矿业公司南芬红矿合理利用工程可行性研究报告

1 论 目背景 目名称 本钢集团矿业公司南芬红矿合理利用工程 目承办单位 项目承办单位：本钢集团矿业公司 办单位概况 本项目属本钢集团矿业公司南芬选矿厂的一个选矿车间。南芬选矿厂现有生产系统破碎筛分系统包括 粗破碎间、中破碎间、细破碎间。磨矿选别系统包括二选、三选、四选、五选、大选（一选早已停产不用）共五个主厂房。其破磨主要设备为：粗破碎间 2 台 P 1400/170旋迴破碎机，中破碎 4 台 2100 标准圆锥破碎机，细破碎间配置 17台 1650 短头圆锥破碎机和 3 台 锥破碎机。二选配置 5 台 磨机。生产能力年处理原矿 50 万吨；三选配置 12 台 磨机 ，生产能力年处理原矿 300 万吨；四选、五选均配置 16 台 磨机，生产能力年处理原矿 400 万吨，大选配置 4 台 磨机，年处理原矿 200 万吨，南芬选厂总规模为年处理原矿 1350 万吨，年产精矿 450 万吨。 选厂生产用水由生产新水、尾矿库回水、自厂循环水三个供水系 2 统组成。生产新水由细河水源地供给，泵站内共设 6 台水泵， 其中20水泵 3 台， 12水泵 3 台。 选厂五个选矿车间的尾矿分别经各自的尾矿浓缩池浓缩后，自流或由底流泵站加压经尾矿管道排至 1尾矿泵站，再经 2、 3尾矿泵站加压送至尾矿库。尾矿管道为 4 根 管， 3 工 1 备。 南芬选厂原设计 6 个变电所，现运行 5 个变电所。 2变电所由动力厂管辖，现有 800066/变 2 台，对二选、粗破碎、精、尾泵站、锅炉房、细水水源地泵站供电，两台主变同时运行，负荷率 71； 3变电所现有 1066/变 2 台 ,同 时运行，对三选及中破碎供电，负荷率 75； 4 变电所现有 10 66/变 2 台 ， 同时运行， 对四选供电，负荷率 90； 5 变电所现有 1066/变 2 台，同时运行，对五 选 及细破碎供电，负荷率 90； 6变电所变电所现有 66/变2 台， 1 工 1 备， 对大选供电， 负荷率 72。 行性研究报告编制依据、编制范围和编制原则 制依据 1、 本项目编制依据是本溪钢铁集团有限责任公司设计任务委托书。 2、 长沙矿冶研究院本钢集 团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告。 3、中国矿业大学本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选试验报告。 4、本钢集团矿业公司提供的南芬选矿厂总平面图。 3 5、国家有关的法律、法规和标准规范。 制范围 本项目编制范围是： （ 1） 新建 100 万吨红矿选矿车间内的工程及配套项目，包括供电、供水、道路等内容。 （ 2）粗破碎利用露天矿现有粗破碎，入选矿车间的矿石粒度为350 0建选矿车间不建破碎站。 （ 3）新建红矿选矿车间精矿浓缩后用泵送至四选或球团过滤，新建 选矿车间不设精矿过滤及精矿输出矿槽。 （ 4）新建红矿选矿车间尾矿浓缩利用二选现有 50m 尾矿浓缩池及底流泵站，浓缩后的尾矿由原 尾 矿泵站送至尾矿库，本项目不包括尾矿泵站及尾矿库。 制原则 （ 1） 100 万吨红矿自成系统，单独处理。 （ 2）总图布置尽可能少占地，少拆迁旧有建筑物。 （ 3）主要工艺设备装备水平要求先进适用，关键作业采用自动控制。 目提出的理由与过程 目提出的理由 本钢集团矿业公司南芬铁矿是我国特大型铁矿之一，其铁矿 物主要为磁铁矿，磁铁矿占铁矿物总量的 85以上，其次是红铁矿。南 4 芬选矿厂所有的生产车间的生产流程均是回收磁铁矿的选别流程，由于对矿体中蕴藏的红矿未进行过深入细致的研究，因此该地区红矿资源没有得到充分利用，造成了铁矿资源的极大浪费，伴随本钢集团产能的不断提高，为满足本钢铁料的需求和铁矿资源的合理利用，本项目的建设是非常必要的。 