河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程初步设计.doc

河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程初步设计河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程初步设计第1卷 说明书 河北钢铁集团矿山设计有限责任公司 2015年03月本文件的权益，属河北钢铁集团矿山设计有限公司所有。所含的专利、专有技术和信息，应予保密。事先未经本公司书面许可，不得复制、提供或披露给任何第三方。This document is the property of Mine Design Co.Ltd of HBIS. All patents know-hows and technical information contained therein are confidential.It shall not be copied， duplicated， submitted or disclosed to any third party without prior written consent of Mine Design Co.Ltd of HBIS.河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程初步设计第1卷 说明书工程号：003/HS-SJ-14-504总工程师：南世卿 总设计师：董麦亭 项目经理：张成龙 河北钢铁集团矿山设计有限公司 2015年03月河北钢铁集团矿山设计有限公司参加设计人员名单参加专业设计人审核人专业负责人/室主任选 矿吕小焕、李金朋、马金生、张成龙吕小焕、张成龙张成龙建 筑康杰、刘克昭、张宏进康杰、刘克昭、张宏进张凤武结 构康杰、刘克昭、张宏进康杰、刘克昭、张宏进张凤武给排水张爱涛张成龙张成龙电 力冯相印于晓鹏王亚东暖 通张爱涛张成龙张成龙热 力张爱涛张成龙张成龙总 图梁闯康杰张凤武仪表自动化冯相印于晓鹏王亚东电信（通讯）冯相印于晓鹏王亚东环保与安全张爱涛李金鹏张成龙工程概算李新伟、薛文英李新伟、薛文英张凤武技术经济李新伟、薛文英李新伟、薛文英张凤武河北钢铁集团矿山设计有限公司 本卷目次1总论11.1黑山铁矿概况11.2交通位置及自然地理11.3设计依据及基础资料41.4设计的指导思想51.5扩建规模及产品方案61.6主要技术方案61.7工程概算101.8主要技术经济指标111.9财务评价112选矿132.1矿石性质132.2选矿试验研究182.3矿山供矿条件212.4选矿工艺流程的确定222.5设计规模及工作制度的确定232.7主要技术指标及各作业生产能力232.8主要设备选择与计算242.9矿仓272.10厂房组成及工艺生产过程282.11主要检修设施293给排水303.1概述303.2给水303.3选厂给水系统313.4生产用水量333.5给水系统构筑物333.6排水344 总图运输及公辅设施354.1基础资料354.2破碎系统平面及竖向布置364.3外部能源设施374.4生产及辅助运输384.5厂区绿化384.6消防、救护384.7征地及拆迁384.8工程数量385供配电395.1设计依据及范围395.2供电电源405.3负荷计算405.4电能消耗指标455.5供电电压455.6车间变（配）电所455.7继电保护及自动装置465.8主要电气设备选择465.9电能计量475.10电气传动与控制475.11电气照明475.12电缆和导线选择与敷设475.13过电压保护及防雷接地486仪表自动化496.1设计原则496.2设计内容506.3主要检测项目516.4计算机控制系统527通信567.1设计原则567.2设计依据577.3广播扩音对讲指令电话调度系统577.4闭路监控系统588采暖与通风608.1设计依据608.2设计范围608.3设计参数608.4采暖618.5通风与空调628.6供热679建筑、结构工程709.1设计依据709.2 设计条件719.3建筑设计719.5结构设计7310节能、节水措施7510.1能耗因素7510.2节能措施7510.3耗水指标7610.4节水措施7611安全与工业卫生7811.1设计依据和采用的标准7811.2建设项目主要危险、有害因素分析7811.3主要防范措施7812投资概算8112.1投资概算编制范围8112.2投资概算编制依据8112.3投资概算8213财务评价8613.1评价依据8613.2评价原则及范围8613.3财务评价基础数据与参数选取8613.4成本费用计算8713.5营业收入8913.6税金及利润8913.7财务评价指标9013.8财务评价结论98河北钢铁集团矿山设计有限公司 5河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程初步设计1总论1.1黑山铁矿概况黑山铁矿选厂为始建于上世纪80年代中期，主要包括：黑山号采场、黑山号采场、东大洼采场、纪营选矿厂（一选厂）、马营选矿厂（二选厂）以及其他生产、辅助和生活福利设施。