铜镍尾矿综合回收工程设计方案

1、铜镣尾矿综合回收工程设计方案目 录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第一章概述1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1.1项目概况1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.2设计依据2 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 1.3设计范围3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 1.4设计原则3 HYPERLINK l bookm

2、ark34 o Current Document 第二章设计条件4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 2.1设计规模的确定4 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 2.2某*尾矿元素分析4 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 2.3排水出路5 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 2.4废矿渣出路5 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 第三章方案设计6 HYP

3、ERLINK l bookmark52 o Current Document 3.1工艺设计63.1.1铜镍尾矿综合回收工艺方案的选择原则63.1.2铜镍尾矿综合回收主体工艺的确定63.1.3铜镍尾矿综合回收工艺流程描述7 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 3.2工程设计93.2.1设备选择原则93.2.2主要构筑物及设备说明10 HYPERLINK l bookmark361 o Current Document 3.3处理效果预测15 HYPERLINK l bookmark364 o Current Document 第四章土建设计17

4、HYPERLINK l bookmark367 o Current Document 4.1设计依据17 HYPERLINK l bookmark379 o Current Document 4.2设计内容17 HYPERLINK l bookmark382 o Current Document 4.3主要材料17 HYPERLINK l bookmark385 o Current Document 4.4水池防水17 HYPERLINK l bookmark388 o Current Document 4.5施工要求17 HYPERLINK l bookmark391 o Current D

5、ocument 第五章电气及自控设计18 HYPERLINK l bookmark394 o Current Document 5.1设计依据18 HYPERLINK l bookmark397 o Current Document 5.2设计范围18 HYPERLINK l bookmark400 o Current Document 5.3用电负荷18 HYPERLINK l bookmark403 o Current Document 5.4供配电系统19 HYPERLINK l bookmark406 o Current Document 5.5电缆敷设19 HYPERLINK l b

6、ookmark409 o Current Document 5.6自控及仪表设计19 HYPERLINK l bookmark412 o Current Document 5.7防雷及接地20 HYPERLINK l bookmark415 o Current Document 第六章投资估算21 HYPERLINK l bookmark418 o Current Document 6.1投资估算说明216.1.1关于土建投资估算的说明216.1.2关于机电设备及管道安装投资估算的说明216.1.3关于设计费投资估算的说明21 HYPERLINK l bookmark427 o Current

7、 Document 6.2投资估算216.2.1 土建投资估算216.2.2机电设备投资估算226.2.3构筑物投资估算236.2.4总投资估算23 HYPERLINK l bookmark430 o Current Document 第七章运行费用估算25 HYPERLINK l bookmark433 o Current Document 7.1经济技术分析25 HYPERLINK l bookmark436 o Current Document 7.2环境效益分析25 HYPERLINK l bookmark439 o Current Document 7.3建设项目总投资26 HYPE

8、RLINK l bookmark442 o Current Document 7.4技术经济指标评价分析26 HYPERLINK l bookmark446 o Current Document 第八章工程调试及服务27 HYPERLINK l bookmark449 o Current Document 8.1工程调试的技术服务27 HYPERLINK l bookmark456 o Current Document 8.2售后服务27 HYPERLINK l bookmark459 o Current Document 第九章 工程组织及实施29 HYPERLINK l bookmark4

9、62 o Current Document 9.1工程进度安排29 HYPERLINK l bookmark465 o Current Document 9.2设计阶段29 HYPERLINK l bookmark473 o Current Document 9.3施工阶段29 HYPERLINK l bookmark480 o Current Document 9.4试运行阶段30 HYPERLINK l bookmark486 o Current Document 9.5调试验收阶段30 HYPERLINK l bookmark493 o Current Document 9.6工程质量保

10、证措施30第一章概述1.1项目概况目前，我国矿产资源总回收率为30%，比国外先进水平低20个百分点，共 伴生矿产资源综合利用率不到20%，全国开展资源综合利用的国有矿山不到其总 数的10%，大量有价资源进入尾矿、废石中。实践证明，较低的资源利用水平， 已经成为企业降低生产成本、提高经济效益和竞争力的重要障碍。近几年，随着 选矿技术的不断进步和选矿设备技术指标的不断提高，通过对原有选矿工艺技术 改革以提高原矿中有价金属的回收率越来越受到矿山企业的重视。随着尾矿量的 增多，尾矿坝越堆越高，堆坝和管理工作越来越多、越来越困难，特别是细粒尾 矿及浮选厂排出的尾矿，对农田、水源产生污染，严重影响着环境。

11、目前，全国 对尾矿进行有规划，能够真正把尾矿作为二次资源进行综合利用的矿山企业没有 几家，大量的有价金属仍赋存于尾矿中。大力发展循环经济，提高资源利用效率，增强国际竞争力，已经成为我们面 临的一项重要而紧迫任务，是贯彻落实科学发展观的必然要求，体现了以人为本、 可持续发展的发展理念，是我国全面建设小康社会的战略选择，符合当今世界发 展潮流，须大力发展循环经济，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、 环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。2010年4月，工 业和信息化部、科技部、国土资源部和国家安全监管总局联合制定了金属尾矿 综合利用专项规划(20102015)，是建国以来

