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1、. . . . 钒钛磁铁矿选矿厂(550万吨/年)设计77 / 82目 录摘要.第一章总论1第一节选矿厂概况1一、设计能力1二、选矿厂地理交通位置和交通状况1三、矿区气象1四、居民和农业经济2第二节厂址选择2第三节供水、供电、尾矿处理2一、供水2二、供电2三、尾矿处理2第二章原矿、试验与产品方案3第一节原矿性质3一、原矿多元素分析3二、矿物组成与嵌布粒度3三、元素赋存状态5四、结构构造和矿物物理参数5第二节 选矿试验研究5一、阶磨阶选扩选试验6二、两段磨矿、粗精矿再磨再选工业试验6三、阶磨阶选工业试验7第三节选矿流程与选矿指标确定7一、破碎流程7二、选别流程7三、选矿指标的确定7第四节产品方案
2、和产品销售8第三章工艺流程与主要设备的选择计算10第一节工作制度和生产能力10第二节破碎流程和破碎设备的选择计算10一、破碎筛分流程的选择10二、破碎筛分流程的计算11三、各产物的产率和重量计算13四、破碎设备的选型计算16五、筛分设备的选择计算23第三节磨矿流程和磨矿设备的选择和计算26一、磨矿流程26二、磨矿设备的选型计算28三、水力旋流器的选择计算选型35第四节选别流程和选别设备选择计算39一、选别流程的确定39二、选别流程的计算39三、矿浆流程的计算43四、选别设备的选型计算50五、脱水作业设备选型51第四章辅助设施与辅助设备的计算52第一节矿仓的计算52一、原矿受矿仓的选择计算52二
3、、预先筛分分配矿仓54三、细碎缓冲分配矿仓55四、检查筛分缓冲分配矿仓56六、粉矿仓57第二节给矿机的选型计算58一、粗碎产品给料机58二、预先筛分给料机58三、细碎给料机59四、检查筛分给料机60五、磨矿给料机61第三节带式输送机的选择计算62一、计算输送带的宽度62二、传动滚筒功率计算63三、计算电动机的功率64四、输送带最大力计算64五、输送带层数确定65六、制动力矩的计算65第四节起重机的选择66第五节砂泵选择计算67一、砂泵出口管径的计算67二、砂泵扬送矿浆需要的总扬程计算67三、砂泵扬送矿浆的总扬程折算成清水扬程68四、砂泵所需功率计算68五、其余砂泵选择计算69第五章厂房布置与设
4、备配置70第一节厂房布置的基本原则70第二节设备配置的基本原则70第三节厂房布置图70一、厂房布置图70二、总平面布置图70第六章修理、取样与其辅助设施71第一节机修车间71第二节取样71第三节试验室71第四节化验室71第七章技术经济评价72第一节选矿单位工程概算72一、工艺设备概算价值72二、金属构件概算价值72第二节选厂职工劳动定员72第三节精矿设计成本73一、电力负荷与电费的计算73二、总成本计算73第四节经济评价74一、利润计算74二、流动资金74三、总投资74四、投资回收期74第一章总 论第一节选矿厂概况一、设计能力本次设计为省密地选矿厂设计，生产能力为550万吨/年，原矿为钒钛磁铁
5、矿，选别产品为铁精矿。二、选矿厂地理交通位置和交通状况选矿厂位于省市金沙江北岸的密地片区，北距876Km，南距507Km。利用山坡建厂，地形为北高南低，自然坡度11。厂区有公路和铁路组成的运输网，交通方便。选矿厂产品为铁精矿，主要供给攀钢炼铁厂、攀成钢、攀钢球团厂等单位。选矿厂厂区东距成昆铁路金江火车站约8km。金格支线自火车站经过厂区直至格里坪，厂区西边为攀密公路，可与市、矿区和金江火车站相连，主厂房现有厂区道路与攀密公路相通。厂区可通过公路直达机场，交通运输甚为方便。三、矿区气象市属南亚热带北温带的多种气候类型，被称为“南亚热带为基带的立体气候”。具有夏季长，四季不分明，而旱雨季分明，昼夜
6、温差大，气候干燥、降雨量集中，日照长（全年2300小时2700小时），太阳辐射强（578千焦/平方厘米628千焦/平方厘米），蒸发量大，小气候复杂多样等特点。年平均气温19.720.5。是省年平均气温总热量最高的地区。年极端最高气温 40年极端最低气温 -2雨季 610月份干季 11翌年5月份年总降水量最大值 1464.5mm年总降水量最小值 444.2mm年蒸发量 2054.32438.6mm最大蒸发量 300mm最小蒸发量 100mm年气压值 881886毫巴全年主导风向 东南风年平均风速 0.91.9m/s四、居民和农业经济选矿厂居住以密地片区为中心，居民居住条件良好，平均收入较高，主食
7、、副食就地解决，建筑材料如砖石、砂、石灰、水泥、钢材、木材等主要品种尽可能就地取材。第二节厂址选择选厂地处攀西裂谷中南段，属浸蚀、剥蚀丘陵、山原峡谷地貌，具有山高谷深，盆地交错分布的特点，地势由西北向东南倾斜，山脉走向近于南北。由于钢铁（集团）公司有自己的企业铁路网，所以厂址选择考虑距冶炼厂近，便以下一步的生产，同时亦要考虑水源、交通、居民地形标高等诸多因素，因此将选矿厂厂址选在密地片区的斜坡上，以实现矿浆的自流以降低能耗，选厂远离矿区，不处在爆破危险区和烟尘危害区。原矿运输为企业铁路运输，铁精矿主要供给攀钢炼铁厂、攀成钢、攀钢球团厂等单位，采用汽车运输。辅助车间、辅助设备、化验室、仪表室、机
