矿业公司南芬红矿合理利用工程可行生投资方案.doc

1 0 总论总论 1 1 项目背景 1 1 1 项目名称 本钢集团矿业公司南芬红矿合理利用工程 1 1 2 项目承办单位 项目承办单位 本钢集团矿业公司 1 1 3 承办单位概况 本项目属本钢集团矿业公司南芬选矿厂的一个选矿车间 南芬 选矿厂现有生产系统破碎筛分系统包括粗破碎间 中破碎间 细破 碎间 磨矿选别系统包括二选 三选 四选 五选 大选 一选早 已停产不用 共五个主厂房 其破磨主要设备为 粗破碎间 2 台 P 1400 170 旋迴破碎机 中破碎 4 台 2100 标准圆锥破碎机 细 破碎间配置 17 台 1650 短头圆锥破碎机和 3 台 H6800 圆锥破碎机 二选配置 5 台 2 3 3 0m 球磨机 生产能力年处理原矿 50 万吨 三选配置 12 台 2 7 3 6m 球磨机 生产能力年处理原矿 300 万吨 四选 五选均配置 16 台 2 7 3 6m 球磨机 生产能力年处 理原矿 400 万吨 大选配置 4 台 3 6 6 0m 球磨机 年处理原矿 200 万吨 南芬选厂总规模为年处理原矿 1350 万吨 年产精矿 450 万吨 选厂生产用水由生产新水 尾矿库回水 自厂循环水三个供水 系统组成 生产新水由细河水源地供给 泵站内共设 6 台水泵 其 中 20Sn 9 型水泵 3 台 12Sn 9 型水泵 3 台 选厂五个选矿车间的尾矿分别经各自的尾矿浓缩池浓缩后 自 流或由底流泵站加压经尾矿管道排至 1 尾矿泵站 再经 2 3 尾矿泵站加压送至尾矿库 尾矿管道为 4 根 DN600 钢管 3 工 1 备 南芬选厂原设计 6 个变电所 现运行 5 个变电所 2 变电所由 动力厂管辖 现有 8000kVA 66 3 15kV 主变 2 台 对二选 粗破 碎 精 尾泵站 锅炉房 细水水源地泵站供电 两台主变同时运 行 负荷率 71 3 变电所现有 10MVA 66 3 15kV 主变 2 台 同时 运行 对三选及中破碎供电 负荷率 75 4 变电所现有 10MVA 66 3 15kV 主变 2 台 同时运行 对四选供电 负荷率 90 5 变电所现有 10MVA 66 3 15kV 主变 2 台 同时运行 对五选及细破 碎供电 负荷率 90 6 变电所变电所现有 12 5MVA 66 3 15kV 主变 2 台 1 工 1 备 对大选供电 负荷率 72 1 1 4 可行性研究报告编制依据 编制范围和编制原则 1 4 1 1 编制依据 1 本项目编制依据是本溪钢铁集团有限责任公司设计任务委托 书 2 长沙矿冶研究院 本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告 3 中国矿业大学 本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选 试验报告 4 本钢集团矿业公司提供的南芬选矿厂总平面图 5 国家有关的法律 法规和标准规范 1 4 1 2 编制范围 本项目编制范围是 1 新建 100 万吨红矿选矿车间内的工程及配套项目 包括供 电 供水 道路等内容 2 粗破碎利用露天矿现有粗破碎 入选矿车间的矿石粒度为 350 0mm 新建选矿车间不建破碎站 3 新建红矿选矿车间精矿浓缩后用泵送至四选或球团过滤 新建选矿车间不设精矿过滤及精矿输出矿槽 4 新建红矿选矿车间尾矿浓缩利用二选现有 50m 尾矿浓 缩池及底流泵站 浓缩后的尾矿由原尾矿泵站送至尾矿库 本项目 不包括尾矿泵站及尾矿库 1 4 1 3 编制原则 1 100 万吨红矿自成系统 单独处理 2 总图布置尽可能少占地 少拆迁旧有建筑物 3 主要工艺设备装备水平要求先进适用 关键作业采用自动 控制 1 1 5 项目提出的理由与过程 1 1 5 1 项目提出的理由 本钢集团矿业公司南芬铁矿是我国特大型铁矿之一 其铁矿物 主要为磁铁矿 磁铁矿占铁矿物总量的 85 以上 其次是红铁矿 南芬选矿厂所有的生产车间的生产流程均是回收磁铁矿的选别流程 由于对矿体中蕴藏的红矿未进行过深入细致的研究 因此该地区红 矿资源没有得到充分利用 造成了铁矿资源的极大浪费 伴随本钢 集团产能的不断提高 为满足本钢铁料的需求和铁矿资源的合理利 用 本项目的建设是非常必要的 1 1 5 2 项目提出的过程 本钢集团矿业公司为充分利用南芬露天矿红矿 2006 年 4 月曾 委托长沙矿冶研究院进行本溪南芬露天红铁矿选矿试验研究 长沙 矿冶研究院同年 10 月提供 本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究 报告 2006 年末曾委托中国矿业大学进行浮选柱试验 2007 年 1 月 10 日 中国矿业大学提供 本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱 反浮选试验报告 2007 年 3 月邀请鞍钢集团矿业设计院编制南芬 选厂新建 100 万吨 年规模红矿选矿车间初步方案 我院于 2007 年 4 月提供了 本溪钢铁集团矿业有限公司南芬选厂新建 100 万吨 年 规模红矿选矿车间设计初步方案说明书 随后本钢矿业公司对初步 方案组织了讨论 并正式下达了设计任务委托书 委托我院编制 本钢集团矿业公司南芬红矿合理利用工程可行性研究报告 1 2 项目概况 1 2 1 项目拟建地点 本项目拟建在南芬选厂原一选车间和现供应科附近 1 2 2 建设规模与目标 年处理红矿 100 