金属矿选矿厂设计概要

金属矿选矿厂设计概要参考书目1周忠尚主编选矿厂设计冶金工业出版社2周龙廷主编选矿厂设计中南工业大学出版社3冯守本主编选矿厂设计冶金工业出版社4黄丹主编现代选矿手册之选矿厂设计冶金工业出版社5选矿设计手册编委会选矿设计手册冶金工业出版社1常见的选别流程2流程计算3金属矿选矿厂设计范例目录1工艺流程及工艺设备选择1.1设计规模选矿厂的规模一般用选矿厂单位时间内所处理的原矿量来表示，即万t/a或t/d。1.2工作制度选矿厂一般采用连续工作制，即全年365天生产（包含设备修理），每天三班工作，每班8h。车间名称工作制度设备年作业率/%全年开车时数/h作业率折算相当于工作制类别年工作天数/d年设备运转日数/d日设备运转班数/班班设备运转时数/h破碎、筛分、洗矿车间间断30624.4521423061736541.9236723062636552.4-62.884590-550830635-6连续36552.74-67.814620-59403302-35-7自（半）磨及选别车间连续36585-90.47920310-33038球磨及选别车间连续36590.4792033038精矿脱水车间连续36560.3-90.45282-79203302-38主要车间工作制度及设备作业率1.3选别工艺流程的设计选别流程的设计，是整个选矿厂设计的关键部分，设计的成功与否，关系到能否选出合格的精矿产品，能否为企业带来最大的经济效益。1.3.1选别工艺流程设计的依据(1)可选性试验提供的推荐选别流程（主要依据）。(2)参考同类型矿石的矿山开采和选矿厂生产实践来制定设计流程。(3)设计制定选别流程，需要经过必要的、综合的技术经济比较后确定。1.3.2制定选别工艺流程的影响因素由于矿石类型、矿石中有用矿物的嵌布特性、矿石中有价成分的含量及其它物理化学性质的差别，所以每个选别流程均由不同的选别方法、选别段数和选别循环数构成。在流程结构上存在着精选、扫选次数和中矿处理等问题的差异。影响选别流程制定的因素矿石（床）类型及性质；产品方案及产品质量指标,尽可能考虑综合回收；预先富集；节约能耗;选矿厂的规模；气候和经济技术条件；环保规定等1.3.3设计选别流程的基本原则（a）先进、可靠、高效和低能耗；（b）优先考虑采用阶段磨矿阶段选别流程；（c）综合回收；（d）符合环境保护的规定。1.4常见的选别流程破碎、磨矿准备作业；铜、铅、锌等有色金属分选以浮选为主；铁矿等黑色金属分选以磁选为主，但近几年来浮选提质也成为重要手段；钨、锡等以重选为主。1.5碎磨矿流程选择思考：为什么碎磨矿作业在金属矿选矿厂中是必不可少的？与选煤厂的差别？碎矿和磨矿的基本任务是为选别准备好解离充分但过粉矿轻的入选物料。单元破碎流程磨矿流程第一段开路两段磨矿流程两段闭路磨矿流程自磨、半自磨流程无齿轮传动自磨机优势：降低基建投资及生产费用提高劳动生产率主要流程结构：SAB、SABC、ABCSino铁矿碎磨流程采用6台40*36AG，处理量8400万t/d，年产铁精矿2400万t/d。袁家村铁矿半自磨-球磨流程高压辊式破碎的开发及应用澳大利亚Boddington金矿高压辊磨成都利君高压辊磨秘鲁某铜钼矿高压辊磨流程凹山铁矿高压辊磨流程1.6浮选流程的选择应用条件：浮选法是国内外应用最广泛的选矿方法。有色与贵金属金属矿石；非金属矿石；黑色金属矿石矿石；煤泥分选。浮选流程的主要区别选别段数选别循环各选别段的精选、扫选次数中矿返回地点浮选原则流程的重要特征选别段数选别循环浮选流程的内部结构精选次数扫选次数中矿返回地点1.6.1单金属矿石浮选原则流程（1）分类：一段浮选原则流程；两段浮选原则流程；三段浮选原则流程。（2）单金属矿石浮选原则流程，主要取决于有用矿物嵌布粒度特性及泥化特性。（3）设计流程应遵循的原则：根据矿物粒度特性，尽可能使有用矿物或连生体以粗精矿或中矿产出，然后再磨再选。a.