目提出的过程 本钢集团矿业公司为充分利用南芬露天矿红矿， 2006 年 4 月曾委托长沙矿冶研究院进行本溪南芬露天红铁矿选矿试验研究，长沙矿冶研究院同年 10 月提供本 钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告； 2006 年末曾委托中国矿业大学进行浮选柱试验， 2007 年 1 月10 日，中国矿业大学提供本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选试验报告， 2007 年 3 月邀请鞍钢集团矿业设计院编制南芬选厂新建 100 万吨 /年规模红矿选矿车间初步方案，我院于 2007 年 4 月提供了本溪钢铁集团矿业有限公司南芬选厂新建 100 万吨 /年规模红矿选矿车间设计初步方案说明书。随后本钢矿业公司对初步方案组织了讨论，并正式下达了设计任务委托书，委托 我院编制本钢集团矿业公司南芬红矿合理利用工程可行性研究报 告。 目概况 目拟建地点 本项目拟建在南芬选厂原一选车间 和 现供应科附近。 5 设规模与目标 年处理红矿 100 万吨，年产品位为 铁精矿 35 万吨。 要建设条件 矿条件 红矿 100 万吨。 矿技术条件 本钢集团矿业公司 2006 年 4 月曾委托长沙矿冶研究院进行了本溪南芬露天红矿选矿试验研究，试验表明，采用阶段磨矿弱磁反浮选流 程处理南芬露天红矿，在原矿品位 33左右的情况下，可获得 铁精矿。 水条件 本项目需生产新水 h，南芬选厂细河水源地供水设施完全可以满足本项目要求。 电条件 本项目供电新增负荷视在功率为 5750对原 2变电所进行增容升压改造。 热条件 本项目冬季采暖及生产用汽需 /h，热源接自选厂原蒸汽锅炉房，若原蒸汽锅炉房供热能力不足，可考虑在原蒸汽锅炉房更新设备进行增容。 6 输条件 原矿运输利用南芬露天矿原有铁路专用线， 并在破碎铁路机车走行线上接一条红矿翻车线， 精矿则浓缩后用泵送至四选或球团过滤，利用原有输出系统；备品备件运输可利用厂区公路运输。 要技术经济指标 原矿品位： 精矿品位： 尾矿品位： 选 比： 矿处理量： 100 万吨 /年 年产铁精矿： 吨 程 总 投资及经济效益 程 总 投资 本项目工程 总 投资 9849 万元， 其中 工程 建设投资 9849 万元，铺底流动资金 900 万元。 济效益 本项目达产后，年税后利润 2722 万元（不考虑财务费用） ， 财务内部收益率 投资回收期为 。 题与建议 （ 1）关于原矿品位 7 设计任务委托书中给出的原矿品位 差异较大， 本可研按设计任务书 计，建议下段设计开展前确定合理的原矿品位并进一步补充选矿试验。 （ 2）关于半自磨机、浮选柱的采用 本可研报告编制之前，我院曾编制过本溪钢铁集团矿业有限公司南芬选厂新建 100 万吨 /年规模红矿选矿车间设计初步方案说明书，方案中设计推荐采用球磨机和浮选机方案，在讨论方案设计中，本钢矿业公司要求可研按半自磨和浮选柱方案进行编制，对半自磨和浮选柱的应用下段 设计尚需论证，特别是浮选柱仅为试验室试验，建议下段设计开展前，进行浮选柱扩大连续试验。 （ 3）关于总降变电所 本可行性研究拟对 2总降压变电所进行升压增容改造，但涉及原有用电车间电压等级工作 较为复杂 ， 本可研未考虑原有用电负荷升压相关事 宜， 有待下段设计研究探讨。 （ 4）关于厂区地形图 业主提供的厂区地形图不能反映厂区现状，下段设计开展前，请业主委托有资质的测绘单位重新测绘 1： 500 厂区地形图。 （ 5）关于工程地质资料 为满足下阶段设计需要，请业主委托有资质的勘查单位对新建厂址进行地质勘查，提供地质勘查报告。 8 矿工艺 述 按 本钢集团矿业公司要求，拟在南芬选矿厂新建红矿处理系统，此前，已分别按常规破磨流程和自磨流程作出二种配置方案， 本可研应本钢集团要求 采用自磨和浮选 柱 方案。 浮选设备采用浮 选 柱 ，是根据中国矿业大学 2007 年 1 月所作“本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选试验报告”进行设计的。 计规模及工作制度 按要求设计规模为 100 万 t/a（原矿）。工作制度采用连续工作制：330 天 /年， 3 班 /天， 8 小时 /班，设备作业率 。 按此作业制度，单位处理能力为 126 t/h。 矿工艺流程及技术指标 矿试验概况 为了充分利用回收本溪南芬地区红矿资源，本溪钢铁集团公司曾于 2006年 4月委托长沙矿冶研究院对南芬地区红矿进行了 选矿试验，并于同年 10 月提供了“ 本钢集团南芬 露天矿红矿 选矿试验 研究报告”。 