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1、摘 要孟家沟铁矿选矿厂年处理量为40万吨原矿，给矿粒度为3000mm，选厂设计为一次性平地建厂。 孟家沟铁矿主要矿物为磁铁矿，磁铁矿占36.5%左右，采用单一磁选工艺，磁铁矿粒度为0.1毫米左右，选用阶段磨矿,阶段选别流程。原矿品位为21.96%。矿石经第一段磨矿分级溢流进入第一段磁选，磁选产品品位为51.00%，产率为33.59%，回收率为78.00%；粗选产品再经过浓缩磁选，产品品位为53.90%，产率为60.62%，回收率为148.80%；然后磁选产品再进入第二段磨矿，之后对细粒磁铁矿进行第二段磁选；磁选产品品位为57.7%，产率为55.33%，回收率为144.90%；第二段磁选产品再经
2、细筛，精矿品位可达62.1%，产率为25.81%，回收率为73.00%，筛下产品经过第三段磁选，磁选产品品位为63.4%，产率为25.00%，回收率为72.2%；第三段磁选产品再经第四段磁选，精矿品位可达64.8%，回收率为24.47%，产率为72.2%；最后产品再经过磁重选别，精矿品味66.5%，产率为23.11%，回收率为80%关键词： 选矿 磁选 阶段选别 阶段磨矿AbstractMeng jia gous iron capacity for 40 million tons in ore-dressing plant of ore, Feed size for 300 0mm, The
3、factory is designed for one-time ground. Meng jia gous main mineral as magnetite iron, magnetite, using a single of 36.5% magnetic separation technologyMagnetite granularity for 0.1 millimeter, choose stage grinding, stage for process. For 21.96% ore grade. The first section ore grinding-classificat
4、ion process into the first section, overflow magnetic separation products, production rate for 51.00% grade for the recovery of 78.00%; 33.59%, Through concentrated roughers.tousegravity-flotation products, product grade 53.90% for separation, yield, 148.80% 60.62% for recovery, And then again in th
5、e second period of separation products for grinding and fine after the second period of separation, develops For product grade magnetic, yield for 55.33% 57.7% and recovery of 144.90%, The second section of fine screen separation products can reach 62.1% and concentrate grade and recovery rate for 2
6、5.81%, for 73.00%, sieve under paragraph 3, the product after magnetic separation, for the product grade for 25.00% respondens yield rate, for 72.2%, The third section by section 4 of magnetic separation to concentrate grade and recovery of 64.8%, 24.47%, yield for 72.2%, Final products through heav
