设计说明书 万震

1、武汉科技大学本科毕业设计摘 要本设计为金泉铁矿选矿厂的初步设计，设计规模为20000吨/日。矿石中主要有用矿物为磁铁矿，主要脉石矿物为石英、白云石和方解石。矿石的平均品位为TFe 35%。设计中破碎采用三段一闭路流程，粗碎颚式破碎机最大给矿粒度1000mm，细筛圆振筛控制产品粒度为10mm。一段磨矿，螺旋分级，分级溢流产品中-0.074mm占65%。用一粗、一精、一扫，铁的回收率90%，铁精矿的品位65%。精矿采用磁力脱水槽浓缩、陶瓷过滤机过滤的方法脱水，铁精矿的水分含量为9%；尾矿经过浓缩后，进入尾矿库，部分工艺用水经过净化后回用。设计内容包括工艺流程计算、设备选型，并绘制了选矿厂厂房配置图

2、、单机及配置图、工艺流程数质量流程图等。关键词： 磁铁矿； 磁选； 选矿工艺流程； 选矿厂； 初步设计 AbstractThe Jonquil iron ore concentrator had been designed, which could deal with 20,000 tons magnetite per day. Themain useful mineral in the ore was magnetite, and the main gangue minerals were quartz, dolomite andcalcite.And theaverage gradeofm

3、agnetite was 35%.There was three-stageprocess incrushing, and at the last stage, closed circuit was used. Jaw crusher was used in coarse crushing, which was able to handlethe maximum feed sizeof1000mm. Vibrating feeder which could controlthe product particle size of10mm was used in the process of fi

4、ne screen. Then one-stage closed circuit grinding and spiral classifier was selected,andthe classification overflowof the magnetite was 65%in -0.074mm. In order to electthemagnetite concentrate, one-stage roughing、one-stage concentration and one-stage scavenging were used. The recovery of magnetite

5、was 90%, and the concentrate grade of magnetite was 65%. To concentrate magnetite, the magnetic dewater cone was selected, and the ceramic filter was used to dewatering. The water content of magnetite concentrate was 9%. The tailingsafterconcentrated were placed in the tailing pond, and part ofproce

6、ss water was purifiedandrecycled.The content of design includedprocesscalculations and equipment selection. Andconcentratorplantconfigurationmap、equipmentconfiguration diagram、the quantity and thequalityflowcharts of process were drown.Key words: Magnetite; Magnetic separation; Beneficiation process

7、; Concentrator; Preliminary design 目 录1 绪论11.1 设计依据11.2 建厂的重要性11.3 设计内容12 概论22.1 建厂地区概况22.1.1 厂区地理位置及交通22.1.2 厂区气候22.1.3 厂区地震资料22.1.4 厂区经济情况22.1.5 厂区环境保护32.2 矿区建设概述32.3 地质与矿床32.3.1 矿床发现、勘查史32.3.2 区域地质42.3.3 矿区地质42.3.4 矿石结构、构造52. 4 采矿方法和原矿的运输62.4.1 采矿方法及运输62.4.2 采矿工作制度72.5 精矿用户与产品规格72.5.1 精矿用户、名称、地址、

8、产品运输方法及制度72.5.2 产品规格72.6 场址选择72.6.1 厂址选择72.6.2 厂址所在地的选择83 矿石可选性研究93.1 原矿性质93.1.1 矿床类型和矿区划分93.1.2 矿物组成和矿石类型93.2 铁矿石的选矿方法93.2.1 磁铁矿选矿93.2.2 弱磁性铁矿选矿103.2.3 多金属共（伴）生矿选矿104 工艺流程的选择和计算114.1 选矿厂各车间的工作制度114.2 破碎车间的设计114.2.1 破碎流程的选择114.2.2 破碎流程的计算114.3 磨矿车间的设计144.3.1 磨矿分级流程的选择144.3.2 磨矿流程的计算144.4 选别车间的设计154.