通过对原矿的化学分析和物相分析，矿石中可供 选矿 回收的主要 9 组分是铁，且主要以磁铁矿和赤铁矿的形式存在，分布在磁铁矿中的铁占 分布在赤铁矿中的铁占 可见选矿采用磁、浮联合工艺流程是合适的。 矿石中需要舍弃的 主要组分是 害杂质硫、磷含量均较低，硫含量为 磷含量为 对铁精矿的质量影响甚微。 显微镜下观察， 原矿中 磁铁矿和赤铁矿均属中细粒不均匀嵌布粒度，相对而言，磁铁矿粒度略粗。欲使 矿石中 90%以上的 磁铁矿和赤铁矿达到单体解离，磨 矿细度须达到 占 95%左右。 通过相对可磨度试验，表明 南芬地区红矿较之磁铁矿好磨，系数K 值为 为了获得合适的选矿工艺流程及选矿技术指标，长沙矿冶研究院分别按照“阶段磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程”和“连续磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程”进行了 试验室试验，同时 进行了各选别设备的条件 试验。以后，又 按照“阶段磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程”，进行了两种不同浮选药剂的扩大的 试验室连续试验。 按照“连续磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程”，浮选药剂采用阴离子 ， 试验室试验 指标为：原矿品位 尾矿品位 铁回收率 选比 按照“阶段磨矿 弱磁 强磁 反浮选流程”，浮选药剂采用阴离子 ， 试验室试验 指标为：原矿品位 尾矿品位 铁回收率 选比 浮选药剂采用阳离子十二胺时， 试验室试验 指标为：原矿品位 混合精矿 10 品位 尾矿品位 铁回收率 选比 扩大的 试验室连续试验结果为： 浮选药剂采用阴离子 ，试验 指标为：原矿 品位 混合精矿品位 铁回收率 选比 浮选药剂采用 组合时，试验 指标为：原矿品位 混合精矿品位 铁回收率 选比 试验推荐 采用“阶段磨矿 弱磁 强磁 阴离子反浮选流程”，浮选药剂采用 组合。 计 工艺流程及技术指标 此前所作方案设计，其工艺流程及技术指标均是按 试验推荐进行的，暂未作调整。本次设计 选矿工艺流程及技术指标 按设计委托任务书要求确定 ，选矿工艺 流程为“半自磨、阶段磨矿、弱磁 强磁 反浮选工艺流程”（详见附图）。 设计主要工艺技术指标见表 2设计主要工艺技术指标表 表 2号 项 目 单 位 指 标 1 原矿品位 % 精矿品位 % 尾矿品位 % 金属回收率 % 选矿比 倍 11 产品方案如下： 表 2号 项 目 单 位 指 标 1 精矿量 万 t/a 35 2 精矿品位 % 精矿水分 % 10 艺设备选择 设备选型遵循“高效、低耗、耐用”的原则，装备水平达到国内先进； 所选设备立足于国内制造。 （ 1）磨矿设备的选型 磨矿设备是选厂的关键设备，它关系到选厂的建设投资、生产能力及选别指标的实现，同时也关系到选厂的生产成本。 根据本次新建选厂的规模、场地空间 位置、设备系统配置及各选厂磨 矿 设备的使用情况，本可行性研究自磨机选用 磨机，二次球磨机及再磨机选用 流型球磨机。 （ 2）强磁设备的选型 目 前，国内用于弱磁性矿物分选的强磁选设备有平环仿琼斯强磁机和立环脉动强磁机。 平环仿琼斯强磁机设备故障率高，作业率只达 80%左右，磁极头磨损后难以修复，介质板容易堵塞，磁感应强度降低过多，导致强磁作业尾矿品位由初期的 升至 12%以上。 鞍钢所属矿山各选矿厂成功的采用了 12 环脉动强磁选机，该设备体积小，重量轻，处理能力大，设备结构合理，运行可靠，操作维护简便，由于磁路设计和棒介质分布合理，且配有脉动机构形成脉动流体力，所以分选效果好，对矿石性质变化适应性强，不仅提高 了作业精矿品位，同时又降低了作业尾矿品位。 基于鞍钢各选厂的生产实践，本可性研究推荐在强磁作业采用脉动立环强磁机。 （ 3）浮选 设备的选型 据中国矿业大学介绍，旋流 静态微泡浮选柱是由其近年研制成功的一种新的浮选设备，与旧的浮选柱有很大区别。通过对南芬露天矿弱磁尾矿实验室试验，浮选柱与浮选机比较，前者指标优于后者，且应用浮选柱可以简化流程，只 需 一粗一扫两段流程，浮选柱只 需 选， 选各 1 台即可。 考虑到南芬露天矿红矿中，青、红矿比例的波动，为留有余地，设计粗、扫选作业选用 3m 浮选柱各 1 台。