7、y magnetic separation, concentrate 66.5% taste, yield for 23.11%, recovery of 80%Key words: dressing magnetic Stage sorting Stage grinding目 录摘 要IAbstractI第一章 概述11.1 露天铁矿概况11.1.1 矿区地理位置和交通情况11.1.2 地形 气候11.2 矿石性质11.2.1 矿石性质11.2.2 厂址的选择2第二章 选别工艺流程3选别工艺的确定3第三章破碎流程计算53.1 新建选厂的规模53.1.1 确定破碎车间工作制度53.1.2 计算
8、设备年作业率53.1.3 计算破碎车间生产能力53.2 破碎流程的选择与计算53.2.1 确定破碎短数及各段破碎比53.2.2 计算各段破碎比63.2.3计算各段产物最大粒度（mm）63.2.4 计算各段破碎机排矿口宽度（mm）63.2.5 确定筛子的筛孔尺寸和筛分效率63.2.6 计算各段产物的矿量及产率73.2.7 破碎数值量流程图：7第四章 主厂房流程计算84.1 确定主厂房工作制度及处理量84.2 选别流程数值量计算84.2.1 确定原始数据指标数84.2.2 选取原始指标84.2.3 数值量计算94.2.4 验证金属量平衡13第五章 矿浆流程计算145.1 计算公式及原始指标的确定1
9、45.1.1 计算公式145.1.2 原始指标的确定155.2 矿浆流程的计算：155.2.1 矿浆中水量的计算：155.2.2 矿浆体积的计算：175.2.3 分级作业中各阶段加水量：185.2.4磨矿选别阶段矿浆流程图。21第六章 破碎设备的选择与计算226.1 粗碎设备的选择与计算226.1.1 计算所用公式226.1.2 拟定方案226.2 中碎设备的选择与计算236.2.1 计算所用公式236.2.2 拟定方案236.3 细碎设备的选择与计算246.3.1 计算所用公式246.3.2 拟定方案246.4 筛分设备的选择256.4.1 计算所用公式256.4.2 拟定方案256.5破碎
10、筛分设备一览表26第七章 主要设备的选择277.1 磨矿机的选择277.1.1 确定工作制度与处理量277.1.2 计算所用公式277.1.3一段球磨机的选择与计算287.1.4二段球磨机的计算与选择297.2 分级机的选择307.2.1 计算所用公式307.2.2 分级机的计算与确定307.3 选别设备的选择317.3.1 细筛的选择317.3.2 磁选机的选择317.4 过滤机的选择327.4.1 计算所用公式327.4.2 取值与计算327.5主厂房设备一览表33第八章 辅助设备和设施的计算与选择338.1 破碎车间辅助设施的计算与选择338.1.1 粗碎给矿机的选择338.1.2 原矿
11、矿仓的计算与选择348.1.3 起重设备选择358.2 主厂房辅助设备选择358.2.1 粉矿仓的选择358.2.2 粉矿仓给矿机的选择378.2.3 脱磁器的选择378.2.4磁滑轮的选择378.2.5起重设备选择388.2.6 胶带的选择与计算388.2.7砂泵的计算与选择41第九章 环境与安全469.1 选矿厂的环境保护469.2 选矿厂的安全46参考书目48致 谢49第一章 概述1.1 露天铁矿概况1.1.1 矿区地理位置和交通情况 孟家沟铁矿位于河北省迁安市马兰庄镇，厂址位于马兰庄镇。年处理能力为40万吨原矿的选矿厂。原矿品位为：21.96%。从铁精矿供不应求的产需矛盾来看，建设铁选
12、矿厂是很重要的。近年来由于大量建设工程的进行，对钢铁的需求量越来越大，而且矿石原矿品味越来越低，因此铁精矿的价格居高不下。该选矿厂的建立，一方面可利用该区的矿产资源支援国家经济建设，另一方面，对于发展地方经济，支持地方财政，安排当地富余动力，也有重要的意义。地理坐标为东经11836，北纬4006。此铁矿属于唐山市冶金企业公司领导。矿区附近，东南侧是宫店子村和后裴庄村，东北隔滦河为西峡口铁矿，西部与裴庄及柳河峪铁矿仅一沟之隔，距裴庄采区2.5公里，距柳河峪采区1.5公里，北侧是马兰庄镇，距水厂铁矿3.5公里。矿区交通方便，东北距离唐山65公里，运距100公里。东南距迁安县城15公里，南距滦县55
13、公里，有公路相通。矿区西1.5公里有卑水铁路，交通便利。水源可由滦河及第四系地下水供给。矿区居民点稠密，人口集中，劳动力充足，高压线电路从矿区通过，具有较好的建设条件。1.1.2 地形 气候 工作区位于马兰庄镇，为中高山地区。全年温度变化不大，冬季严寒期不长，达4个月（11月至次年2月），夏季凉爽，一月最低温度-15C，八月最高气温34C，六、七、八两月为雨季，年平均降雨量500mm左右。1.2 矿石性质1.2.1 矿石性质该矿区矿石属于鞍山式沉积变质铁矿床主要性质特征为：矿石自然类型主要为石英磁铁石英岩、辉石磁铁石英岩、磁铁辉石岩、赤铁石英岩，含铁石英岩五类，以磁铁石英岩为主。矿石结构为中细
