选矿厂设计

选矿厂设计

选矿厂设计

engineering design of mineral processing plant

选矿厂设计(engineering design of mineral processing plant)将矿石或其他

原料，用物理、化学方法，使有用矿物和脉石或杂质经济有效地分离，以满足冶炼厂或其他用户对产品要求的工厂设计。

按选矿方法分；有重选、浮选、磁选和化学选矿厂选矿工序;包括焙烧、浸出、吸附、置换、萃取等。设计范围主要包括:选矿厂综合回收设计、选矿厂尾矿设施设计、矿石预选车间设计、洗选车间设计、破碎筛分车间设计、磁化焙烧车间设计、磨矿分级车间设计、重选车间设计、浮选车间设计、磁选车间设计、联合流程选矿车间设计、黄金选矿设计、精矿浓缩过滤车间设计、精矿干燥车间设计和炉渣选矿车间设计。

设计主要内容有：设计规模与产品方案、工艺流程、设计指标、工作制度与设备作业率、设备选择、生产检测、自动化、贮存设施、检修设备与设施、车间组成、厂房建筑、设备配置、生产安全与环境保护以及工程概(预)算、技术经济指标等。

国内外发展简史：19世纪中叶，欧、美一些国家开始建设重选厂，19世纪末建设磁选厂和浮选厂，20世纪40年代后，发展化学选矿，60年代以来，细粒重选、微细粒浮选、湿式强磁选和选冶联合流程得到发展并建厂。70 年代以来，新工艺、新设备不断发展，国外建成了大规模选矿厂，如巴布亚一新几内亚建成日处理矿石量115000t选矿厂。

中国于1909年在湖南水口山矿设计建成第一个重选厂，后改为浮选厂，到194 9年全国仅有20余个选矿厂，1949年后设计建成了上千个各种类型选矿厂(包括重选、浮选、磁选和联合流程选矿厂)，江西德兴铜矿第三选矿厂的日处理矿石量达6000Ot。20世纪80年代以来，在选矿厂破碎、磨矿设计中，为缩小破碎产品粒度、节省磨矿电耗，实现多碎少磨，美国采用卢2100mm超细碎圆锥破碎机，前苏联采用KH且一2200惯性圆锥破碎机，中国江西德兴铜矿第三选矿厂采用卢2100mm超重型圆锥破碎机，山东枣庄金矿采用PYHD一900mm旋盘式超细碎圆锥破碎机。为简化流程、节省钢耗、降低成本，采用自磨矿工艺，美国采用笋nmX4.6m湿式自磨机，中国德兴铜矿第一选矿厂采用卯.smx2.sm湿式自磨机。在重选厂设计中，采用窄级分级、多段磨选、流膜选矿，特别是流膜选矿的应用，改变了细泥重选的面貌。英国用40层翻床、横流胶带溜槽，中国用离心选矿机、振摆溜槽、双层胶带溜槽。在预选车间设计中，除重选、手选和重介质选矿外，发展了激光、辐射和电导/磁性拣选等，在浮选厂设计中，采用等可浮、串支分流、絮凝浮选、载体浮选和闪速浮选等工艺。浮选设备有充气式和机械搅拌式，如芬兰loom“浮选机和前苏联100m“浮选柱等。在磁选厂设计中，有永磁、电磁、强磁和高梯度磁选，特别是强磁、高梯度磁选的应用，使弱磁性矿物得以有效地回收，超导磁选更开辟了滋选的新领域。伴生组分的综合回收，前苏联达74种，日本达85%一95%;中国的综合回收，黄金占总产量的25%一33%，白银占65%，铂族金属和稀散元素几乎达100%。此外，分散小矿点，设计移

动式选矿厂，原矿实现胶带长距离输送，精矿和尾矿实现长距离、高浓度管道输送，选矿过程的自动化及计算机辅助设计，已日见成效。

随着工艺水平的提高和设备的发展，选矿厂的处理对象，不仅适用于原矿石，而且用于处理尾矿、冶炼中间产品或炉渣。设计依据主要是上级主管部门下达的设计任务和有关文件，批准的地质勘探报告。经主管部门组织鉴定和批准的选矿试验报告以及工程地质报告、地形图、设备图等。采用新技术、新设备的工业试验报告，要经主管部门组织技术鉴定和审批，个别大型新设备用于工业生产时，要经主管部门批准。选矿试验包括可选性试验、实验室试验、实验室扩大连续试验、半工业试验、工业试验和单项试验。其适应范围应列于表1。表1选矿试验类别与适应范围设计规模与产品方案经可行性研究论证，并由主管部门在下达的设计任务中确定。设计规模通常以年或日处理原矿石数量表示，按国家规定划分大、中、小规模。

确定选矿厂规模的原则：(1)满足国家对产品的需要及合理利用地质资源、矿石开采及选矿技术条件;(2)矿产资源多而矿点相距远，宜分散建厂;矿点距离近，矿石性质基本相同时，可集中建厂。但无论集中或分散建厂，都要视具体条件，经技术经济比较而定，并与采矿规模相适应;(3) 合理的服务年限。

产品方案：根据国家颁布的精矿质量标准和用户对产品质量的要求确定。其原则是尽可能多回收国家资源，获得最大的经济效益，并注意综合回收伴生有用组分。因此，产品方案中主产品可以是单一精矿，也可以是混合精矿，甚至可以分出部分高纯优质精矿、部分品级较低的精矿，半成品(用于冶炼的半成品)或中矿，送冶炼厂处理;伴生组分视具体条件，同样可分出精矿，也可富集于主金属精矿中。工艺流程选矿主要生产过程一般包括碎磨、选别和精矿处理等。

常规碎磨流程：中碎矿设计通常用两段或三段一闭路破碎流程，并与磨矿综合考虑。有条件的已采用“多碎少磨”即多破碎一些，减少磨矿负担，主要是破碎粒度由过去15~20mm降为9~15mm，提高磨矿效率，降低磨矿能耗。设计采用自磨流程时，只需一段破碎，其破碎粒度为0~350mm;矿石含泥、水多时，在破碎流程中须增加洗矿;矿石贫化率大，需增加预选丢弃废石。磨矿流程取决于给矿粒度、有用矿物嵌布粒度特性及矿石泥化程度。一般情况下；有用矿物粒度呈不均匀嵌布时用阶段磨矿;矿石易于过粉碎时，常用棒磨(开路)加球磨(闭路)流程；矿石含泥多、洗矿困难又适于自磨时，可用自磨、半自磨或ABC流程，ABC分别是Autogenus、Ballmill和Cr usher三个字头的缩写。美国、加拿大等国首先采用〔矿石经自磨(A)再经球磨(B)

及难磨粒子返回破碎(C)]。选别流程取决于矿石性质。

选别流程设计依据：当有用矿物与脉石矿物的可浮性差异大时，设计通常采用浮选，密度差异大时用重选;磁性差异大时用磁选;导电性差异大时用电选。黑色金属矿石中磁铁矿石采用弱磁选;弱磁性矿石或混合矿石，用强磁选、浮选、重选流程或焙烧一磁选及联合流程。有色金属矿石中当含有大量硫化矿时，采用直接优先浮选；当含少量浸染状矿石或含少量有色金属的高硫硫化矿时用全浮选；氧化矿石常用浮选、重选流程或浮选一水冶联合流程;钨、锡、钮妮矿石用重选，钨、锡多金属硫化矿石，用重选一浮选一磁选一电选联合流程；金银矿石用浮选、重选和选一冶联合流程；低