第四章主要设备选型计算资料讲解

第四章主要设备选型

计算

第四章主要设备选型计算

工艺流程中的主要设备包括标准设备（定型产品），根据生产选择使用；非标准设备（非定型产品）根据计算进行设计和制造。

4.1磨矿工序

1.振动球磨机

考虑到本设计为年产9000吨APT,生产量比较大，所以采用处理量较大的双筒振动球磨机2MZ-800型(功率P=30kw)。

已知：1）球磨机处理量Q = 750 kg/h;

2）工作时间为每天每台20小时；

3）每天的磨矿量为43615.94 kg。

计算：所需球磨机的台数为：

43615.94÷350÷20 ＝ 2.9 ，取3台

1.料仓

已知：1）处理能力为碱分解一批矿（设为5000kg）的一半；

2）黑钨精矿的松装比重：6kg/L；

3）填充系数：0.9。

计算：

V

计算＝ 5000÷2÷0.9÷6 ＝ 462.97（L）＝ 0.463 m

3

料仓为类似圆锥形，取实际尺寸：a＝ 1.1 m h＝1.2 m

V

实际＝ 1/3×1.12×1.2＝0.484 m3＞V

计算

计算结果符合要求，取与球磨机相同台数，3个料仓。

2.螺旋给料机

选用Φ100×400的螺旋给料机，其给料量Q＝0～500kg/h，其台数与球磨机相匹配，取3台。

3.给料机用减速器

选用0～70r/min，功率1.5kw，取与球磨机台数相同，取3台。

4.直流电动机

选用Z2-12直流电动机（P=0.6kw），台数取与球磨机相同，取3台。

5.电动葫芦

选用TVH-0.5型，运载能力Q=0.5T,提升高度H＝12 m

设计为三台球磨机公用一台电动葫芦，取一台。

6.高位水箱

已知：1）磨矿工序的水矿比＝1∶2；

2）水箱贮水为碱分解一批矿（设为5000kg）的一半；

3）填充系数：0.9。

计算：

V

计算＝5000÷2÷2÷0.9 ＝ 2.78 m

3

水箱设计为长方体，长和宽相等，令高h＝1.2a，则

a2·h＝1.2a3＝2.78

求得a=1.4m 取a＝1.4 m h＝1.6 m

V

实际＝1.4×1.4×1.6＝3.136m 3＞V

计算

故水箱的实际尺寸为1400×1400×1600mm

数量与球磨机台数相匹配，取3台水箱。

7.转子流量计

已知：1）球磨机的磨矿量Q＝750kg/h；

2）设最大水量∶矿量＝0.5∶1。

计算：进水量为：750×0.5÷1＝375L/h

故取LZB-15型转子流量计（40～400 L/h）。

每台球磨机配用一转子流量计，故取3台。

9.扬液器

计算：

V

计算＝（65096.79÷2.33+47107.42÷1.38）÷（43615.94÷5000）÷0.8÷1000

＝8.90m3

选取1.1d＝h，则d=2.2，h=2.4

2×2.4＝3.86m3满足要求。

V

实际＝π/4×2.2

故扬液器的实际尺寸为Φ2200×2400mm，取3台。

10.矿浆搅拌槽

根据碱分解工序设备选择：碱分解锅为10m3，碱分解2吨矿/锅。矿浆搅拌槽的容积按碱分解所需的矿浆体积计算，填充系数为0.5，矿浆密度是 2.33 kg/L，

矿浆体积为：

=65096.79÷2.33÷43615.94÷5000÷1000=3.2

V

计算

则矿浆搅拌槽的容积为：

3.2÷2＝6.4 m3取6m3

一台球磨机对应一台矿浆搅拌槽，故取Φ2000×2000钢槽3台，用A3(δ＝8～10mm)钢板焊成。

11.泥浆泵

每台矿浆槽配一台泥浆泵，选用2PN(Q＝30 m3/h，H＝22m，P＝11kw)泥浆泵3台。

4.2碱分解工序

1.碱分解反应锅

设反应锅填充系数为0.8，每锅作业时间为：8小时，根据物料平衡计算结

果，每批矿浆加液碱的处理量为：

V

批＝65096.79÷2.33＋47107.42÷1.38÷43615.94÷5000÷1000＝7.12 m

3

V

锅=7.12÷0.6=8.9m

3

选用10 m3反应锅，其台数为：

43615.94÷5000÷3=2.91台取3台。

选用工作压力为1.5MPa的反应锅，采用远红外线加热装置。

2.稀释槽

已知：1）每批分解产物稀释3倍；

2）填充系数：0.7；

3）高径比为1。

计算：

V

计算＝3×7.12÷0.7＝30.51m

3

取h＝d＝3400mm，则V实际＝π/4×3.43＝30.85 m3＞V计算符合要求。

