托輥阻力系数有关物料水平运行功率系数，它与托輥阻力系数有关；附加功率系数；运输带改向功率系数，；犁式卸料器或导料拦板长度超过4m时的附加功率。a) 电动机功率计算式中：电动机功率（）；传动滚筒轴功率（）；功率备用系数，的Y系列电机，；其他情况应进行起动验算；传动效率，ZL型减速机，IZHLR型减速机，。7.2.2 0号皮带的选择与计算（粗碎产品运到中碎）初拟选用TD75胶带运输机（小车拉紧式），根据生产实践带宽初拟为650，倾角。（由选矿厂设计,托辊阻力系数）a) 取值与计算代入数据，得：即：，符合要求。b) 验算带宽所选带宽需满足：其中：=2158.23+200=516.46650，即满足。c) 传动滚筒轴功率简易计算代入数据，得： d) 计算电动机功率=1.27.2.3 1号皮带的选择与计算（中细碎产品运到筛分）初拟选用TD75胶带运输机（小车拉紧式），根据生产实践带宽初拟为650，倾角。（由选矿厂设计,托辊阻力系数）a) 取值与计算代入数据，得：即：，符合要求。b) 验算带宽所选带宽需满足：其中：=249.14+200=298.28650，即满足。c) 传动滚筒轴功率简易计算代入数据，得：d) 计算电动机功率=1.17.2.4 2号皮带的选择与计算（细碎机产品给到1号皮带）初拟选用TD75胶带运输机（螺旋拉紧式），根据生产实践带宽初拟为500。根据实际生产需要，皮带水平。（托辊阻力系数）a) 取值与计算代入数据，得：即：，符合要求。b) 验算带宽所选带宽需满足：其中：=212+200=224500，即满足。c) 传动滚筒轴功率简易计算（插空法计算）代入数据，得：d) 计算电动机功率=1.27.2.5 3号皮带选择与计算（筛上物料运到细碎矿仓）初拟选用TD75胶带运输机（小车拉紧式），根据生产实践带宽初拟为650，倾角。（由选矿厂设计,托辊阻力系数）a) 取值与计算代入数据，得：即：，符合要求。b) 验算带宽所选带宽需满足：其中：=249.14+200=298.28650，即满足。c) 传动滚筒轴功率简易计算代入数据，得： d) 计算电动机功率=1.27.2.6 4号皮带的选择与计算（筛下物料运到磨矿矿仓）初拟选用TD75胶带运输机（小车拉紧式），根据生产实践带宽初拟为650，倾角。（托辊阻力系数）a) 取值与计算代入数据，得：即：，符合要求。b) 验算带宽所选带宽需满足：其中：650，即满足。c) 传动滚筒轴功率简易计算取值与计算 （插孔法计算）代入数据，得： d) 计算电动机功率=1.27.2.7 5号皮带的选择与计算(电磁振动给料机受料皮带)初拟选用TD75胶带运输机（小车拉紧式），根据生产实践带宽初拟为500，倾角。（由选矿厂设计，托辊阻力系数）a) 取值与计算代入数据，得：即：，符合要求。b) 验算带宽所选带宽需满足：其中：500mm，即满足。c) 传动滚筒轴功率简易计算取值与计算 （插孔法计算）代入数据，得：d) 计算电动机功率=1.27.2.8 6号皮带的选择与计算(脱水湿精矿粉运到精矿矿仓)初拟选用TD75胶带运输机（小车拉紧式），根据生产实践带宽初拟为500，倾角。（由选矿厂设计，托辊阻力系数）a) 取值与计算代入数据，得：即：，符合要求。b) 验算带宽所选带宽需满足：其中：500，即满足。c) 传动滚筒轴功率简易计算取值与计算代入数据，得：d) 计算电动机功率=1.27.2.9 皮带及其对应辅助设备统计下面将各条皮带对应选的辅助设备统计见表7-1。