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文檔簡介
第2章工藝流程(flowsheet)的設計與計算2.1選礦廠規模及基礎指標的確定2.2設計方案的技術經濟比較2.3破碎流程的設計與計算2.4磨碎流程的設計與計算2.5選別流程的選擇與計算2.6礦漿流程的計算2.7小結第2章工藝流程(flowsheet)的設計與計算2.112.1選礦廠規模及基礎指標的確定2.1.1選礦廠規模的劃分原則(1)設計規模需考慮因素:國家、地方、企業建設需要。一般原則一產品需要量-國內外用戶對產品的需求,資源情況、技術上可能性、經濟上合理性、資金。二一次建廠與分期建廠-中小型一次建,大型一般分期建。三分散建廠與集中建廠-資源的分散性與集中性。(2)規模劃分:一、按服務年限(大型≥20年,中型≥15年,小型>10年)亦有特例二、按生產規模非金屬礦與金屬有所不同,就金屬選礦廠有色與黑色也不盡相同,非金屬如石墨1萬噸/年,一指產品,算大型選礦廠。2.1選礦廠規模及基礎指標的確定2.1.1選礦廠規模的劃2
表選礦廠規模(scale)的劃分類型黑色金屬選礦廠有色金屬選礦廠化工礦山選礦廠萬噸/年相當于t/d噸/日相當于萬噸/年萬噸/年相當于t/d大型>200>6000>3000>100>100>3000中型60~2001800~6000600~300020~10020~100600~3000小型<60<1800<600<20<20<600表選礦廠規模(scale)的劃分類型黑色金屬選礦廠有32.1.2選礦各車間(workshop)工作制度設備作業率=
設備小時處理量:Q時=表主要設備作業率(operatingrate)和作業時間工序年作業率,%年工作日,d班作業時間(h)三班兩班破碎及洗礦57-73.53305-6.512自磨及選別80-85290-3208球磨及選別85-90.4320-3308脫水、濃縮68-90.4250-3306-82.1.2選礦各車間(workshop)工作制度設備作業42.1.2影響工藝流程選擇的因素設計工藝流程的基本原則:⑴設計的工藝流程應根據試驗研究報告并參考類似選礦廠成熟經驗,最好進行技術經濟方案比較;⑵穩定可靠、高效低耗是確定工藝流程的根本原則,流程能很好地適應礦石性質的波動,具有一定的靈活性;⑶不同礦石類型的分別處理或混合處理,詳細研究磨礦細度對回收有用成分的影響,對復雜成分考慮階段選別方案,流程能最大限度地實現資源綜合利用。2.1.2影響工藝流程選擇的因素設計工藝流程的基本原則:5在選擇原則流程和進一步編制詳細工藝流程時,應注意的問題:⑴產品方案和產品質量盡可能實現資源的綜合回收;要做好市場預測和經濟分析工作;產品質量符合市場要求。⑵在破碎過程中預先富集,提高生產效率,降低生產成本(揀選、重介質選礦、磁滑輪預選、大塊拋尾、選擇性粉碎和分級)⑶階段磨礦、階段選別、早收多收⑷綜合回收及綜合利用,提高資源利用率⑸節約能耗和材料⑹環境保護⑺其他因素:規模大小與選別流程;當地自然條件和技術經濟條件;礦山開采前后期礦石質量等。在選擇原則流程和進一步編制詳細工藝流程時,應注意的問題:62.1.3工藝指標的確定方法主要指α、β、ε等指標的確定,一般據實驗報告中推薦的指標,同時要考慮試驗和生產的差距,結合生產實際可能達到的指標來確定。(1)確定精礦ε的方法(注意金屬與非金屬的不同)-金剛石要求回收率100%。注意與精礦品位綜合考慮:(2)精礦β確定:應符合我國或WTO制定的質量標準及選礦廠設計的技術規范。而選礦廠設計處理礦石能得到的最佳精礦品位,在選礦試驗中已查明,故設計人員應用上述原則方法,采用技術經濟比較,便可確定最佳工藝指標。2.1.3工藝指標的確定方法主要指α、β、ε等指標的確定72.1.4非金屬礦(non-metalore)選礦工藝流程選擇
產品要求特點:晶形大小、晶體長度、長徑比、產品粒度、產品白度、等。石棉礦石(纖維長短):風力吸選法,逐段破碎逐段吸選石墨礦(鱗片大小):多段磨礦多段浮選高嶺土(用白度和細度衡量):選擇性分散——絮凝2.1.4非金屬礦(non-metalore)選礦工藝流82.2設計方案(designproject)的技術經濟比較
●進行方案比較的基本原則p18-六點.基礎可靠、效益優先、綜合取舍●方案比較的步驟(三個)提出方案、技術經濟比較(投資、周期、效益、效率)、推薦方案●方案比較的要點及方法方案投資年經營成本年成本現值ABCDE2.2設計方案(designproject)的技術經濟92.3破碎流程的設計與計算破碎作業的主要任務是為磨碎(grinding)作業準備經濟合格的給料,或者直接為選別、冶煉等用戶提供最合適的入選、入爐的物料。目的:為選擇破碎(crushing)、篩分及輔助設備(運輸、漏斗、給礦機(feeder))等提供依據,主要是為了求出各作業各產物的重量Q和產率r。2.3破碎流程的設計與計算破碎作業的主要任務是為磨碎102.3.1破碎流程(crushingprocess)的選擇任務-主要是決定破碎及篩分的段數,它取決于總破碎比i◆粉碎段數的確定由i=Dmax/dmax及選廠規模確定,而破碎最終產物dmax,則視不同用途,據實際情況而定,下面重點舉供球磨給料時dmax的確定方法。圖中以碎礦、磨礦的總成本最低而確定的入磨最大粒dmax的方法(表4-3)此外尚有供自磨、棒磨、礫磨、選別等的給料時…….開路流程(opencircuit)和閉路流程(closedcircuit)碎磨礦成本物料粒度d
a碎礦b磨礦c總成本2.3.1破碎流程(crushingprocess)的選11◆關于預先、檢查篩分