万吨 年产品位为 65 8 的铁精矿 35 万吨 1 2 3 主要建设条件 1 2 3 1 原矿条件 本钢集团矿业公司南芬露天矿每年可向选厂提供原矿品位大于 29 1 的红矿 100 万吨 1 2 3 2 选矿技术条件 本钢集团矿业公司 2006 年 4 月曾委托长沙矿冶研究院进行了本 溪南芬露天红矿选矿试验研究 试验表明 采用阶段磨矿 弱磁 反浮选流程处理南芬露天红矿 在原矿品位 33 左右的情况下 可 获得 65 8 的铁精矿 1 2 3 3 供水条件 本项目需生产新水 171 56m3 h 南芬选厂细河水源地供水设施 完全可以满足本项目要求 1 2 3 4 供电条件 本项目供电新增负荷视在功率为 5750kVA 拟对原 2 变电所 进行增容升压改造 1 2 3 5 供热条件 本项目冬季采暖及生产用汽需 6 2 吨 h 热源接自选厂原蒸汽锅 炉房 若原蒸汽锅炉房供热能力不足 可考虑在原蒸汽锅炉房更新 设备进行增容 1 2 3 6 运输条件 原矿运输利用南芬露天矿原有铁路专用线 并在破碎铁路机车 走行线上接一条红矿翻车线 精矿则浓缩后用泵送至四选或球团过 滤 利用原有输出系统 备品备件运输可利用厂区公路运输 1 2 4 主要技术经济指标 原矿品位 29 1 精矿品位 65 8 尾矿品位 9 02 选 比 2 828 原矿处理量 100 万吨 年 年产铁精矿 35 36 万吨 1 2 5 工程总投资及经济效益 1 2 5 1 工程总投资 本项目工程总投资 9849 万元 其中工程建设投资 9849 万元 铺底流动资金 900 万元 1 2 5 2 经济效益 本项目达产后 年税后利润 2722 万元 不考虑财务费用 财 务内部收益率 26 09 投资回收期为 4 60 年 1 3 问题与建议 1 关于原矿品位 本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告中给出的原矿品位 33 32 设计任务委托书中给出的原矿品位 29 1 差异较大 本 可研按设计任务书 29 1 设计 建议下段设计开展前确定合理的原 矿品位并进一步补充选矿试验 2 关于半自磨机 浮选柱的采用 本可研报告编制之前 我院曾编制过 本溪钢铁集团矿业有限 公司南芬选厂新建 100 万吨 年规模红矿选矿车间设计初步方案说明 书 方案中设计推荐采用球磨机和浮选机方案 在讨论方案设计中 本钢矿业公司要求可研按半自磨和浮选柱方案进行编制 对半自磨 和浮选柱的应用下段设计尚需论证 特别是浮选柱仅为试验室试验 建议下段设计开展前 进行浮选柱扩大连续试验 3 关于总降变电所 本可行性研究拟对 2 总降压变电所进行升压增容改造 但涉 及原有用电车间电压等级工作较为复杂 本可研未考虑原有用电负 荷升压相关事宜 有待下段设计研究探讨 4 关于厂区地形图 业主提供的厂区地形图不能反映厂区现状 下段设计开展前 请业主委托有资质的测绘单位重新测绘 1 500 厂区地形图 5 关于工程地质资料 为满足下阶段设计需要 请业主委托有资质的勘查单位对新建 厂址进行地质勘查 提供地质勘查报告 2 0 选矿工艺选矿工艺 2 1 概述 按本钢集团矿业公司要求 拟在南芬选矿厂新建红矿处理系统 此前 已分别按常规破磨流程和自磨流程作出二种配置方案 本可 研应本钢集团要求采用自磨和浮选柱方案 浮选设备采用浮选柱 是根据中国矿业大学 2007 年 1 月所作 本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选试验报告 进行设计 的 2 2 设计规模及工作制度 按要求设计规模为 100 万 t a 原矿 工作制度采用连续工作 制 330 天 年 3 班 天 8 小时 班 设备作业率 90 4 按此作业制度 单位处理能力为 126 t h 2 3 选矿工艺流程及技术指标 2 3 1 选矿试验概况 为了充分利用回收本溪南芬地区红矿资源 本溪钢铁集团公司 曾于 2006 年 4 月委托长沙矿冶研究院对南芬地区红矿进行了选矿试 验 并于同年 10 月提供了 本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究 报告 通过对原矿的化学分析和物相分析 矿石中可供选矿回收的主 要组分是铁 且主要以磁铁矿和赤铁矿的形式存在 分布在磁铁矿 中的铁占 50 12 分布在赤铁矿中的铁占 40 10 可见选矿采用磁 浮联合工艺流程是合适的 矿石中需要舍弃的主要组分是 SiO2 有害杂质硫 磷含量均较低 硫含量为 0 052 磷含量为 0 057 对铁精矿的质量影响甚微 显微镜下观察 原矿中磁铁矿和赤铁矿均属中细粒不均匀嵌布 粒度 相对而言 磁铁矿粒度略粗 欲使矿石中 90 以上的磁铁矿 和赤铁矿达到单体解离 磨矿细度须达到 200 目占 95 左右 通过相对可磨度试验 表明南芬地区红矿较之磁铁矿好磨 系 数 K 值为 1 09 为了获得合适的选矿工艺流程及选矿技术指标 长沙矿冶研究 院分别按照 阶段磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程 和 连续磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程 进行了试验室试验 同时进行了各选 别设备的条件试验 以后 又按照 阶段磨矿 弱磁 强磁 反浮 选流程 进行了两种不同浮选药剂的扩大的试验室连续试验 按照 