8、动车间、职工食堂、厂办与文化生活福利设施和居民区的条件均有良好的安排。第三节供水、供电、尾矿处理一、供水设计选矿厂的供水水源为金沙江，境水资源总量可达1144.16亿立方米，其中自产水量39.25亿立方米，过境水量1104.91亿立方米。水源充沛水源泵站由江边浮船取水、源水输送管线组成。净化站由净水构筑物、供水泵站、生产用水输送管线、生活用水输送管线组成。二、供电设计选矿厂6kV高压电源均引自密地变电所，密地变电所现有110kV进线三回（坝密线1104、青密线1118、银密线1105），主变容量2×40000kVA。三、尾矿处理选铁尾矿供钛业公司选钛厂选钛，选钛后的尾矿，经浓缩后由砂
9、泵输送至尾矿坝，尾矿坝位于金沙江的南岸马家田，与选矿厂主厂房隔江相望，直线距离约2公里。第二章原矿、试验与产品方案第一节 原矿性质设计选矿厂原矿供矿由兰尖矿山和朱家包包矿山配矿供矿，供矿比为5.5：4.5，矿石属于钒钛磁铁矿矿石，矿石硬度较高。一、 原矿多元素分析表2.1原矿多元素分析结果3项目TFeFeOFe2O3TiO2V2O5SSiO2Al2O3CaOMgOCo含量/%31.1421.7320.3711.040.2380.55224.846.266.846.730.0139二、 矿物组成与嵌布粒度1、矿物组成 矿物组成以氧化物、硫化物和硅酸盐类矿物为主，其中氧化物：钛磁铁矿、钛铁矿、赤（
10、褐）铁矿；硫化物：磁黄铁矿、黄铁矿等；硅酸盐类矿物：钛辉石、橄榄石、斜长石、绿泥石等为主。其中按选矿目的矿物类别与含量分为：钛磁铁矿、钛铁矿、硫化物、脉石矿物四大类，含量分别为：44.21、9.78、1.92、44.09。2、主要矿物的特征钛磁铁矿：是回收的主要铁矿物，并且也是矿石中性质最为复杂的矿物。矿区不同矿段、不同矿带、不同的矿体部位、矿石品位不同，矿石结构不同，都使得其矿物学特征有所不同。其含量在块状与稠密状的富铁矿中比较富集，在稀疏与浸染状矿石中次之，在围岩夹石中含量较少；其粒度形状在品位高的矿石中自形程度好，多呈自形或半自形晶，粒径也较粗大（0.35数毫米），反之则自形程度较差，以
11、不规则为主，少量呈自形、半自形或以粗细不一的各种不规则文象状充填于各类硅酸盐矿物之间而形成“海棉陨铁结构”，并有少量钛磁铁矿呈细小片状充填于钛辉石等的解理缝中，一些呈细粒状包裹于硅酸岩类矿物中。钛铁矿：是矿石中的主要金属矿物之一，粒状钛铁矿是回收的主要对象；而钛铁矿中的片状钛铁矿将进入铁精矿含较多的TiO2 粒状者一般呈他形晶，少量呈自形、半自形晶。嵌布粒度粗大，一般0.11.65毫米，大者达2毫米，主要分布在钛磁铁矿颗粒之间，或在钛磁铁矿与脉石之间，与钛磁铁矿连生紧密，嵌镶关系简单。由于含有大量的杂质，使得含铁量（TFe31左右）比理论值（38）低的多，但TiO2 含量与理论值（51）接近，
12、质量较好。 赤铁矿：主要为粒状，钛磁铁矿的氧化产物，常沿钛磁铁矿边缘分布，粒度细小，原生矿中含量极少。 褐铁矿:主要为硫化物与辉石等次生变化而成，粒度较粗，原生矿中极少。 硫化物：该矿物在矿石中的存在形式较多，有不规则粒状、片状、细脉状、竹叶状等。分布在脉石粒间者比在钛铁矿中的多。分布在钛磁铁矿与钛铁矿中者，主要为细小乳滴状，大部分为不规则粒状。常见到自形晶，粒度0.0010.4mm，一般为0.010.2mm，是石硫、钴、镍、铜的主要赋存矿物。硫化物中主要矿物是磁黄铁矿，次为镍黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、墨铜矿、方黄铜矿和斑铜矿等。 脉石：是矿石中所有硅酸盐类矿物的统称，是选矿主要排除的矿物。在矿
13、石中脉石矿物含量与金属矿物（钛磁铁矿）负相关，所以，它是影响矿石质量的主要因素。由于其中的钛辉石为主要脉石矿物，其部常含有细粒钛磁铁矿，或在较发育的解理缝中有片状钛磁铁矿，从而增加了辉石的磁性，使得铁精矿中的脉石主要是钛辉石而影响精矿质量。3、矿物嵌布粒度（见表2.2）表2.2矿物嵌布粒度表3粒度（mm）钛磁铁矿钛铁矿硫化物脉石个别累计个别累计个别累计个别累计+2.369.762.361.658.7018.461.651.170.4111.0129.471.170.836.336.748.7020.3349.800.830.5913.5120.2510.8219.5220.9870.780.5