預先篩分(ScreeningInAdvance)指在礦石含粉礦或水分較多時,預先篩分可防止破碎機堵截,有利于其工作,防止過粉碎,減少給礦量。但增加廠房、基建投資。預先篩分篩孔尺寸a應在本段破碎機排礦口寬e和排礦產物最大粒度dmax之間選取.e≤a≤dmax檢查篩分(checkscreening)為了控制破碎產品粒度、充分發揮其生產能力而設;如果排料中大于排礦口尺寸礦石較多,則一定要設。篩分效率:是指實際得到的篩下產品重量與篩分給礦中小于篩孔尺寸粒級的重量之比,用百分數或者小數表示。E=Q1/(Q0α)×100%=Q1——篩下產品的重量;Q0——篩分給礦的重量;θ——篩上產品中小于篩孔尺寸粒級含量;α——篩分給礦中小于篩孔尺寸粒級含量。◆關于預先、檢查篩分預先篩分(ScreeningIn12常規篩分制度:檢查篩分篩孔尺寸a,排礦口寬度e與破碎最終產物粒度d相等,篩分效率E=85%;等值篩分制度:增大檢查篩分篩孔尺寸(比破碎最終產物粒度大20~30%),降低排礦口寬度和檢查篩分效率(12~25%)。最大相對粒度Zmax——破碎機排礦產物中最大粒度與排礦口寬度之比,稱為最大相對粒度(過大顆粒與可碎性(表4-4))。洗礦作業應用條件:含泥量多的氧化礦,或含泥多(-200目超過5%)、水分(高于5%)高的礦石.常規篩分制度:檢查篩分篩孔尺寸a,排礦口寬度e與破碎最終產13“等值篩分”的意義篩分過程是不平衡的,“難篩顆粒”通過篩孔慢,細粒通過篩孔快,由于這種不平衡,可以利用加大篩孔尺寸、降低篩分效率的辦法來提高篩子的生產率。兩種篩分制度所得到的篩下產物有著等值的比表面,即相同的平均粒度,也就是說,篩下產物對碎礦而言是“等值”的。磨礦機的生產能力在篩子的兩種工作制度下將是一樣的,甚至在第2種制度下還有所增加,所以兩種工作制度下篩分產物的質量是等值的,但在第2種制度下,由于篩孔的增加、總篩分效率的降低,篩子的生產能力將大大增加,可以減少篩子的安裝臺數。“等值篩分”的意義篩分過程是不平衡的,“難篩顆粒”通過篩孔慢14不同篩分工作制度下產物的粒度特性級別粒度/mm級別含量/%篩孔為10mm,E=85%篩孔為12mm,E=65%≥100.001.010~2.560.658.02.5~039.441.0共計100.00100.00相對比表面積1.001.03不同篩分工作制度下產物的粒度特性級別粒度/mm級別含量/%篩15bb兩段開路流程bc兩段閉路流程bbb三段開路流程bbc三段閉路流程
bb兩段開路流程bc兩段閉路流程16三、破碎流程計算時所需原始資料⑴破碎處理量(t/h);⑵原礦最大粒度(Dmax)和破碎最終產物粒度(dmax);⑶礦石的物理性質(可碎性、含水、含泥量和礦石松散密度);⑷原礦、各段破碎機破碎產物粒度特性曲線(P21-22);⑸各段篩分作業的篩分效率;常規篩分工作制度:a=d,e=d,E=85%等值篩分工作制度:e=0.8d;a=1.1d,E=73%;a=1.2d,E=65%;a=1.3d,E=60%;三、破碎流程計算時所需原始資料⑴破碎處理量(t/h);172.3.2破碎流程的計算
目的:確定各個破碎產物和篩分產物的重量Q、產率(ProductivityRate)γ、以此作為選擇設備的依據,并使各段的負荷能大致平衡。下面計算式中:Q1——原礦量,t/h;Q2、Q3……Qn――各產物的重量;β1、β2……βn——原礦及各產物中小于篩孔的級別含量,%;E——篩分效率,%;C——循環負荷,%。a—--篩孔尺寸(mm);e——排礦口寬度(mm);d——破碎最終產物粒度(mm)2.3.2破碎流程的計算目的:確定各個破碎產物和篩分產18Q1Q2Q2Q1Q1-+Q5Q4Q3Q3EQ4Q5Q2一二三一沒有預先篩分和檢查篩分的一段開路破碎作業此時Q1=Q2,γ1=γ2,即破碎機排礦量等于它的給礦量二有預先篩的一段開路破碎作業已知Q1r1β1E,求Q2Q3Q4Q5,r2r3r4r5.Q2=Q1β1Eβ1—指給礦中小于篩孔級別的含量(%)Q3=Q1-Q2=Q1(1-β1E)Q3=Q4Q5=Q1;r2=Q2/Q1;r3=Q3/Q1r4=r3;r5=Q5/Q1。CQ1Q2Q2Q1Q1-+Q5Q4Q3Q3EQ4Q5Q2一二三19三沒有預先篩分有檢查篩分的一段閉路破碎作業已知Q1r1β1,β3E求Q2Q3Q4Q5,r2r3r4r5.見圖有:Q5=Q3β3Eβ3——破碎機排礦中小于篩孔級別的含量(%),因為Q5=Q1,Q3=Q5/β3E
=Q1/β3E
Q4=Q3-Q5=Q1/β3E-Q1=Q1(1-β3E)/β3E則有:C=Q4/Q1=(1-β3E)/β3E100%
Q2=Q3
=Q1+Q4;r2=r3=Q2/Q1;r4=Q4/Q1
三沒有預先篩分有檢查篩分的一段閉路破碎作業20四、預先篩分和檢查篩分合一的破碎作業Q2—+Q5Q4Q3
CEQ1已知Q1r1β1,β5E求Q2Q3Q4Q5C,r2r3r4r5.Q3=(Q1β1+Q5β5)E又Q3=Q1則Q5=Q1(1-β1E)/β5EC=Q5/Q1=(1-β1E)/β5Er4=Q4/Q1,Q5=Q4,r5=r4Q3=Q1,r3=r1,Q2=Q1+Q5,r2=r1+r5四、預先篩分和檢查篩分合一的破碎作業Q2—+Q5Q4Q3C21五、預先篩分和檢查篩分分開的破碎作業已知Q1r1β1,β5E1E2求Q2Q3Q4Q5Q6Q7C,r2r3r4r5r6r7.
Q3Q4E2Q7Q6E1Q5CQ2Q1五、預先篩分和檢查篩分分開的破碎作業Q3E2Q722上式中Q5β5E2=Q6=Q3=Q1(1-β1E1)
2.3.3破碎篩分流程計算步驟(1)計算破碎車間小時生產能力;(2)計算總破碎比;并據此確定破碎流程方案;(3)計算各段破碎比;(4)計算各段破碎產品的最大粒度;(5)計算各段破碎機的排礦口寬度;(6)確定各段篩子的篩孔尺寸和篩分效率;(7)計算各產物的產率和重量;(8)繪制破碎數質量流程圖。上式中Q5β5E2=Q6=Q3=Q1(1-β1E1)
23破碎篩分流程計算實例例題1:設計原始條件:斑巖銅礦石;屬中等可碎性礦石;按原礦計的選礦廠年生產能力Q=900萬噸/年;礦石松散密度為δ=1.7t/m3;原礦最大粒度Dmax=900mm;最終破碎產品粒度為12mm;水分4%;原礦及破碎產品粒度特性采用典型粒度特性曲線;粗碎為每日三班,每班6.5小時,全年工作日330天。