连续磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程 浮选药剂采用阴 离子 RA915 时 试验室试验指标为 原矿品位 33 65 混合精矿品 位 68 46 尾矿品位 7 65 铁回收率 86 99 选比 2 34 按照 阶段磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程 浮选药剂采用阴 离子 RA915 时 试验室试验指标为 原矿品位 33 54 混合精矿品 位 67 32 尾矿品位 7 15 铁回收率 87 91 选比 2 28 浮选药 剂采用阳离子十二胺时 试验室试验指标为 原矿品位 33 54 混合 精矿品位 66 77 尾矿品位 7 07 铁回收率 88 27 选比 2 26 扩大的试验室连续试验结果为 浮选药剂采用阴离子 RA915 时 试验指标为 原矿品位 33 32 混合精矿品位 65 84 尾矿品位 5 49 铁回收率 91 13 选比 2 17 浮选药剂采用 AB 药组合时 试验指标为 原矿品位 33 32 混合精矿品位 65 89 尾矿品位 5 19 铁回收率 91 67 选比 2 16 试验推荐采用 阶段磨矿 弱磁 强磁 阴离子反浮选流程 浮选药剂采用 RA915 或 AB 药组合 2 3 2 设计工艺流程及技术指标 此前所作方案设计 其工艺流程及技术指标均是按试验推荐进 行的 暂未作调整 本次设计选矿工艺流程及技术指标按设计委托 任务书要求确定 选矿工艺流程为 半自磨 阶段磨矿 弱磁 强 磁 反浮选工艺流程 详见附图 设计主要工艺技术指标见表 2 1 设计主要工艺技术指标表 表 2 1 序号项 目单 位指 标 1原矿品位 29 10 2精矿品位 65 80 3尾矿品位 9 02 4金属回收率 79 95 5选矿比倍2 828 产品方案如下 表 2 2 序号项 目单 位指 标 1精矿量万 t a35 2精矿品位 65 80 3精矿水分 10 2 4 工艺设备选择 设备选型遵循 高效 低耗 耐用 的原则 装备水平达到国 内先进 所选设备立足于国内制造 1 磨矿设备的选型 磨矿设备是选厂的关键设备 它关系到选厂的建设投资 生产 能力及选别指标的实现 同时也关系到选厂的生产成本 根据本次新建选厂的规模 场地空间位置 设备系统配置及各 选厂磨矿设备的使用情况 本可行性研究自磨机选用 5 5 1 8m 自磨机 二次球磨机及再磨机选用 2 7 3 6m 溢流型球磨机 2 强磁设备的选型 目前 国内用于弱磁性矿物分选的强磁选设备有平环仿琼斯强 磁机和立环脉动强磁机 平环仿琼斯强磁机设备故障率高 作业率只达 80 左右 磁极 头磨损后难以修复 介质板容易堵塞 磁感应强度降低过多 导致 强磁作业尾矿品位由初期的 10 5 上升至 12 以上 鞍钢所属矿山各选矿厂成功的采用了 Slon 1750 和 Slon 2000 立 环脉动强磁选机 该设备体积小 重量轻 处理能力大 设备结构 合理 运行可靠 操作维护简便 由于磁路设计和棒介质分布合理 且配有脉动机构形成脉动流体力 所以分选效果好 对矿石性质变 化适应性强 不仅提高了作业精矿品位 同时又降低了作业尾矿品 位 基于鞍钢各选厂的生产实践 本可性研究推荐在强磁作业采用 脉动立环强磁机 3 浮选设备的选型 据中国矿业大学介绍 旋流 静态微泡浮选柱是由其近年研制 成功的一种新的浮选设备 与旧的浮选柱有很大区别 通过对南芬 露天矿弱磁尾矿实验室试验 浮选柱与浮选机比较 前者指标优于 后者 且应用浮选柱可以简化流程 只需一粗一扫两段流程 浮选 柱只需 3 0m 粗选 2 6m 扫选各 1 台即可 考虑到南芬露天矿红矿中 青 红矿比例的波动 为留有余地 设计粗 扫选作业选用 3 6m 3m 浮选柱各 1 台 并增加一台 2 6m 浮选柱作二扫选作业 选矿主要工艺设备见表 2 3 主要工艺设备表 表 2 3 序号设备名称 规格数量备注 1 5 5 1 8m 自磨机 2一次磨矿 2 2 7 3 6m 溢流型球磨机 2二次磨矿 3 2400 沉没式双螺旋分级机 2一次分级 4 2 7 3 6m 溢流型球磨机 2再磨机 5 350 5 旋流器组 2再磨前脱水 6 3000 永磁脱水槽 4 7 1050 2400 永磁机 4一段永磁 8 1050 2400 永磁机 2二段永磁 9MVS2020 高频振网筛4 10SLon 1750 立环高梯度强磁机3强磁 11 1420 1500 圆筒筛 3强磁前除渣 12 3000 3000 高效搅拌槽 3 13 3600 浮选柱 1粗选 14 3000 浮选柱 1一扫选 15 2600 浮选柱 1二扫选 16 30m 浓缩机 1强磁前浓缩 17 24m 浓缩机 1浮选前浓缩 18 24m 浓缩机 1精矿浓缩 2 5 厂区布置 结合南芬选厂的实际情况 红矿选矿生产系统在原有一选车间 附近位置实施 在用于原矿运输的铁路旁适当位置建一卸车矿槽 用于接受 转运来自采场的 350 0mm 红矿 可以做到不与原有青矿生产相干 扰 因采用自磨流程 故不需建破碎 筛分间 但需建一原矿贮仓 由两条胶带机将原矿输送至主厂房内的两台自磨机 原矿贮仓同时 具有调节采场与选厂之间生产波动的作用 厂区布置及各车间设备配置详见附图 3 0 给排水给排水 3 1 生产现状 3 1 1 供水现状 新建红矿车间位于选厂现有二选车间附近 二选车间生产新水 由细河水源地通过一条 DN500 供水管道供给 二选车间生产用水由生产新水 尾矿库回水 自厂循环水三个 供水系统组成 