12、政府部门第一次专门针对尾矿综 合利用做出了规划，说明国家对尾矿综合利用的重视，尾矿已成为我国目前产出 量最大、综合利用率最低的固体废弃物。以某*公司为例。某*集团有限公司是采、选、冶、化配套的大型有色冶金、 化工联合企业，位于中国西部河西走廊的工业城市甘肃省金昌市，矿区地势 比较平坦，海拔高度为1500米至1800米，属温带大陆性气候。南距欧亚大陆桥 兰新铁路线22公里，厂区铁路与之相连，铁路、公路运输便利。公司生产 镍、铜、钻、稀有贵金属和硫酸、烧碱、液氯、盐酸、亚硫酸钠等化工产品以及 有色金属深加工产品，已形成年产镍15万吨、铜40万吨、钻10000吨、铂族金 属8000公斤、金8吨、银1

13、50吨、硒50吨及150万吨无机化工产品的综合生产 能力，是全球主要的镍钻生产企业。某*公司有尾矿库3座，其中1990年以前的老尾矿库已经复垦，1991年到 2008年尾矿库长2000米，宽1000米，高30米，已经注满。2008年后的尾矿注 入到现在使用的第三座尾矿库（长2000米，宽1800米，高6米）。某*公司2003年已开始达到日处理20000吨矿石的规模，2008年达到日处 理量29000吨的规模。现在，某*公司分别有6000t/d、9000t/d和14000t/d三座 选厂，6000t/d和9000t/d选厂尾矿中含镍分别在0.16%0.18%，含铜为0.2%左 右；14000t/

14、d选厂尾矿中镍含量在0.2%左右，含铜在0.2%0.25%，尾矿中平均 含镍在0.2%左右，含铜0.2%0.25%。由于技术上的原因，1990年到2008年的 尾矿中镍、铜的品位高于2008年后的新尾矿。从1990年到现在，某*公司尾矿库中约有8000万方左右的尾矿（约1.1亿 1.2亿吨），按平均含铜0.25%、镍0.2%计算（1991年2008年老尾矿库的取样 分析，铜品位为0.24%，镍品位0.24%），尾矿中铜的金属量为30万吨左右，镍 为25万吨。现在湿法铜价格在6.79万元/吨，某*电解镍99.9%min出厂价在18 万元/吨，某*尾矿中仅镍和铜的价值就约有660亿元左右。如果某*

15、的尾矿能够 得到开发，相当于又有一座中型“某*”矿山企业。1.2设计依据1、业主方提供的含铜镍尾矿以及尾矿中各元素含量。2、业主对该尾矿设计的标准主要是回收尾矿中的铜镍金属，以及其它有价值的 金属及其产品，符合国家矿产资源综合利用的产业政策；3、有色冶金工厂初步设计内容和深度的原则规定。；4、有色金属工程设计防火规范（2011）；5、有色金属工业建筑评定标准（2007）；6、重有色冶金建筑防腐蚀设计细则（Q _YSBZJ44006-2006）；7、化工企业设计规范；8、室外排水设计规范（GBJ14-87）；9、给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84）；10、工业与民用供电系统设计规范（GB

16、J52-83）。11、（86）国环字第003号“建设项目环境保护管理办法”12、（87）国环字第002号“建设项目环境保护设计规定”。1.3设计范围工程范围包括铜镍尾矿的综合回收工艺、结构、电气、机械、通风、仪表自 控建筑等主要专业的设计说明、主要图纸、工程投资估算、运行费用说明、设备 清单等技术文件。1.4设计原则1、能确保将尾矿中的有价金属及产品最大程度的回收，达到资源综合回收 利用的目的、实现资源的二次利用。2、所采用的工艺措施既具有合理性又具有先进性以保证运行管理简便灵活。3、尽可能减少占地面积。铜镣尾矿综合回收工程设计方案第二章设计条件2.1设计规模的确定某*公司尾矿库中约有8000

17、万方左右的尾矿（约1.1亿1.2亿吨），根据湿 法冶金浸出的常用方法以及某*镍、铜尾矿特点和组成，初步确定日处理某*尾矿 1000 吨。2.2某*尾矿元素分析将某*尾矿样品送西安近代化工研究所进行物相分析、元素分析，并与我们 公司研发中心的检测结果进行对比，以此确定回收设计方案。表2-1老尾矿X荧光光谱仪检测结果（报告出自：西安近代化学研究所，简称204所）元素（%）ONaMgAlSiPSCl老尾矿51.40.32416.81.8316.20.03751.450.109元素（%）KCaTiCrMnFeNiCu老尾矿0.2531.820.1240.2880.1118.920.1850.217表2

18、-2老尾矿X射线衍射检测结果（报告出自：西安近代化学研究所，简称204所）CaCO3方解石SiO2石英(Mg5，Al)(Si,Al)4O10(OH)8斜绿泥石(Fe0 6，Mg0 4)7Si8O22(OH)2 u.uu.r镁铁闪石13.61%17.09%52.00%17.29%表2-3某*分析测试中心检测结果Ni品位（）Cu品位（）全 Fe（%）9108老尾矿0.240.2411.1008年后新尾矿0.240.2210.40从X荧光光谱仪检测结果可以看出，某*公司尾矿中除了镍、铜有价元素外， 镁的含量达到16.8%，铁含量为8.92%，Ti、Cr、Mn也可以根据试验结果考虑 回收方案。2.3排