破碎篩分流程計算實例例題1:24原礦篩分預先123467891113121410粗碎中碎細碎預先篩分預先篩分Cs5原礦篩分預先123467891113121410粗碎中碎細碎25Ⅰ、計算總破碎比,選擇破碎流程方案S=900/12=75初步擬訂選用粗碎、中碎前有預先篩分的三段一閉路破碎流程;如圖:Ⅱ、粗碎生產能力:Q1=9000000/(330×6.5×3)=1398.6t/h中、細碎生產能力同粗碎,整個破碎車間保持一致Ⅲ、計算選擇各段破碎比:⑴平均破碎比:Sa==4.21⑵由于第三段破碎作業為閉路作業,則第一段和第二段的破碎比可略小,第三段略大初步確定:S1=S2=4.0則:S3=75/(4×4)=4.69Ⅰ、計算總破碎比,選擇破碎流程方案26Ⅳ、計算各段破碎產品的最大粒度:d4=Dmax/S1=900/4.0=225mmd8=Dmax/(S1×S2)=900/(4.0×4.0)=56.25mmd11=Dmax/(S1×S2×S3)=900/(4.0×4.0×4.69)=12mmⅤ、計算各段破碎排礦口寬度初步確定粗碎用顎式破碎機,中碎用標準型圓錐破碎機,細碎用短頭型圓錐破碎機,最大相對粒度查表4-4確定:⑴第一段破碎排礦口寬度e4=d4/Z1max=225/1.6=140.6mm取141mm⑵第二段破碎排礦口寬度e8=d8/Z2max=56.25/1.9=29.73mm取30mm⑶第三段破碎排礦口寬度采用等值篩分制度,a3=1.2d11,e13=0.8d11,E=65%e13=0.8d11=9.6mm取10mm(若采用常規篩分工作制度則e13=d11=10mm)Ⅳ、計算各段破碎產品的最大粒度:27Ⅵ、計算各段篩子篩孔尺寸和篩分效率粗篩(棒條篩):a1應在e4和d4之間選擇,取a1=180mm,E1=60%中篩(振動篩):a2應在e8和d8之間選擇,取a4=50mm,E2=80%在實際設計中,有時候取E1=E2=100%細篩(等值篩分、振動篩):a3=1.2d11=14.4mm取15mm,e13=0.8d11=10mm,E1=65%Ⅶ、計算各產物的產率和重量⑴第一段破碎作業:Q1=1398.6t/h,γ1=100%Q2=Q1β1,-180E1=1398.6×0.30×60%=251.7t/hγ2=Q2/Q1=251.7/1398.6=18.0%Q3=Q1-Q2=1146.9t/hγ3=γ4=1-γ2=82.0%Q5=Q1=1398.6t/hγ5=γ1=100%β1,-180—為原礦中小于180mm粒級含量,查原礦粒度特性曲線(圖4-3)。Z1=180/900=0.2(粗篩的篩孔尺寸與原礦的最大粒度之比)Ⅵ、計算各段篩子篩孔尺寸和篩分效率28⑵第二段破碎作業:Q6=Q1β5,-50E2=1398.6×0.35×80%=391.6t/hγ6=Q6/Q1=391.6/1398.6=28.0%Q7=Q8=Q1-Q6=1007.0t/hγ7=γ8=1-γ6=72.0%Q9=Q1=1398.6t/hγ9=γ1=100%β5,-50——產物5中小于50mm粒級含量,為原礦中小于50mm粒級含量(Z1ˊ=50/900)與粗碎機排礦中新生小于50mm粒級含量(Z2=50/141)之和(圖4-5)。β5,-50=β1,-50+γ4β4,-50=0.1+0.82×0.3=0.35⑵第二段破碎作業:29⑶第三段破碎作業:循環負荷(Circulationburden):Q1=Q11=Cs=γ13=Q13/Q11×100%=Q12=Q13=Q1×Cs=1398.6×105.71%=1478.5t/hγ12=γ13=105.71%Q10=Q9+Q13=2877.06t/hγ10=γ9+γ13=205.71%γ11=γ1=100%Q11=Q1=1398.6t/hβ9,-15——產物9中小于15mm粒級含量,(圖4-6)。⑶第三段破碎作業:30理論:β9,-15=β1,-15E1E2+γ4β4,-15E2+γ8β8,-15實際計算方法:①β9,-15=β1,-15+γ4β4,-15+γ8β8,-15②直接用中碎機排礦產物中小于15mm的粒極含量。β9,-15=β8,-15(Z3’=15/30)β13,-15——產物13中小于15mm粒級含量,(細篩篩孔尺寸與細碎排礦口寬之比Z3’’=15/10,查圖4-9)β13,-15=1-0.30=0.70流程計算和設備選型完成之后,應根據各段作業的負荷系數進行調整,使這個破碎系統處于平衡狀態,便于生產和設備的維護與管理。調整手段有:①根據產品目錄,改變排礦口寬度,使計算后選定的排礦口尺寸在選定型號破碎機排礦口調節范圍之內;②改變篩孔尺寸;③改變篩分效率;④改變破碎機型號和規格Ⅷ、繪制數質量流程圖理論:β9,-15=β1,-15E1E2+γ4β4,-15E312.4磨碎流程(GrindingCircuit)的設計與計算★需要解決的問題:①確定磨礦段數,掌握磨礦段數與磨礦指標之間的關系,要求產物粒度-200目含量<72%,采用一段磨礦,產物粒度-200目含量72~80%,采用二段磨礦。②預先分級的必要性:給礦中合格粒度大于15%,最大給礦粒度小于6毫米,應設置預先分級。⑶檢查分級(CheckClassification):與磨礦機構成閉路的分級作業,保證合格的磨礦粒度,非常重要。⑷控制分級(overallClassification):用在一段磨礦檢查分級溢流之后或階段選別尾礦之后的分級作業,為獲得更細粒級產品。2.4磨碎流程(GrindingCircuit)的設計322.4.1磨碎流程的選擇
●段數,據最終粒度要求、礦石性質、嵌布粒度而定。一般金屬礦段數較少,而非金屬礦尤其是石墨,段數較多,為3-5段。●磨碎流程基本形式(1)一段磨碎流程最常見的磨礦流程:下一頁圖A和DA:有檢查分級的一段閉路磨礦流程,最常用,最適宜的給礦粒度12mm。D:有檢查分級和溢流控制分級的一段閉路磨礦流程,也較常用。2.4.1磨碎流程的選擇
●段數,據最終粒度要求、礦石33檢查分級檢查分級檢查分級檢查分級預先分級預先分級控制分級控制分級Q2Q3Q4Q5CBACDEQ1檢查分級檢查分級檢查分級檢查分級預先分級預先分級控制分級控制34(2)兩段磨碎流程(2)兩段磨碎流程35(3)各種分級作業的應用目的a預先分級-礦石進入磨礦機作業之前的分機作業目的:分出給料中已合格的粒級,從而提高Q;或者預先分出礦泥或有害可溶性鹽類。用于給礦中合格粒級含量不小于14-15%,其最大粒度不大與6-7mm。b檢查分級-與磨礦構成閉路的分級作業目的:保證溢流粒度合格,同時及時將粗粒返回磨機,形成合適的返砂循環,以滿足磨機最佳通過量,提高磨機效率E,減少過磨碎,保證選別作業給礦的適宜粒度。C溢流控制分級overfall-一段磨礦檢查分級溢流之后或階段選別尾礦之后的分機作業目的:為使一段磨礦獲得更細的溢流粒度,或者為配合在一段磨礦中實現階段選而設。D返砂(returnfines)控制分級:一段磨礦檢查分級返砂之后的分級作業;降低返砂中合格產物的含量,目前,較多的選廠使用旋流器作控制分級,以供給浮選的粒度均勻,可獲得較好效果。