其中生产新水与尾矿库回水管网在厂区内相连互为 补充 二选车间生产废水经 10 尾矿浓缩池处理后 自流至环水泵 站 满足二选车间用水需要 现有 10 尾矿浓缩池还用于间断处理 全厂溢流废水 3 12 尾矿输送现状 现有二选车间的尾矿经 10 尾矿浓缩机处理后 自流进入尾矿 道 全厂尾矿一起排入 1 尾矿泵站 再经 2 3 尾矿泵站加压 送至尾矿库 尾矿管道为 DN600 钢管 共四根 三工一备 目前全厂尾矿输送量为 5000 6000 m3 h 输送浓度小于 20 本次设计范围仅限于选厂新建的红矿车间 3 2 设计供水系统 3 2 1 设计生产用水量 本次新建红矿车间用水量如下 生产新水用水量为 171 56 m3 h 生产环水用水量为 2525 7 m3 h 3 2 2 生产新水供水系统 由于原有二选车间保留 红矿车间建成后 经核算现有 DN500 供水管道输水能力 能满足两个车间的供水要求 故本次设计新建 红矿车间生产新水直接由现有二选车间生产新水管道引接 3 2 3 生产环水供水系统 由于新建红矿车间位于现有二选车间附近 设计拟对现有 10 50m 尾矿浓缩机进行加固改造 使其做为二选及红矿车间公 用尾矿浓缩池 因红矿车间外排污水颗粒细泥化 不易处理 本次 设计新建一台 29m 机械加速澄清池 该池接纳尾矿浓缩池溢流水 强磁前 浮选前浓缩池溢流水及精矿浓缩池溢流水 澄清池设计面 积负荷为 4 11m3 m2 h 处理水量约为 2713m3 h 进水水质 6000mg l 经处理后环水水质 100mg l 自流至新建的 V 1000 m3 贮水池 经环水泵加压返回二选及红矿车间使用 原有二选环水泵 站取消 在厂区新建环水泵站 泵站内共设有 4 台500CZS59A 型环水泵 2 工 2 备 将生产环水分别供给二选及红矿车间使用 此外泵站内 还设有排污泵 电动单梁悬挂起重机 电动葫芦等附属设施 新建底流泵站 地下部分设有 2 台 80ZJ I A33 型渣浆泵 1 工 1 备 用于将新建的 29m 机械加速澄清池底流返回 10 50m 尾 矿浓缩池处理 设计澄清池底流浓度为 10 站内还设有排污泵 电动葫芦等附属设施 底流泵站地上部分为污水处理药剂间 药剂 间内设有两个贮药箱 两台玻璃钢搅拌罐 一台化工泵及电动葫芦 等 药剂投加方式采用重力投加 加药量约为 50g m3 3 3 设计尾矿输送系统 新建红矿车间干尾矿量为 84 3t h 产出尾矿全部进入现有 10 尾矿浓缩机与二选尾矿一同处理 尾矿经浓缩后 底流浓度达 40 自流进入尾矿道 经尾矿泵加压送至尾矿库 为确保尾矿设计输送浓度 改造后选厂尾矿输送必须全部来自 浓缩机底流 外排尾矿及各种溢流水必须就近全部返回浓缩机处理 严禁未经浓缩直排尾矿道 影响输尾体积量 改造后原有三 五选车间浓缩机底流排矿浓度控制在 30 大 选车间 四选车间浓缩机底流排矿浓度控制在 29 各车间尾矿浓 缩机底流浓度提高后 原有各浓缩机底流泵不变 调整后经计算全 厂尾矿综合输送浓度约为 30 5 输尾体积量约为 3400m3 h 采用 两条 DN600 尾矿管道能完全满足输尾要求 另两条尾矿管道做备用 以上改造措施实施后 因尾矿浓度提高 现有生产水源仍能满 足扩建后用水要求 全厂水循环利用率也有所提高 4 0 供配电工程供配电工程 4 1 设计依据 1 规范 标准 矿山电力设计规范 GB50070 94 低压配电设计规范 GB50054 95 供配电系统设计规范 GB50052 95 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 35 110kV 变电所设计规范 GB50059 92 3 110kV 高压配电装置设计规范 GB50060 92 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 66kV 及以下架空线电力线路设计规范 GB50061 97 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 建筑照明设计标准 GB50034 2004 4 2 设计内容 1 新建原矿翻车矿槽及储矿设施 2 新建 100 万吨红矿选矿车间 车间主厂房 主厂房利旧 内包 括半自磨 球磨 分级 弱磁 强磁 细筛 浮选等设施 3 新建强磁前浓缩大井及底流泵站 4 新建浮选前浓缩大井及底流泵站 5 新建精矿浓缩大井及底流泵站 6 新建水处理设施 含加速澄清池 加药间 底流泵站及环水泵 站 4 3 供电现状 1 2 变电所 2 变电所由动力厂管辖 现有 8000kVA 66 3 15kV 主变两台 同时运行 负荷率为 71 主要对现有二选 粗破碎 精尾泵站 锅炉房 细河泵站等负荷供电 2 3 变电所 3 变电所现有 10MVA 66 3 15kV 主变两台 同时运行 负荷 率 75 主要对三选及中破碎负荷供电 3 4 变电所 4 变电所现有 10MVA 66 3 15kV 主变两台 同时运行 负荷 率 90 主要对现有四选负荷供电 4 5 变电所 5 变电所现有 10MVA 66 3 15kV 主变两台 同时运行 负荷 率 90 主要对五选及细破碎负荷供电 5 6 变电所 6 变电所现有 12 5MVA 66 10 5kV 主变两台 一工一备 负 荷率 72 主要对大选负荷供电 4 4 计算负荷 1 主厂房 低压计算负荷 Pjs 1337kW Qjs 722kvar Sjs 1519kVA 