选矿厂设计规模处理矿石90104t/a，设计服务年限30年。90年代经改造达到年150104的处理能力，2002年以来，黑山铁矿通过降低出矿品位，充分利用低品位铁矿或矿化苏长岩（mFe4%以上），选矿厂改扩建达到200104t/a的生产能力。一选厂140104t/a，二选厂60104t/a黑山铁矿选矿厂现破碎系统生产工艺为三段一闭路，筛下产品进行磁滑轮干选，干磁选后的精矿进入粉矿矿仓，产品粒度140mm（入磨粒度）。该碎矿系统设备全部为80年代国产设备，破碎比小，产品粒度粗，能耗高、效率低，由于设备陈旧老化，故障率较高，维修时间长。筛分设备使用的是自定中心振动筛，筛面开孔率低、有效筛分面积小，筛分效率低，循环负荷率高，加重细碎破碎能力。2014年公司下达的47104t精粉的生产计划，需处理矿石190104t，根据采矿出矿进度计划，现有的破碎、筛分和胶带机等设备能力无法满足生产要求。1.2交通位置及自然地理1.2.1地理交通位置黑山铁矿矿区位于河北省承德县高寺台镇，承德市北31 km，承德县城北327方向，直距58 km，属承德县高寺台镇王营村、龙潭沟村管辖矿区东距承德隆化铁路线营房火车站6 km，并与承德隆化围场、承德赤峰公路相通，铁路有客运往返于承德隆化，公路有公共汽车往返于承德黑山矿部，从矿部通往采区有矿上柏油公路。承德朝阳高速公路在矿区东侧的双峰寺通过，大庆广州高速公路在矿区东侧的头沟通过，交通运输十分便利。选矿厂位于黑山铁矿号采场东偏南方向约3km处，主要处理黑山铁矿号采场、号采场的矿石。采出的矿石全部由580m平硐运出，出平硐后由28t电机车牵引4m3矿车沿窄轨铁路运至选矿厂，运距约为4km。纪营选矿厂生产能力150170104t/a。破碎系统采用三段一闭路破碎干选流程，破碎产品粒度140mm。磨选系统采用阶段磨矿、阶段弱磁选流程，最终磨矿粒度-200目占75%。纪营选矿厂水泉沟尾矿库位于选厂北侧1km处，库容约为1545104m3（有效库容1373104m），服务年限为24.2年。黑山矿区及纪营选矿厂总体布置图详见下图。图 1 黑山矿区及纪营选矿厂总体布置图1.2.2 自然气象条件矿区地处燕山山脉中北部，大黑山东麓。海拔7501213m，切割深度463m，地形陡峻，沟谷发育，属中低山区。根据承德市气象站多年的气象记录资料统计，矿区年平均气温8.9，最高达41.5，最低温度-23.3。冬季多西北风，夏季多东南风，平均风速1.4m/s，最大风速20m/s.雨季多集中在6、7、8月份，年平均降雨量542.5mm，最大一次降雨82.7mm。年蒸发量1516.5mm，相对湿度54%。封冻期10（或11）月份至翌年3（或4）月份，最大冻土深度1.26m，最大积雪厚度27cm，平均无霜期154.4天/年，属比较干燥寒冷的大陆性气候。1.3设计依据及基础资料（1）河北钢铁集团矿业有限公司矿山设计院关于黑山铁矿一选厂扩产改造项目的工程设计任务书；（2）河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿提供的其他相关资料；（3）河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿于2014年4月编制的黑山铁矿250104吨铁矿石扩能改造方案对比；（4）北京矿冶研究总院提供的干选试验数据；（5）常用规范选矿安全规程GB18152-2000；泵站设计规范GB/T50265-2010；冶金矿山选厂设计规范GB50612-2010；选矿机械设备工程安装验收规范GB50377-2006；矿山电力设计规范GB50070-2009；建筑物防雷设计规范GB50057-2010；钢铁工业环境保护设计规范GB50406-2007；建筑给水排水设计规范GB50015-2009；钢结构设计规范GB50017-2003；混凝土设计规范GB50010-2010；钢铁企业总图运输设计规范YBJ52-1988；总图制图标准GB/T50103-2010； 采暖通风和空气调节设计规范GB50019-2003；钢铁工业大气污染物排放标准DB13/1461-2011（省标）；民用建筑供暖通风与空气调节设计规范B50736-2012；建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范：GB50242-2002；通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-2002；大气污染物综合排放标准GB1629-1996；工业企业设计卫生标准GBZ1-2010；钢铁企业污染物排放标准GB13456-1996；（6）国家有关法律法规、地方政府有关部门的相关规定。