(3)各種分級作業的應用目的a預先分級-礦石進入磨礦機作業之36(4)自磨流程的應用自磨技術的發展,特別是濕式自磨在選礦廠的廣泛應用,使破碎磨礦流程發生了根本性的變化。自磨允許原礦直接給入或經粗碎后給入,而自磨的產物經分級后可進行選別,這大大簡化了流程,硬度大的礦石半自磨流程:5~8%介質(昆鋼大紅山選礦廠)。常用的濕式自磨流程:自磨機(autogenousgrinder)與螺旋分級機構成閉路;操作穩定,返砂量大。自磨機與振動篩構成閉路;流程簡單,只適宜于細磨。自磨機與水力旋流器構成閉路;適宜于細磨。不足之處:生產率低,電耗高和配套設備多,產品粒度難以控制等缺點。設計時必須與常規磨礦進行對比。(4)自磨流程的應用自磨技術的發展,特別是濕式自磨在選礦廠的37⑸磨礦流程的選擇原則a.采用常見碎磨流程,必須遵循多碎少磨的原則;磨礦能力降低,消耗降低;粉礦倉無離析現象,磨礦給礦均勻;設備維護工作量大大降低。b.分級若采用水力旋流器,需增加隔篩,減少對旋流器的磨損。c.注意采用先進的分級工藝及設備。⑸磨礦流程的選擇原則a.采用常見碎磨流程,必須遵循多碎少磨的38中澳鐵礦項目中澳鐵礦項目392.4.2磨礦流程計算Grinding☆需原始資料:磨礦車間的處理量Q:原礦處理量(實際入磨量,重選廠為合格原礦處理量)要求的磨礦細度d:選礦試驗確定的最佳磨礦細度最合適的循環負荷c:使磨機獲得最佳工作效果,注意工業實驗或與類似選廠資料對比(注意用磨機允許的單位容積小時通過量12T∕m3·h校對)原礦及各產物(溢流和返砂)中計算級別的含量(β-0.075)2.4.2磨礦流程計算Grinding☆需原始資料:40計算級別β——就是參與磨礦流程計算的某一粒級的含量。它的獲得方法:a原礦中β可由選礦試驗測得,或采用類似廠實際資料(查表4-8);b而分級溢流中計算級別的含量(要求的磨礦細度),試驗確定(表4-9);c返砂中計算級別的含量:φβ-與分級機溢流產物的粒度有關,分級為水利旋流器時,可查有關專著,沉砂φβ-一般比表中高15%左右(表4-10)。計算級別β——就是參與磨礦流程計算的某一粒級的含量。它的獲得41■兩段磨礦機單位生產能力之比值K:與礦石性質、最終磨礦細度等因素有關。在無實際生產資料可供參考時,取K=q2/q1=0.80-0.85;q1和q2分別為第一段和第二段磨礦機按新生成計算級別的單位生產能力。■兩段磨礦機容積之比值m=V2/V1:兩段一閉路,m=2或3;兩段全閉路,m=1。■兩段磨礦機單位生產能力之比值K:與礦石性質、最終磨礦細度等42旋流器預先分級確定磨礦給料量——旋流器的給礦粒度、分離粒度界限、各窄級別在沉砂和溢流中的分配率(工業試驗)理論計算:沉砂量=大于分離粒度的累積含量/按沉砂計的旋流器效率Eu第一段粗磨:Eu=0.75-0.85第二段再磨:Eu=0.6-0.7旋流器預先分級43二、常用磨礦流程計算(一)帶有檢查分級的一段磨礦流程(A)已知Q1、Q4,求Q2、Q5、r2、r5Q1=Q4Q5=CQ1(C的確定見表4-7)Q2=Q3=Q1+Q5r2=Q2/Q1r5=Q5/Q1Q1Q2Q3Q4Q5C二、常用磨礦流程計算(一)帶有檢查分級的一段磨礦流程(A)Q44(二)第一段開路的兩段磨碎流程已知:Q1、β1、β3、β7、β9;兩段磨礦機容積之比:m;兩段磨礦機(grinders)按新生成計算級別的單位生產能力之比:k=q2/q1求:3、4、5、6、7、8的Q及γ(β2)計算步驟重點先計算出第一段磨礦排出產物中計算級別的含量β2:Q9=Q2=Q1(二)第一段開路的兩段磨碎流程45公式推導:設:第二段磨機容積V2與第一段磨機容積V1之比為m,則m=V2/V1第二段磨機按新生級別計算(-200目含量)的單位容積生產能力q2與第一段磨機按新生級別計算(-200目含量)的單位容積生產能力q1之比為k,即k=q2/q1A1、A2分別為第一段和第二段新生計算級別的重量。據圖知,兩段磨礦總的新生計算級別含量應為(β9-β1),那么,第一段磨礦中新生計算級別含量,應該為第一段磨礦中新生計算級別的重量A1在兩段總的新生計算級別的重量(A1+A2)所占百分數與兩段磨礦總新生計算級別含量的乘積。即β2-β1=A1(β9-β1)/(A1+A2)所以:β2=A1(β9-β1)/(A1+A2)+β1A1=q1V1A2=q2V2=q2mV1=kq1mV1則β2=q1V1(β9-β1)/(q1V1+kq1mV1)+β1=β1+(β9-β1)/(1+km)公式推導:46預先分級聯立方程組: Q2=Q3+Q4Q2β2=Q3β3+Q4β4求解得:β4——預先分級返砂(returnfines)中計算級別含量(因為β3已知,故查表4-10可得β4)Q7=Q4=Q2-Q3=Q1-Q3Q8=CQ4
Q5=Q6=Q4+Q8C——循環負荷(circulationburden),由不同磨礦條件下最合適的循環負荷來選取(表4-7)產率r3、r4、r5、r6、r7、r8由其相應的Q除以Q1求的。預先分級聯立方程組:47(三)兩段全閉路磨碎流程(e)(三)兩段全閉路磨碎流程(e)48已知條件:Q7、β1、β7、m、K、C1、C2
β8——查表4-10,根據給定β7確定;計算其余的Q、r:第一段:Q4=Q1,Q5=CQ1,Q3=Q2=Q1+Q5;r值略。第二段:Q7=Q1,設:β7=β7ˊ=β7“β8=β8ˊ=β8”在第四點應有:Q4=Q7ˊ+Q8ˊQ4β4=Q7ˊβ7ˊ+Q8ˊβ8ˊ解方程得:Q7ˊ=Q4(β4?β8ˊ)/(β7ˊ?β8ˊ)=Q1(β4-β8)/(β7-β8)Q7"=Q8ˊ=Q4?Q7ˊ=Q1?Q7ˊQ8"=Q8ˊC2(C2見表4-10)Q8=Q8ˊ(1+C2)Q9=Q8,Q6=Q7+Q8r值略。已知條件:Q7、β1、β7、m、K、C1、C2492.5選別流程的選擇與計算2.5.1選別流程的選擇2.5.2選別流程的計算2.6礦漿流程的選擇與計算2.6.1礦漿流程計算的目的及內容的2.6.2礦漿流程的計算法2.6.3礦漿體積計算的原始指標2.6.4礦漿流程計算的步驟2.7總結2.5選別流程的選擇與計算2.5.1選別流程的選擇502.5.1選別流程的選擇選別流程選擇或設計,是整個選礦廠設計的核心部分,設計成功與否,關系到能否送出合格產品,各項技術經濟指標能否實現最優化,關系到項目能否如期建成投產,能否給企業帶來最大的經濟效益.