14、90.41717.5937.8422.7342.2513.9184.690.4170.3021.0958.9323.1265.376.2790.960.300.2117.8876.8118.8984.2616.075.1596.110.210.158.6885.496.0790.3322.0538.121.5597.66表2.2 (续)粒度（mm）钛磁铁矿钛铁矿硫化物脉石个别累计个别累计个别累计个别累计0.150.1045.7091.195.0195.3425.0663.181.0398.690.1040.0743.5594.741.3996.7310.7373.910.5199.200.07
15、40.0382.7497.480.9397.6616.8590.760.3899.58-0.0382.52100.002.34100.009.24100.000.42100.00表中数据表明：原矿中钛磁铁矿、钛铁矿粒度都比较粗，粒度围也较广，从0.0382.36mm，均集中在0.1041.17mm，属中粗粒嵌布，并以中粒为主；硫化物的粒度较细，粒度分布从几m至0.30mm，而脉石矿物粒度较粗，粒度分布也较广，特点是细粒少；即钒钛磁铁矿矿物嵌布粒度差异较大，工艺中适宜于粗粒抛尾。三、元素赋存状态表2.3原矿铁、钛化学物相分析表/3项目铁化学物相钛化学物相磁性铁赤褐铁钛铁矿碳酸铁硫化铁硅酸铁合计钛
16、磁铁矿钛铁矿硅酸盐合计含量20.563.623.300.981.661.4631.585.744.850.7211.31分布率65.1011.4610.453.105.264.63100.0050.7542.886.37100.00累积分布65.1076.5687.0190.1195.37100.0050.7593.63100.00四、结构构造和矿物物理参数原矿结构以自形至半自形粒状结构、海绵陨铁结构、他形粒状结构为主，构造有稀疏染状、稠密浸染状和致密块状构造。矿物物理参数见表2.4。表2.4主要矿物物理参数表3项目钛磁铁矿钛铁矿硫化物辉石等长石等密度/g·cm-34.764.684
17、.713.192.66比磁化系数/×10-6cm3/g30280257410011418第二节 选矿试验研究本次设计所选用的选矿流程是依据各研究院所历次的试验结果、密地选厂生产工艺流程与多次技术改造和相关规定而制定的。本次设计只是针对铁矿的选别，未涉钒和钛，所以文中对于钒和钛的研究和试验省略。一、阶磨阶选扩选试验为提高选矿厂铁精矿品位，矿冶研究院经过8个月的时间进行了提高选矿厂铁精矿品位的研究，在矿冶研究院中间试验室进行了阶磨阶选扩选试验，试验流程采用：磨矿螺旋分级磁选细筛分级磁选磁选流程，分别进行了铁精矿为53%、54%和54%的扩选试验；其试验结果见表2.5。表2.5 阶磨阶选流
18、程扩选试验结果表3处理量/Kg·h-1一段磨矿细度(-200目)/%一段磨矿细度(-200目)/%原矿品位/%精矿产率/%精矿品位尾矿品位/%精矿回收率/%备注TFe/%TiO2/%83.7731.7043.6031.9246.6553.3312.6313.2077.94试样I76.7337.3052.0031.9245.3854.2312.6613.3977.09试样I77.3236.7053.6032.8646.7554.1213.1314.2076.99试样II38.9649.3062.3032.0843.2055.2212.6714.4874.37试样I扩选试验结果表明：采用
19、阶磨阶选流程能够有效的提高矿的铁精矿品位，但当生产铁精矿品位在55%以上时，流程处理原矿能力大幅度降低，同时回收率和产率均减少较大。二、两段磨矿、粗精矿再磨再选工业试验根据矿冶研究院对钒钛磁铁矿进行的阶磨阶选试验结果表明，粗精矿再磨到-200目含量70%左右，可以使铁精矿品位提高到54%以上。表2.6 精矿再磨工业试验考查结果表3原矿品位/%粗选精矿/%一次精选精矿品位 /%二次精选精矿品位 /%总尾/%TFeTiO2TFe-200目TFeTiO2TFeTFe30.9211.5613.6234.1353.4712.9554.3413.62精矿再磨试验结果表明：、采用两段磨矿，粗精矿再磨再选工艺
20、流程，精矿品位可以从52.80%提到54.13%，提高了1.33个百分点；原矿台时平均处理量为90.87t/h；、在原矿品位TFe30.92%、TiO211.56%时,经过二段磨矿、二次精选，可选出精矿品位54.49% 、TiO212.91%。精矿产率42.32%，金属回收率74.58%，选矿比2.36，精矿中-200目含量59.67%。三、 阶磨阶选工业试验根据矿冶研究院所做的提高选矿厂铁精矿品位的研究和选矿厂所做的两段磨矿、粗精矿再磨再选工业试验，为进一步研究阶磨阶选流程在密地选矿厂的应用前景，攀钢集团矿业于2003年12月正式立项进行阶磨阶选工业试验研究，经过几个月的工业试验改造，于20