19、水出路铜镍浸出系统过程产生的酸性废水可回用进行浆化配料或低酸浸出工序；吸 附系统产生的废水可回用、或经处理直接外排。2.4废矿渣出路铜镍尾矿浸出系统产生的废矿渣和沉矶系统产生矶渣，可堆存、定期出售用 作建筑材料的原料或辅料。第三章方案设计3.1工艺设计3.1.1铜镍尾矿综合回收工艺方案的选择原则在工艺选择和设计时充分考虑某*铜镣尾矿的特点，并根据大量的实验室实 验，在进行主体工艺选择时，注意考虑以下原则：综合回收处理主要对象是铜镣金属，采用重金属吸附材料处理含铜镣离子的 混合液不仅能达到分离富集铜、镣金属，通过电沉积设备最终回收铜、镣的目的， 并可确保出水水质安全、可靠的达到业主提供的排放要求

20、。铜镣综合回收工艺构筑物构造简单，回收工程投资省，运行费用低。采用先进可靠的系统设备，降低系统的维护工作量，以保证系统的长期正常 运转。采用适当水平的自动化控制系统，以保证处理效果和减少劳动力需求。回收系统所产生的剩余浸出渣或其它污泥经浓缩，脱水后用作建筑材料的原 料或辅料。3.1.2铜镍尾矿综合回收主体工艺的确定某*尾矿主要是由选矿工艺产生的，但是采用常规传统选矿工艺开发很不经 济，故该尾矿资源一直未能开发。目前，国内外对低、贫、难选冶矿及尾矿资源 进行了大量的试验研究和生产实践，最好的办法是采取浸出-萃取-电积的工艺， 但该工艺不适用于某*尾矿。主要原因是：（1）尾矿中含的有价成分较低，浸

21、出 液中金属离子浓度低，不利于萃取工艺的应用；（2）现在还没有很好的镣萃取剂， 而某*尾矿中金属镣的价值最大，若不能使镣得到很好的分离纯化，对某*尾矿的 开发既无经济价值，又是对资源的一种浪费。某*华鑫科技有限公司以重金属吸 附材料为技术支撑（浸出-吸附-直接电沉积），能够有效解决某*公司尾矿浸出液 中金属离子浓度低，难以纯化、富集和有用组分与伴生有用组份的有效分离提取 的问题。某*尾矿中主要含铜、镣金属，如能将其回收，可产生经济价值。故本工艺 初步选择采用搅拌浸出-吸附-直接电沉积工艺，利用新型重金属吸附材料对尾矿 酸性浸出液中的铜镍进行吸附，在处理同时将铜镍分步回收，将资源利用做到最 大化

22、。所采用的重金属吸附材料是一种可以高效吸附并分离提纯溶液中微（痕）量 有毒有害重金属的有机/无机复合材料。其是以无机硅胶为刚性骨架，经过活化， 改性处理，接枝聚合胺类有机物，得到聚合胺/硅胶重金属离子吸附材料，是一 种新型有机/无机复合功能材料。可从低pH的金属浸出液中有效地分离、富集重 金属。它对碱金属、碱土金属、轻金属和阴离子不吸附，具有优异的化学、物理 稳定性和抗辐射能力，超过同类型的有机骨架离子交换树脂。3.1.3铜镣尾矿综合回收工艺流程描述1、尾矿处理工艺流程通过初步酸性浸出实验发现，钛、铭几乎无浸出，铁磁选后无法达到工业应 用要求。因此选择酸性浸出-吸附-直接电沉积工艺对铜镍尾矿中

23、铜、镍和镁进行 综合回收。2、工艺流程简述浸出系统：铜镍尾矿先进行中性搅拌浸出，经浓密机浓密后，中性上清液直 接进入铜镍吸附系统。浓密底流进入低酸搅拌浸出，经浓密机浓密后，低酸上清 液进入沉矶系统。低酸浓密底流进入高酸搅拌浸出，经浓密机及板框压滤后，高 酸上清液返回低酸搅拌浸出工序，高酸浸出渣运去堆存，定期出售。铜吸附系统：中性上清液先进入铜pH调节槽，调节pH后打入铜吸附设备 吸附铜离子，吸附出水进入镍吸附系统，铜吸附设备中的材料进行解吸，解吸液 直接进行电沉积得到铜产品。镍吸附系统：铜吸附系统的出水液直接进入镍pH调节槽，调节pH后打入 镍吸附设备吸附镍离子，吸附出水进行结晶得到硫酸镁晶体

24、，镍吸附设备中的材 料进行解吸，解吸液直接进行电沉积得到镍产品。沉矶系统：低酸浸出的上清液进入沉矶槽沉矶，经浓密机及板框压滤后，上 清液可返回中性搅拌浸出工序，矶渣送去堆存，定期出售。整个浸出-吸附-电沉积工艺流程图如下所示：品产铜电体晶&馨制于用渣废品产铜电体晶&馨制于用渣废图1 铜镍尾矿综合回收工艺流程图1一皮带机；2一浆化槽；3中性浸出槽；4一中浸矿浆浓密机；5一铜pH调节槽；6一铜吸 附设备；7一铜解吸液储液槽；8一铜直接电沉积设备；9镍pH调节槽；10一镍吸附设备; 11一镍解吸液储液槽；12一镍直接电沉积设备；13一浓硫酸储罐；14低酸浸出槽；15低 浸矿浆浓密机；16一沉矶槽；1