9、4.1 选别流程的设计与计算154.4.2 矿浆流程的计算175 工艺设备的选择和计算205.1 主要工艺设备的选择与计算205.1.1 破碎设备的选择与计算205.1.2 筛分设备的选择与计算225.1.3 磨矿设备的选择与计算235.1.4 分级设备的选择与计算245.1.5 选矿设备的选择与计算255.1.6 浓缩265.1.7 过滤机的选择和计算275.2 辅助设备和设施的选择与计算275.2.1 运输机的选择与计算275.2.2 给矿机的选择与计算285.2.3 矿仓的选择与计算285.2.4 检修起重设备的选择315.2.5 过滤机辅助设备的选择315.2.6 砂泵的选择与计算32

10、6 选矿厂厂址选择和设备配置346.1 选矿厂厂址的选择346.2 选矿厂车间布置和设备配置的特点346.3 尾矿库选择347 供水、供电和矿山环保357.1 供水357.1.1 选矿厂供水系统357.1.2 排水357.2 供电357.3 环境保护与安全367.3.1 环境保护367.3.2 安全368 结束语38参考文献39致谢40541 绪论1.1 设计依据 根据武汉科技大学矿物加工教研室对毕业生下达的设计任务书，设计福建金泉矿业20000T/D大型选矿厂。1.2 建厂的重要性 本次设计选厂主要回收铁产品，随着经济地发展，铁元素日益得到人们的重视，并应用到各个行业中去。选厂的建设，可给企

11、业创造较高的利润，并为国家换取大量的外汇；它亦有利于劳动力的开发和合理利用，有利于当地的经济发展。 铁金属现在应用于各行各业中，它具有良好的导电性和导热性，能和多重金属形成合金。这些合金具有良好的机械性能，耐磨、耐腐蚀、耐高温，是电器、 武器、建筑、防腐的组要材料，它广泛应用于飞机制造业，化学工业，食品工业，药业以及我们日常生活的各个领域。 由此可见，建厂可以充分利用国家资源，加速国家发展，造福国家，造福人民。1.3 设计内容 在本次设计过程中，首先，在黄自力老师的指导下，对福建金泉矿业有限公司的选矿厂进行了实地参观，吸取了先辈们的成功经验。 其次， 多方面的参考各类文献， 收集各种图纸以及与

12、金泉选厂的相关的资料。 完成对选厂地址的考察，并收集齐备资料后，在本设计过程中，在老师辛勤的指导下， 本人主要进行了选厂工艺流程的计算、选矿厂主要设备的计算与选择、辅助设备的选择与计算以及在供水、供电、建筑、经济方面的概算，并核算本选厂的还本期预计为三年。 经过初步的计算、 审核，本设计圆满地完成了原定的任务，达到既定的目的，成功地设计出福建金泉矿业20000T/D大型选矿厂。 2 概论2.1 建厂地区概况 2.1.1 厂区地理位置及交通 福建龙岩金泉铁矿位于福建省龙岩市，矿区地理座标为东经11705，北 纬25位于福建省龙岩市市区城南15公里金泉村东南方，矿区面积3.7771平 方公里。矿区

13、距 319国道和漳（州）龙（岩）高速公路1.5公里，距龙岩火车站约12km，交通十分便利。 龙岩现有国道319、205线贯穿闽西全境、漳（州）龙（岩）高速公路全线 贯通，龙（岩）长（汀）高速公路项目已开工建设，龙岩连接华东与华南的重要 通道龙（岩）梅（州）铁路已投入运营，龙(岩)漳(平)铁路和鹰厦铁路在漳平市 交汇，连接京九线的赣（州）龙（岩）铁路已建成通车，连城机场民航已开通，则龙岩通往省内省外的公路、铁路、航空网络四通八达。2.1.2 厂区气候 本区属温湿多雨亚热带潮湿气候区。降雨量充沛，是本区地下水主要补给来源。根据龙岩气象站1939-1981年资料，年降雨量一般为1347.3-1986

14、.4毫米，年最大和最小降水分别为2495.9毫米（1975年）和1188.9毫米（1958年） 。雨 季一般为3-8月份，旱季一般为9月至翌年2月。雨季降水约占全年降水量75%左右，雨量比较集中，强度大，1973年45月，连续降雨49天，累计降水量达891毫米，月最大降水量为632.2毫米；日最大降水量为322.0毫米。降雨特征是冬春季节阴雨连绵，夏季多大雨、暴雨，秋季多为雷阵雨。2.1.3 厂区地震资料据科学院地质研究所地震资料表明，本区位于长乐-诏安深断裂与邵武-河源深断裂两活动带之间，属中强震区。 2.1.4 厂区经济情况 福建金泉矿业隶属于中国有色金属总公司，行政、业务有中央和地方共同