21、04年8月2004年11月进行了工业试验；其工业试验流程采用磨矿旋流器分级磁选粗粒抛尾粗精矿再磨旋流器（+高频细筛）分级一段精选二段精选扫选过滤的阶磨阶选流程。第三节 选矿流程与选矿指标确定一、破碎流程破碎与磨矿是选矿厂生产中电耗、钢耗、生产成本和基建投资最高的工序，因此，节约碎磨钢耗，降低生产成本金额减少投资对选厂具有重大的经济意义。本次设计采用常规的碎磨流程，该流程是根据选厂近40 年的生产实际与其发展趋势，并结合国选厂经验确定的。在设计中，为确定合理的碎磨流程，考虑钒钛磁铁矿的性质，本着采用先进可靠的技术、大型高效新设备、基建投资和经济效果好的原则，在以前各阶段设计的基础上，采用了“三段
22、一闭路”破碎流程,由于原矿的嵌布粒度分为较广，采用 “阶磨阶选”的选别流程以降低后续作业的处理量、减少设备的负荷。二、选别流程设计采用“粗磨旋流器分级粗磁选再磨二段旋流器分级精选精选扫选”的选别流程(选别流程见图2.1)，流程特点为：1、粗选抛尾，降低后续作业的负荷，设计的抛尾率达45.67%；2、旋流器分级效果好，效率高，维护简单；3、选别指标好，精矿品位高（54.24%）、回收率达72.26%。4、能够保证精矿品位和回收率，无论从矿物工艺学、经济上、选矿工艺上都有良好的经济效益。三、选矿指标的确定矿石经过一段磨矿到-200目4050%进行粗磁选，粗精矿品位为：49.00%，抛尾率为45.6
23、7%，粗精矿再磨到-200目7075% 经旋流器分级后进行二次精选，精选尾矿进行扫选，扫选精矿返回精选，最终精矿品位为54.24%，回收率为72.26%，由过滤机过滤后输送到精矿仓；扫选尾矿和粗选尾矿为最终尾矿选铁尾矿供钛业公司选钛厂选钛，选钛后的尾矿，经浓缩后由砂泵输送至尾矿坝，尾矿品位为17.33%。第四节 产品方案和产品销售本次设计最终精矿为铁精矿，钛由选钛厂进行选别，钒通过冶炼厂转化提钒提取，设计产品质量为：铁精矿品位54.24%，钛含量13.00%产品销售：选矿厂产品为铁精矿，主要供给攀钢炼铁厂、攀成钢、攀钢球团厂等单位。2.1选矿工艺流程图第三章 工艺流程与主要设备的选择计算第一节
24、 工作制度和生产能力本设计选矿厂各车间的工作制度和生产能力是依据钢铁集团矿业公司密地选矿厂现厂生产经验与所用的大型高效设备而定的，详见表3.1。表3.1 选厂各车间工作制度和生产能力车间名称工作制度设备作业率（%）作业率折算相当于生产能力备注性质工作天数年设备运转天数日设备运转班数班设备运转小时数万吨/年吨/日吨/时破碎间断36552.73302755016666.671190.48磨矿连续36590. 43303855016666.67694.44精矿连续36590.433038处理量计算:/年 吨/天吨/时 (破碎车间日处理量)吨/时 (磨矿车间日处理量)第二节 破碎流程和破碎设备的选择计
25、算设计选厂破碎车间生产规模为550万吨/年，原矿最大粒度为1000mm，破碎最终产品粒度015mm；原矿密度：=3.5 t/m3 、松散密度：s=2.07t/m3、松散系数：1.60 、含水率：2% 、堆积角：38.5o、摩擦角：27o、普氏硬度：f =13。破碎车间工作制度为每日三班，每班运转7小时，二班生产一班检修，年作业率52.70%。磨矿车间和磁选车间每日三班，每班运转8小时，年作业率90.40%。一、破碎筛分流程的选择如前所述，采用三段一闭路破碎流程，详见下图3.1。图3.1破碎流程图二、破碎筛分流程的计算1、计算总破碎比：；2、各段破碎比的计算：平均破碎比，选定第一段破碎比S1=3
26、.95；第二段破碎比S2=3.95，根据总破碎比等于各段破碎比的连乘积的关系，可以算出第三段的破碎比为：；3、计算各段破碎产品的最大粒度：取：d2=253mm取：d5=64mm取：d9=15mm4、计算各段破碎机排矿口尺寸：排矿口宽度与破碎机机型、最大相对粒度有关。初步确定粗碎用旋回破碎机或颚式破碎机，中细碎用圆锥破碎机。为确定矿石可碎性等级，查选矿厂设计表5-6，普氏硬度f=13在816围属于中等可碎性矿石。根据选矿厂设计表4-4最大相对粒度Zmax，计算各段破碎机的排矿口宽度如下：取：e2=175mm （旋回破碎机）取：e2=160mm （颚式破碎机）取：e5=35mm取：e5=10mm5
27、、各段筛孔尺寸和筛分效率的选择确定：根据生产现厂的实际情况，选取并确定筛分机筛孔尺寸与筛分效率如下：第一段：预先筛分（粗碎后）采用棒条筛，筛下产物最大粒度70mm。条筛筛孔宽度为筛下粒度的0.90.8倍（选厂设计手册），因此，筛孔尺寸为： a1=70mm×（0.80.9）=63mm56mm 取60mm；第二段：预先检查筛分（中碎后）采用双层振动筛常规筛分制度：上层条形筛筛孔尺寸为：a21=25mm；下层方孔筛筛孔尺寸为： mm （选厂设计手册）；等值筛分制度：上层条形筛筛孔尺寸为：a21=25mm；下层方孔筛筛孔尺寸为： a22=1.2d10=18mm；根据现厂生产实践经验，两段筛分