1.4设计的指导思想根据2014年12月12日，矿业公司组织召开黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程审查会，根据会议精神，将现有二选厂关停，对一选厂进行停产扩能改造，原一、二选碎矿系统处理能力200104t/a，二选关停后将一选改造扩能到250104t/a。此外，为降低投资、减少施工周期，该由新建碎矿系统改为在现有粗碎间、中细碎间利旧、内部改造，新建筛分干选间、转运站、废石仓和部分皮带机通廊，最终达到扩能的目的。1.5扩建规模及产品方案原矿处理量： 250104t/a；原矿品位： 22.5%；入磨矿石量： 132.5104t/a；入磨矿石品位： 33.07%；入磨粒度： 8-0mm；铁精矿品位： 59.5%；尾矿品位： 12.5%；铁精矿产量： 58104t/a；抛废矿石量： 117.5104t/a；抛废品位： 10.58%。1.6主要技术方案1.6.1选矿系统工艺方案本次改造为停产改造，将原有的二选厂停产，在一选厂的基础上，通过新建改造碎矿系统和增加湿式预选，最终达到缩小入磨粒度和扩能提产的目的。改造后工艺流程为三段一闭路、一段干选和一段湿选工艺。1.6.2给排水该项目给排水方案设计，包括碎矿系统生产供水水源系统、生产给排水系统、生活给排水系统、厂区消防系统、厂区排水系统等设计。黑山铁矿现有180104t/a选矿系统生产新水由附近水源井提供，供水能力500m3/h，经加压后输送至容积2000m3的生产生活高位水池。此水源能满足现有180104t/a选矿规模的生产新水和生活区用水需求。生产总用水量为783.53m3/h。其中生产新用水量为44.39m3/h，循环水量为738.64m3/h，生活用水水量2.07 m3/h，循环水量主要为设备冷却水和磁选机用水。新水水压为0.30.5 Mpa。环水水压为0.30.5 Mpa。1.6.3总图运输及公辅设施（1）平面布置破碎系统东西长260m，南北宽110m。原矿由现有窄轨运到粗碎原矿仓。根据工艺及场地要求，粗碎间和中细碎间利用现有厂房，1#转运站、筛分干选间、干选废石仓由西向东依次布置，2#转运站、3#转运站位于破碎系统北侧。（2）竖向设计粗碎间卸料标高540.14m，粗碎间及中细碎间利用现有厂房，1#转运站、筛分干选间、干选废石仓由西向东依次成台阶式布置，标高分别为522m、510m、502m。2#转运站、3#转运站由东向西成台阶式布置，标高分别为503.5m、494m。（3）公辅设施生产及运输设施破碎系统原矿由现有窄轨铁路运送到粗碎卸料点。干选废石由载重20t自卸汽车运至排土场，运距5km。厂区次干路路宽为4.5m，车间引道与车间大门宽度相适应，采用混凝土路面。厂区绿化根据厂区的场地情况，在道路两侧栽植行道树，建筑物前后适当栽植适合当地生长条件的乔、灌木及花草，以绿化、美化厂区、场地环境，降低噪音，减少粉尘污染。工程数量本次总图专业工程数量见表1.4.3-1。表1.4.3-1 工程数量表项 目单 位数 量土方挖 方m357650填 方m37980道路路 宽m4.5路 长m385路 面m21733挡土墙浆砌毛石m42钢筋混凝土m40场地铺砌m21944护 坡m23968浆砌排水沟m253厂区绿化m24551.6.4电气、通信与仪表自动化（1）电气根据黑山铁矿现有配电情况，在新建筛分干选车间设置6kV高压配电室，电源取自上级纪营110kV变电站，一路进线，全长1200m（YJV22 8.7/10-3300）。敷设方式：根据地理情况，采用直埋及架空敷设相结合。（2）通信通信部分包括以下内容：行政与生产调度电话系统；工业电视监控系统。粗碎间、中细碎间、筛分干选车间、控制室、各变电所配电室以及各生产调度岗位等均设调度电话。根据不同使用要求，配置不同功能的调度分机，功能办公室及管理部门配办公型调度分机，一般车间岗位配置安全型扩音指令广播电话。电话用户分机采用矿用型，高噪声场所采用扩音电话分机。（3）仪表自动化本设计范围主要有：粗碎间、中细碎间、筛分干选间、转运站、胶带机通廊及辅助工艺的全自动化控制，包括：破碎工艺全流程、与自动化控制相关的网络系统设计、主控单元设计、各种仪表的选型、电气接口及计算机系统。