15、领导和管理，公司设在江西省龙岩市。 矿区所在地龙岩市盛产松木、竹子、杉木，附近有水泥厂、砖瓦厂，因而该地区建筑材料较为丰富、取用方便。同时，该地区农业较为发达，人均耕地2亩，主要农作物有水稻、油菜、棉花等，粮食可以自给，石油需要部分外调。该地区副业也较为发达，主要有林业、养殖业，副产品茶叶产量较大，蔬菜产量逐 年上升，所以厂区农副产品很丰富。 厂区劳动力来源很充足，因此建厂后可以充分利用。2.1.5 厂区环境保护 金泉矿业矿山资源十分丰富。随着开采和选矿规模的逐年扩大，选矿过程中的污染物也相应增加，根据金泉矿业几十年的生产经验，环境保护中最大问题是尾矿库的渗漏，洪水和生产中的粉尘等，故有必要进

16、行环境综合治理。 2.2 矿区建设概述龙岩金泉铁矿与1958年发现，先后有多家地质队在矿区做过普查找矿工作。 矿区位于龙岩“山字型”构造前弧东翼内侧。其东为天山凹断层，西界为溪马河断层，东西长约4000m，南北宽700-1000m。勘察中将矿区划分为东、中、西三个矿段。 中矿段的详勘工作由福建省原121煤田地质勘探三中队完成，于1976年提交了福建省龙岩县金泉铁矿中段详细勘探地质报告 ；西矿段的详勘工作，由福建省地质8队（冶金三队参加）于1976年3月至1982年4月完成，1983年6月提交福建省龙岩市金泉铁矿西矿区详细勘探地质报告 。上述地质报告，其中福建省龙岩县金泉铁矿中段详细勘探地质报告

17、是由地质、设计、生产部门组成的“三结合”会议形式，于1976年9月26日审议通过的。西矿段地质报告经福建省产储量委员会审查，并以闽储决字（1987）003号决议书批准作为矿山建设设计依据。 2.3 地质与矿床 2.3.1 矿床发现、勘查史 金泉大型铁矿床位于福建省龙岩市东南1200方向， 平距12km处。 地理座标： 东经 11704161170604；北纬 24572501。矿区面积4km2，划分为东（F195线） 、中（F171线） 、西（7151线）三个矿段。 区内地表铁矿，古人早有采掘冶炼。而深部隐伏的磁铁矿，系1957年开展地面磁测发现磁异常后，于 1958 年 3 月经深部钻探验证

18、发现的。 1958 年 3 月1962 年 3 月，对矿区的中、东矿段进行普查和初勘，提交了 “福建龙岩金泉铁矿地质勘探中间报告”；1971 年 4 月1976 年 3 月，对中矿 段进行详勘，提交了“福建省龙岩县金泉铁矿中矿段详细勘探地质报告”；1976年3月1983年6 月，对西矿段进行详查和勘探，提交了“福建省龙岩市金泉 铁矿区西矿段详细勘探地质报告”。矿区总计施工钻孔342个，164957.43m。 该矿床现由龙岩金泉矿业有限责任公司进行地下开采2.3.2 区域地质 矿区位于华南褶皱区东部，闽西南拗陷带东南靠政和大埔断裂带一侧。 区内自奥陶纪至侏罗纪地层均有分布，以石炭二叠纪地层最为发

19、育。奥陶纪浅变质岩分布于矿区西部和东北部，为本区的基底地层。 晚泥盆世早三叠世地层为一套粗碎屑岩、碳酸盐岩、细碎屑岩夹煤层的准地台型沉积，其中中石炭世经畲组（C2 j）为一套硅泥质角砾岩、泥岩、粉砂岩、白云质灰岩、硅质铁 质层夹火山岩地层，是区内铁矿的主要赋存层位。侏罗纪地层分布于东南部，为一套陆相沉积火山岩地层。区内褶皱、断裂发育，区域构造线以北北东向为主。褶皱构造主要表现为多期构造运动形成的迭加褶皱，多为线状褶皱，轴向北北东为主，规模较大的有大洋背斜、苦坑崎獭向斜、火德坑金泉背斜，其中火德坑金泉背斜为区内的主要控岩控矿构造，轴向北东 4045，长26km，宽3km。断裂构造有北东、北北东、