28、效率分别取：E1=65%，E2=80%。6、初步选择破碎机型号和台数：粗碎：PEJ1500×2100简摆颚式破碎机二台,PXZ1417液压旋回破碎机一台；中碎：PYS-B2136西蒙斯标准圆锥破碎机二台,PYY2200/350液压式或PYB2200/350弹簧式圆锥破碎机二台；细碎：山特维克H8800短头圆锥破碎机三台，PYT-D2213弹簧圆锥破碎机三台。三、各产物的产率和重量计算1、粗碎作业计算：2、中碎作业计算：（筛孔尺寸与排矿口宽度之比），查选矿厂设计图4-4旋回破碎机产物粒度特性曲线得：）3、细碎作业计算：破碎流程的等效流程图为：图3.2破碎流程等效图（中小于-25mm粒级
29、含量等于原矿和两次破碎排矿产物中小于25mm粒级含量之和；由选矿厂设计图4-4旋回破碎机产物粒度特性曲线和图4-6标准圆锥破碎机产物粒度特性曲线查得）（筛孔尺寸与排矿口宽之比:查选矿厂设计图4-4旋回破碎机产物粒度特性曲线和图4-6标准圆锥破碎机产物粒度特性曲线得=28%,=28%+28%×81.8%×80%=32.88%）(查选矿厂设计图4-6标准圆锥破碎机产物粒度特性曲线得=85% ) ( 查选矿厂设计图4-6标准圆锥破碎机产物粒度特性曲线得=85%)细碎循环负荷 在110130之间符合设计要求。图3.3 破碎数质量流程图四、破碎设备的选型计算表3.2 破碎机应满足的要
30、求指 标粗碎中碎细碎最大给矿粒度Dmax/mm100025364排矿口宽度e/mm1753510生产能力Q /t/h119048973812437071、粗碎机的选择计算1)PXZ1417液压旋回破碎机处理能力按下式计算：式中：Q在设计条件下破碎机的生产能力(t/h)；Q0在标准条件下破碎机的生产能力(t/h)； Q0=q0e 式中：q0破碎机在开路破碎排矿口宽度为1mm时，破碎标准状态矿石的单位生产能力（t/mm·h）； e破碎机排矿口宽度（mm）；k1矿石可碎性系数； k2矿石密度修正系数，按下式计算： k2=设计矿石的松散密度（t/m3）；设计矿石密度（t/m3）；k3给矿粒度
31、修正系数，按下式计算：标准条件下给矿最大粒度与粗碎机的给矿口宽度之比，=0.85；设计的给矿最大粒度与选用粗碎机的给矿口宽度之比。k1：查选矿厂设计表5-6 矿石可碎性系数 取k1=1.0；k3：查选矿厂设计表5-7 粗碎设备的给矿粒度修正系数，取k3=1.04；q0：查选矿厂设计表5-2旋回破碎机q0值为8.4；e: 排矿口宽度为175； Q0=q0e=8.4×175=1470 （t/h） 将上述数据代入公式，计算旋回破碎机处理能量为： Q=1.0×1.29×1.04×1470=1972.5 （t/h）根据公式可算出旋回破碎机的台数和负荷台数：取n=1
32、台 k为不均匀系数 取1.11.2负荷：2)PEJ1500×2100简摆颚式破碎机计算同上k1：查选矿厂设计表5-6 矿石可碎性系数 取k1=1.0；k3：查选矿厂设计表5-7 粗碎设备的给矿粒度修正系数，取k3=1.05；q0：查选矿厂设计表5-2颚式破碎机q0值为2.7；e: 排矿口宽度为160； Q0=q0e=2.7×160=432 （t/h） 将上述数据代入公式，计算旋回破碎机处理能量为： Q=1.0×1.29×1.05×432=585.14 （t/h）根据公式可算出旋回破碎机的台数和负荷台数：取n=3台 k为不均匀系数 取1.11.2
33、负荷：2、中碎机的选择计算1）PYB-2200/350弹簧标准圆锥破碎机处理能力按下式计算：式中：Q在设计条件下破碎机的生产能力(t/h)；Q0在标准条件下破碎机的生产能力(t/h)； Q0=q0e 式中：q0破碎机在开路破碎排矿口宽度为1mm时，破碎标准状态矿石的单位生产能力（t/mm·h）； e破碎机排矿口宽度（mm）；k1矿石可碎性系数； k2矿石密度修正系数，按下式计算： k2=设计矿石的松散密度（t/m3）；设计矿石密度（t/m3）；k3给矿粒度修正系数，按下式计算：标准条件下给矿最大粒度与粗碎机的给矿口宽度之比，=0.85；设计的给矿最大粒度与选用粗碎机的给矿口宽度之比。
34、k1：查选矿厂设计表5-6 矿石可碎性系数 取k1=1.0；k3：查选矿厂设计表5-7 粗碎设备的给矿粒度修正系数，取k3=1.02；q0：查选矿厂设计表5-2圆锥破碎机q0值为14.0；e: 排矿口宽度为35； Q0=q0e=14.0×35=490.0 （t/h） 将上述数据代入公式，计算旋回破碎机处理能量为： Q=1.0×1.29×1.02×490.0=644.74 （t/h）根据公式可算出旋回破碎机的台数和负荷台数：取n=2台 k为不均匀系数 取1.11.2负荷：2)PYS-B2136西蒙斯标准圆锥破碎机计算同上k1：查选矿厂设计表5-6 矿石可碎