1.6.5采暖破碎间、筛分干选间、转运站和皮带通廊等建构筑物设计采暖系统，采暖热媒为P=0.2Mpa饱和蒸汽。采暖方式为散热器采暖，散热器均采用钢制蒸汽型光面管散热器，对于高大厂房，采用散热器加暖风机的方式进行车间取暖。该项目冬季采暖热源由现有炉房提供，现有锅炉房配置为 1台20t/h流化床锅炉锅，锅炉房冬季供暖富余量约为2.0MW。改扩建后厂区新增采暖量1.57MW，现有锅炉房能够满足改扩建后厂房冬季采暖需求。（2）除尘黑山铁矿技改工程除尘车间包括粗碎间、中细碎间、筛分干选车间、干选废石仓和1、2、3号转运站，共分3个除尘系统，共53个除尘点。本设计采用干雾抑尘和布袋除尘联合除尘方式。1.6.6建筑结构工程本工程建（构）筑物包括：筛分干选车间，干选废石仓，1#、2#、3#转运站，2#、4#、6#、7#、9#、10#、11#皮带通廊，中细碎间改造，粗碎间改造，主厂房湿式预选改造等单项工程。地上采用钢-钢筋混凝土混合结构，地下建筑及设备基础采用钢筋混凝土结构，屋面采用钢梁承重的夹芯板结构。各车间均采用柱下独立基础。1.7工程概算河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程：工程建设投资为4880.80万元，其中：第一部分工程费用为4490.80万元，占投资的92.01%；第二部分其他费用为390.00万元，占投资的7.99%；本项目改造属于自主建设项目，不考虑预备费。按构成划分投资表见表1.7-1。表1.7-1按费用构成划分投资表序号项 目 名 称概算投资（万元）占总投资比例第一部分工程费用4490.8092.01%1建筑工程费2490.5951.03%2安装工程费106.252.18%3设备购置费1893.9738.80%第二部分其他费用390.007.99%第一、二部分费用合计4880.80100.00%预备费0.000.00%建设投资4880.80100.00%1.8主要技术经济指标该采场年开采矿石250万t，选矿厂年产品位59.5%的铁粉58万t，价格按576元/t（干基，不含税）计算，年营业收入33408.00万元。年上缴城市维护建设税39.57万元，教育费附加118.71万元，地方教育附加79.14万元。资源税2042.5万元。年利润总额为2912.41万元。企业所得税率为25%，年上缴所得税728.10万元。年净利润2184.30万元。1.9财务评价河北钢铁集团矿业有限公司黑山铁矿综合利用低品位矿选厂技术改造工程实施后，项目建设投资4880.80万元，年产铁精粉58万t，年销售收入33408万元，税后项目投资内部收益率为34%，税后净现值（ic=13%）为10993.82万元，税后投资回收期年2.71年。如能实现以上测算，本项目在财务上是可行的。2选矿2.1矿石性质2.1.1矿床类型矿区地处燕山台褶带与内蒙地轴的交接地带，属于台褶带边缘的断裂隆起区的大庙穹断束构造单元中。、号矿体位于大庙斜长岩体南部边缘，红石砬大庙深断裂附近北侧，矿床成因为矿浆贯入成矿。2.1.2地层 矿区地层为第四系冲洪积物及人工堆积物，冲洪积物主要出露在王营北沟主沟中，经过露天开采后展布在采场外两侧沟谷中，厚度1m5 m；人工堆积物面积较小，分布在采场边坡附近。2.1.3 构造矿区构造依据与成矿的关系，可划分为成矿前构造、成矿期构造、成矿后构造。（1）成矿前构造：主要为断裂构造，已被苏长岩充填。根据斜长岩角砾分析推测，成矿前断裂主要有三条：第一条为压扭性断层，在、号矿体南侧，呈东西向展布，长约1.2 km，倾向南，倾角50左右，该压扭性断层也可能是红石砬大庙深断裂带的组成部分；第二条为压扭性断层，位于、矿体北，呈北东7080展布，长约400 m，倾向南东，倾角70左右，向东与第三条南北向张扭性断层相交；第三条为南北向张扭性断层，北起号矿体北，南至号矿体南，长约600 m，倾向东，倾角陡，推测为一正断层，向南与第二条压扭性断层相交，根据开采揭露出的苏长岩体产出，该断裂断续延长，可能与第一条压扭性断层相交汇。（2）成矿期构造：已被铁矿体充填，为压扭性扭裂带，呈北东东向，长约1000 m，宽400 m，由数十条压扭性构造组成，在近地表和733 m水平以下构造形态有一定差别。扭裂带总体产状：倾向南东，倾角4060。压扭性构造控制矿体的生成、左行雁行斜列式排列及向南西西的侧伏和延深。（3）成矿后构造：主要表现为较少的压性小断裂及张性裂隙，对矿体没有产生破坏作用。其中最大断裂出露在号露天采场北部边缘，地表可见较小的滑动面，无构造岩的产出，其长度不足400 m，走向近东西，倾向南，倾角7080。