并增加一台 选柱 作二扫选 作业 。 选矿主要工艺设备见表 2 3。 13 主要工艺设备表 表 2号 设备名称、规格 数量 备注 1 磨机 2 一次磨矿 2 流型球磨机 2 二次磨矿 3 2400 沉没式双螺旋分级机 2 一次分级 4 流型球磨机 2 再磨机 5 350 5 旋流器组 2 再磨前脱水 6 3000 永磁脱水槽 4 7 1050 2400 永磁机 4 一段永磁 8 1050 2400 永磁机 2 二段永磁 9 频振网筛 4 10 环高梯度强磁机 3 强磁 11 1420 1500 圆筒筛 3 强磁前除渣 12 3000 3000 高效搅拌槽 3 13 3600 浮选柱 1 粗选 14 3000 浮选柱 1 一扫选 15 2600 浮选柱 1 二扫选 16 30m 浓缩机 1 强磁前浓缩 17 24m 浓缩机 1 浮选前浓缩 18 24m 浓缩机 1 精矿浓缩 区布置 结合南芬选厂的实际情况，红矿选矿生产系统在原有一选车间附近位置实施。 在用于原矿运输的铁路旁适当位置建一卸车矿槽，用于接受、转运来自采场的 350 0矿。可以 做 到不与原有青矿生产相干扰。 因采用自磨流程，故不 需 建破碎、筛分间，但 需 建一原矿贮仓， 14 由两条胶带机将原矿输送至主厂房内的两台自磨机。原矿贮仓同时具有调节采场与选厂之间生产波动的作用。 厂区布置及各车间设备配置详见附图。 15 排水 产 现状 水现状 新建红矿车间位于选厂现有二选车间附 近，二选车间生产新水由细河水源地通过一条 二选车间 生产用水由生产新水，尾矿库回水，自厂循环水三个供水系统组成。其中生产新水与尾矿库回水管网在厂区内相连互为补充 。二选车间 生产 废 水 经 10尾矿浓缩池处理后，自流至 环水 泵站，满足二选车间用水需要，现有 10尾矿浓缩池还用于间断处理全厂溢流废水。 矿输送现状 现有二选车间的尾矿经 10尾矿浓缩机处理后，自流进入尾矿道，全厂尾矿一起排入 1尾矿泵站，再经 2， 3尾矿泵站加压送至尾矿库。尾矿管道为 管，共四根，三工一备。 目 前 全 厂尾矿输送量为 5000 6000 m3/h，输送浓度小于 20。 本次设计 范围仅限于 选厂 新建的红矿车间。 计供水系统 计生产用水量 本次 新建 红矿车间 用水量如下： 16 生产新水用水量为 m3/h。 生产环水用水量为 2525.7 m3/h。 产新水供水系统 由于原有 二选 车间保留，红矿车间建成后，经核算现有 满足两个车间的供水要求，故本次设计新建红矿车间生产新水直接由现有二选车间生产新水管道引接。 产 环水供水系统 由于新建红矿车间位于现有二选车间附近，设计拟对现有 10 50m 尾矿浓缩机进行 加固 改造，使其做为二选及红矿车间公用尾矿浓缩池。因红矿车间外排污水颗粒细泥化，不易处理，本次设计新建一台 29m 机械加速澄清池，该池接纳尾矿浓缩池溢流水，强磁前，浮选前浓缩池溢流水及精矿浓缩池溢流水。澄清池设计 h， 处理水量 约 为 2713m3/h， 进水水质 6000mg/l，经处理后 环水 水质 100mg/l， 自流至新建的 V=1000 水池，经环水泵加压返回二选及红矿车间使用，原有二选环水 泵站取消。 在厂区新建环水泵站，泵站内共设有 4 台 500水泵 ， 2工 2 备， 将生产环水分别供给二选及红矿车间使用。 此外 泵 站内 还设有 排污泵 ， 电动单梁悬挂起重机 ， 电动葫芦 等附属设施。 新建底流 泵 站 ，地下部分 设 有 2 台 801 工 1备 ，用于将 新建的 29m 机械加速澄清池底流返回 10 50m 尾矿浓 17 缩池处理，设计 澄清池底流浓度为 10%。 站内 还设有 排污泵 ， 电动葫芦 等附属设施。 底流 泵 站 地上部分为污水处理 药剂间，药剂间内 设 有两 个贮药箱， 两 台 玻璃钢搅拌罐，一 台 化工泵 及 电动葫芦 等。药剂投加方式采 用重力投加，加药量约为 50g/ 计尾矿输送系统 新建红矿车间 干尾矿量为 h，产出尾矿全部进入现有 10尾矿浓缩机与二选尾矿一 同 处理，尾矿经浓缩后，底流浓度达40自流进入尾矿道，经尾矿泵加压送至尾矿库。 为确保 尾矿 设计 输送浓度 ， 改造后选厂尾矿 输送 必须全部来自浓缩机底流，外排尾矿及各种溢流水必须就近全部返回浓缩机处理。