35、性系数 取k1=1.0；k3：查选矿厂设计表5-7 粗碎设备的给矿粒度修正系数，由插值法求得k3=；q0：查选矿厂设计表5-2圆锥破碎机q0值为14.0；e: 排矿口宽度为35； Q0=q0e=14.0×35=432 （t/h） ；将上述数据代入公式，计算旋回破碎机处理能量为： Q=1.0×1.29×1.03×490.0=651.06 （t/h）根据公式可算出旋回破碎机的台数和负荷台数：取n=2台 k为不均匀系数 取1.11.2负荷：3、细碎机的选择计算1）PYT-D2213弹簧圆锥破碎机处理能力按下式计算：式中：Q在设计条件下破碎机的生产能力(t/h)
36、；Q0在标准条件下破碎机的生产能力(t/h)； Q0=q0e 式中：q0破碎机在开路破碎排矿口宽度为1mm时，破碎标准状态矿石的单位生产能力（t/mm·h）； e破碎机排矿口宽度（mm）；k1矿石可碎性系数； k2矿石密度修正系数，按下式计算： k2=设计矿石的松散密度（t/m3）；设计矿石密度（t/m3）；k3给矿粒度修正系数，按下式计算：标准条件下给矿最大粒度与粗碎机的给矿口宽度之比，=0.85；设计的给矿最大粒度与选用粗碎机的给矿口宽度之比。k1：查选矿厂设计表5-6 矿石可碎性系数 取k1=1.0；k3：查选矿厂设计表5-7 粗碎设备的给矿粒度修正系数，由插值法求得k3=；q
37、0：查选矿厂设计表5-2圆锥破碎机q0值为24.0；e: 排矿口宽度为10； Q0=q0e=24.0×10=240.0 （t/h） 将上述数据代入公式，计算旋回破碎机处理能量为： Q=1.0×1.29×0.99×240.0=367.80 （t/h）根据公式可算出旋回破碎机的台数和负荷台数：取n=8台 k为不均匀系数 取1.11.2负荷：2）山特维克H8800短头圆锥破碎机当排矿口为10mm时，样本生产能力为1000t/h，根据公式可算出所需短头圆锥破碎机的台数和负荷台数：取n=3台负荷：各段破碎机技术经济比较选择表3.3 破碎机技术经济比较项目作业型号与
38、规格台数进料口宽/mm传动电机功率/KW重量/T负荷系数/%功率/KW电压/V单台总共单台总重粗碎PXZ1417114004303000309309228.20228.2060.36PEJ150×2100313002506000250750187.65187.6567.82中碎PYB-2200/3502300280600028056081.00162.0075.56PYS-B21362350400600028080086.73173.4674.79细碎PYT-D2213813028080.5644.0082.83H8800328073.40220.2081.231)粗碎机的选择在满足
39、生产的前提下，通过表3.3的技术经济比较，PXZ1417液压旋回破碎机的负荷系数为：60.36%，总功率为：430KW；PJ1500/2100简摆颚式破碎机的负荷系数为：67.82%，总功率为：750KW，液压旋回有着明显的优势，因此，粗碎选择PXZ1417液压旋回破碎机一台。2)中碎机的选择PYB-2200弹簧标准圆锥破碎机的功率为：280KW、电压为：3000V、负荷系数为：75.56%；PYS-B2136弹簧标准圆锥破碎机的功率为:400KW、电压为：6000V、负荷系数为：74.79%。通过上述比较两种标准圆锥破碎机相差不大，在考虑设备处理能力（PYB-2200破碎机处理能力59010
40、00t/h，PYS-B2136破碎机处理能力11251814t/h）、使用寿命、维护、厂房的布置等多方面的因素的情况下，所以中碎选择PYS-B2136弹簧标准圆锥破碎机一台。3)细碎机的选择若选PYT-D2213弹簧圆锥破碎机，需要的台数太多，会给厂房布置与生产管理等造成严重不便，所以细碎选择两台山特维克H8800短头圆锥破碎机合理。五、筛分设备的选择计算1、中碎前的预选筛分：根据粗碎产品的粒度与产量初步选择固定棒条筛，筛孔宽度为60mm。固定条筛的筛分面积按以下经验公式计算：式中：F条筛筛分面积，m2；a条筛筛孔尺寸，mm；Q给入条筛的矿量，t/h；q按给矿计的1mm筛孔宽固定条筛单位面积生
41、产能力（t/m2·h·mm)，见选矿厂设计表5-10 。Q=Q2=1190.48t/hq查选矿厂设计表5-10，每1mm筛孔宽固定条筛单位面积生产能力（t/m2·h·mm)，用插值法求得：a=60mm、筛分效率E1=65% t/(m3h·mm) t/(m3h·mm) t/(m3h·mm)由于表中q值由矿石松散密度为1.6t/m3计算出的，而原矿的松散密度是：2.07t/m3所以需要进行密度修正，即将上述数据代入公式得：根据计算结果，考虑给矿机和破碎机的受矿口宽度和配置，确定筛子长、宽如下：宽度：，取长度：单台筛子的筛分面积为