2.5.1選別流程的選擇51A.有色金屬礦石,以浮選(flotation)為主(Cu、Pb、Zn),鎢、錫,重力選礦黑鎢石和錫石:預選(手選、光揀選、洗礦)——重選(gravityseparation)(水力分級機、搖床+跳汰)——精選(再磨再選)——細泥處理單一重選法:離心機——搖床——皮帶溜槽搖床——振動溜槽搖床——鋪布溜槽水力圓盤、淘洗盤組合常見選礦流程,按礦石類型分:A.有色金屬礦石,以浮選(flotation)為主(Cu、P52B鐵礦石強磁性鐵礦石,比磁化系數大于3000×10-8m3/kg(磁鐵礦、磁黃鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦等):一段磨礦、一段磁選(magneticseparation)/階段磨礦階段磁選(提高品位)/階段磨礦+細篩/兩段連續磨礦+磁選(也可用于中磁性鐵礦石500-3000×10-8m3/kg)弱磁性鐵礦石,比磁化系數15-500×10-8m3/kg(赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦):單一浮選流程(鞍山)/焙燒磁選(酒鋼)/強磁選——浮選流程(鐵坑選礦廠)復合鐵礦石類型:含銅、鈷選礦:磁選+浮選含鉭、鈮、稀土鐵礦:包頭鋼鐵公司釩鈦磁鐵礦石:攀枝花B鐵礦石53C金銀貴重金屬選礦:重選:淘金混汞法/氰化法(氰化浸出/鋅粉置換)浮選:硫化礦(階段磨礦階段選別)C金銀貴重金屬選礦:54D非金屬礦選礦⑴選礦提純:常規選礦工藝+磁流體水力旋流器/精密分級⑵超細粉碎技術:超細化作業改變表面及界面特性,納米材料特性⑶表面改性:(充填、增強)粉體表面的有機化及功能,增加強度;改善熱性能、光學性能、剛性、耐磨性、化學穩定性、加工性能等。化學沉淀表面改性法(包膜改性層)表面化學改性法:化學反應或吸附表面活性劑涂覆改性法:機械力化學改性:高能表面改性法:等離子體、紫外線、γ射線高能射線加強、誘發表面改性劑在顆粒表面的反應⑷其他加工利用技術:過濾/干燥/造粒/分級/混合/分散/收集D非金屬礦選礦55按選礦方法分類單一選礦流程:浮選;重選;磁選。聯合選礦流程:重選+浮選——重選/浮選;磁選+浮選——磁選/浮選;磁選/重選——磁選/重選機械選礦+化學選礦聯合同一選別流程:選別段數、選別循環;精選(concentration)次數、掃選(scavengerseparation)次數、中礦(middles)處理;按選礦方法分類56必須掌握的內容流程設計依據浮選流程的選擇聯合流程的應用常見單、多金屬浮選原則流程產品方案的確定必須掌握的內容流程設計依據57一、流程設計依據:
礦物及脈石嵌布粒度,共生關系;
礦石及礦物的物理、化學性質⑴可行性試驗推薦的選別流程,但要具體情況具體分析.⑵同類型選礦廠的選別流程⑶環保方面,環境保護評估報告及批文⑷技術經濟(產品售價、從技術、經濟角度全盤考慮)一、流程設計依據:
礦物及脈石嵌布粒度,共生關系;
礦石58直接依據——選礦試驗及類似廠家經驗選礦試驗評價藥劑制度試樣代表性工藝參數綜合利用試驗規模、深度、指標環境保護選別流程產品方案直接依據——選礦試驗及類似廠家經驗選礦試驗評價藥劑制度試樣代59二、浮選流程的選擇
(一)浮選原則流程的基本內容
原則流程:
只表示礦石加工方法、主要加工過程、選別階段、選別循環的大致過程。它是整個工藝流程的骨干流程。以構成浮選原則流程的主要特征。
選別段數:根據產品質量要求和尾礦排放指標控制。
選別循環:
礦石在選別作業中據礦石性質不同,選別目的不同,以及選別方法不同,而分別采用不同的選別作業。如黑鎢礦,經搖床及電磁選,分為兩個循環;又如鉛鋅礦,先經全浮選,而后再鉛鋅分離,這樣就可分三個循環,即全浮循環、鉛浮選循環、鋅浮選循環。二、浮選流程的選擇
(一)浮選原則流程的基本內容
原則流程:60廣東凡口鉛鋅礦與北京礦冶研究總院及中南大學合作,先后研究成功了高堿工藝、鉛鋅異步混合浮選工藝、混合用藥快速優先浮選工藝、礦漿電位調控快速浮選工藝和鉛鋅浮選分離的四產品工藝,整體講,使鉛鋅浮選工藝和指標達到國際水平。德興銅礦選礦廠采用部分優先快速浮選工藝并采用新型浮選藥劑,使銅浮選水平與國外同類選礦廠相當。柿竹園有色金屬公司選礦廠采用“柿竹園法”工藝實現鉍鉬硫化礦物和黑白鎢礦物綜合回收,使選礦技術水平達國際先進。廣東凡口鉛鋅礦與北京礦冶研究總院及中南大學合作,先后研究成功61新疆可可托海選礦廠鋰鈹浮選并綜合回收鉭鈮,其工藝水平和生產指標達國際先進。廣西大廠車河選礦廠、巴里選礦廠和長坡選礦廠用重一浮一重流程處理錫石一硫化礦復雜礦石其綜合選礦工藝達國際水平。此外,金川公司的銅鎳選礦廠,湖南錫礦山的單一硫化銻選礦均達到較高水平。新疆可可托海選礦廠鋰鈹浮選并綜合回收鉭鈮,其工藝水平和生產指62浮選流程的內部結構指粗選(rougherconcentration)、精選、掃選次數和中礦或中間產品返回地點等;浮選流程的內部結構63a粗選次數取決于有用礦物含量和可浮性的差異,一般為一次;礦石中有用礦物含量高,對精礦質量要求不高,為提高精礦回收率,可采用粗選得最終精礦,而用一次或多次掃選的流程。a粗選次數取決于有用礦物含量和可浮性64b精選次數浮選循環中的精選次數,原礦品位不高,要求精礦品位高,湖南柿竹園有色金屬(鉬、鉍)選礦(螢石),五次精選;作業數和順序由有用礦物含量、精礦質量要求、礦物可浮性決定增加精選用于:①原礦品位低,礦物可浮性好,精礦質量要求高。②精礦運輸困難,距離長。b精選次數浮選循環中的精選次數,原礦65c掃選次數目前對一段一循環流程的發展方向是增加精選或掃選次數或同時增加,提高回收率,但影響精礦質量。增加掃選適用于:①對原礦品位高、可浮性差、精礦質量要求不高的工藝,可增加掃選次數甚至不需要精選作業。②原礦品位低,精礦質量要求不高,以便提高回收率③難選氧化礦,可浮性差,要求βk↓c掃選次數目前對一段一循環流程的發展66d中礦返回地點考慮精礦質量要求、礦石的可浮性、中礦連生體性質及數量、中礦產率及濃度返回方式:依次(循序)返回:中礦依次返回到它的前一個選別作業;適用于可浮性差,精礦質量要求不高。任意返回:可浮性好,精礦質量要求不高,保證收率,便于管理。集中返回:對精礦質量要求高、有用礦物可浮性好,集中返回粗選或更前的作業。集中單獨處理:再磨再選,暫時無法使用,存放(浮選藥劑多、礦泥多、難選礦物多、氧化礦連生體多)。處理方式取決于精礦質量要求,中礦中連生體性質、可浮性、中礦產率和濃度。總之,設計流程必須符合礦石性質,具一定靈活性,便于企業獲得最大利益,符合環保規定。