高压计算负荷 Pjs 2736kW Qjs 927kvar Sjs 2889kVA 2 30m 强磁前浓缩大井及底流泵站 低压计算负荷 Pjs 128kW Qjs 76kvar Sjs 149kVA 3 24m 浮选前浓缩大井及底流泵站 低压计算负荷 Pjs 109kW Qjs 67kvar Sjs 128kVA 4 24m 精矿浓缩大井及底流泵站 低压计算负荷 Pjs 166kW Qjs 94kvar Sjs 191kVA 5 环水泵站 29m 澄清池 低压计算负荷 Pjs 144kW Qjs 117kvar Sjs 186kVA 高压计算负荷 Pjs 608kW Qjs 471kvar Sjs 769kVA 6 总计算负荷 Pjs 5220kW Qjs 2411kvar Sjs 5750kVA 4 5 供配电方案 4 5 1 总降压变电所及架空电源线路 本次新建 100 万吨选矿车间毗邻南芬选矿厂 2 变电所 考虑到 新建变电所总图布置困难 新建选矿车间拟由 2 变电所供电 由 于 2 变电所现有 3kV 电压属于淘汰电压等级 运行损耗大 电压 质量低 输送容量和距离亦受到限制 不满足电气经济运行需要 为避免今后选厂升压改造的重复投资 根据南芬选厂建议 本设计 拟对 2 变电所进行增容升压改造 所内设 66 10 5kV 25MVA 主变 2 台 1 工 1 备 或 12 5MVA 主变 2 台 同时工作 主变二次 10kV 侧采用单母线分段接线方式 对于 2 变电所原用电负荷的升 压设计不在本可研范围之内 4 5 2 车间变配电室 1 拟在新建主厂房南侧贴建一高 低压配电室 对主厂房所属电控 设备 强磁前浓缩大井及底流泵站 综合泵站 澄清池 尾矿浓缩 池等负荷配电 两回 10kV 电源引自新建总降压变电所 2 拟在环水泵站厂房贴建一高 低压配电室 对环水泵站所属电控 设备及加速澄清池等负荷配电 两回 10kV 电源引自新建总降压变电 所 低压配电室 380V 电源引自主厂房低压馈出回路 3 拟在浮选前 精矿浓缩大井及底流泵站之间新建配电室 两回 10kV 电源引自新建主厂房高压配电室 4 6 供配电系统及设施 4 6 1 主厂房 新建高压配电室内设 KYN28A 12 型高压开关柜 22 台 低压配电 室内设 GGD3 型低压配电盘 28 台 SCB10 10 2000kVA 干式变压器 2 台 变频器室内设变频器柜 10 台 励磁柜 6 台 65Ah 直流屏 1 套 及 PLC 控制柜 1 台 另在球磨给矿系列安装动力配电箱 12 台 4 6 2 30m 强磁前浓缩大井及底流泵站 新建低压配电室内设 GGD3 型低压配电盘 5 台 变频器柜 2 台 PLC 控制柜 1 台 电源引自主厂房新建低压配电室 4 6 3 24m 浮选前 精矿浓缩大井及底流泵站 在浮选前及精矿底流泵站之间新建低压配电室 1 座 内设 GGD3 型低压配电盘 8 台 动力柜 4 台 SC10 10 400kVA 干式变压器 2 台 变频器柜 4 台 PLC 控制柜 1 台 高压负荷开关柜 2 台 电源 引自主厂房新建高压配电室 10kV 馈出回路 4 6 4 环水泵站 新建高压配电室内设 KYN28A 12 型高压开关柜 16 台 低压配电 室内设 GGD2 型低压配电盘 8 台 控制室内设 65Ah 直流屏 1 套及 PLC 控制柜 1 台 4 6 5 29m 澄清池底流泵站 新建低压配电室内设 GGD3 型低压配电盘 3 台 PLC 控制柜 1 台 电源引自环水泵站新建低压配电室 4 7 控制系统 选厂生产线设备全部采用机旁单机手动和 PLC 集中联锁两种控 制方式 拟在新建主厂房建一个车间级集中控制室 实现车间级的 集中控制 管理 调度 指挥 在各作业区现场 设置调试维护中 心 每个系列一个 正常操作在集中控制室 生产线检修 调试操 作在调试维护中心 单机试车操作在各个机旁 新建控制系统可对 生产线上的电气设备 全部在上位机进行监视和控制 可对磨矿 分级 脱水等重要工艺指标实现自动调节 并予留厂级通讯接口 根据经济 可靠 灵活 高效的设计原则 主控制系统拟采用 新型的 统一的开放式控制模式 取代传统的 PLC DCS 分控模式 控制网络采用双层网络结构 下层采用 PLC 控制网 上层采用光纤 以太网 通过计算机支撑系统实现信息管理 优化控制和过程控制的集 成 从而实现选矿生产过程的综合自动化 控制系统将实现各车间的统一控制 统一管理 统一调度 统 一指挥 控制系统将实现以生产线巡查代替岗位值守 从而减轻工 人劳动强度 改善作业环境 减少劳动定员 降低生产成本 提高 设备作业率和劳动生产率 控制系统将实现生产作业自动化 设备 状况信息化 事故诊断智能化 计划检修科学化 4 8 电气照明与防雷接地 办公照明采用荧光灯 厂房照明采用深照型及广照型工厂灯 建筑物按三类防雷考虑 高度 15 米以上厂房 采用独立避雷针 或避雷网保护 冲击接地电阻均不大于 10 欧姆 4 9 电气安全 所有用电设备 供电线路 厂房均采用安全接地保护 5 0 自动化自动化 5 1 检测控制项目 本工程主要检测控制项目有 1 原矿槽料位检测 卸料车自动寻位控制 2 一次球磨机给矿量检测控制 3 三次球磨排矿浓度控制 二次分级旋流器给矿浓度 流量 压力检测控制 4 浮选柱液面自动控制 5 脱水槽液面自动控制 6 24m 精矿浓缩机底流泵站出口管道浓度检测 7 24m 浮选前浓缩机底流泵站出口管道浓度检测 8 30m 强磁前浓缩机底流泵站出口管道浓度检测 