14、粒镶嵌变晶结构，个别有全自形结构，主要有条带状，条纹状和片麻状构造，其次有块状构造等。主要金属矿物及其含量：金属矿物占40.12%，其中磁铁矿占36.5%，赤铁矿占2.79%，褐铁矿占0.68%，黄铁矿占0.15%，全矿区以磁铁矿为主，个别有极少量赤铁矿。脉石矿物占59.88%，其中石英占36.42，角闪石占13.2%，辉石7.36%，云母类1.85%碳酸岩类1.05%。对原矿进行多元素分析，结果见表1。表1原矿多元素分析结果化学成分TFeMFeSiO2AL2O3CaOMgOSPFeO含量（）29.926.8 50.41.131.422.540.050.0211.3原矿的其他性质为：D最大30
15、0；矿石硬度中等，取f=13；矿石真密度3.26t/m3。矿石含水量2%；矿石松散密度s =1.93 t/m3，含泥小于1%。根据化学分析结果可知，矿石中有价金属含量为：Fe=21.96%,经干式磁滑轮后Fe=31.21%。1.2.2 厂址的选择1选矿厂厂址一般应尽量靠近矿山，当用户与矿山距离较近或限于水，电，燃料供应等原因。2厂址地形要满足选矿工艺流程的需要，选矿厂厂址除必须满足场地面积要求，其地形条件应尽量满足矿浆自流或半自流的要求。3厂址在满足生产需要的前提下，要尽量少占耕地，对占地面积大的尾矿库要考虑富垦还田条件。4选矿厂要尽量靠近水源，减少输水管线长度和能耗，在确定水源时要特别注意不
16、得与农业争水。5选矿厂要有可靠的电源，且要考虑适宜的交通条件。6应避免建在矿体上，磁力异常区，塌落界限内和不爆破危险区内。7要有较好的地质条件，要注意环境保护，本着有利于生产，方便生活，充分协作的原则进行选择。8选矿厂规模有扩大可能时，厂址要留有发展余地。第二章 选别工艺流程 选别工艺的确定孟家沟铁矿矿石类型属于鞍山式沉积变质矿床，故采用磁选选矿方法，又由于矿石中矿物嵌部粒度属不均匀嵌部，为充分达到矿物单体解离，提高选矿指标，采用细筛再磨工艺，故采用两段磨矿四次选别的细筛流程。流程图如图1: 图1.选厂磨选部分流程图第三章 破碎流程计算3.1 新建选厂的规模3.1.1 确定破碎车间工作制度破碎
17、车间工作制度与采矿供矿制度一致，采用连续工作制，全年设备运转330天，每天3班，每班6小时。3.1.2 计算设备年作业率由工作制度得设备作业率：3.1.3 计算破碎车间生产能力由工作制度可得破碎车间小时生产能力为：吨/小时式中：分别为车间小时处理量、年处理量； t为年日历小时数，t=8760； 设备年作业率（以小数表示）。破碎车间小时生产能力的确定：。3.2 破碎流程的选择与计算3.2.1 确定破碎短数及各段破碎比 根据矿石含泥量少的特点，不考虑洗矿作业，矿石f8-13属于中硬矿石，拟订粗破碎机负荷不太高的情况下，为了减少厂房高度和建厂成本不设预先筛分，若计算发现破碎机负荷适宜说明一定合理，若
18、计算负荷率较高，再考虑设预先筛分。 因D最大=300mm，破碎产品给入球磨机，故破碎产物粒度为10mm，则流程总破碎比为 SD最大/d最大300/1030 细碎为了控制产物粒度和发挥破碎能力采用闭路形式，根据总破碎比破碎流程采用三段一闭路流程，如下图所示。并初步拟订第一段选用颚式破碎机，第二段选用标准圆锥破碎机，第三段选用短头圆锥破碎机,破碎筛分流程图如图2产品原 矿振动筛短头圆锥破碎机标准圆锥破碎机颚式破碎机 图2 破碎筛分流程图3.2.2 计算各段破碎比 拟定采用三段一闭路破碎流程平均破碎比S1 =Sa1/3=301/3=3.1取S1 = S2 =3根据总破碎比等于各段破碎比的乘积，则第三
19、段破碎比S3为：S3=S/S1S2=30/(33)=3.33.2.3 计算各段产物最大粒度（mm）d2=300/3=100d3=100/3=33.3d7=33.3/3.3=10.03.2.4 计算各段破碎机排矿口宽度（mm）开路破碎机排矿口应保证排矿中的最大粒度不超过本段所要求的产物粒度，按bd最大/Z计算，闭路破碎的破碎机排矿口宽度按b0.8d。e2=d2/ Z1 =100/1.6=62.5 取e2=63e3=d3/ Z2 =33.3/1.9=17.5 取e3=18e6的筛分工作制度采用等值筛分工作制度e6=0.8d7=0.810=83.2.5 确定筛子的筛孔尺寸和筛分效率第三段预先筛分和检