20、南北、北西及东西向几组：北东向断裂发育于古生代地层中，属区内的 早期断裂；北北东向断裂为区内最为醒目的构造，构成两个断裂带；南北向断裂发育于古生代地层中，并切入大洋岩体，具多期活动特征；北西向断裂常被北东、北北东向断裂错断并切穿燕山早期花岗岩体，具长期活动特征。 区内以燕山早期侵入岩较为发育，规模大、分布广，主要有二长花岗岩 （52（3）b）、含黑云母花岗岩（52（3）c）、细粒花岗岩（52（3）d），以含黑云母花岗岩规模最大， 主要有出露于矿区西部的大洋岩体和东部的莒舟岩体，与铁矿有成因联系。燕山晚期侵入岩有中粒花岗岩（53(1) b） 、花岗斑岩 （53(1)d） 、石英斑岩（53(1)d

21、） ，多呈小岩体或岩脉产出。此外，还见有印支期辉长辉绿岩和辉绿闪长岩脉产出，侵入于早石炭早三叠世地层中，与铁矿空间关系密切。 区内早石炭世早二叠世地层、侏罗纪地层中均有火山岩产出，其中以早、 晚侏罗世火山岩分布最广。而与区内铁矿具有密切成生关系的是早、中石炭世火山岩，岩性为安山质熔结凝灰角砾岩、安山玄武岩及含凝质砂质泥岩等，矿区外围的广大地区也发现有此类火山岩， 显示了海西期的这套以中基性为主的火山岩在金泉矿区外围的区域上广泛分布，可能是该区铁矿的主要成矿层位。 2.3.3 矿区地质 矿区内早石炭早二叠世地层（C1lnotP1 j）发育，呈北东南西向分布，倾向北西，从南东往北西，地层从老至新依

22、序展布，组成金泉背斜的西翼。仅北东边界外缘，偶见奥陶纪地层。 早石炭世林地组（C1 l）：地表分布于F1和溪马河边界断层外侧，地层厚度290m。属滨海海陆交互相为主的碎屑岩沉积。岩性：下部为灰白色厚层石英砂砾岩夹石英砂岩、粉砂岩；上部为灰白色厚层状石英砂岩夹砂砾岩、粉砂岩，时夹流纹质凝灰质砂质泥岩和磁铁矿小矿体，偶见含泥质碎裂灰岩透镜体。上部石英砂岩和粉砂岩含铁质稍高，常具辉钼矿化、黄铁矿化、绿泥石化、矽卡岩化等。 畲组（C2j）：属浅海相硅铁和钙铁为主的沉积建造，厚数米174m，与下伏林地组呈整合接触。岩性：下部为石英磁铁矿；中上部为透闪石磁铁矿、透辉石磁铁矿和石榴石磁铁矿夹石英岩化砂岩、蚀

23、变泥岩、安山玄武岩、流纹质凝灰质砂质泥岩和硅质岩。与邻近的中甲经畲组（C2j）对比，金泉主矿体下部的石英磁铁矿相当于经畲组下部的硅泥质岩和硅质岩，中上部的透闪石磁铁矿、透辉 石磁铁矿和石榴石磁铁矿与经畲组中上部以碳酸盐岩为主的层位相当，夹层也相似，均以碎屑岩和火山碎屑岩为主。船山组（C3c）：地表零星出露于东北部 F1 断层内侧。以灰白色厚层状大理岩化灰岩为主，夹含燧石生物灰岩。底部灰岩常蚀变为矽卡岩、大理岩。平均厚度 165m。 栖霞组（P1q）：地表分布与船山组基本一致。岩性为深灰色中厚层状含泥质生物灰岩、含燧石灰岩，顶部为硅质岩。上部有时见透镜状磁铁矿小矿体。平均厚181m。 文笔山组（

24、P1w）：地层分布于57线以东，F1断层内侧和F2，断层的上盘。为浅海相细碎屑沉积，岩性为黑色块状泥岩、中厚层状砂质泥岩夹钙质粉砂岩， 局部见流纹质凝灰质泥岩和霏细岩。平均厚度178m。 加福组（P 1j）：现称童子岩组。广泛分布于矿区的西南、西北部及 F2，断层的上盘。属海陆交互相含煤沉积建造。岩性：第一段以灰黑色中厚层状泥岩和砂质泥岩为主，夹少量细砂岩和粉砂岩，下部含煤层、煤线 5 层以上（可采12层） ，煤层厚0.54m，为无烟煤；第二段以灰深灰色中厚层状粉砂岩、砂质泥岩和黑色块状泥岩为主的不含煤段。地层厚度392m。 2.3.4 矿石结构、构造 2.3.4.1 磁铁矿石结构、构造： 矿