9 综合泵站 总出水管 底流泵出口流量检测 5 2 控制方式 本次设计采用控制室集中控制 仪表现场显示 现场设若干仪表 箱 供电电源分别就近取自电力低压配电盘 主厂房设集中控制室 6 0 通信通信 6 1 通信方式 采取两种方式通讯 生产调度电话通信和厂区行政电话通信 在新建主厂房适当部位设置数字程控调度电话站 调度主机容 量为 48 门 调度主机的主控系统 电源系统双备份工作 调度主机 配备 1 组蓄电池 采取一组蓄电池浮充方式供电 在新建主厂房 新建原矿翻车矿槽 新建原矿槽 新建各底流 泵站以及新建综合泵站设置调度电话分机并辅以厂行政电话 详见 通信用户表 在新建主厂房外设置 100 对电缆交接箱 由该箱接出通讯电缆 向各个通信用户统一配线 外部通信线路接点在本设计中无法确定 故本设计不包含新建 主厂房至南芬矿电话线路交接箱的外部通信线路 通信用户表 通 信 种 类 数量 编 号 安 装 地 点 调度 电话 分机 厂区 行政 电话 调度 电话 主机 备 注 1新建主厂房551 2新建原矿翻车矿槽1 3新建原矿槽1 4新建强磁前浓缩及底流泵站1 5新建浮选前浓缩及底流泵站1 6泵新建精矿浓缩及底流泵站1 7新建综合泵站63 小计1681 7 0 通风及热力通风及热力 7 1 设计参数 1 冬季室外采暖计算温度 19 2 冬季室外空调计算温度 23 3 夏季室外空调计算温度 31 1 4 夏季室外空调计算相对湿度 62 5 冬季室外平均风速 2 6m s 6 夏季室外平均风速 2 4m s 7 夏季室外空调计算湿球温度 24 4 8 冬季室外通风计算温度 12 9 设计计算用采暖期天数 152 天 10 设计计算用采暖期平均温度 5 6 7 2 设计内容 7 2 1 供暖设计 根据各专业提供的资料 新增建筑物冬季生产时要求采暖 室 内计算温度为 14 16 皮带通廊为 10 1 采暖热负荷 按所提各建筑物资料确定室内热负荷为 主厂房 1285 kW 原矿槽 180 kW 胶带通廊 70 kW 综合泵站 157 kW 合计 1692 kW 2 通风热负荷 188 kW 采暖通风热负荷总计为 1880kW 3 供暖系统的设计 建筑物的室内采暖为上供下回式高压蒸汽系统 选用光管 式或 FGS 方管式散热器 供汽管接自新增蒸汽热网 凝结水采 用余压回水方式 接至回水管线 7 2 2 除尘设计 按照工艺专业提供的资料 新建翻车矿槽 原矿槽和主厂房 皮带机需考虑除尘设施 1 除尘风量的确定 胶带机 20000 m3 h 2 除尘器的选择 根据计算的风量及综合各方面的因素 除尘器采用湿式 除尘器 原矿槽则采用自动喷水抑尘系统 7 2 3 热力设计 根据工艺专业提出的要求 浮选矿浆冬季需加热 蒸汽量为 3 2 吨 小时 结合采暖计算热负荷 共需 6 2 吨 小时蒸汽 热源接自选矿厂原蒸汽锅炉房 若原蒸汽锅炉房供热能力不能 满足新增用汽量要求 可考虑在原蒸汽锅炉房更新设备增容 本可研拟新增 10 吨 小时锅炉 1 套 新设热力管网采用沿厂房 等建筑物外墙架空与地下敷设相结合方式 管道保温及保护层 采用 50mm 岩棉管壳包扎后外包 0 5mm 镀锌钢板 8 0 土建土建 8 1 工程地质资料 由于无地质勘查报告 本可研按基础均坐落在原岩上考虑 其 地基承载力特征值按 fak 600kpa 估算 但按现场查看的结果 此 处地形地貌变化大 岩层出露深度不一 因此在以后的设计阶段前 应加大地质勘查力度 以满足相关设计阶段的要求 8 2 设计依据 国家现行有关建筑结构设计规范及规定 房屋建筑制图统一标准 GB T50105 2001 建筑结构制图标准 GB50009 2001 建筑设计防火规范 GBJ16 87 2001 版 屋面工程技术规范 GB50207 94 砌体结构设计规范 GB50003 2001 钢结构设计规范 GB50017 2003 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 构筑物抗震设计规范 GB50191 93 危险房屋鉴定标准 JGJ125 09 及国家强制性标准 8 3 设计内容 本次设计内容为 1 新建选矿主厂房 2 新建强磁前浓缩及底流泵站 3 新建浮选前浓缩及底流泵站 4 新建精矿浓缩及底流泵站 5 新建原矿翻车矿槽及贮矿设施 6 新建浮选药剂制备设施 7 新建水处理设施 含加速澄清池 加药间 底流泵站及环 水泵站 8 新建办公楼 8 4 建筑 结构设计 结合当地气候条件及自然条件 根据简洁 安全 实用 经济 美观的原则 建筑材料就地取材 采用新型 环保 节能 轻型材 料 以减少建筑物自重 节省投资 美化厂区环境 建筑物布置结合工艺总图 合理利用拟建厂址的地形 单项工 程的具体坐标位置以及室内 0 000 标高详见总平面布置 建筑物 室内外高差 150mm 建筑物墙体均采用 MU10 蒸压灰渣砖 以 M5 水泥石灰砂浆砌筑 窗户采用塑钢窗 大门采用钢木大门 混凝土及钢筋混凝土构件 除部分选用标准图构件 其强度等 级按标准图采用外 混凝土强度等级均为 C30 基础采用 C30 混凝 土 钢结构采用 Q235 B 钢 钢筋 直径小于 12 采用 HPB235 钢 fy 210N mm2 直径大于 12 采用 HRB335 钢 fy 310N mm2 1 主厂房 采用钢筋混凝土排架结构 外墙采用 370mm 厚蒸压粉煤灰砖墙 平台采用钢结构 屋面为钢屋架 钢檩条 100mm 厚聚苯乙烯夹芯 板 2 