d中礦返回地點考慮精礦質量要求、礦石的可浮性、中礦連生體性67部分快速優先浮選原則流程部分快速優先浮選原則流程68(二)浮選原則流程的選擇原則:①盡量將粗級別有用礦物回收至精礦,減少磨礦消耗②盡量將粗級別無用礦物丟棄③礦石不均勻嵌布,采用階段磨礦階段選別④對礦石性質復雜的礦石應單獨處理影響因素①有用礦物嵌布特性②有用礦物種類、含量③礦石其它性質、可浮性、礦泥、難選礦含量(二)浮選原則流程的選擇69金川公司選礦廠在銅鎳選礦的同時注意貴金屬鉑、鈀、鋨、銥、釕、銠的回收;德興選礦廠等一批大中型銅選廠在回收銅和黃鐵礦的同時注意回收金、銀和鉬;江西宜春鉭鈮礦在回收鉭鈮和絹云母之后,再回收長石用作陶瓷和玻璃原料,基本上實現無尾礦排放。金川公司選礦廠在銅鎳選礦的同時注意貴金屬鉑、鈀、鋨、銥、釕、70部分銅選礦廠用弱磁選法綜合回收磁鐵礦,其中銅錄山銅選廠鐵回收率達53.64%,豐山銅選礦廠鐵回收率為46%,安慶銅選礦廠鐵回收率為66.73%。瑯琊山銅選礦廠鐵回收率為32.92%。鐵礦選礦廠的綜合回收實例有包鋼選礦廠回收稀土,攀枝花選礦廠回收鈦、大冶鐵礦、程潮鐵礦等一批選礦廠綜合回收銅和鈷,梅山鐵礦和邯邢礦山局鐵礦選礦廠回收硫。某些稀散元素鍺、硒、鎘、銦以及伴生金銀等大都富集在銅、鉛、鋅等精礦中,在冶煉時加以回收。因此,提高主產品的回收率也相應地提高了伴生元素的回收率。部分銅選礦廠用弱磁選法綜合回收磁鐵礦,其中銅錄山銅選廠鐵回收71三、聯合流程的應用▲連續磨礦,弱磁―強磁―陰離子反浮選流程▲連續磨礦,粗細分選、中礦再磨、重選―磁選―陰離子反浮選▲階段磨礦,粗細分選、強磁―重選―陰離子反浮選▲階段磨礦,弱磁-細篩-弱磁-陰離子反浮選三、聯合流程的應用72▲磁選精礦―陽離子反浮選―泡沫濃縮磁選―再磨―多次掃選▲對弱磁性鐵礦石可采用焙燒―磁選等。在有色金屬選礦領域采用的聯合流程同樣很多,例如:▲重―浮―弱磁;重選―強磁―電選回收鋰鈹鉭鈮▲弱磁―浮選―加溫脫藥精選―重選―磁選―細泥浮選回收磁鐵礦、鉬鉍、硫化物、黃鐵礦、黑、白鎢精礦。▲磁選精礦―陽離子反浮選―泡沫濃縮磁選―再磨―多次掃選73四、常見單、多金屬浮選原則流程應用實例⑴單金屬礦浮選原則流程原則:根據礦物粒度特性,盡可能使有用礦物或者連生體以粗精礦或中礦產出,然后再磨再選決定因素:有用礦物的粒度嵌布特性(粗粒嵌布、細粒均勻嵌布、細粒均勻嵌布、粗細不均勻嵌布、復雜不均勻嵌布和集合嵌布)和泥化程度,減少磨礦消耗。一段浮選原則流程——一段一循環(粗粒嵌布圖4-23b)和一段兩循環(圖4-23b)兩段浮選原則流程——精礦、中礦再磨再選(細粒均勻嵌布)(圖4-24c)或尾礦再磨(粗細不均勻嵌布)(圖4-24b)三段浮選原則流程——富尾礦再磨再選+中礦再磨再選或富尾礦再磨再選+尾中礦再磨再選(復雜不均勻嵌布)(圖4-25)集合嵌布礦石:粗精礦集合體再磨兩段浮選原則流程或中礦兩段浮選原則流程,廣泛應用于處理有用礦物包含在較大的集合體內的斑巖銅礦石,稱為“精——掃選”(圖4-24-a-c)對泥化及可溶性鹽類礦物,根據礦泥和礦砂的選別工藝的差別,一般采用一段兩循環浮選原則流程。(圖4-23b)四、常見單、多金屬浮選原則流程應用實例⑴單金屬礦浮選原則流程74⑵多金屬礦浮選原則流程直接優先浮選流程——主要為硫化物(75%以上)、有色金屬硫化礦(10%左右)的浮選流程;實例P42圖4-26a。全混合浮選原則流程——含少量有色金屬的高硫硫化礦常用它,分為常規、異步混合浮選;實例P42圖4-26d、e、f、g.部分混合(等可浮)浮選原則流程——黃砂坪鉛鋅礦,鉛鋅等可浮——鉛鋅分離——鋅硫混合浮選——鋅硫分離(b,c);實例P42圖4-26b、c。分支浮選流程——見下圖⑵多金屬礦浮選原則流程直接優先浮選流程——主要為硫化物(7575選礦廠設計計算(缺第1章)課件76銅鉛等可浮流程圖銅鉛等可浮流程圖77異步混合浮選常規混合浮選異步混合浮選常規混合浮選78分支浮選流程分支浮選流程79桃林鉛鋅礦選礦工藝流程桃林鉛鋅礦選礦工藝流程80五、產品方案的確定⑴產品方案是研究和確定建設項目所生產產品的種類、規格、質量等方案問題;⑵必須盡可能實現資源的綜合回收;⑶進行市場的預測和經濟分析工作;⑷能源、產品質量、資源利用和經濟效益最優化。五、產品方案的確定812.5.2選別流程的計算一、計算目的及內容目的:①確定各產物的工藝指標,為選擇設備、方案比較服務②在生產中,流程考查,礦漿(orepulp)流程計算,找出生產薄弱環節③畫出數質量流程圖(標有各產物的數量和質量指標的選別流程圖)計算中不考慮任何損失,遵循物料平衡原則。內容:數量指標:重量Q(t/h)和產率γ(%)金屬量P(t/h)--作業設備和運輸設備選擇的主要依據質量指標:品位β(%),回收率ε(%)、作業回收率E(%)2.5.2選別流程的計算一、計算目的及內容82二、計算方法:平衡法--重量平衡、金屬量平衡Q1,β1Q2,β2Q3,β3
二、計算方法:平衡法--重量平衡、金屬量平衡Q1,β183三、必要而充分的原始指標數的確定1、確定項目A-流程中所有需要知道的全部指標數A=CnB-流程中可列出方程式數目B=CaC-計算項,若流程只計算產物重量,則C=1;若流程既計算產物重量,又計算品位,則C=1+1通式C=1+e(e為參與流程計算的金屬種類數)n-流程中選別產物數N-必要充分的原始指標數a-流程中選別作業數上面的例子是最簡單的a假如流程中許多作業時公式是否成立b假如給料中含兩種有用成分時三、必要而充分的原始指標數的確定1、確定項目84舉例如右圖c=2n=8a=4N=c(n-a)=2(8-4)=8136K812X117104259舉例如右圖c=2n=8a=4N=c(n-a)=2(852、選擇必要而充分的原始指標數原則◆①必須是加以控制和穩定的指標、影響最大的指標:浮選重選磁選的兩種產品的選別作業,選擇β、ε三種產品(中礦):γ、β(穩定循環負荷)◆②對同一作業而言,β、γ、ε、只選其中兩者◆③這三個中只能是γ、β或β、ε,而不是γ、ε,設計中常用β、ε。2、選擇必要而充分的原始指標數原則◆①必須是加以控制和穩定86四、浮選流程計算步驟A、設計中(β、ε)浮選流程的計算(一)確定必要而充分的原始指標數Np=C(np-ap)必須給定的原始指標數Nε=np-ap必須給定的回收率指標數Nβ=(C-1)(np-ap)=Np-Nε必須給定的品位指標數ap—選別作業數;np—選別作業產物數;(二)據試驗報告選取原始數據(α、Q0、β……)四、浮選流程計算步驟A、設計中(β、ε)浮選流程的計算87(三)用平衡法求出其余產物的εn(四)按公式=求各作業精礦產物的值,其余用平衡法求出。(五)按公式求其余產物的βn(六)按公式求出各作業精礦產物之Qn,其余用平衡法求出。(七)列出浮選數質量平衡表(八)繪制磨浮數質量流程圖,將計算結果按產物編號分別填在流程圖上(三)用平衡法求出其余產物的εn88例:已知Q=5800T/Dα=0.85%流程如圖1234156789101112131416171819KX15例:已知Q=5800T/Dα=0.85%流程如圖1289N=C(np-na)=2(10-5)=10Nε=np-na=10-5=5Nβ=(C-1)(np-na)=(2-1)(10-5)=5產物號碼710161812β(%)β7β10β16β18β12ε(%)ε7ε10ε16ε18ε12(一)確定必要而充分原始指標數(二)據實驗報告選取指標N=C(np-na)=2(10-5)=10產物號碼71090(三)用平衡法計算其余產物的εn