25、石结构主要有显微他形粒状变晶结构（粒度 0.010.05mm）、微粒细粒花岗变晶结构（粒度 0.050.2mm）、似海绵陨铁结构、交代结构等，次为微粒细粒状变晶镶嵌结构、他形一半自形粒状变晶结构，再结晶加大结构，自形半自形晶结构，偶见变余鲕状结构、变余云雾状结构、尘埃嵌晶结构、变余显微鳞片结构、斑状变晶结构、动力结构等；矿石构造主要有条带条纹状构造、浸染状稀疏浸染状构造、块状构造、斑杂状构造，次为脉状网脉状构造、环带状构造，偶见角砾状构造、变余胶状构造、变余豆状构造等。2.3.4.2 矿石矿物组分 铁矿石金属矿物较单一，以磁铁矿为主，次为赤铁矿和后期热液迭加的辉钼矿等硫化物，少量黄铁矿、磁黄铁

26、矿、闪锌石、方铅矿、黄铜矿；脉石矿物主要为石英、透辉石、次透辉石钙铁辉石、钙铁榴石、透闪石等，其次为方解石、萤石、绢云母、粒硅镁石、绿泥石、蓝绿角闪石、斜长石、钙蔷薇辉石、锰三斜辉石、阳起石、钾长石、符山石、黑柱石、蔷薇辉石、白云石等，少量钙铝榴石、黑云母、白云母、碧玉、磷灰石、葡萄石、蛇纹石、滑石、绿帘石、普通角闪石等。 钼矿石金属矿物主要为辉钼矿，少量或微量黄铁矿、闪锌矿、赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、白钨矿、锡石等；非金属矿物随围岩岩性不同而异，有透辉石、石榴石、普通辉石、闪石类、长石类、石英、方解石、符山石、萤石、绿泥石、白云母等。2.3.4.3 矿石的化学成分 主要有用组分为Fe，伴生有益

27、组分有Mo、Ga、Ge 等元素。有害组分除 S、 Zn 局部较高外，P、Pb、Sn、As 等平均含量远低于工业指标的允许值。矿区（西 矿段）TFe 平均品位 34.85。主矿体TFe平均品位35，品位总体上较稳定，品位变化与矿石类型关系密切，石英型磁铁矿、 透闪石型磁铁矿品位较高 （TFe平均分别为42.87、47.97） ，透辉石型磁铁矿品位中等（平均36.18 39.18）石榴石型磁铁矿品位 明显偏低。物相分析磁性铁占，TFe61.0296.41。有用伴生元素：Mo以辉钼矿形式存在，平均含量0.028；Ga、Ge含量普遍赋存状态不清，平均含量0.0022，平均含量 0.0013。Ga、Ge

28、有害组分：S平均含量0.3，以黄铁矿形式存在；P 平均含量 0.008，以磷灰石形成存在；Zn含量除石榴石型磁铁矿石略高外，其它类型 0.0090.059，以闪锌矿形式存在；Cu、Pb、Sn、As 等平均含量远低于允许值。主要造渣组分（CaO+MgO）（SiO+Al2O3）=0.440.52，属酸性矿石。 小矿体：西矿段153个小矿体TFe平均品位为35.16。单个矿体TFe平均品位在 3050，最高66.28。大部分小矿体的有益组分、有害组分、造渣组分与主矿体的石榴石磁铁矿矿石相似，仅小部分与主矿体的透辉石磁铁矿矿石相近。 2. 4 采矿方法和原矿的运输 2.4.1 采矿方法及运输 主矿体的