强磁前浓缩及底流泵站 现浇钢筋混凝土结构 3 浮选前浓缩及底流泵站 现浇钢筋混凝土结构 4 精矿浓缩及底流泵站 现浇钢筋混凝土结构 5 原矿翻车矿槽及贮矿设施 翻车矿槽采用现浇钢筋混凝土框架结构 现浇钢筋混凝土矿仓 通廊为钢桁架 钢柱 100mm 厚聚苯乙烯夹芯板 贮矿仓采用现浇钢筋混凝土框架结构 屋面为钢桁架 皮带通 廊穿过桁架 屋面为彩色压型钢板 钢桁架坐在矿仓壁上 6 水处理设施 地下部分竖壁和底板用 C30 防水混凝土浇灌 地上部分用捣制 钢筋混凝土框 排 架结构 外墙采用 370mm 厚蒸压粉煤灰砖墙 平台采用钢结构 屋面为钢屋架 钢檩条 100mm 厚聚苯乙烯夹芯 板 7 配电室 采用钢筋混凝土排架结构 9 0 总图运输总图运输 9 1 厂区地理位置与现状 9 1 1 地理位置 南芬选矿厂位于本溪市正南 直线距离 24km 沈丹高速公路从 厂前通过 距本溪市行车距离 30km 厂区地势呈东高西低 细河从厂区西侧流泾 9 1 2 厂区现状 南芬选矿厂现有 6 个选矿车间 一 二选厂房从建成至今已近 百年 一选厂房已改它用 厂房陈旧 厂区道路多为土路 少有绿 地 环境较差 现选矿厂生产所需原料铁矿及产出铁精矿均采用准轨铁路电力 机车运输 9 2 总平面布置与竖向设计 9 2 1 总平面设计 本可行性研究设计规模为处理红矿 100 万 t a 铁精矿 35t a 选 矿主要生产组成有 卸车矿槽 磨选主厂房 30m 强磁前浓缩机 24m 浮选前浓缩机 24m 精矿浓缩机及底流泵站 配电室 水 处理设施设有综合泵站 29m 加速澄清池 红矿磨选厂房布置在现有二选车间 再选车间东北测 厂房东 南 西北两侧分别布置 30m 强磁前浓缩机 29m 澄清池及综合 泵站 拆除现有供应科办公楼 库房 一选车间 局部迁移现有 500mm 的环水管线 24m 浮选前及精矿浓缩机设计在环保楼西南侧的花窖处 亦 局部迁移现有 900 mm 的生产水管 精矿采用管道泵送到现有四选过滤间 9 2 2 竖向设计 南芬选矿厂座落在山区 地形复杂 地势高差大 根据现有地 形 设计的红矿露天贮矿 0 00 高于磨选厂 2m 磨选厂房高于强磁 前 浮选前浓缩池 9m 厂区雨水根据地形由东向西自然排入现有排水设施流向细河 9 3 运输 9 3 1 铁路运输 南芬选矿厂现有生产所需的原料铁矿及成品铁精矿均采用准轨 铁路运输 本次设计亦采用铁路运输 本设计红矿处理系统自成体系 原破碎铁路无法承担红矿运输 翻卸任务 因此需在破碎铁路机车走行线上接一条红矿翻车线 停 卸 9 辆 60t 铁路自翻车 因增建翻车线 现有铁路涵洞须延长 5m 本设计红矿及精矿运输所需的铁路机车车辆设备由本溪钢铁集 团自行解决 设计不予考虑 9 3 1 公路运输 考虑新建设施生产所需备品备件及检修运输 设计在磨选厂房 浓缩机及综合泵站新建沥青砼道路及场坪 汽运设备亦自行考虑 9 4 绿化 南芬选矿厂现有地表建筑物分布较密 绿地很少 本设计利用 新设计建筑物周围可利用面积进行绿化 以减少污染 美化环境 9 5 工程量 工程量表 表 1 序号工 程 内 容单 位数 量 1沥青砼道路及场坪m27000 2准轨铁路km0 20 3道岔组1 4铁路涵洞处1 5土石方m316000 6挡土墙m33200 10 环境保护环境保护和安全与工业卫生和安全与工业卫生 10 1 环境保护 10 1 1 设计依据 1 建设项目环境保护管理办法 86 国环字第 003 号 2 建设项目环境保护设计规定 87 国环字第 002 号 3 建设项目环境保护管理条例 国务院 1998 年第 253 号令 4 辽宁省污水与废气排放标准 DB21 60 89 5 工业企业厂界噪声标准 GB12348 90 6 辽宁省工业固体废弃物污染控制标准 DB21 777 94 7 污水综合排放标准 GB8978 1996 8 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 9 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 10 1 2 工程概述 本工程设计规模为年处理原矿 100 万吨 年产铁精矿 35 万吨 设计采用选矿工艺流程为 半自磨 阶段磨矿 弱磁 强磁 反浮 选工艺流程 选用主要设备为 5 5 1 8m 自磨机 2 台 2 7 3 6m 溢流型球磨机 4 台 2400 沉没式双螺旋分级机 2 台 350 5 旋流器组 2 台 1050 2400 永磁机 6 台 MVS2020 高 频振网筛 4 台 SLon 1750 立环高梯度强磁机 3 台 1420 1500 圆筒筛 3 台 及浮选柱和浓缩机 浮选药剂采用 RA915 或 AB 药组 合 采用连续工作制 年工作 330 天 每天 3 班 每班 8 小时 本工程为老选厂改造 本区无居民 环境状况及水土保持情况 一般 10 1 3 污染源 污染物及其治理措施 10 1 3 1 大气污染源 污染物及其治理措施评述 本工程主要大气污染物为粉尘 主要来自于转运 配料等生产过 程 主要的产尘点包括 皮带给矿机 皮带头尾部 料仓 卸料皮 带等 设计在新建翻车矿槽 原矿槽和主厂房皮带机考虑除尘设施 除尘风量 20000 m3 h 除尘器入口粉尘浓度为 5 15g m3 除尘系统 均选用湿式除尘器 该除尘器除尘效率高 体积小 排风含水率低 污水排量少 并且厂区有污水处理能力 污水澄清后可继续作为除 尘器用水循环使用 排气筒 粉尘浓度可达标 