一段浮选流程应用条件（1）粗粒嵌布矿石；不易泥化的细粒均匀嵌布矿石。（2）流程中磨矿粒度范围较宽，为0.1-0.3mm。（3）为了减轻矿石一次通过磨机产生的过粉碎现象，可在浮选循环中产出部分未单体分离的连生体作为中矿，返回再磨再选。a.一段浮选流程（4）当遇到处理含有大量原生矿泥和可溶性盐类时，对浮选过程会有不良的影响，此时可将矿泥分离出来，进行泥、砂分别处理。b.两段浮选流程应用条件：（1）不均匀嵌布的矿石；（2）集合体嵌布矿石。粗精矿再磨的两段浮选流程特点第一段浮选得出最终尾矿、粗精矿和中矿，粗精矿和中矿分别再磨再选，分别得出精矿和尾矿。这种流程能得到较高的分选指标。富尾矿再磨的两段浮选流程应用条件：处理不均匀嵌布矿石。粗磨时先将已经单体解离的有用矿物作为最终精矿，富尾矿再磨再选。中矿再磨再选流程当粗磨即可得到部分最终精矿和部分废弃尾矿时，采用所示的中矿再磨再选流程。c.三段浮选流程由于流程固有的复杂性，不易操作管理，故应用较少。应用条件：当矿石的嵌布特性十分复杂时，在第二段选别后仍有一部分致密共生的有用矿物未单体解离，为回收这部分有价成分，需要将其再磨再选。三段浮选流程第一段选出合格精矿1，富尾矿再磨再选得合格精矿2及尾矿1，中矿再磨再选得合格精矿3和尾矿2的流程。三段浮选流程第一段选出合格精矿1，富尾矿再磨再选得合格精矿2，尾矿再磨再选得合格精矿3和最终尾矿的流程。1.6.2多金属矿石浮选原则流程选别含有两种以上有用矿物的矿石时，矿物嵌布粒度特性对流程的影响与单金属相同。但由于各有用矿物的可浮性、含量不同，因此在浮选循环上有所区别。分类：优先浮选；混合浮选后分离浮选；优先、混合浮选兼有的流程。直接优先浮选混合+分离浮选先经混合浮选得混合粗精矿和尾矿1，混合粗精矿再磨后分离流程。优先、混合浮选兼有先经两次混合浮选得两部分粗精矿和尾矿1，混合粗精矿再磨后分离流程。优先浮选和混合浮选的特点（1）混合浮选磨矿细度比直接优先浮选粗，可以先分选出大部分废弃脉石矿物，少数混合精矿进入下段磨矿与浮选，可节省磨矿、浮选设备和磨矿费用，设备和基建投资。（2）混合浮选比直接优先浮选节省药剂。（3）优先浮选生产操作容易，精矿品位容易保证。多金属矿石浮选原则流程的应用条件（1）当浮选主要由Cu、Pb、Zn、Fe的硫化物组成、含大量有色金属硫化矿（硫化矿物总含量75-90%、有色金属硫化物含量6-15%、脉石含量小于20%）时，可直接用优先浮选流程。如尾矿为化工原料黄铁矿时，则更为合适。（2）当浮选含少量有色金属的高硫硫化矿时，可用混合浮选后分离的流程。（3）当浮选含大量有色金属浸染状多金属矿时，若矿石中所含有用矿物呈粗粒嵌布，可用直接优先浮选流程；若呈细粒嵌布，则以混合浮选后分离浮选流程为宜。（4）当浮选含有少量有色金属的浸染状矿石（有色金属总含量一般不大于3-4%）时，宜用混合浮选后分离浮选流程。浮选流程中的选别阶段和选别循环中的内部结构浮选作业的原则流程决定了选别阶段和选别循环数。考虑各选别阶段和选别循环内部的结构，即确定精扫选次数和中矿返回地点。选别循环中的作业数和顺序影响因素：有用矿物含量、精矿质量要求、有用矿物和脉石的浮选性质等。（1）矿石中有用矿物含量高、对精矿质量要求不高时，为提高精矿回收率，可采用粗选得最终精矿、一次或多次扫选流程。（2）矿石中有用矿物可浮性差、对精矿质量要求不高时，同样可采用无精选而增加扫选次数的浮选流程。（3）矿石中有用矿物含量低、对精矿质量要求高时，则多趋于增加精选次数，有时达到7-8次精选，如辉钼矿浮选。（4）经常遇到的是介于其间的情况，则同时需要增加精选和扫选的次数，以保证精矿质量和提高回收率。中矿返回地点确定影响因素:精矿质量要求、矿石的可浮性、中矿中连生体的性质及数量、中矿产率和浓度等。（1）对精矿质量要求高，有用矿物可浮性好，且为保证精矿质量可损失一些回收率时，所有中矿可集中返回粗选和更前的作业。（2）对精矿质量要求不高，矿物可浮性差，回收率要求高时，中矿可顺序返回前一作业。