先計算最終尾礦的和最后精選尾礦的,然后依次往上計算。然后用看是否等于,來進行校核;點9、14和13也要校核。(三)用平衡法計算其余產物的εn
先計算最終尾礦的和最后精91
(四)按公式計算精礦產物,其余用平衡法,順序同上。
注意:點6、9、14和13要校核。
(四)按公式計算精礦產物92(五)按公式,求出其余產β(%),。。。。。;(六)按公式,求出各精礦產物之Q,其余用平衡法尾礦Q13=Q4-Q18Q17=Q14-Q16
Q8=Q12+Q13Q9=Q7+Q17Q12=r12Q1Q6=Q7+Q8Q11=Q9+Q10Q16=r16Q1Q19=Q16-Q18Q15=Q12+Q11Q18=r18Q1Q14=Q19+Q10注意:對點6、9、14和13的校核。(七)列出數質量平衡表---磨浮選(八)繪制數質量流程圖(五)按公式,求出其余產β(%),93表2-5數質量平衡表作業及產物號碼作業及產物名稱Q(T/D)γ(%)β(%)ε(%)混合作業41112進入作業物料分級機溢流精選I尾礦掃選精礦小計混合作業6由作業排出產物粗選原礦小計粗選作業6進入作業物料粗選原礦小計粗選作業78小結由作業排出產物粗選作業精礦粗選作業尾礦表2-5數質量平衡表作業及產物號碼作業及產物名稱Q(T94B、多金屬礦浮選流程的計算(P50),主要產率的共享與優先C、浮選流程計算應該注意的問題⑴原始指標數的計算,主要是如何確定計算成分、選別產物數和選別作業數,注意對混合作業點的校核。⑵原始指標的分配原則和分配方案,應該加倍注意,特別是多選別作業,多金屬礦選別流程的分配方案;⑶流程計算特別是產率計算的步驟:①首先從原礦、精礦、尾礦開始,通過物料平衡關系,先算出流程或某一循環的最終精礦和最終尾礦的產率,然后分別計算其精選作業和掃選作業,精選作業從下至上計算到粗選作業的精礦止,掃選作業從下至上計算到粗選作業的尾礦止,決不能從上或從中間開始;或者不根據已知條件,隨意列出無法計算的方程式。②多金屬礦選別流程計算,在不用計算機的情況下,一般按選別流程(或者某一選別循環)中的一種主要金屬計算各選別產物的產率,不參加產率計算的其他金屬的原始指標均分配在選別作業的精礦中;③計算任何一個選別作業的產率、重量或回收率,一般按聯立方程式計算精礦產率,而尾礦產率是通過減法求出,以保證作業的產率、重量或回收率平衡;④用混合產物的產率進行校核,驗證計算結果;B、多金屬礦浮選流程的計算(P50),主要產率的共享與優先952.6礦漿流程的計算2.6.1礦漿流程計算的目的及內容一、目的:選擇浮選設備;為選擇供水(watersupply)、排水、脫水、揚送和分級設備提供依據;確定新水用量;確定生產廢水排放量及排放途徑。二、內容:各作業(包括濕式磨礦和選別作業)或各產物的水量:Wn(m3/d)補加水量:Ln(m3/d)礦漿體積:Vn(m3/d)(orepulpvolume)單位耗水量:Wg(m3/t)2.6礦漿流程的計算2.6.1礦漿流程計算的目的及內容96一、進入作業的水量之和等于該作業的排出水量之和二、進入作業的礦漿體積之和等于該作業排除的礦漿體積之和一些作業和產物正常濃度范圍見表4-11,某些作業必要的補加水定額見表4-12W1,V1W3,V3W2,V2L1,VL12.6.2礦漿流程計算法-平衡法-水量、礦漿體積一、進入作業的水量之和等于該作業的排出水量之和W1,V1W3972.6.3礦漿體積計算的原始指標(primitivetarget)一、維持正常生產,必須保證的Rn值或濃度(表4-11),主要是磨礦和選別作業。液固比(ratioofliquidtosolid):Rn=,濃度:Cn=某些作業(如磨礦、浮選、濕式磁選、某些重選作業以及過濾(filtering)、干燥等)和產物(機械分級機或水力旋流器的溢流濃度)的濃度范圍見表4-11。2.6.3礦漿體積計算的原始指標(primitiveta98γCCβ.εεβ浮選濃度與產率、精礦品位、回收率之間的關系γCCβ.εεβ浮選濃度與產率、精礦品位、回收率之間的關系99二、不可調節的R值(含水量穩定的產物濃度)
主要是:原礦R(水分moisturecontent),分級機和旋流器返砂,各浮選選別作業泡沫產品(frothproducts),其他作業產品(重選精礦、磁選精礦)濃度三、各作業補加水量Ln(需計算)二、不可調節的R值(含水量穩定的產物濃度)1002.6.4礦漿流程的計算步驟1)列出各產物的干礦重量表2)據選礦試驗選取R值-必須保證的、不可調節的(相關資料);3)按公式Wn=RnQn,求已知Rn值的Wn4)用平衡法求出其余作業或產物的Wn或Ln(補加水)5)求未知的Rn(Rn=,產物或作業的)6)求出各作業及各產物的Vn,其余用平衡法[已知R的部分按公式:Vn=]7)列出礦漿流程平衡表及水量平衡表8)計算選礦廠總耗水量W0及單位耗水量Wg9)繪制礦漿流程圖2.6.4礦漿流程的計算步驟1)列出各產物的干礦重量表101例已知見圖12341567891101112131416171819KX15WⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ例已知見圖12341567891101112131021)列出各產物重量表(注意:干礦重量)產物號12345678910……QT/D2)選擇必須保證的Rn(磨礦、分級溢流、粗選、精選作業濃度)及不可調節的Rn(原礦、分級返砂、粗選、精選、掃選精礦濃度)
必須保證的:R4RⅠRⅢRⅣRⅤRⅥRⅦ
不可調節的:R1R5R7R10R16R18R123)按公式Wn=RnQn,求已知Rn的Wn
W4=R4Q4;W?=R
?Q?;WⅢ=RⅢQⅢ;WⅣ=RⅣQⅣ;WⅤ=RⅤQⅤ;WⅥ
=RⅥQⅥ;WⅦ=RⅦQⅦ;W1=……,W5=……...,W18=…….。1)列出各產物重量表(注意:干礦重量)1034)利用平衡法求出其余作業及產物的水量Wn、Ln-補加水某作業的補加水=該作業水量–進入該作業水量從尾礦算起:W8=WⅢ-W7LⅠ=WⅠ-(W1+W5)W11=WⅣ-W10LⅡ=(W4+W5)-WⅠW17=WⅥ-W16LⅢ=WⅢ-W4-W11-W12
W19=WⅦ-W18LⅤ=WⅤ-W8W3=WⅠ=W4+W5LⅣ=WⅣ-W7-W17W6=W4+W15LⅥ=WⅥ-W10-W19W9=W7+W17LⅦ=WⅦ-W16W13=WⅤ-W12W14=W10+W19W15=W11+W124)利用平衡法求出其余作業及產物的水量Wn、Ln-補加水1045)求出未知作業及產物的Rn(Rn=Wn/Qn)