2.1.4 岩浆岩矿区内岩浆岩主要由基性岩体组成，岩石类型主要为斜长岩类和苏长岩类。斜长岩类岩石主要为斜长岩，根据蚀变作用可划分为钠黝帘石化斜长岩、绿泥石化斜长岩、暗色斜长岩及混染斜长岩等，前者分布在矿区较大的范围内，后二者常构成铁矿的直接围岩。苏长岩按矿物成分含量及蚀变作用不同，可划分为苏长岩、绿泥石化纤闪石化苏长岩、含铁苏长岩、橄榄苏长岩等岩石类型。苏长岩体受构造控制，分布在黑山斜长岩体内，在斜长岩中均呈明显的侵入接触关系。岩体多以岩体群出现，并呈脉状、透镜状及其它不规则状，多为互不相连的独立岩体。苏长岩与铁矿体有成因联系。矿区脉岩不太发育，以闪长玢岩、细粒闪长岩为主，次为石英脉。2.1.5蚀变作用矿区蚀变作用较发育，类型繁多。钠黝帘石化、纤闪石化普遍发育于斜长岩及苏长岩中；阳起石化在矿体顶部和边部较多发育；绿泥石化是主要的蚀变作用，在岩体和矿体中广泛分布，尤其近矿部分，绿泥石化表现的异常强烈而复杂，可分为透绿泥石化、铁华绿泥石化、辉绿泥石化、铁绿泥石化和叶绿泥石化；碳酸盐化主要沿成矿后构造产出，范围较广，但强度不大，对矿体没有多大影响。2.1.6矿石类型和结构构造矿石自然类型：为条纹-条带状磁铁石英岩型。组成矿石的金属矿物主要为磁铁矿，其它含铁矿物很少。脉石矿物主要为石英，部分含铁镁闪石。矿石结构为细粒变晶结构。矿石构造以条纹状、条带状为主，局部为块状。矿石具有明显的沉积岩特征。矿石工业类型：为需选的弱磁铁石英岩型贫铁矿。以原生的磁性铁矿石为主，部分为弱磁性的混合矿石。2.1.7矿石结构构造矿石自然类型按矿石构造及铁矿物含量划分三类：即致密块状、稠密浸染状和稀疏浸染状铁矿石。矿石按TFe含量划分为两种类型：块状和浸染状铁矿石。矿石按TFe、V2O5及TiO2的含量，划分为、三种品级。矿石结构主要为自形半自形晶粒状、格状溶离、海绵陨铁结构三种。构造有致密块状和浸染状构造。致密块状构造类型矿石一般属级品，分布在矿体的中心或内部；稠密浸染状构造类型矿石一般属级品，稀疏浸染状构造类型矿石多数属级品，这两种矿石一般分布在矿体边部。2.1.8矿石矿物组成及物理特性矿石金属矿物主要为含钒钛磁铁矿（含量3%60%）、含钒磁铁矿（含量7%27%）、钛铁矿（含量2%19%），次有少量含钴黄铁矿（含量小于1%）、黄铜矿、磁黄铁矿。脉石矿物主要为绿泥石，次为斜长石，还有其它少量矿物氟磷灰石、金红石和榍石等。2.1.9 矿石的化学成分铁矿石化学成分主要为Fe2O3和FeO，占铁矿石总量的64%，次为TiO2，占13%，其余成分含量偏低，主要为SiO2、CaO、MgO、Al2O3，各占总量的10%以下，MnO、K2O、Na2O含量更低。V2O5和TiO2与 TFe成正比关系，SiO2、CaO、MgO、Al2O3等成分含量与TFe呈消长关系。矿石中有益组份为TFe、TiO2、V2O5及Co、Ni等。TiO2主要以钛铁矿单矿物形式产出，次为在钒钛磁铁矿中呈格状溶离片晶，还有少量次生的钛矿物金红石、榍石；V2O5主要以类质同像形式赋存于钛磁铁矿和含钒磁铁矿中，在其它矿物中含量很少；Co、Ni在矿石中分布广泛，根据矿石分析：Co含量0.0240.048%，平均0.032%，Ni含量0.0400.080%，平均0.055%，Co、Ni主要以单矿物形式产出，即含钴黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等，少量分散在脉石矿物中，Co、Ni元素与硫化物大致呈正比。矿石中有害组份主要为S和P。S主要呈单矿物含钴黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等产出，分散的很少，单矿体S一般含量为0.4%1%，个别矿体略高，在矿石中0.26%0.96%；P主要赋存在氟磷灰石中，在单矿体中含量变化较大，从0.014.19%，在矿石中P含量一般0.040.36%。全区矿体平均品位TFe 35.29%，V2O5 0.381%，TiO2 8.83%，S 0.40%，P 0.35%。2.1.10 矿石的物理力学性质矿体顶底板围岩主要为斜长岩，部分绿泥石化，苏长岩在局部为矿体顶板。三者均为结晶块状岩石，工程地质岩组属块状岩类。斜长岩体结构为整体结构和块状结构，岩石为坚硬和半坚硬岩类，个别为软弱岩类，岩体总体质量为中等。矿、岩物理力学性质如下：矿、岩石体重：矿石：3.86 t/m3； 岩石 2.7 t/m3。矿、岩石普氏硬度系数：矿石：f = 1214；岩石：f = 810。矿、岩石松散系数：矿石：1.6；岩石：1.5。