29、顶板围岩， 以大理岩或大理化灰岩以及辉绿岩为主， 岩体溶洞发育， 并且发育深、规模大。除断层破碎带附近和溶洞地段外，岩体稳定性较好，坚固性系数7-13。矿体底板围岩主要是石英岩、石英化砂岩和粉砂岩，除断层破碎带附近粉砂岩外，岩体稳固性较好，坚固性系数8-14。金泉铁矿床埋藏深，矿石储量大，地下涌水量大，规划分三期建设开采。一期开采设计范围为 71-83 勘探线，标高为 40-490间的矿体，地质储量667.2万，设计规模50万 t/a，采用平硐开拓，窄轨电机车运输浅眼留矿法开采。2001年6月开始施工建设，2004年6月建投产。后来进行了一期延深工程设计，开采420-300标高间的矿体，设计规

30、模100万 t/a，目前延深工程正在施工之中。 二期初步设计开采范围为57-83勘探线间标高为300-0的矿体，地质储量17566.77 万，平均地质品位 39.16。设计规模原矿300万 t/a，铁精矿122.46 万 t/a，采用胶带斜井-辅助竖井开拓，阶段高度 100，设200、100、0三个阶段水平。设计采矿方法以无底柱分段崩落法为主。二期建设2006年全面开工，主要开拓井巷工程有通风竖井、副井、胶带斜井，当年完成主要井巷开拓工程量3057.9m/83020.2，2007 年施工开拓工程量5052/118653.0以下。2.4.2 采矿工作制度 本设计的工作日为330天，每天工作2班，

31、每班工作8小时。 2.5 精矿用户与产品规格 2.5.1 精矿用户、名称、地址、产品运输方法及制度 有关精矿用户、名称、地址、产品运输方法及制度见表2.1。表2.1 精矿制度表精矿名称用户名称地址产品运输方法运输周期铁精矿龙岩冶炼厂福建省龙岩市汽车每天一次2.5.2 产品规格 本设计的铁精矿的品位为 65%。2.6 场址选择 2.6.1 厂址选择选矿厂的厂址选择，是选矿厂设计前期工作中一项政策性很强的综合性技术工作。他必须贯彻我国工业建设的各项方针、政策，满足工艺要求，充分体现生产和生活的长期合理性。 本设计选厂的处理量为 20000t/d，属于大型选厂，由于选厂的精矿运输量合原矿运输量都大，

32、距离冶炼厂比较近，可以选择公路运输，因此将场址选择在矿上，兵将选厂建在由一定高差的山坡上，这主要是考虑以下几点： (1)设计选厂属于大型选厂，原矿运输量大，在矿山建厂较合理。 (2)尾矿在矿区容易解决。 (3)山坡建厂充分利用了自然地形，而且山地土质坚硬，不占农田。 (4)山坡建厂在有足够高差的的山坡上，可是物料自流输送，同时尾矿排放也较方便，减少了选厂基建和生产浪费。 (5)矿山接近水源，用水方便，而且水源充足。 (6)矿山用电也比较方便。 (7)交通运输方便，矿区距319国道和漳（州）龙（岩）高速公路1.5公里，距龙岩火车站约12km。 2.6.2 厂址所在地的选择选厂厂址选择在采场山后山

33、坡地区，该地区较为开阔、地势较缓。主要设施 可集中布置，磨磁车间矿浆自流。建厂在该地区，其具体优点如下：（1）距离矿山近，原料运输短。 （2）尾矿排放近且合理。在选厂主导风向的下风向，有好多处天然良好的 尾矿池，三面靠山，只需一面筑坝。 （3）供水方面，矿区西面有皇岗水库，又有丰富的地下水，水源比较近， 含有害离子少，对选矿工艺影响小，可以直接作为生产、生活用水的水源。 （4）供电方面，矿区前不到 500 米就有减压变电所，电源充足。 （5）地形坡度较为合适，破碎车间地形坡度 25 度左右，磨磁车间地形坡度 15 度左右，而且山坡建厂，不占农田。 （6）工程地质条件好，黏土及岩石的计算强度符合

34、建厂需要，地下水对建筑物无侵蚀作用。选厂各建筑物均可设在地下水位以上，整个厂对建筑物无侵蚀作用。选厂各建筑物均可设在地下水位以上，整个厂区不受洪水威胁。地震强度在6级以下。 （7）矿区周围的绿化地带比较好，可以治理一定的空气污染，周围的资源丰富，如水泥、砖瓦、木材等，建筑造价便宜，劳动力充足。 （8）交通运输方便，矿区距319国道和漳（州）龙（岩）高速公路1.5公里，距龙岩火车站约 12km。 3 矿石可选性研究3.1 原矿性质 3.1.1 矿床类型和矿区划分金泉大型铁矿床分为东（F195 线）、中（F171 线）、西（7151 线）三个矿段，自奥陶纪至侏罗纪地层均有分布，以石炭二叠纪地层最为