25、7沉矶矿浆浓密机；18一铁矶渣板框压滤机；19高酸浸出 槽；20高酸矿浆浓密机；21高浸渣板框压滤机。3、工艺优势本项目针对某*选矿产生的尾矿，采用全湿法浸出-吸附-直接电沉积工艺获 得电解精铜、电解精镍。采用该工艺具有以下优势：（1）在目前的湿法冶金中，萃取技术比较先进且成熟，但它存在很多缺点: 萃取剂易挥发、使用量大、损失量大且有一定毒性；产生的污物需要特殊处理、 投资成本高；萃余液中重金属含量在1g/L以上等。而重金属吸附材料则与溶剂 萃取不同，重金属吸附材料用量与浸出液中重金属总量成正比，与矿浆量多少无 关；对于处理金属离子含量在1g/L以下的贫尾矿浸出液，采用重金属吸附材料 及以这种

26、新材料为基础的逆向旋转离子交换高效分离提纯新技术能克服传统萃 取工艺的缺憾，更具优势和市场魅力。（2）本工艺可通过调整浸出液pH值，将尾矿中伴生的目标重金属提取出 来。这一特性，是研究有色多金属尾矿中有价金属元素高效分离回收的产业化关 键技术，也是流程节能关键技术和有价组分梯级回收关键技术。（3）该工艺要求，从铜镍离子交换柱解吸的解吸液中重金属达到10g/L即 可直接进行电积，得到产品。不必提浓到传统电积法要求的3040g/L的浓度， 而且可直接生产金属板或金属粉，金属提取率可达到99%以上。（4）该工艺在进行铜、镍等多金属低贫尾矿综合回收基础上，研究解决酸 液的排放及分离富集过程中其它杂质金

27、属对目标金属的干扰，形成技术先进性、 环保的新工艺，并在处理该类低贫尾矿过程中逐步形成有特色的尾矿处理方式及 处理工艺，为以后能有针对性的解决各种低贫尾矿做好铺垫，并逐步形成低贫尾 矿处理的国家标准。3.2工程设计3.2.1设备选择原则设备选择是一项非常重要的工作，应以先进、可靠、经济适用的原则来进行 选择。目前国产设备已具有较高的技术水平及完善的配套服务，故本工程尽可能 选择国内较先进的设备，特殊设备考虑国外进口。本工程所选择的设备，大多数为免维护设备，这就大大节省了日常维护、保 养的工作量，并具有寿命长、可靠性高、技术先进的特点。3.2.2主要构筑物及设备说明本工程设计的主要构筑物及设备主

28、要有：浆化槽、中性浸出槽、低酸浸出槽、 高酸浸出槽、沉矶槽、矿浆浓密机、沉矶一段板框压滤机、沉矶二段板框压滤机、 高浸一段板框压滤机、高浸二段板框压滤机、铜pH调节槽、铜吸附设备、铜解 吸液储液槽、铜直接电沉积设备、镍pH调节槽、镍吸附设备、镍解吸液储液槽、 镍直接电沉积设备。1、浆化槽尺寸：O3.0 x3.0m数量：2套有效容积：17m3搅拌功率：7.5kW配套设备：砂浆泵2台（一开一备）型号：150UHB-ZK-180-14流量：180m3/h扬程：14m功率：30kW2、中性浸出槽尺寸：O3.0 x3.0m数量：5套有效容积：17m3搅拌功率：7.5kW配套设备：砂浆泵2台（一开一备）型

29、号：150UHB-ZK-180-14流量：180m3/h扬程：14m功率：30kW3、低酸浸出槽尺寸：O3.0 x3.0m数量：5套有效容积：17m3搅拌功率：7.5kW配套设备：砂浆泵2台（一开一备）型号：150UHB-ZK-180-14流量：180m3/h扬程：14m功率：30kW4、高酸浸出槽尺寸：O3.0 x3.0m数量：4套有效容积：17m3搅拌功率：7.5kW配套设备：砂浆泵2台（一开一备）型号：150UHB-ZK-180-14流量：180m3/h扬程：14m功率：30kW5、沉矶槽尺寸：O5.0 x5.0m数量：3套有效容积：79m3搅拌功率：7.5kW配套设备：砂浆泵2台（一开

30、一备）型号：150UHB-ZK-180-14流量：180m3/h扬程：14m功率：30kW6、矿浆浓密机尺寸：O10.0m数量：4套（中浸、低酸浸出、高酸浸出、沉矶各1套）电机功率：3.0kW配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW7、沉矶渣一段板框压滤机尺寸：7810 x1320 x1415mm数量：5台电机功率：1.5KW有效面积：100m2配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW8、沉矶渣二段板框压滤机尺寸：7810 x1320 x1415mm数量：

31、4台电机功率：1.5KW有效面积：100m2配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW9、高浸渣一段板框压滤机尺寸：7810 x1320 x1415mm数量：4台电机功率：1.5KW有效面积：100m2配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW10、高浸渣二段板框压滤机尺寸：7810 x1320 x1415mm数量：2台电机功率：1.5KW有效面积：100m2配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：

32、15kW11、铜pH调节槽尺寸：5x5x5m数量：1套有效容积：200m3搅拌功率：7.5kW配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW12、铜吸附设备工艺：连续旋转交换，反洗，再生尺寸：06x3.0m数量：6支有效交换容量：0.8mmol/g套数：4套配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW13、铜解吸液储液槽尺寸：5x5x5m数量：1套有效容积：200m3搅拌功率：7.5kW配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3