20、查筛分采用振动筛，其筛孔a1.2 d71.21012mm。筛分效率E80%。3.2.6 计算各段产物的矿量及产率Q1=Q2=Q3=Q7=67.3t/h r1=r2=r3=r7=100% Q5= Q6 Q4=Q3 +Q6 Q6=Q1（1-3-12E）/6-12 E故 Q6=67.3（1-0.430.8）/(0.70.8)=78.8 t/h Q5=78.8 t/h Q4=Q3 +Q6 =67.34+78.8=146.1 t/h则筛子的循环负荷为 Cs=（1-3-12E）/6-12 E=117.1 %r4=217.1% r5=r6=117.1% 破碎机循环负荷为Cs=（1-6-12E）/6-12 E
21、=（1-0.70.8）/0.70.8=78.6%3.2.7 破碎数值量流程图：117.1;78.8 100.00; 67.3%；矿量产率图例：100.00;67.3217.1;146.1100.00;67.3100.00;67.3产品原 矿 图3 破碎数值量流程图第四章 主厂房流程计算4.1 确定主厂房工作制度及处理量磨矿车间采用连续工作制度，全年设备工作330天，每天三班，每班工作8小时则车间生产能力为：4.2 选别流程数值量计算4.2.1 确定原始数据指标数Np=C(np-ap)Np所需原始指标数 np选别产物数ap选别作业数 C计算成分若计算破磨流程，只需确定各产物的数量指标，则C=1；
22、若计算单金属矿石选别流程，不仅需要确定各产物的矿量，而且还要确定有用成分在各产物中的金属含量，则C=2；依此类推，两金属选别流程，则C=3；所以有C=1+e；由上述确定的工艺流程可知共有7个选别作业，14个产物，又因处理的是单金属，故=14，=7，=2 则需要确定的原始指标数为：4.2.2 选取原始指标按工业试验结果与现厂生产指标分析，选用的14 个原始指标如下： 另外已知， ， ， 4.2.3 数值量计算根据公式可得： 根据公式算回收率： 当各个产物的、确定后可有公式得： 根据公式计算矿量：50.5136.67%18.2t/h50.5163.33%31.99t/h50.51226.66%11
23、4.49t/h50.51228.07%115.2t/h50.5164.68%32.67t/h50.51161.93%81.79t/h50.5133.59%16.97t/h50.5131.10%15.71t/h 50.5163.11%31.87t/h50.512.49%1.25t/h50.5160.62%30.62t/h50.515.29%2.67t/h50.5155.33%27.95t/h50.5129.52%14.91t/h 50.5125.81%13.04t/h 50.510.81%0.41t/h50.5125.00%12.63t/h 50.510.53%0.27t/h 50.5124.4
24、7%12.36t/h 50.511.36%0.68t/h 50.5123.11%11.67t/h 50.5133.59%16.97t/h 50.5138.88%19.64t/h 50.5139.69%20.05t/h 50.5140.22%20.32t/h 由以上计算可得：表2各种产物品位、产率、回收率、矿量统计编号品位（%）产率（%）回收率（%）矿量q（t/h）121.96100.00100.0050.5125.8136.6710.0018.20331.2163.3390.0031.995226.66113.776228.07114.45731.3064.6892.2032.688161.9
25、381.79951.0033.5978.0016.971010.0231.1014.2015.711152.263.11149.931.87129.72.491.11.251353.960.62148.8030.621516.195.293.902.671657.755.33144.9027.951853.4929.5271.9014.911962.125.8173.0013.042021.690.810.80.412163.425.0072.212.63224.140.530.10.272364.824.4772.2012.362435.521.362.200.682566.523.1180
26、11.672610.0033.5915.3016.972711.6338.8820.5919.642811.8339.6921.3920.052911.7340.2221.4920.324.2.4 验证金属量平衡经计算得=11.67t/h =66.50% =20.32t/h =11.73% =18.20t/h =5.81%=50.51t/h =21.96% 故： 即：金属量平衡第五章 矿浆流程计算5.1 计算公式及原始指标的确定5.1.1 计算公式（1） -矿浆含水量 -干矿量-矿浆浓度 （2） 各作业、各产物液固比 各作业、各产物浓度 各作业和产物水量，； 各作业和产物矿量，t/h（3） 或