42、：所需的筛子台数为：取n=2台2、细碎预先检查筛分：根据中碎产品粒度与产量初步选用双层圆振动筛强化筛分，以减少细碎设备负荷。动筛在给定处理量下的筛网名义面积为：1)上层筛：式中：F振动筛总几何面积，m2；Q振动筛的生产能力，t/h；振动筛有效筛分面积系数，单层筛或双层筛的上层筛0.9，下层筛0.60.7；q振动筛单位面积的平均容积生产能力，m3/(m2·h)，见选矿厂设计表5-11；矿石松散密度，（t/m3）；k1k6修正系数，见选矿厂设计表5-12。取、查选矿厂设计表5-11振动筛单位面积的平均容积生产能力查选矿厂设计表5-12取各k值： k1 筛孔之半为13mm，由破碎破碎流程计
43、算得给矿中小于筛孔之半颗粒含量为，由简易算法可得由插值法求得k1=k2 给矿于筛孔的含量，=1-=1-64.01%=35.99%k3 筛分效率80% 查得k3=1.31.00、1.00、1.00将数据代入上述公式： m22)下层筛：式中：F振动筛总几何面积，m2；Q振动筛的生产能力，t/h；振动筛有效筛分面积系数，单层筛或双层筛的上层筛0.9，下层筛0.60.7；q振动筛单位面积的平均容积生产能力，m3/(m2·h)，见选矿厂设计表5-11；矿石松散密度，（t/m3）；k1k6修正系数，见选矿厂设计表5-12。取、查选矿厂设计表5-11振动筛单位面积的平均容积生产能力由插值法求得查选
44、矿厂设计表5-12取各k值： k1 筛孔之半为9mm，由破碎破碎流程计算得给矿中小于筛孔之半颗粒含量为，由简易算法可得由插值法求得k1=k2 给矿于筛孔的含量， =1- =1-51.27%=48.73%由插值法求得k2=k3 筛分效率80% 查得k3=1.31.00、1.00、1.00将数据代入上述公式： m2双层筛筛分面积取上、下层筛分面积之大者，因此所需筛分面积为67.44；选用2DYKB4282圆振动筛，其有效筛分面积A为34.44m2。所需筛子的台数：取n=3台（考虑到破碎机配置与细碎检查筛分负荷过大，筛网磨损严重，最终选择了3台大型圆振动筛）筛子负荷系数：第三节 磨矿流程和磨矿设备的
45、选择和计算一、磨矿流程图3.4磨矿流程图1、 粗磨流程计算已知原始指标：Q1=694.44t/h 查选矿厂设计表4-7循环负荷C4=350%Q5= Q1=694.44t/hQ2= Q3= Q1+Q4=694.44+2430.54=3124.98t/h2、再磨流程的计算 由现场实际生产指标确定5=45%、11=65%、6=54.33%，查选矿厂设计表4-7，循环负荷C10=150%（以-0.074mm粒级为计算级别），等效磨矿流程图如下：图3.5 磨矿等效流程图 按平衡关系：二段分级预用旋流器直径=350mm，由选矿厂设计表5-19与4-10取得，分级中，t/h Q8=Q9+Q11=343.00
46、+377.29=720.29 t/h二、磨矿设备的选型计算1、粗磨设备采用适合粗磨的短筒格子球磨机（可与时排出合格产品，合理装球，磨矿效率高），设计通过选用两套方案用容积法进行经济比较，初步确定粗磨设备，最后用功耗法校核，最终确定粗磨设备。拟选5200×6400或4800×6400格子球磨机，有效容积V分别为123m3和104 m3，生产能力Q分别为320t/h和285t/h。1) 容积法 给矿中-0.074mm占5%（=5%），一段磨矿流程中要求将矿石由015mm磨到-0.074mm占40%50%（=40%），生产能力为Q=694.44 t/h。以现厂生产D×L
47、=3600×4000mm格子球磨机处理矿石为标准：给矿粒度015mm（-200目占5%，=5%），最终产物-0.074mm占45%（=45%），每台磨矿机处理能力为104.5 t/h，处理矿石 难易度系数为k1=1.0，磨机有效容积V=36 m3。(1)对于5200×6400格子球磨机式中：设计磨机按新生成级别（一般为-0.074mm粒级）计的单位容积处理量， t/(m3·h)；现厂生产磨机按新生成级别（一般为-0.074mm粒级）计的单位容积处理量，t/(m3·h)。按下式计算：； Q 现厂生产磨机生产能力 （t/h）；现厂生产磨机给矿中小于计算级别的
48、含量（小数代入）%；现厂生产磨机产品中小于计算级别的含量（小数代入）%；现厂生产磨机的有效容积，m3被磨矿石的磨矿难易度系数，参考选矿厂设计表5-13确定；磨机直径核正系数，查选矿厂设计表5-15选取，也可用下式计算，；现厂生产磨矿机直径 （m）；D设计磨矿机直径 （m）；现厂生产磨矿机衬板厚度（m）；b设计磨矿机衬板厚度（m）； n可变指数，n值与磨机直径、型式的关系，查选矿厂设计表5-14；设计磨机型式校正系数，查选矿厂设计表5-16；设计与现厂生产磨矿机给矿粒度、产品粒度差异系数，可近似按下式计算 m设计磨矿机按新生成计算级别计的不同给矿粒度、产品粒度条件下的相对生产能力，查选矿厂设计表