33、/h扬程：20m功率：15kW14、镍pH调节槽尺寸：5x5x5m数量：1套有效容积：200m3搅拌功率：7.5kW配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW15、镍吸附设备工艺：连续旋转交换，反洗，再生尺寸：06x3.0m数量：6支有效交换容量：0.8mmol/g套数：4套配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW16、镍解吸液储液槽尺寸：5x5x5m数量：1套有效容积：200m3搅拌功率：7.5kW配套设备：磁力泵2台（一开一备）型号：100CQSG100

34、-20流量：100m3/h扬程：20m功率：15kW17、铜电沉积设备数量：1台功率：400KW18、镍电沉积设备数量：1台功率：300KW3.3处理效果预测各单元处理效果预测如表3-1，预计其它指标应能达到总表控制指标要求。表3-1各单元处理效果预测f *一*项目处理单元CuNiFeMg连续浸出率（%）758060653035 40吸附率（%）9999-解吸率（%）9999-直接电沉积（%）9999-产品质量（%）99.9999.99沉矶除铁（%）-95-总回收率756030外排水含量（mg/L）0.50.5铜镣尾矿综合回收工程设计方案第四章土建设计4.1设计依据建筑结构荷载规范GB5000

35、9-2001砼结构设计规范GB50010-2002建筑地基基础设计规范GB50007-20024.2设计内容浆化槽、中性浸出槽、低酸浸出槽、高酸浸出槽、沉矶槽、矿浆浓密机、沉 矶一段板框压滤机、沉矶二段板框压滤机、高浸一段板框压滤机、高浸二段板框 压滤机、铜pH调节槽、铜吸附设备、铜解吸液储液槽、铜直接电沉积设备、镍 pH调节槽、镍吸附设备、镍解吸液储液槽、镍直接电沉积设备。土建施工主要为铜镉渣处理厂房建设及主要构筑物地基。4.3主要材料砼：C25防水砼，要求抗渗标号S0.6。钢筋：8为I级钢，为II级钢。4.4水池防水水池防水以结构防水为主，1 ： 2防水砂浆抹面为辅的原则。4.5施工要求组

36、织三级资质施工能力以上的企业进行施工。注：本方案由于建设单位拟设铜镉渣处理厂地地质资料不详，因此暂未考虑 地基处理。第五章电气及自控设计5.1设计依据工厂电力设计技术规范GBJ685高压配电设计规范GB5005394建筑电气通用图集92DQ5.2设计范围本工程电气设计包括铜镍尾矿综合回收处理场内部的动力、照明设计、主要 内容如下：铜镍尾矿综合回收工艺用电设备的电气负荷计算；低压供、配电系统设计；铜镍尾矿综合回收工艺用电设备的电气控制；动力电缆和照明电缆（线）的敷设；全场防雷及接地注：设计界限为铜镍尾矿综合回收工艺电气控制系统。5.3用电负荷本工程用电设备的电气负荷计算，采用需要系数法，计算结果

37、见表5-1：表5-1用电负荷表序号设备名称单机功 率（kw）单位数量用电负 荷（kw）运行时 间（h）折算为24h用 电量kw1搅拌装置7.5套23172.52441402板框压滤机1.5台1522.5245403铜直接电沉积 设备400套1400249600序号设备名称单机功 率(kw)单位数量用电负 荷(kw)运行时 间(h)折算为24h用 电量kw4镍直接电沉积 设备300力泵15台221652439606砂浆泵30台101502436007照明0.04m25002012240合计1230292805.4供配电系统根据本工程用电的负荷确定铜镍尾矿综合回收处理厂的

38、供电电压为10kv等 级，电源米用三相四线制。参考表5-1的参数，采用系数法计算变压器的容量，经计算确定主变压器的 容量等级为200KVA，电压等级为10/0.4KV。选用户外油浸式新型节能变压器， 以降低损耗及噪音。10KV进线接于主变压器，0.4KV侧采用单母线接线。5.5电缆敷设来自变电站的10kv电源电缆接入中控室配电柜，通过输出电缆(电线)给 用电设备。全场配电采用树干式与放射式相结合的方法，视建、构筑物结构情况 及用电设备的布置情况，采用架空或直埋的敷设方法，室内电缆采用穿钢管或电 缆桥架敷设方式。整个处理厂照明电源亦来自中控室配电箱。设备间一般采用白炽灯，各支路 的照明电源采用B

39、VV型导线穿管沿墙、柱、梁暗敷设方法布线，向各照明灯具 供电。照明灯具的开关设置视生产的要求及灯具的配合来合理安排。5.6自控及仪表设计本工程采用PLC控制系统对部分工艺变量及设备运行状态进行数据采集， 对关键工艺参数进行报警，并对系统关键阀门及设备等进行联锁、集中控制。自控系统由中央控制台、PLC控制柜和配电控制屏组成。中央控制台设置工 业控制计算机和打印机等，并通过串行接口与PLC控制柜通信，通过组态软件 采集各设备状态和传感器参数，分析、计算、设定控制参数，动态图形显示各测 量数据，自动记录历史数据，并可随时调用、打印。PLC控制柜为自动控制的核心，装有开关量输入输出、模拟量输入输出和扩