表7-1 皮带对应电动机汇总Tab.7-1 Table of the motor of conveyor belt皮带型号所需功率/电动机型号皮带给料机型号设备价格/万元09.80Y112M-250018001.14116.09Y180L-650018001.4220.96Y90-250018000.85316.05Y16L-650018001.445.89Y132S-250018001.352.20Y90L-250018000.9267.38Y100L-250018001.767.3矿仓计算7.3.1 计算公式a）矿仓需要的有效容积计算式中： 矿仓需要的有效容积（）； 需要的贮矿量（）； 矿石松散密度（）。b）矿仓几何容积的计算式中： 矿仓利用系数，一般； 矿仓的几何容积（）。7.3.2 粗碎挤满给矿矿仓的计算（选用矩形漏斗矿仓）a）原矿矿仓的有效容积已知t，t/m3，则 ；原矿矿仓的几何容积：m3。设计该仓为矩形漏斗仓，见图7-1。其中：(单位：m)m3；图7-1矩形矿仓计算简图Fig. 7-1 rectangular funnel ore bin calculation diagram式中：h 矿仓下部高度，m；l 矿仓下部卸料口长度，m；b 矿仓下部卸料口宽度，m。7.3.3磨矿矿仓计算（选用高架式方形平底矿仓）已知t，t/m3，则原矿矿仓的几何容积：m3根据实际需要选择高架式圆型锥底仓，见图7-2。其中： (单位：m) 式中： D矿仓上部直径，m； H矿仓下部告诉，m，可通过下式计算： ； d矿仓下部排矿口直径，m。图7-2 高架式圆型锥底仓计算简图Fig. 7-2 high shelf circular conical bottom position calculation diagram则，可粗略计算设计矿仓的几何容积（忽略矿仓壁）即，满足。7.4过滤设备的选择与计算拟用筒形内滤式真空过滤机GN-20，过滤机台数：式中：过滤机台数；需要过滤机的干精矿量；每台过滤机的过滤面积；过滤机单位面积处理量。根据条件已知，得： ，取4台7.5检修用起重设备选择与统计参考各设备的最重装配件，结合起重设备型号，将设计选矿厂各起重设备归纳见表7-2。表7-2选矿厂内检修起重机选择Tab. 7-2 Table of the choose of crane起 重 机所检修设备名称及规格价格（万元）总重（t）备 注车间型 式台数粗碎场地20/5t电动桥式起重机1PE90012003.814.7起重设备选择参考待起重设备的最重部重量。1t手动单轨起重机1TD75皮带机0.30.021t环链手动葫芦10.0120.01中细碎及筛分车间10/5t电动桥式起重机2PYT-B1725标准圆锥破碎、PYD1200短头圆锥破碎机6.021.25t电动单梁起重机1YA1536圆振动筛4.017.91t手动单轨起重机1TD75皮带机0.30.02环链手动葫芦10.0120.01主厂房10t电动桥式起重机1磁选设备2.9951.26530/5电动桥式起重机2球磨机、分级机7.128.21t手动单轨起重机1TD75皮带机0.30.021t环链手动葫芦10.0120.01总计1324.8383.368尾矿设施与环境保护对废物的处理方式随着人类社会的发展和文明的进步，将受到诸多方面的限制。环境污染已成为公众关心的重要问题，并受到政府的高度重视。选矿厂生产过程中排出的大量尾矿必须妥善处理，一方面有利于保护环境，另一方面也有再利用的可能。尾矿水必须排放到指定地点进行处理，并循环利用部分水资源。尾矿的处理是否得当，将直接影响到选矿厂的投资基建可行性，并且将来也会影响到选矿厂的发展前景。8.1排出厂外尾矿特征鞍山铁矿选矿厂排出的尾矿浓度为55%。鞍山铁矿选矿厂的尾矿库位于选矿厂北部距选矿厂1.7公里的沟内。8.2尾矿库安全尾矿库的安全是矿山安全生产的重要环节之一，同时也是矿山环境保护工作的一个重要方面。在尾矿库安全工作中