这在实践中是最常用的方式。不仅保证较高的回收率，且使浮选机易于配置和操作管理。（3）中矿返回地点的选择，可以参照矿石的品位，使之返回到与之相近的作业。（4）如中矿中含有大量的浮选药剂、矿泥以及积集了不少难选矿物、部分氧化矿连生体等，将其返回粗选作业或顺序返回时，会破环工艺流程，降低回收率。此时最好采用单独的回路来处理。典型铜矿选矿厂工艺流程（铜录山选矿厂）铅锌分离工艺流程细碎分级矿石中碎筛分一段粗选一段一次磨矿二段粗选二段磨矿二段扫选一段二次磨矿浓缩过滤中矿扫选回水中矿再磨回填尾矿坝浓缩回水精矿二段精选一段精选中矿粗选中矿精选工艺流程金川铜镍矿分选设备联系图1.7磁选流程的选择应用条件：黑色金属；有色金属；稀有金属矿物；其他工业原料。多数情况下，与其他分选方法联合分离各种矿物，单独的磁选流程主要用来处理磁铁矿和焙烧磁铁矿。1.7.1磁选流程的分类和影响因素分类：一段磁选流程；二段磁选流程；三段磁选流程。影响因素：磁选原则流程的选择主要取决于磁铁矿的嵌布粒度。选择原则与浮选流程相同。应用条件小型选矿厂；所处理矿石性质单一；嵌布粒度较粗，易选。优点建厂时间短；投资低；投产快。缺点选别效果不一定最佳。1.7.2常用磁选流程一段磨矿一段磁选流程阶段磨矿阶段磁选流程阶段磨选是单一磁铁矿常用流程，目前已扩大应用到磁-赤铁矿矿石的选别。流程特点：矿石经第一段磨矿后，已有绝大部分脉石碎散解离，在第一段磁选即可抛弃这部分脉石，从而显著地减少磨机的处理量及其磨矿费用。因而阶段磨选流程得到普遍推广，我国多数的磁选厂采用了这种流程。一般情况下，这种流程可以得到精矿品位大于60%、回收率为80%左右的选别效果。阶段磨选+细筛流程细筛技术经过多年的试验和研究，已在铁矿石选别工艺中得到广泛的应用。阶段磨选加细筛流程是我国现在采用较普遍的流程。采用阶段磨选+细筛流程可使铁精矿的品位提高到65%，甚至达到68%，这是无细筛作业的阶段磨选流程所不及的。阶段磨选+细筛流程(弓长岭)弱磁-强磁选别流程当矿石中含有强磁性和弱磁性矿物时，可以采用这种流程。鞍钢调军台选厂连续磨矿—磁浮工艺流程东鞍山烧结厂工艺流程1.8重选流程应用有色金属贵金属黑色金属稀有金属一般特点多种设备组合分粒级分选泥、砂分别处理重选流程结构影响结构组成的因素矿石的产出状态物料粒度连生体情况影响流程内部粗、精、扫选作业次数的因素入选矿石品位产物质量要求粗选重选流程（1）黑钨矿重选通用流程粗选重选流程（2）1.9联合流程回收矿石中的有用矿物采用单一选别方法不能解决时，根据矿石组分的物理和化学性质，通过试验找出可应用的选矿联合流程。几乎各类矿石都有采用联合流程的选矿厂。车河选矿厂原则流程某锡石硫化矿分选原则流程柿竹园法选矿工艺流程图1常见的选别流程2流程计算3金属矿选矿厂设计范例2选别流程的计算计算目的：（1）求出流程中各选别产物的数量指标和质量指标。（2）为选别设备的选择计算提供基础数据。数量指标：各产物的矿量qn、产率γn、按原矿计的有价成分的回收率εn、有价成分的金属量pn以及作业回收率εn等。质量指标：各产物的品位βn、富矿比i以及选矿比k。数量指标与质量指标的函数关系：βn=Pn/qn=β1εn/γn2.1数质量流程及应用数质量流程标注有包括数量指标和质量指标的全部产物特性的选别流程。简称数质量流程。数质量流程图的应用（1）设备选择的依据（产物重量）；（2）评价或取舍某一作业的重要判据（品位和回收率）。选别流程计算的前提条件一般的选矿工艺流程，都属于机械选矿的范畴，矿石经过选别作业后，假定只发生机械富集过程，不发生化学反应和变化。不考虑选矿过程中的机械损失和其它流失等，即进入各作业的物料量或物料中所含某种成分的金属量与从该作业排出的物料量或金属量是相等的。选别流程计算方法平衡方程式：运用足够的已知原始指标，代入平衡方程式，通过一般数学方法，求出未知的工艺指标。流程计算指标确定的原则任何一个工