40、 展接口等模块。输入各设备运行状态、故障及异常等信号，输出控制各机电设备 的运行、电动阀门的开关、异常报警和状态灯等，并通过扩展接口与工业计算机 实现双向通信。配电控制屏用于强电设备的开关、保护等。5.7防雷及接地为了防止大气过电压及异常运行情况可能产生的过电压对运行人员及电气 设备的危害，铜镍尾矿综合回收处理厂的电气设备及建筑物按相关规程规范要求 设置相应的防雷与接地装置。为了防止沿线路侵入的雷电进行波，在10KV线路进线处均装设了氧化锌避 雷器。铜镍尾矿综合回收处理厂接地装置主要是利用桩基础、构造柱、地圈梁中的 主钢筋及进出水钢管等自然接地体焊接成等电位基础接地网。本工程防雷接地、 电气设

41、备的保护接地等共用一个接地装置，要求接地电阻不大于1Q，实测不 满足要求时，增设人工接地极。第六章投资估算6.1投资估算说明6.1.1关于土建投资估算的说明1、本次估算未计地基处理费用。2、各建构筑物的工程量根据水工结构初步计算后做出。6.1.2关于机电设备及管道安装投资估算的说明1、除标准的和进口的机电设备按供货商报价外，非标设备按本单位实际加 工成本核算后报价。2、安装材料及其它安装工程量根据总平面布置和流程高程图估算，更细的 预算需要待施工图完成后详细统计。6.1.3关于设计费投资估算的说明1、根据工程勘察设计收费管理规定、工程勘察设计收费标准（2001 年修订本）计算收费。2、基本设计

42、收费=工程设计收费基价x专业调整系数（1.0）乂工程复杂程度 调整系数（1.2）。6.2投资估算6.2.1 土建投资估算本项目土建工程主要为建设2000平方厂房，搭建设备钢制平台，对槽罐等 设备构筑地基及加固处理，预计土建工程改造总投资为500万元。6.2.2机电设备投资估算表6-1机电设备投资估算表序号设备名称选择设备规格数量备注价格万元/台1中性浸出槽03000 x3000，机械搅拌562低酸浸出槽03000 x3000，机械搅拌563高酸浸出槽03000 x3000，机械搅拌413.54沉矶槽05000 x5000，机械搅拌485浆化槽03000 x3000，机械搅拌2106中浸矿浆浓密

43、机高效浓密机0100001257低浸矿浆浓密机高效浓密机0100001258高浸矿浆浓密机高效浓密机0100001259沉矶矿浆浓密机高效浓密机01000012511铁矶渣一段压滤机板框压滤机F=120m252012铁矶渣二段压滤机板框压滤机F=120m242013高浸渣一段压滤机板框压滤机F=120m242014高浸渣二段压滤机板框压滤机F=120m222015连续离子交换设备600t 铜、400t 镍4铜镍各45016直接电沉积设备600t 铜、400t 镍2铜镍各150017皮带机12018砂浆泵101019磁力泵280.3520安装调试费1300总价2395.8万元6.2.3构筑物投资

44、估算表6-2主要构筑物投资估算表序号名称规格（m）材料数量总价（万元）备注1铜pH调节池8x8x2砼12.02镍pH调节池8x8x2砼12.03铜解吸液储液槽8x8x2砼12.04镍解吸液储液槽8x8x2砼12.05加药间及电控室8x4x4砖混12.0合计10.06.2.4总投资估算表6-3总投资估算表序号名称价格（万元）1机电设备、构筑物及安装投资概算2405.82土建工程投资概算5003工程直接费Z（1+2）2905.84工程设计费117.05工程调试费29.06税收(3+4+5)*6%183.117工程总投资2(3 + . + 6)3234.91铜镣尾矿综合回收工程设计方案第七章运行费用

45、估算7.1经济技术分析对原料，辅助材料，动力、水，工人工资福利，设备折旧、维修、管理等费用进行 了技术分析，列于表7-1中。表7-1各项经济技术分析项目名称单耗/t-1（矿）单价/元单位成本/元t-1 （矿）占有率/%矿石0硫酸HX 500.0kg240.0120.064.62吸附材料 材料0.03kg3000009.04.85其他5.02.69电20kwh0.612.06.46动力水4000kg3.8515.48.29煤10kg6006.03.23工资福利100人2000元/ （人月）8.04.38折旧8.34.54维修1.00.55管理费1.00.55合计185.71007.2环境效益分析

46、依照理论计算年处理尾矿30万吨，回收重金属铜540吨、金属镍360吨、硫酸 镁72000吨（按照每年生产300天计算）。因此，尾矿综合回收工程实施后，能将尾 矿中的有价金属进行回收利用，达到资源重新利用的目的，有效地改善了企业环境， 为企业可持续发展提供了可靠基础。7.3建设项目总投资尾矿综合回收工程估算总投资4234.91万元，其中固定资产投资3234.91万元，铺 底流动资金1000万元。项目达产后年利润总额为7455万元，年上缴税收1267.35万 元（17%），年平均税后利润为6187.65万元。7.4技术经济指标评价分析综上分析所述，该处理回收厂建成后，其各项技术经济指标均可达到同行