49、5-17；现厂生产磨矿机按新生成计算级别计的不同给矿粒度条件下的相对生产能力，查选矿厂设计表5-17。查选矿厂设计表5-13，f=13，k1=0.82；（查选矿厂设计表5-14 由插值法计算n=0.41+=0.425；衬板厚一般为0.15m，现厂为0.2m，以现厂为准）；k3=1.0（查选矿厂设计表5-16）k4 m、查选矿厂设计表5-17由插值法求得如下： 给矿粒度200mm m0=0.89 给矿粒度100mmm0=1.02给矿粒度150mmm=0.955 给矿粒度200mm m0=0.909 给矿粒度100mmm0=1.02+=1.026给矿粒度150mmm=0.89+=0.97 t/(m
50、3·h)、；将上述数据代入公式得：t/(m3·h)设计磨机的生产能力： t/h磨机的台数和负荷：台数：取n=2台负荷：(2) 对于4800×6400格子球磨机式中： 符号意义同上查选矿厂设计表5-13，f=13，k1=0.82；（查选矿厂设计表5-14 由插值法计算n=0.41+=0.46；衬板厚一般为0.15m，现厂为0.2m，以现厂为准）；k3=1.0（查选矿厂设计表5-16）、k4 、q0=1.16 t/(m3·h)（同(1)）将上述数据代入公式得： t/(m3·h)设计磨机的生产能力： t/h磨机的台数和负荷：台数：取n=3台负荷：2)
51、功耗法 选矿设计手册公式7.4-4 式中：W磨碎单位矿石的功耗，kw·h/t；Wt矿石的邦德功指数，kw·h/t； P设计产品粒度（指产品中80%通过筛孔的粒度），m； F设计给矿粒度（指给矿中80%通过筛孔的粒度），m；取自类似选场试验数据：、dp=600m、df=10000m。将上述数据带入公式得：修正磨矿单位功耗：式中：干式磨矿系数，对于湿式球磨机;开路球磨系数，闭路球磨时直径系数，查选矿设计手册表7.4-9；（按处理量估算球磨机加衬板后直径取大于3.81m）；过大给矿力度系数；磨碎比；最佳给矿粒度； 磨矿系数。、，将上述数据代入公式：磨机所需的总功率： kw.h/t
52、拟用单台磨机需配用的电机功率：（nd设计拟选台数；为样本磨机配用减速装置、电机总机械传动效率，一般选取传动效率0.930.94） 拟选磨机单台功率均大于1625.34kw 都满足要求。2、再磨设备给矿中-0.074mm占40%（=40%），二段磨矿流程中要求将矿石磨到-0.074mm占70%75%（=70%），生产能力为Q=343.00 t/h。以现厂生产MQY2700×4000mm溢流球磨机处理矿石为标准：给矿粒度-200目占40%（=40%），最终产物-0.074mm占65%（=65%），每台磨矿机处理能力为79.68 t/h，处理矿石 难易度系数为k1=1.0，磨机有效容积V=
53、20.60 m3。拟选3600×6000或3600×4800溢流型球磨机，有效容积V分别为56m3和45 m3。式中：符号意义同粗磨设备计算k1=1.00、k3=0.90.85（取值同粗磨）；（查选矿厂设计表5-14 n=0.5；衬板厚一般为0.15m，现厂为0.2m，以现厂为准）；k4 m、查选矿厂设计表5-17由插值法求得如下： 给矿粒度200mm m0=0.903 给矿粒度100mmm0=0.971给矿粒度150mmm=0.937 给矿粒度200mm m0=0.887 给矿粒度100mmm0=0.93+=0.942给矿粒度150mmm=0.887+=0.915 t/(
54、m3·h)、；将上述数据代入公式得：t/(m3·h)（1） 对于3600×6000溢流型球磨机设计磨机的生产能力： t/h磨机的台数和负荷：台数：取n=3台负荷：（2）3600×4800溢流型球磨机 t/h磨机的台数和负荷：台数：取n=3台负荷：3.设备选型确定表3.4 格子型球磨机技术经济比较 项目方案规格尺寸/mm设计处理量/t·h-1台数重量/T功率/kw负荷/%单台总重单台总功率15200×6400386.5723507003200640089.8224800×6400278.2033109302500750083.
55、20表3.5 溢流型球磨机技术经济比较 项目方案规格尺寸/mm设计处理量/t·h-1台数重量/T功率/kw负荷/%单台总重单台总功率13600×6000158.6732176511600480072.0623600×4800127.503186558800240089.67通过比较，在满足生产的条件下5200×6400格子型球磨机所需的功率要比4800×6400格子型球磨机1100kw，3600×6000溢流型球磨机所需的功率要比3600×4800溢流型球磨机多出一倍，这对降低选别成本具有重要的意义。同时格子球磨机的效率相差不多，而溢流球磨负荷相关较大。明显溢流球磨最佳选择是3600×4800，考虑到选厂主厂房的配置成三个系列，格子球磨机选择4800×6400。三、水力旋流器的选择计算选型1、预先分级水力旋流器的计算选型：水力旋流器