严禁未经浓缩直排尾矿道，影响输尾体积量。 改造后原有三，五选车间浓缩机底流排矿浓度控制在 30，大选车间，四选车间浓缩机底流排矿浓度控制在 29，各车间尾矿浓缩 机底流浓度提高后，原有各浓缩机底流泵不变，调整后经计算全厂尾矿综合输送浓度约为 输尾体积量约为 3400m3/h,采用两条矿管道能完全满足输尾要求。另两条尾矿管道做备用。 以上改造措施实施后， 因尾矿浓度提高，现有生产水源仍能满足扩建后用水要求， 全厂水循环利用率 也有所提高 。 18 配电工程 计依据 1) 规范、标准： 矿山电力设计规范 94 低压配电设计规范 95 供配电系统设计规范 95 通用 用电设备配电设计规范 93 35 110电所设计规范 3 110压配电装置设计规范 92 10以下变电所设计规范 94 66以下架空线电力线路设计规范 97 电力工程电缆设计规范 94 建筑照明设计标准 2004 计 内容 1） 新建原矿翻车矿槽及储矿设施； 2） 新建 100 万吨红矿选矿车间，车间主厂房（主厂房利旧）内包括半自磨、 球磨、分级、弱磁、强磁 、细筛、浮选等设施； 3） 新建强磁前浓缩大井及底流泵站； 4） 新建浮选前浓缩大井及底流泵站； 5） 新建精矿浓缩大井及底流泵站； 6） 新建水处理设施，含加速澄清池、加药间、底流泵站及环水泵 19 站。 电现状 1） 2#变电所 2#变电所由动力厂管辖，现有 8000 66/变两台，同时运行，负荷率为 71%。主要对现有二选、粗破碎、精尾泵站、锅炉房、细河泵站等负荷 供 电。 2） 3#变电所 3#变电所现有 10 66/变两台，同时运行，负荷率75%。主要对三选及中破碎 负荷 供 电。 3） 4#变电所 4#变电所现有 10 66/变两台，同时运行，负荷率90%。主要对现有四选负荷 供 电。 4） 5#变电所 5#变电所现有 10 66/变两台，同时运行，负荷率90%。主要对五选及细破碎负荷供电。 5） 6#变电所 6#变电所现有 66/变两台，一工一备，负荷率 72%，主要对大选负荷供电。 算负荷 1)主厂房 低压计算负荷 1337722151920 高压计算负 荷 2736 927 2889） 30m 强磁前浓缩大井及底流泵站 低压计算负荷 12876149） 24m 浮选前浓缩大井及底流泵站 低压计算负荷 10967128） 24m 精矿浓缩大井及底流泵站 低压计算负荷 16694191) 环水泵站、 29m 澄清池 低压计算负荷 144 117 186压计算负荷 608 471 769）总计算负荷 522024115750配电方案 降压变电所及架空电源线路 本次新建 100 万吨选矿 车间 毗邻南芬选矿厂 2#变电所 ，考虑到新建变电所 总图布置困难， 新建 选矿车间 拟由 2#变电所供电 。 由于2#变电所 现有 3压属于淘汰电压等级，运行损耗大，电压质量低，输送容量和距离亦受到限制，不 满足电气经济运行需要，为避免今后选厂升压改造的重复投资， 根据南芬选厂建议， 本设计 拟对2#变电所 进行增容升压改造 ；所内设 66/25变 2 台 ，1 工 1 备 ， （或 变 2 台，同时工作） 主变二次 10采 21 用单母线分段接线方式。 对于 2#变电所原用电负荷的升压设计不在本可研范围之内。 间变配电 室 1）拟在新建主厂房南侧贴建一高、低压配电室，对主厂房所属电控设备 、 强磁前浓缩大井及底流泵站 、 综合泵站 、 澄清池、尾矿浓缩池等负荷配电，两回 10源引自新建 总降压变电所 。 2）拟在环 水泵站厂房贴建一高、低压配电室，对环水泵站所属电控设备及加速澄清池等 负荷配电，两回 10源引自新建 总降压变电所， 低压配电室 380V 电源引自主厂房低压馈出回路。 3）拟在 浮选前、精矿 浓缩大井及 底流泵站之间新建配电室， 两回 10厂房高压配电室。 配电系统及设施 厂房 新建高压配电室内设 高压开关柜 22 台；低压配电室内设 低压配电盘 28 台 ， 2000式变压器 2台 ；变频器室 内设变频器柜 10台， 励磁柜 6 台， 65 套及制柜 1 台； 另 在球 磨给矿系列安装动力配电箱 12 台。 30m 强磁前浓缩大井及底流泵站 新建低压配电室内设 低压配电盘 5 台 ， 变频器柜 2 台， 22 制柜 1 台，电源引自主厂房新建低压配电室。 