2.2选矿试验研究2.2.1 干选试验（1）试验样为黑山铁矿提供的有代表性矿石，共两种矿样：大块，粒度为-60mm；粉矿，粒度为-15mm。将原矿进行破碎混匀缩分处理，制样化验分析，其化学分析结果见表2.2-1。表2.2-1 原矿化学分析结果化验项目TFe/%MFe/%MFe/ TFe/%60mm矿样18.8511.3059.9515mm矿样20.5812.4060.25由原矿化学分析结果表明，试验样主要成分为磁铁矿，磁性率较高，本次试验主要考虑对两种矿样干式磁选流程实验。（2）大块60mm矿样不同磁场强度试验取大块矿样（60mm），分别使用不同磁场强度进行磁选试验，所用设备为CTDG5050大块干选机，磁场强度分别为4000Gs、5000Gs、6000Gs，滚筒转速为1.3m/s，对精矿、尾矿称重、化验分析选矿指标与磁场强度变化的关系。试验数据见表2.2-2。表2.2-2 60mm矿样不同磁场强度磁选试验数据条件产品名称TFe/%MFe/%产率回收率4000Gs原矿19.02100.00100.00精矿33.2547.7983.53尾矿6.000.7052.2116.475000Gs原矿18.87100.00100.00精矿27.4560.7788.42尾矿5.570.3539.2311.586000Gs原矿18.55100.00100.00精矿26.3562.9089.40尾矿5.300.2537.1010.60由表2.2-2可以看出，60mm矿样采用大块干选机进行磁选试验，随着磁场强度的提高，精矿全铁品位逐渐降低、由33.25%降至26.35%，精矿产率与回收率呈上升趋势，尾矿全铁、磁性铁品位逐渐降低。在磁场强度5000Gs时，可获得精矿TFe品位为27.45%、产率60.77%、回收率88.42%。尾矿TFe品位为5.57%、磁性铁品位0.35%的选矿指标。（3）15mm矿样破碎至-8mm不同磁场强度试验取15mm矿样，经辊式破碎机破碎至-8mm，分别使用不同磁场强度进行磁选试验，所用设备为CTF4040永磁筒式粉矿干选机，磁场强度分别为3500Gs、4500Gs，滚筒转速为1.4m/s，对精矿、尾矿称重、化验分析选矿指标与磁场强度变化的关系。试验数据见表2.2-3。表2.2-3：15mm矿样破碎至-8mm不同磁场强度磁选试验数据条件产品名称TFe/%MFe/%产率回收率4500Gs原矿20.79100.00100.00精矿27.2070.0391.64尾矿5.800.2029.978.363500Gs原矿20.47100.00100.00精矿30.5057.3185.40尾矿7.000.3042.6914.60由表2.2-3可以看出，-15mm矿样经辊式破碎机破碎至-8mm采用CTF4040永磁筒式粉矿干选机进行磁选试验，随着磁场强度的提高，精矿全铁品位逐渐降低、由30.50%降至27.20%，精矿产率与回收率呈上升趋势，尾矿全铁、磁性铁品位逐渐降低。在磁场强度4500Gs时，可获得精矿TFe品位为27.20%、产率70.03%、回收率91.64%。尾矿TFe品位为5.80%、磁性铁品位0.20%的选矿指标。（4）15mm矿样破碎至-5mm不同磁场强度试验取-15mm矿样，经辊式破碎机破碎至-5mm，分别使用不同磁场强度进行磁选试验，所用设备为CTF4040永磁筒式粉矿干选机，磁场强度分别为3500Gs、4500Gs，滚筒转速为1.4m/s，对精矿、尾矿称重、化验分析选矿指标与磁场强度变化的关系。试验数据见表2.2-4。表2.2-4：15mm矿样破碎至-5mm不同磁场强度磁选试验数据条件产品名称TFe/%MFe/%产率回收率4500Gs原矿20.97100.00100.00精矿28.2067.1290.28尾矿6.200.1532.889.723500Gs原矿20.63100.00100.00精矿32.1055.9086.96尾矿6.100.2044.1013.04由表2.2-4可以看出，-15mm矿样经辊式破碎机破碎至-5mm采用CTF4040永磁筒式粉矿干选机进行磁选试验，随着磁场强度的提高，精矿全铁品位逐渐降低、由32.10%降至28.20%，精矿产率与回收率呈上升趋势，尾矿全铁、磁性铁品位呈下降趋势。在磁场强度3500Gs时，可获得精矿TFe品位为32.10%、产率55.90%、回收率86.96%，尾矿TFe品位为6.10%、磁性铁品位0.20%的选矿指标。说明：上述实验采样地区为号采场和号采场混合样，混合样品位为19.72%，东大洼采场地质品位28.73%、采出品位23%，综合品位为22.50%。2.3矿山供矿条件供矿总量为250104t/a（其中黑山号采场矿石100104t/a；黑山号采场（含龙潭沟采场）矿石50104t/a；东大洼采场矿石100104t/a）。