47、业的先进水平。1.处理规模1000吨/天；2.工程总投资4234.91 万元；3.运行费用185.7元/吨尾矿;4.日产值项目产能/t-d-1单价/万元t-1日产值/万元铜1.86.7912.22镍1.21821.6硫酸镁2400.049.6合计43.42利润24.85万元庆第八章工程调试及服务8.1工程调试的技术服务本工程调试的技术服务内容包括：1、系统工程调试，包括设备调试、开车试运行。2、起草制订操作规程和负责操作人员技术培训。为使铜镉渣处理站正常稳定运行，除设计、土建施工、设备质量、工程安装 是主要原因外，操作人员的熟练操作，掌握技能十分重要，是保障系统日常运行 可靠性的关键措施，故加

48、强对操作人员的技术培训尤为必要和重要。人员技术培训（包括上技术课，提供操作技术规范资料等），一般应由设计 单位负责，设备技术培训由设备提供方负责。通过技术培训，使操作人员懂处理 工艺，懂设备性能，懂操作技术，懂设备维修、保养和管理，会熟练操作，会排 除一般性故障。确保铜镉渣处理工程（装置）正常、稳定运行和处理工艺达到设 计要求。我公司还将按照以下主要措施对项目管理人员提供培训：1）在工厂进行不少于7个完整工作日的技术工人安全作业以及现场操作培 训以及不少于3个完整工作日的高级技术管理人员的技术培训服务。2）在培训技术后，在业主同意的条件下，对所有处理系统相关管理人员进 行专业培训测试。8.2售

49、后服务用户是上帝，对于设备使用单位在设备运行中出现的故障，卖方应负有责任， 在合同规定质保期内（一年），因设备质量引起的故障，卖方负责免费维修或更 换部件或整机。如是使用方（买方）违反操作规范或其他原因造成的质量事故， 卖方也应负责维修和更换，费用由买方承担（只收取成本费）。在质保期满后， 设备产生质量故障，买方应及时联系，卖方热情为买方服务，及时派员去使用现 场查明原因，分析故障，及时修复或更换，费用由买方承担。为用户所急，解用 户困难。全心全意为用户服务。工程交工验收后，工程部门向业主提供工程保修书，有项目经理部在规 定的时间内对工程进行保修。本工程所承诺的保修为一年。工程质量的回访一般

50、在工程交付使用3个月后开始，业主反映的工程质量问题，由质监部门随时派员 登访，查清情况、分析原因、明确责任后填写质量修理通知书。项目负责人 在按处理方案完成保修任务后，请业主在质量修理通知书上签署意见并签字 盖章予以确认。凡超过保修期或不属于本所施工原因造成的质量缺陷，我们将积极协助业主 进行处理；业主提出的不属于保修范围内的特殊服务，由经营部门同业主签定专 门合同，由项目负责人组织实施。对顾客的投诉、质量回访情况报告、质量修理 书、回单、工作联系单、信访中的各种信息和资料及时分类汇总，在每年年底交 所文档室保存。第九章工程组织及实施9.1工程进度安排本项目总工期1年，其中土建施工10个月，设

51、备安装调试一个月，工艺调 试一个月。在工序安排上尽量以交叉作业为原则，确保提前10至30天完工。9.2设计阶段1、组建专项设计组为保证优质、高效的完成工程设计，组建专项设计组，充分发挥技术优势， 严格把关，精心设计。2、质量控制严格按照ISO9002质量体系标准的要求，制定和实施质量计划。3、投资控制2、精心设计，合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。b、严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中的设计变更以达到工程 造价的设计控制。4、进度控制按合同要求，把好各阶段的设计进度，以保证工程的顺利实施。9.3施工阶段1、负责整个工程的安装，严格抓好施工质量。2、积极配合建设方进行设备及土

52、建工程的验收，编制竣工验收报告及竣工图。3、精心编制施工图预算，做好投资控制。4、严格按照设备清单采购和生产，严把采购设备质量关。9.4试运行阶段1、提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程的介绍、工艺的运行过程， 设备的操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。2、在试运行开始之前，配合建设方对本工程日后管理人员进行上岗培训。3、在建设单位的积极配合下，按时完成本工程的单机试运行工作。9.5调试验收阶段1、积极组织设备调试，详细填写运行记录。2、及时总结调试经验，优化运行参数。3、根据原料条件，合理调整电器设备运行时间，节约运行成本。4、配合建设单位进行环保验收。9.6工程质量保证措施建立健

53、全的工程质量保证体系是一个工程能够得到保证的一项重要措施，对 于保证该工程质量制定了如下措施：1、建立和健全质量管理体系和现场质量管理制度，提高质量意识，严格执 行公司ISO9001质量认证体系，该项目专门设立质量监督员，属于我公司项目经 理领导，质量员全面负责工程的质量管理工作。并行使质量的否决权、停工权、 返工权、罚款权。2、质量方针：质量第一、按程序办事；用户至上，建优良工程。3、质量目标：重点项目（设备）一次验收合格率100%。4、对半成品的制作中的每道工序进行跟踪检验，同时编制相应的质量计划， 并随时验证质量计划执行情况，以确保质量计划正常的运转。5、安装时由技术负责人员进行各种技术

54、交底工作，在施工中并形成自检、 互检、专检三级质检程序，办好各工序交底手续，控制质量事故的发生，做到有 条不紊地组织施工。6、施工现场配备专职检查人员现场监督，确保施工各工序都有检查记录， 在内部检验合格后，最后由质检人员会同建设单位、监理单位中间检查验收。（特 别是隐蔽工程须经监理单位检查合格后方可进行下道工序施工）。7、工程使用材料须有质保单，并按规定报检，严禁使用不合格材料。8、施工中做好各工序详实、准确的施工记录，如实反映本工程质量，主动 接受建设单位及其他有关单位的工程质量监督，并加强与设计人员的联系，为提 高工程质量共同努力。铜镣尾矿综合回收工程设计方案实验部分一、工艺流程简述工艺