RⅡ=(w4+w5)/Q2;R8=w8/Q8;R11=w11/Q11;R13=w13/R13;R17=w17/Q17R19=w19/Q19;6)按公式Vn=Qn(Rn+1/δ)計算已給Rn各產物的礦漿體積,其余用平衡法給定Rn的礦漿體積計算:
V1=Q1(R1+1/δ);V4=Q4(R4+1/δ);V5=Q5(R5+1/δ);V7=Q7(R7+1/δ);
V10=Q10(R10+1/δ);V16=Q16(R16+1/δ);V18=Q18(R18+1/δ);V12=Q12(R12+1/δ);VⅠ=Q3(RⅠ+1/δ);VⅢ=Q6(RⅢ+1/δ);VⅣ=Q9(RⅣ+1/δ);VⅤ=Q8(RⅤ+1/δ);VⅥ=Q14(RⅥ+1/δ);VⅦ=Q16(RⅦ+1/δ);5)求出未知作業及產物的Rn(Rn=Wn/Qn)105其余各點礦漿體積計算:V13=VⅤ-V12;V11=VⅣ-V10;V6=V4+V11+V12;V8=VⅢ-V7;V9=VⅣ-LⅣ;V14=VⅥ-LⅥ;V16=VⅦ-LⅦ;V17=VⅥ-V16;V19=VⅦ-V18;V15=V11+V12;核對:V11=V7+V8-V4-V12-LⅢ
V11=V7+V17+LⅣ-V107)列礦漿流程平衡表及水量平衡表W進入選廠水=W1+ΣLnW出選廠水=W18+w13其余各點礦漿體積計算:106
作業及產物編號作業及產物名稱產率γ(%)產量Q(t/h)濃度C(%)液固比R水量(m3/h)礦漿量(m3/h)混合作業41112小計混合作業6小計進入作業物分級機溢流精選I尾礦掃選精礦由作業排出物粗選原礦
礦漿平衡表作業及產物編號作業及產物名稱產率γ(%)產量Q(t/h107全廠水量平衡表進入流程的水量(m3/d)由流程排出的水量(m3/d)原礦水量:W0磨礦補加水LⅠ分級補加水LⅡ粗選作業補加水LⅢ一次精選作業補加水LⅣ二次精選作業補加水LⅤ三次精選作業補加水LⅥ四次精選作業補加水LⅦ各作業補加水量:∑Li精礦產物水量:W18尾礦產物水量:W13(其他產物排水量):總計:總計:全廠水量平衡表進入流程的水量(m3/d)由流程排出的水量(m108
8)計算選礦廠總耗水量W0及單位耗水量Wg選礦廠總耗水量W實=(1.1-1.15)∑Ln10~15%為洗地板、沖洗設備、冷卻設備及其他非工藝用水。單位耗水量Wg=W實/Q19)繪制礦漿流程圖8)計算選礦廠總耗水量W0及單位耗水量Wg109磁——浮流程選礦礦漿流程圖磁——浮流程選礦礦漿流程圖1102.7總結流程破碎篩分磨礦分級浮選礦漿流程選擇依據●規模Dmax、dmax可碎性●參考同類廠或講義3-6●采用預先及檢查篩分必要性●可磨性、各磨段給、排礦粒度,有用礦嵌布特性●據選廠規模參考同類廠●采用分級的必要性●流程選擇的原則●有用礦嵌布特性、可浮性、泥化種類、含量、階值、對質量要求、運輸距離計算原始資料◆原礦及各破碎產品的粒度特性曲線◆初選設備e、a、E、Z◆Q1T/h◆給礦排礦中小于計算級別含量◆k、m、QT/hk=m=◆選礦試驗詳細數據及推薦流程◆設計規模◎浮選數質量流程◎必須保證的Rn不可調節的Rn計算方法及內容內容Q、γ方法五種流程形式,平衡方法內容Q、γ方法四種流程內容Q、γ、β、ε方法①選擇β、ε②選擇γ、β步驟1-8步內容W、Rn、V方法1-8礦漿平衡水量平衡2.7總結流程破碎篩分磨礦分級浮選礦漿流程選擇依據●111第3章主要設備的選擇與計算選礦廠設計幾大步驟:礦石性質資料分析→委托書要求分析→選礦方法的確定→工藝流程的設計→數質量流程的計算→設備選型與計算→工程設計繪圖、編制說明書(財務評價-技術經濟分析)→設備清冊與概算書本章教學:主要是讓學生較好地掌握設備選擇與計算的常用方法;同時還要重點介紹各種設備性能,運行特點和使用范圍,以便學生在設計中能實現準確、靈活地選型。第3章主要設備的選擇與計算選礦廠設計幾大步驟:112主要內容3.1設備選擇的一般原則3.2(破碎設備的選擇與計算)3.3(篩分設備的選擇與計算)3.4磨碎設備的選擇與計算3.5分級設備的選擇與計算3.6浮選設備的選擇與計算3.7其它選別設備的選擇與計算3.8脫水設備的選擇與計算主要內容3.1設備選擇的一般原則1133.1設備選擇的一般原則與規定設備選擇關系到工程總體設計水平、工程投資大小與達產進度、設備能否正常運轉、影響工藝指標能否實現,操作維護是否方便、生產加工成本高低等。一、須遵循以下原則(7條)、難點、要點、任務(1)選出的設備能滿足工藝要求Q,并適應原料性質要求、工藝操作的特點和當地的條件;(2)盡量節省投資及基建費用,并便于操作,工作可靠,保證生產要求且留有余地;(3)盡量選用已大量生產的國產設備,條件允許時引進國外設備;與廠型檔次相匹配,廠房布局美觀方便。(4)根據生產規模選擇相應的設備,盡可能大型化,節約基建投資,節約運行成本;(5)主要設備的選擇,必須經過技術經濟多方案比較,主要包括:設備重量、安裝功率、設備投資、設備站地面積和維護條件等方面;3.1設備選擇的一般原則與規定設備選擇關系到工程總體設計水114(6)各系列或類似部位的同類設備選擇,盡可能選擇規格型號一致的設備,以利于檢修、維護和備品備件的資源共享。⑺優先選用節能降耗的設備。(不同磨機電耗)
設備類型Ⅰ類——定型產品、性能穩定、批量生產、維護便捷、優先選用Ⅱ類——暫定型,有改良空間,設計時可對比選用Ⅲ類——試制產品,未經試驗前,設計不能選用Ⅳ類——研制項目,設計時不能選用(6)各系列或類似部位的同類設備選擇,盡可能選擇規格型號一致115設備選擇難點①同一作業,可選擇的設備種類多,浮選——浮選柱、機械攪拌浮選機、噴射浮選機②同一種設備多種類型,脫水——抽濾機、壓濾機、沉降過濾機等③同種設備規格多,哪種型號規格合理④同型號的設備,哪家制造的更可靠設備選擇難點①同一作業,可選擇的設備種類多,浮選——浮選柱、116三個要點:①選型計算的原則與規定②選型計算的方法③各種設備性能、特點及使用條件設備選擇主要任務:①為數質量流程圖選擇合適工藝要求的設備及臺數②為設備布置圖提供依據,提供總圖③為設備流程圖、概算書編寫提供信息④為甲方(委托方)推薦設備制造廠家三個要點:117二、非金屬礦物加工設備選擇原則根據產品要求,如晶形大小、長短等特點來選擇設計中的特殊設備。石棉礦石:沿節理破碎——反擊式破碎機和錘式破碎機石墨礦石:碾磨機或球磨機,避免大鱗片石墨的破碎硅灰石、石棉針狀結構,產品為長針狀粉,長徑比7:1——9:1二、非金屬礦物加工設備選擇原則根據產品要求,如晶形大小、長短118三、選擇設備需解決的問題主要設備:破碎機—crusher篩分機—screener磨礦機—grinder分級機—calssifier浮選機—flotationmachine
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