故稀释槽的实际尺寸为：Φ3400×3400mm。一个反应锅对应一台稀释槽，取3台。

用δ＝10mm的A3钢板焊接。

3.浓Na

2WO

4

料液贮槽

已知：1）浓Na2WO4溶液中浓WO3浓度为210 kg/ m3；

2）贮半天的料液；

3）填充系数：0.80～0.85。

计算：

V

计算＝29284.88÷210÷0.8÷2＝87.16 m

3

取4台 h∶d＝1∶1 则设d＝3.1m h＝3.1m

V

实际＝π/4×3.12×3.1×4＝93.54 m3＞V

计算符合要求

故浓Na2WO4料液贮槽的实际尺寸为Φ3100×3100 mm。

并配4台搅拌用潜水泵，型号QY75/100（Q＝75 m3/h,H＝7m,P＝2.2kw）4.配料液槽

已知：1）可装半天料液，料液中WO3浓度为20 kg/m3；

2）填充系数：0.80～0.90；

3）高径比为1。

计算：

V

计算＝29284.88÷20÷2÷0.9＝813.47 m

3

配料液槽取12个，每槽容积813.47÷12＝67.79 m3

取d＝4.3 m h＝4.7 m

V

实际＝π/4×4.32×4.7＝68.22 m3＞V

计算满足要求

故配料液槽的实际尺寸为Φ4300×4700 mm。

5.泥浆泵（将稀释后的矿浆输入板框压滤机）

选用2PN型泥浆泵（Q＝30 m3,H＝22 m）取3台

6.板框压滤机（一次过滤用）

已知：1）湿钨渣密度：2 kg/L；

2）板框压滤机填充系数：0.70～0.80；

3）板框压滤机一班工作两次。

计算：

V

计算＝5000÷2×41.43%÷2÷0.6÷0.8÷1000＝2.16 m

3

选用BAY-180铸铁板框压滤机，其过滤面积为100 m2，选3台。考虑到二

次过滤3台，共需6台。

7.集液池

集液池为一水泥池，内衬软塑料，分为两池。一池集浓液，一池集稀液。其尺寸为1500×1500×3000 mm ，用δ＝6mm 的钢板焊制，并配液下泵选用FSZ-K 型（Q ＝13 m 3/h,H ＝15 m,吸程1.5m ）

8.微孔过滤机

选用30 m 2 3atm 陶瓷过滤机，取6台。

8. 钨酸钠料液输送泵

选用IH65-50-160型离心水泵（Q ＝25 m 3/h,H ＝32m,P ＝5.5kw ），配用2台。

4.3离子交换工序

1.离子交换柱

选用交换柱规格为Ф2000×10000mm ，其截面积为4

1π×22＝3.14 m 2

树脂装柱高度为9米，取201×7型树脂，湿真密度为0.73t/ m 3，水份为42.5%，操作容量为260kg/t 干树脂。根据日物料平衡结果，日产APT 为29.99t 。

（1）单柱周期WO 3吸附量计算：

260×4

1π×22×9×0.73×（1－0.425）＝3.086t （2）单柱周期APT 产量计算：

设APT 中WO 3含量88.5%，结晶率为95%，交换、结晶、烘干损失忽略不

计，则单柱APT 产量为：

3.086×0.95÷0.885＝3.313t

（3）单柱周期加入物料量计算：

①交前夜：以交前夜20g/L ，单柱周期交前液量为

3.086÷0.020＝15

4.3 m 3

②纯水：根据生产实践，交换工序每吨APT 纯水用量为24.604吨，则单柱周期纯水用量为

24.604×3.313＝81.513 m3

③单柱周期一段液用量计算：

根据生产实践，每吨APT一段液体积为1.543m3，则单柱周期一段液用量为：

1.543×3.313＝5.112m3

④单柱周期解吸剂用量计算：

根据生产实践，每吨APT解吸剂用量为7.6m3，则单柱周期解吸剂用量为：

7.6×3.313＝25.179m3

⑤单柱周期交后液产出量计算：

据物料平衡计算结果，日产交后液为1484.973m3，则单柱周期交后液产出量为：

1484.973÷29.99×3.313＝164.059m3

⑥单柱周期二段液产出量计算：

据物料平衡计算结果，日产二段液为164.677m3，则单柱周期二段液产出量为：164.677÷29.99×3.313＝18.190 m3

⑦单柱周期三段液产出量计算：

与解吸剂量相同。

⑧单柱周期洗氯液产出量计算：

据生产实践，每吨APT洗氯液为6.674 m3，则单柱周期洗氯液产出量为：

6.674×3.313＝22.111 m3

（4）单柱作业时间计算

取吸附、洗钨和洗氯过程线速度为8cm/min，解吸速度为3cm/min，已知柱截面积为3.14 m2。