24m 浮选前、精矿浓缩大井及底流泵站 在浮选前及精矿底流泵站之间新建低压配电室 1 座，内设 台 ，动力柜 4台， 400式变压器 2 台 ，变频器柜 4 台， 台，高压负荷开关柜 2 台，电源引自主厂房新建高压配电室 10出回路。 环 水泵站 新建高压配电室内设 高压开关柜 16台；低压配电室内设 低压配电盘 8 台 ，控制室 内设 65流屏 1 套及 制柜 1 台 。 29m 澄清池底流泵站 新建低压配电室内设 低压配电盘 3 台 ， 制柜 1 台，电源引自环水泵站新建低压配电室。 制系统 选厂生产线设备全部采用机旁单机手动和 中联锁两种控制方式。 拟在新建主厂房建一个车间级集中控制室，实现车间级的集中 控制、管理、调度、指挥；在各作业区现场，设置调试维护中心（每个系列一个）。正常操作在 集中控制室 ；生产线检修、调试操作在调试维护中心；单机试车操作在各个机旁。 新建控制系统可对 生产线上 23 的电气设备，全部在 上位机进行监视和控制，可对磨矿、分级、脱水等重要工艺指标实现自动调节，并予留厂级通讯接口。 根据经济、可靠、灵活、高效的设计原则，主控制系统拟采用新型的、统一的开放式控制模式，取代传统的 控模式。控制网络采用双层网络结构，下层采用 制网，上层采用光纤以太网。 通过计算机支撑系统实现信息管理、优化控制和过程控制的集成，从而实现选矿生产过程的综合自动化。 控制系统将实现各车间的统 一控制、统一管理、统一调度、统一指挥；控制系统将实现以生产线巡查代替岗位值守，从而减轻工人劳动强度，改善作业环境，减少劳动定员，降低生产成本，提高设备作业率和劳动生产率；控制系统将实现生产作业自动化，设备状况信息化，事故诊断智能化，计划检修科学化。 气照明 与防雷接地 办公照明采用荧光灯，厂房照明采用 深照型及广照型工厂灯。 建筑物按三类防雷考虑，高度 15 米以上厂房，采用独立避雷针或避雷网保护，冲击接地电阻均不大于 10欧姆。 气安全 所有用电设备、供电线路、厂房均采用安全接地保 护。 24 动化 测控制项目 本工程主要检测控制 项目有 ： （ 1） 原矿槽料位检测、 卸料车自动寻位 控制 （ 2） 一次球磨机给矿量检测 控制 （ 3） 三次球磨排矿浓度控制，二次分级旋流器给矿浓度、流量、压力检测控制。 （ 4） 浮选柱液面自动控制 （ 5） 脱水槽液面自动控制 （ 6） 24m 精矿浓缩机底流泵站出口管道浓度检测； （ 7） 24m 浮选前浓缩机底流泵站出口管道浓度检测。 （ 8） 30m 强磁前浓缩机底流泵站出口管道浓度检测。 （ 9） 综合泵站：总出水管、底流泵出口流量检测； 制方式 本次设计采用控制室集中控制、仪表现场显示。现场设若干仪 表箱，供电电源分别就近取自电力低压配电盘。 主厂房设集中控制室。 25 信 信方式 采取两种方式通讯：生产调度电话通信和厂区行政电话通信。 在新建主厂房适当部位设置数字程控调度电话站，调度主机容量为 48 门，调度主机的主控系统、电源系统双备份工作。调度主机配备 1 组蓄电池，采取一组蓄电池浮充方式供电。 在新建主厂房、新建原矿翻车矿槽、新建原矿槽、新建各底流泵站以及新建综合泵站设置调度电话分机并辅以厂行政电话。（详见通信用户表） 在新建主厂房外设置 100 对电缆交接箱，由该箱接出通讯电缆向各个通 信用户统一配线。 外部通信线路接点在本设计中无法确定，故本设计不包含新建主厂房至南芬矿电话线路交接箱的外部通信线路。 通信用户表 编 号 安 装 地 点 通 信 种 类（数量） 备注 调度 电话 分机 厂区 行政电话 调度 电话 主机 1 新建主厂房 5 5 1 2 新建原矿翻车矿槽 1 3 新建原矿槽 1 4 新建强磁前浓缩及底流泵站 1 5 新建浮选前浓缩及底流泵站 1 6 泵新建精矿浓缩及底流泵站 1 7 新建综合泵站 6 3 小计 16 8 1 26 风及热力 计参数 （ 1）冬季室外采暖计算温度： （ 2）冬季室外空调计算温度： （ 3）夏季室外空调计算温度： （ 4）夏季室外空调计算相对湿度： 62% （ 5）冬季室外平均风速： s （ 6）夏季室外平均风速： s （ 7）夏季室外空调计算湿球温度： （ 8）冬季室外通风计算温度： （ 9）设计计算用采暖期天数： 152 天 （ 10）设计计算用采暖期 平均 温度： 计内容 暖设计 根据各专业提供的资料，新增建筑物冬季生产时要求采暖，室内计算温度为 14 ，皮带通廊为 10 。 