27、 各作业和产物矿浆体积， 各作业和产物矿量，t/h 各作业和产物液固比 矿石密度，t/（4） 原矿进入选别流程的水量， 选矿厂的总耗水量，最终产物（包括精矿、尾矿、溢流等）排出的总水量（5） 补加的新水量 利用的总回水量（6） 选矿厂总耗水量， 意义同上（7） 处理每吨矿石耗水量， ，意义同上5.1.2 原始指标的确定 一段磨矿作业浓度 一段分级溢流浓度 一段分级返砂浓度 一段磁选精矿浓度 一段磁尾浓度 脱水磁选精矿浓度 二段磁选精矿浓度 脱水磁选尾矿浓度 二段磁尾浓度 二段磨矿作业浓度 细筛筛下产物浓度 细筛筛上产物浓度 三段磁选精矿浓度 三段磁选尾矿浓度 四段磁选精矿浓度 四段磁选尾矿浓度
28、 磁重精选精矿浓度 过滤精矿浓度 5.2 矿浆流程的计算：注：矿物的水量 ：补加的水量 ：矿浆的体积5.2.1 矿浆中水量的计算：5.2.2 矿浆体积的计算： 5.2.3 分级作业中各阶段加水量： 22.19t/h7.28t/h 15.64t/h 95.54t/h7.98t/h34.98t/h 31.76t/h30.51t/h选矿工艺过程耗水量：选矿厂总的耗水量：表3工艺流程矿浆体积、水量、浓度一览编号矿量（t/h）水量(t/h)浓度（%）体积（m3/h）150.510100.050.51218.200100.018.2331.990100.031.994114.4918.1586.553.0
29、45114.4929.0880.063.976115.250.237085.39732.6849.0240.059.30881.7923.407848.29916.9739.603044.691015.7110.4750.016.951131.8779.5628.689.12121.2582.081.582.451330.6213.1270.022.31152.6786.33387.131627.9522.875531.251814.9114.915013.381913.0415.944519.85200.4140.59110.712112.6310.335514.12220.2729.730
30、.929.812312.3612.365016.07240.6830.232.625.682511.6712.644816.145.2.4 磨矿选别阶段矿浆流程图。图4矿浆流程图第六章 破碎设备的选择与计算6.1 粗碎设备的选择与计算第一段拟订采用颚式破碎机，主要优点是结构简单，工作可靠，调节排矿口方便，破碎潮湿矿石及含黏土较多的矿石时不易堵塞。缺点是衬板易磨损，处理量比旋回破碎机低，产品粒度不均匀且过大块较多，并要求均匀给矿，需设置给矿设备。6.1.1 计算所用公式在开路破碎中：-矿石硬度修正系数，选矿厂设计表5-6查得1.0- 矿石密度修正系数， -矿石松散密度-矿石密度 -给矿粒度修正系
31、数，1+0.8-dmax/b或由选矿厂设计表5-8查-标准条件下，开路破碎时处理量，当采用普通颚式破碎机，旋回破碎机及圆锥破碎机时，=或按设备样本数据选取-单位排矿口宽度处理量 t/mm.h -破碎机排矿口宽度，mm6.1.2 拟定方案因给矿最大粒度为300mm，由选矿厂设计附表2-1查得拟定选用复摆式PE600900颚式破碎机由已知条件可查得1.0 1.21 查表得 1.11 0.95 98mm 1.01.211.11980.95125.04t/h所需破碎机台数0.53取1台单台负荷率53% 6.2 中碎设备的选择与计算中碎设备采用圆锥破碎机，优点是生产可靠，破碎力大，处理量大。根据破碎粒度
32、拟采用标准圆锥破碎机。圆锥破碎机分有弹簧圆锥破碎机和单缸液压圆锥破碎机。6.2.1 计算所用公式 在开路破碎中：-矿石硬度修正系数- 矿石密度修正系数， -矿石松散密度-矿石密度 -给矿粒度修正系数，1+0.8-dmax/b或由选矿厂设计表6.2-1查得-标准条件下，开路破碎时处理量，当采用普通颚式破碎机，旋回破碎机及圆锥破碎机时，或按设备样本数据选取-单位排矿口宽度处理量 t/mm.h -破碎机排矿口宽度，mm6.2.2 拟定方案因给矿最大粒度为100mm，由选矿厂设计附表2-3查得拟定选用单缸液压PYY1200/190标准圆锥破碎机由已知条件可查得1.0 1.21查表得1.11 由选矿厂设计表5-3得 4.0mm 25mm 1.01.211.0254.0121t/h所需破碎机台数n0.56取1台单台负荷率56%6.3 细碎设备的选择与计算根据给矿粒度