原矿槽采用自动喷水 抑尘系统 除尘器均布置在相应的厂房内 10 1 3 2 废水污染源 污染物及其治理措施评述 本工程生产新水用水量为 171 56 m3 h 生产环水用水量为 2525 7 m3 h 废水主要来自于生产废水和各车间冲洗地坪水及生活污水 主 要污染物是悬浮物和石油类 生活污水主要污染因子为悬浮物 BOD5 COD 和油 为保护环境 充分利用水资源 外排水回收利用选厂总排水出 口处原有集水池和回水泵站 将全厂外排的生产 生活污水收集后 回送到尾矿浓缩池处理 溢流水供给生产使用 底流最终排入尾矿 库 因而本工程不增加废水对环境的贡献总量 10 1 3 3 噪声污染及其治理措施评述 噪声主要产生于球磨机 水泵 风机等设备的工作过程中 设计 对所有大型高噪设备均采用减震基础 风机设有消音器 减震台座 使厂界噪声昼夜不大于 65dB A 夜间不大于 55dB A 达到国家标准 的要求 对个别无法采取降噪措施的高噪声场所 加强个人防护 人员 配备耳罩或隔声头盔 10 2 安全与工业卫生 10 2 1 设计依据 1 中华人民共和国矿山安全法 2 中华人民共和国消防法 3 非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法 原国家安全生产监督管理局第18号令 2005年2月1日起施行 4 选矿安全规程 GB18152 2000 5 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 6 建筑设计防火规范 GB50016 2006 7 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 8 机械设备防护罩安全要求 GB8196 87 9 工业与民用供电系统设计规范 GBJ52 83 10 工作场所有害因素职业接触限制 GBZ2 2002 10 2 2 危害安全生产因素分析 10 2 2 1 地震 选矿厂所在区域地震动峰值加速度为 0 05 0 1g 特征周期值 为 0 35s 相当于烈度分带的 度带 10 2 2 2 气象资料分析 本区域属暖温带大陆性季风气候区 主要气候特点是 四季分 明 雨热同期 干冷同季 降水充沛 温度适宜 光照丰富 选矿厂受自然界影响较大 自然界的风 风沙 雾 雨 雷 电 雪 霜 以及高温 低温 冰冻等天气和季节变化 都可能 影响生产作业 使发生危害 危险 有害 的可能性突出 本工程 有产生雷击 高温 低温 暴雨等危害的可能 10 2 2 3 生产过程危险因素分析 本工程在生产过程中的主要危险因素如下 1 机械伤害 机械设备旋转部位无防护或防护装置失效 人员 误操作 人员配合失误 未采取合适的防护措施等等 都可能造成 机械伤害 2 电气伤害 触电事故的伤害是由电流的能量造成的 触电可 分为电击和电伤两种情况 3 坠落 物体打击及起重伤害 4 火灾 爆炸 由于电器 等设备及其它因素而产生火灾和爆炸 5 车辆伤害 6 作业环境因素 包括安全通道 车间设备 设施布局 生产 区域地面状态 生产作业面采光 噪声影响 安全标志等各种因素 7 行为性危害 很多事故的发生有时往往是由于违章操作 违 章指挥 违反劳动纪律而造成的 10 2 2 4 生产过程有害因素分析 1 粉尘危害 本工程的粉尘污染物主要来自于转运 配料等生 产过程 2 噪声危害 本工程噪声源主是选矿厂球磨机 水泵等产生的 噪声 其声源强度在 85 110 dB A 3 高温与低温 10 2 3 安全技术 本工程的设计严格按照 选矿安全规程 GB18152 2000 及其 它相关法律 法规执行 同时采取了如下安全对策及措施 10 2 3 1 火灾预防 本工程为改造项目 经计算现有消防水量可以满足设计规范 故此在适当位置增设地下式消火栓即可 本工程的建 构 筑物和大型设备 必须按国家发布的有关防 火规定和当地消防机关的要求 设置消防设备和器材 本工程相邻建 构筑物的防火间距为 10 米以上 满足 建筑设 计防火规范 的有关要求 10 2 3 2 防止机械伤害 设计对各类设备的转动件裸露部分均按 GB8196 87 设有安全防 护罩 以防止人身伤害事故 车间内在地面漏斗 溜槽 设备吊装孔等处按 GB4053 3 1993 设安全栏杆及盖板 各类起吊设备根据 起重机械安全规程 设置各种限位 联锁 缓冲 报警 超载限制等措施 并配置护挡 护罩和安全标志 起 重设备按起重最大件设备选择 部件与固定设备 设施最大轮廓之 间的净空尺寸均大于 400mm 用起重机吊装 检修的设备及部件 均布置在吊钩能垂直起吊的空间范围 并设有极限开关 10 2 3 3 继电保护 防雷与接地 高压部分保护采用定时限的过流和速断保护 380V 低压电机装设短路 过负荷 低电压及断相保护 高度在 15m 以上的建筑物及构筑物上设置避雷带或避雷针 严 格按相关国家标准执行 防雷接地电阻冲击值不大于 10 所有用电设备 供电线路 厂房均采用安全接地保护 有特殊 接地要求的设备 按设备的技术要求特殊处理 接地电阻应每年测 定一次 测定工作宜在该地区地下水位最低 最干燥的季节进行 电气设备可能被人触及的裸露带电部分 设置保护罩或遮栏及 警示标志 10 2 3 4 排水措施 新建选矿车间厂区排水利用原有排水设施 10 2 3 5 电气控制系统 选厂生产线设备全部采用机旁单机手动和 PLC 集中联锁两种控 制方式 通过计算机支撑系统实现信息管理 优化控制和过程控制 的集成 从而实现选矿生产过