1）采暖热负荷 按所提各建筑物资料确定室内热负荷为： 主厂房： 1285 原矿槽： 180 27 胶带通廊： 70 综合泵站： 157 合计： 1692 ）通风热负荷 188 暖通风热负荷总计为 1880）、供暖系统的设计 建筑物的室内采暖为上供下回式 高压蒸汽系统，选用光管式或 管式散热器。供汽管接自新增蒸汽热网，凝结水采用余压回水方式，接至回水管线。 尘设计 按照工艺专业提供的资料，新建翻车矿槽，原矿槽和主厂房皮带机需考虑除尘设施。 1) 除尘风量的确定： 胶带机 : 20000 h 2) 除尘器的选择 根据计算的风量及综合各方面的因素， 除尘器采 用湿式除尘器。 原矿槽则采用自动喷水抑尘系统。 力设计 根据 工艺专业提出的要求，浮选矿浆冬季 需 加热，蒸汽量为 28 /小时。 结合采暖计算热负荷，共需 小时蒸汽。热源 接自选矿厂原蒸汽锅炉房，若原蒸汽锅炉房供热能力不能满足新增用汽量要求，可考虑在原蒸汽锅炉房更新设备增容 ，本可研拟新增 10 吨 /小时锅炉 1 套 。 新设热力管网采用沿厂房等 建筑物外 墙架空与地下敷设相结合方式，管道保温及保护层采用 50锌钢板。 29 建 程地质资料 : 由于无 地质勘查报告， 本可研 按基础均坐落在原岩上考虑，其地基承载力特征值按 600算。 但按现场查看的结果， 此处地形地貌变化大，岩 层出露深度不一，因此在以后的设计阶段前应加大地质勘查力度，以满足相关设计阶段的要求。 计依据 国家现行有关建筑结构设计规范及规定： 房屋建筑制图统一标准 50105筑结构制图标准 筑设计防火规范 001版 ) 屋面工程技术规范 体结构设计规范 结构设 计规范 凝土结构设计规范 筑地基基础设计规范 筑抗震设计规范 筑物抗震设计规范 险房屋鉴定标准 国家强制性标准 30 计内容 本次设计内容为 （ 1） 新建选矿主厂房 （ 2） 新建强磁前浓缩及底流泵站 （ 3） 新建浮选前浓缩及 底流泵站 （ 4） 新建精矿浓缩及底流泵站 （ 5） 新建原矿翻车矿槽及贮矿设施 （ 6） 新建浮选药剂制备设施 （ 7） 新建水处理设施，含加速澄清池，加药间，底流泵站及环水泵站。 （ 8） 新建办公楼 筑、结构设计 结合当地气候条件及自然条件，根据简洁、安全、实用、经济、美观的原则，建筑材料就地取材，采用新型、环保、节能、轻型材料，以减少建筑物自重，节省投资，美化厂区环境。 建筑物布置结合工艺总图，合理利用拟建厂址的地形。单项工程的具体坐标位置以及室内 筑物室内外高差： 150建筑物墙体均采用 压灰渣砖、以 泥石灰砂浆砌筑。窗户采用塑钢窗、大门采用钢木大门。 混凝土及钢筋混凝土构件，除部分选用标准图构件，其强度等级按标准图采用外，混凝土强度等级均为 础采用 凝土。 31 钢结构采用 筋：直径小于 12，采用 ），10N/径大于 12，采用 （）， 10N/ 1） 主厂房 采用钢筋混凝土排架结构，外墙采用 370台采用钢结构，屋面为钢屋架、钢檩条， 100 2） 强磁前浓缩及底流泵站 现浇钢筋混凝土结构 3) 浮选前浓缩及底流泵站 现浇钢筋混凝土结构 4) 精矿浓缩及底流泵站 现浇钢筋混凝土结构 5） 原矿翻车矿槽及贮矿设施 翻车矿槽采用现浇钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土矿仓。 通廊为钢桁架、钢柱， 100贮矿仓采用现浇钢筋混凝土框架结构，屋面为钢桁架，皮带通廊穿过桁架。屋面为彩色压型钢板，钢桁架坐在矿仓壁上。 6） 水处理设施 地下部分竖壁和底板用 凝土浇灌，地上部分用捣制钢筋混凝土框（排）架结构，外墙采用 370台采用钢结构，屋面为钢屋架、钢檩条， 100 7） 配电室 采用钢筋混凝土排架结构 。 32 图运输 区地理位置与现状 理位置 南芬选矿厂位于本溪市正南，直线距离 24丹高速公路从厂前通过，距本溪市行车距离 30 厂区地势呈东高西低，细河从厂区西侧流泾。 区现状 南芬选矿厂现有 6 个选矿车间，一、二选厂房从建成至今已近百年，（一选厂房已改它用）厂房陈旧，厂区道路多为土路，少有绿地，环境较差。 现选矿厂生产所需原料铁矿及产出铁精矿均采用准轨铁路电力机车运输。 