采场不设地下破碎，粒度8000mm的矿石由4 m3矿车经窄轨运至选矿厂、通过曲轨侧卸到粗碎储矿仓。矿区矿石综合指标如下：原矿品位：22.50%；原矿粒度：8000mm；矿石密度：3.86t/m3；矿石普氏硬度系数：f=1214。2.4选矿工艺流程的确定 2.4.1设计流程的确定破碎系统采用“三段一闭路破碎、一段干选、一段湿选”工艺流程，见图2.4-1；图2.4-1工艺流程图2.4.2工艺流程的确定三段一闭路流程，流程结构简单、稳定，中、细破碎后筛上设置磁滑轮干选作业、采用了中碎后大块干选作业，细碎前预先抛尾，入磨前设置湿式磁选机作业抛尾，能够提高入磨品位、减少设备给矿量，达到节能降耗，提高选厂经济效益的目的。2.5设计规模及工作制度的确定2.5.1 设计规模选矿厂设计规模与矿山开采规模相同，设计规模为年处理矿石250104t。现有选厂已达到年处理矿石240104t左右的能力，本次设计对二选厂停产，在一选厂的基础上进行改造，最终达到250104t/a的规模。2.5.2 工作制度作业工序天/年班/天小时/班设备作业率(%)粗碎3303556.5中细碎、筛分、干选3303667.8湿式预选3303890.42.7主要技术指标及各作业生产能力2.7.1 主要技术指标原矿处理量： 250104t/a；原矿品位： 22.5104t/a；入磨矿石量： 132.5104t/a；入磨矿石品位： 33.07%；入磨粒度： 8mm；铁精矿品位： 59.5%；尾矿品位： 12.5%；铁精矿产量： 58104t/a；抛废矿石量： 117.5104t/a；抛废品位： 10.58%2.8主要设备选择与计算2.8.1主要工艺设备选择原则根据黑山铁矿矿石性质、流程特点、试验研究分析和现场实际情况，设备选择主要遵循以下原则：（1）工艺技术的选择遵循“成熟、先进”的原则，最大限度提高矿产资源的利用率和利用水平；（2）设备选型遵循“先进、可靠、高效、低耗”的原则，适当考虑设备的大型化和自动化；（3）所选设备利于采购，备品备件供应渠道畅通，以保证设备的完好率和全厂的作业率。2.8.2主要工艺设备选择计算2.8.2.1中破碎破碎机给矿量Qh=420.88t/h；给矿粒度2600mm；排矿粒度650mm；松散密度2.13t/ m3。拟选用PYH-5超粗腔型标准圆锥破碎机（紧边给料口：335mm；最小排料口：30mm）。排矿口e=32mm时，松散密度1.6t/m3时，样本设备台时生产能力为405535t/台h，折合为松散密度为2.13t/m3，矿石的生产能力为539712t/台h，设计选取能力650t/h。需要台数= Qh/Q=420.881.15/650=0.74台，选1台PYH-5超粗腔型标准圆锥破碎机，设备负荷率74%。2.8.2.2细破碎破碎机给矿量Qh=799.67t/h；给矿粒度658mm；排矿粒度250mm；松散密度2.13t/ m3。拟选用PYHD-5粗腔型短头圆锥破碎机（紧边给料口：95mm；最小排料口：13mm）。排矿口e=16mm时，松散密度1.6t/m3时，样本设备台时生产能力为280350t/台h，折合为松散密度为2.13t/m3，设备台时生产能力为373466t/台h， 因为闭路破碎，设备台时生产能力为466582t/台h，设计选取能力540t/h。台数： n=Qh/Q=799.671.15/540=1.703台 选2台PYHD-5粗腔型短头圆锥破碎机，设备负荷率85.15%。2.8.2.3筛分拟用2YAH2460重型双层圆振动筛，筛孔尺寸12mm，筛子循环负荷为C=150%（筛分效率为80%），通过总量1220.55t/h。设备台时生产能力Q=FV0K1K2K3K4K5K6K7K80.65，振动筛的有效筛分面积系数；F14.4，振动筛的筛网名义面积；V20.1，振动筛单位筛分面积的平均容积处理量；02.13,筛分物料的松散密度；K10.7,给矿中细粒影响系数；K21.01,给矿中粗粒影响系数；K31.67,筛分效率系数；K41.0,物料种类和颗粒形状系数；K51.0,物料湿度影响系数；K60.85,筛分方法影响系数；K71.0,筛子运动参数系数；K81.0,筛面种类和筛孔形状系数；Q=FV0K1K2K3K4K5K6K7K8=0.6514.420.12.130.71.011.671.01.00.851.01.0=402.17t/台h：计算台数：n=1220.55/402.17=3.04台选用5台2YAH2460双层振动筛，4用1台备用，设备负荷率78.5%。