55、流程采用连续作业，包括中性浸出、低酸浸出、高酸浸出、沉矶、矶渣 酸洗和连续离子交换等过程。中性浸出硫酸、沉矶上清液、过滤液等，按比例打入混合槽内，化验含酸达到要求后 泵入高位槽，混合液由高位槽流入氧化槽，加入锰矿粉，通入压缩空气使二价铁 充分氧化，随后连续流入中性浸出槽，连续地向中性槽加经碱洗浆化后的氧化锌， 中性浸出温度6570C左右，反应时间30min，终点控制pH=3.54.0，浸出液 含锌130140g/L，浸出后的矿浆流入中浸浓密机进行浓缩，在进浓密机的溜槽 处加入聚丙烯酰胺溶液。浓密溢流送净液工段净化。底流用泵送低酸浸出。低酸浸出高酸浸出的上清液和中浸底流矿浆连续泵入低酸浸出槽进行

56、连续浸出，浸出 温度70C左右，反应时间15min，终酸控制在1015g/L，浸出矿浆流入低酸浓 密机进行浓缩。浓缩上清液送沉矶槽沉矶。浓密低流用泵送往高浸槽。高酸浸出硫酸用管式换热器加热后流入槽内，同时连续加入按始酸200g/L要求的浓 硫酸，连续的打入低酸浓密底流，进行连续高酸浸出。浸出温度90C左右，终 酸60g/L，浸出反应时间15min，浸出矿浆送至高浸浓密机进行浓缩，上清液返 低酸浸出，底流送过滤工序。沉矶低浸浓密上清液用管式换热器加热后送入沉矶槽中，加入适量的锰矿粉及经 过计算后的碳酸氢铵，碳酸氢钠，同时向槽中加入磨细后的焙砂，沉矶温度 9095C，始酸10g/L，终酸3g/L，

57、反应时间34h。用星形给料机控制加入尾矿 量的多少，用电子皮带秤进行计量及输送。沉矶矿浆送至沉矶浓密机进行浓缩。 上清液送中性浸出。底流送酸洗，加入的焙砂已经磨细，沉矶不需分级。计算公式碳铵加入量(kg/h)=予上清流量(m3/h)x1.2x(予上清含铁量(g/l)-2)x0.47沉矶锰粉加入量=予上清流量(m3/h)x(予上清含铁量(g/l)x1.93连续离子交换中浸上清液首先打入铜金属pH调整槽，按一定流速通过连续离子交换反应 柱，重金属吸附材料达到饱和后，再通入一定浓度的硫酸进行解析，分离浓缩后 的硫酸铜溶液进入电积系统直接电积成金属铜粉或铜板；金属镍的工艺与铜相 同。提取铜、镍后的浸出

58、液浓缩得到粗硫酸镁晶体出售。图1某*尾矿综合回收工艺流程图二、实验室试验进展总结表1老尾矿X荧光光谱仪检测结果元素（%）ONaMgAlSiPSCl老尾矿51.40.32416.81.8316.20.03751.450.109元素（%）KCaTiCrMnFeNiCu老尾矿0.2531.820.1240.2880.1118.920.1850.217表2老尾矿X射线衍射检测结果CaCO3方解石SiO2石英(Mg5,Al)(Si,Al)4O10(OH)8斜绿泥石(Fe0 6,Mg0 4)7Si8O22(OH)2 u.uu.r镁铁闪石13.61%17.09%52.00%17.29%表3某*分析测试中心检

59、测结果Ni品位（）Cu品位（）全 Fe（%）9108老尾矿0.240.2411.1008年后新尾矿0.240.2210.40从X荧光光谱仪检测结果分析可以看出，某*公司尾矿中除了镍、铜有价金 属元素外，镁的含量达到16.8%，Ti、Cr、Mn也可以考虑回收方案。现做了部分浸出实验，如下：1、耗酸量实验条件：将100g老尾矿放入装有400ml水、10g硫酸的1000ml烧杯中，搅拌， 通过测定反应过程中的pH值不断补加硫酸，直至pH值不变，最后计算硫酸的 消耗量。表4耗酸量实验浸出结果X质量（g）品位（）浸出率（）CuNiTFeCuNiTFe原尾矿1000.240.2411.10000浸出渣84

60、.70.130.10110.0054.1764.5823.69结果：反应10h后pH值基本无变化，共消耗硫酸25g,即吨尾矿消耗硫酸250 公斤，耗酸量较大；镍的浸出率达到64.58%，铜浸出率仅为54.17%，浸出效果 不理想。2、磁选实验2.1球磨老尾矿一次磁选实验条件：将50g球磨5min的老尾矿，分别在磁场强度120KA/M、190KA/M、 240KA/M下进行磁选。磁选结束后，测定磁精矿中铁的品位。表5球磨老尾矿一次磁选实验结果、磁场强度 含量120KA/M190KA/M240KA/MTFe含量40.30%36.6%36.32%2.2未球磨老尾矿一次磁选实验条件：将50g未球磨的老