平面布置与竖向设计 平面设计 本可行性研究设计规模为处理红矿 100 万 t/a，铁精矿 35t/a。选矿主要生产组成有：卸车矿槽、磨选主厂房、 30m 强磁前浓缩机、 24m 浮选前浓缩机、 24m 精矿浓缩机及底流泵站、配电室，水处理设施设有综合泵站、 29m 加速澄清池。 红矿磨选厂房布置在现有二选车间 、再选车间东北测，厂房东南、 33 西北两侧分别布置 30m 强磁前浓缩机、 29m 澄清池及综合泵站， 拆除现有供应科办公楼、库房、一选车间，局部迁移现有 500 24m 浮选前及精矿浓缩机设计在环保楼西南侧的花窖处，亦局部迁移现有 900 生产水管。 精矿采用管道泵送到现有四选过滤间。 向设计 南芬选矿厂座落在山区，地形复杂，地势高差大，根据现有地形，设计的红矿露天贮矿 于磨选厂 2m，磨选厂房高于强磁前、浮选前浓缩池 9m。 厂区雨水根据地形由东向西自然排入现有排 水设施流向细河。 输 路运输 南芬选矿厂现有生产所需的原料铁矿及成品铁精矿均采用准轨铁路运输，本次设计亦采用铁路运输。 本设计红矿处理系统自成体系，原破碎铁路无法承担红矿运输翻卸任务，因此需在破碎铁路机车走行线上接一条红矿翻车线，停卸 9辆 60t 铁路自翻车。因增建翻车线，现有铁路涵洞须延长 5m。 本设计红矿及精矿运输所需的铁路机车车辆设备由本溪钢铁集团自行解决，设计不予考虑 。 34 路运输 考虑新建设施生产所需备品备件及检修运输，设计在磨选厂房、浓缩机及综合泵站新建沥青砼道路及场坪 。汽运设备亦自行考虑 。 化 南芬选矿厂现有地表建筑物分布较密，绿地很少，本设计利用新设计建筑物周围可利用面积进行绿化，以减少污染，美化环境 。 程量 工程量表 表 1 序号 工 程 内 容 单 位 数 量 1 沥青砼道路及场坪 000 2 准轨铁路 道岔 组 1 4 铁路涵洞 处 1 5 土石方 6000 6 挡土墙 200 35 10. 环境保护和安全与工业卫生 境保护 计依据 （ 1）建设项目环境保护管理办法 86）国环字第 003 号 （ 2）建设项目环境保护设计规定 87）国环字第 002 号 （ 3）建设项目环境保护管理条例 国务院 1998 年第 253 号令 （ 4）辽宁省污水与废气排放标准 5）工业企业厂界噪声标准 6）辽宁省工业固体废弃物污染控制标准 7）污水综合排放标准 8）大气污染物综合排放标准 9）工业企业设计卫生标准 程概述 本工程设计规模为 年处理 原矿 100 万吨，年产 铁 精矿 35 万吨 。设计采用选矿工艺流程为“半自磨、阶段磨矿、弱磁 强磁 反浮选工艺流程” 。选用主要设备为 磨机 2 台 ， 台 ， 2400 沉没式双螺旋分级机 2 台 ， 350 5 旋流器组 2台 ， 1050 2400 永磁机 6 台 ， 频振网筛 4 台 ，环高梯度强磁机 3 台 ， 1420 1500 圆筒筛 3台 ，及浮选柱和浓缩机。浮选药剂采用 组合 。 36 采用连续工作 制，年工作 330 天，每天 3 班，每班 8 小时。 本 工程 为老选厂改造。本区无居民，环境状况及水土保持情况一般。 染源、污染物及其治理措施 气污染源、污染物及其治理措施评述 本 工程主要大气污染物为粉尘，主要来自于转运、配料等生产过程。主要的产尘点包括： 皮带给矿机、皮带头尾部、料仓、卸料皮带等 。设计在新建翻车矿槽，原矿槽和主厂房皮带机考虑除尘设施，除尘风量 20000 m3/h。除尘器入口粉尘浓度为 5除尘系统均 选用湿式除尘器。该除尘器除尘效率高，体积小，排风含水率低，污 水排量少。 并且厂区有污水处理能力 ,污水澄清后可继续作为除尘器用水循环使用。排气筒 粉尘浓度可达标。原矿槽采用自动喷水抑尘系统。 除尘器均布置在相应的厂房内。 水污染源、污染物及其治理措施评述 本工程 生产新水用水量为 m3/h，生产环水用水量为2525.7 m3/h。 废水主要来自于 生产废水 和各车间冲洗地坪水 及 生活污水。 主要 污染物是悬浮物和石油类。 生活污水主要污染因子为悬浮物、油。 为保护环境，充分利用水资源，外排水回收利用选厂总排水出口 37 处 原有 集水池和回水泵站。将 全厂外排的生产、生活污水收集后，回送到尾矿浓缩池处理，溢流水供给生产使用， 底流最终排入尾矿库。因而本工程不增