2.8.2.5湿式磁选机干选给矿量Qh=277.78t/h；矿浆量Qh=780m/h；给矿粒度80mm；松散密度2.13t/m3；目前黑山铁矿一段磨矿为3个系列，由于湿式预选在主厂房内改造，受场地限制，三系列选用1台1230湿式磁选机，一、二系列选用2台1236湿式磁选机。2.8.2.6胶带机（+提升机）根据矿石性质、生产规模及类似选矿厂的生产使用情况，胶带机设备选择计算结果分别见表2-3。表2-3胶带机设备选择计算结果 设备名称带长（m）带宽（mm）角度（）流程量(t/h)功率(kW)粒度（mm）备注1#胶带机36.6710000.00505.0510260-02#胶带机83.00140016.201220.5518565-03#胶带机7.8014000.001220.554565-04#胶带机47.00140015.601220.5516065-05#胶带机49.90140012.001220.5511065-06#胶带机177.00120014.30799.6722065-87#胶带机80.2565015.5050.503765-88#胶带机33.958000.00370.38458-09#胶带机49.948004.60370.38378-010#胶带机37.7580016.80370.38558-011#胶带机90.0010000.00370.38908-012#胶带机70.005004.6668.13378-1G1-G2#胶带机8.6012000.00399.843765-8变频S1-S5#胶带机6.2514002.70305.143065-0变频C1-C5#胶带机5.0014005.70212.541565-8变频M1-M3#胶带机8.5860021.0092.59378-02.9矿仓2.9.1贮矿设施类型及设置原则矿仓型式、有效容积、贮量、贮存时间分别见表2.9-1。表2.9-1矿仓型式一览表 矿仓名称型 式有效容积m3有效贮量t贮存时间粗碎缓冲仓半地下式22349540min细碎缓冲仓高架式2302490230min2筛分缓冲分配矿仓高架式77216441.3h筛上干选磁滑轮废石仓高架式510108619.7h筛下干选废石仓高架式50510758.53h2.10.2 矿仓装车方式及设备磁滑轮和湿式预选（1-8mm）的尾矿采用汽车外运，装车设备采用电液动扇形闸门。2.10厂房组成及工艺生产过程2.10.1 厂房组成粗碎间、中细碎间利用现有厂房进行改造；新建筛分干选车间、转运站、废石仓和皮带机通廊；在现有主厂房内进行湿式预选改造。2.10.2 工艺生产过程矿石由电机牵引车运至新建粗碎矿仓，由重型板式给料机给入颚式破碎机进行粗碎；粗碎产品经皮带机输送至标准型圆锥破碎机进行中碎；中碎产品经皮带机输送至筛分前的分配仓再给入重型双层圆振动筛进行筛分；筛上产品经磁力滚筒干选，干选废石进入1#废石仓，矿石经皮带机输送至细碎缓冲矿仓，再经皮带机输送至短头型圆锥破碎机进行细碎，细碎产品与中碎产品合并进入筛分前的分配仓，形成闭路；筛下产品经2#转运站转运后，经皮带机输送至3#转运站，3#转运站预留悬浮干选位置，矿石进入原磨矿仓与老系统对接。在现有磨选主厂房球磨机出增加湿式预选工艺，湿式预选精矿给入球磨机，尾矿经皮带机运至废石矿仓外运。2.11主要检修设施主要检修设施见表2.11-1。 表2.11-1主要检修设施一览表 序号安装地点设备名称数量数量1粗碎30/5t吊钩桥式起重机1台利旧2中细碎15/3t桥式起重机1台利旧3筛分干选间16/3.2t吊钩桥式起重机1台CD12-18D电动葫芦1台5t电动单梁起重机1台41#转运站5t电动单梁起重机1台2#转运站CD11-18D电动葫芦1台563#转运站CD13-30D电动葫芦1台CD11-30D电动葫芦1台7主厂房CD11-9D电动葫芦4台8干选废石仓CD11-24D电动葫芦1台3给排水3.1概述3.1.1设计依据（1）建筑给水排水设计规范GB50015-2009；（2）建筑设计防火规范GB50016-2006；（3）建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005；（4）室外排水设计规范GB50014-2006；（5）室外给水设计规范GB50013-2006；（6）给排水工程施工及验收规范GB50268-2008；（7）选矿工艺、暖通工艺委托资料等。3.1.2设计范围本设计包括选矿厂破碎系统生产供水水源系统、生产给排水系统、生活给排水系统、厂区消防系统、厂区排水系统等设计。3.2给水3.2.1水源黑山铁矿现有180104t/a选矿系统生产新水由附近水源井提供，供水能力500m3/h，经加压后输送至容积2000m3的生产生活高位水池。此水源能满足现有180104