35、发育。奥陶纪浅变质岩分布于矿区西部和东北部，为本区的基底地层。 晚泥盆世早三叠世地层为一套粗碎屑岩、碳酸盐岩、细碎屑岩夹煤层的准地台型沉积，其中中石炭世经畲组（C2 j）为一套硅泥质角砾岩、泥岩、粉砂岩、白云质灰岩、硅质铁质层夹火山岩地层，是区内铁矿的主要赋存层位。侏罗纪地层分布于东南部，为 一套陆相沉积火山岩地层。3.1.2 矿物组成和矿石类型 3.1.2.1 矿物组成 原矿中主要金属矿物：以磁铁矿为主，次为赤铁矿和后期热液迭加的辉钼矿等硫化物，少量黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌石、方铅矿、黄铜矿；脉石矿物主要为石英、透辉石、次透辉石钙铁辉石、钙铁榴石、透闪石等，其次为方解石、萤石、绢云母、粒硅镁石

36、、绿泥石、蓝绿角闪石、斜长石、钙蔷薇辉石、锰三斜辉石、阳起石、钾长石、符山石、黑柱石、蔷薇辉石、白云石等，少量钙铝榴石、黑云母、白云母、碧玉、磷灰石、葡萄石、蛇纹石、滑石、绿帘石、普通角闪石等。 3.1.2.2 矿石类型 金泉铁矿主要矿石类型按其含矿性质不同，可分为蚀变千枚岩和蚀变花岗闪长岩两大类。按结构类型不同，可分为细脉型和浸染型两大类型。3.2 铁矿石的选矿方法 3.2.1 磁铁矿选矿 主要用来选别低品位的“鞍山式”磁铁矿。由于矿石磁性强、好磨好选，国内磁选厂均采用阶段磨矿和多阶段磨矿流程，对于粗粒嵌布的磁铁矿采用前者（一段磨矿），细粒、微细粒嵌布的磁铁矿采用后者（二段或三段磨矿）。我国

37、自己研制的系列化的永磁化，使磁选机实现了永磁化。70年代以后，由于在全国磁铁矿选矿厂推广了细筛再磨新技术，使精矿品位由62提高到了66左右，实现了冶金工业部提出精矿品位达到65的要求。 3.2.2 弱磁性铁矿选矿 主要用来选别赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、假象赤铁矿或混合矿，也就是所谓的“红矿”。这类矿石品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂，选别困难。80年代后，选矿技术方面对焙烧磁选、湿式强磁选、弱磁性浮选和重选等工艺流程、装备和新品种药剂的研究不断改进，使精矿品位、金属回收率不断提高。如鞍钢齐大山选矿厂采用弱磁强磁浮选的新工艺流程，获得令人鼓舞的成就。 3.2.3 多金属共（伴）生矿选矿 这

38、类矿石成分复杂、类型多样，因此采用的方法、设备和流程也各不相同，如白云鄂博铁矿采用反浮选多梯度磁选、絮凝浮选、弱磁反浮选强磁选、弱磁正浮选、焙烧磁选等不同的工艺流程，以提高铁的回收率，并综合回收稀土氧化物。攀枝花铁矿通过磁选获得TF53左右的钒铁精矿，磁选后的尾矿通过弱磁扫选强磁选重选浮选干燥电选，获得钛精矿和硫钴精矿，回收钛和钴。大冶铁矿采用弱磁强磁和浮选，综合回收铁、铜、钴、硫等元素。 4 工艺流程的选择和计算4.1 选矿厂各车间的工作制度 选矿厂各车间的工作制度见表4.1。表4.1 选厂工作制车间名称规模工作制度全年运转小时数 h年作业率%年设备运 转天数每天工作 班数每班运转 时间 h

39、破碎车间大型33036594068磨浮车间大型33038792092精矿脱水大型33038792090.4破碎车间工作制度与采矿制度一致。选矿厂规模为大型，矿石较易选，设备作业率应取最大值。4.2 破碎车间的设计4.2.1 破碎流程的选择福建金泉矿业所采用的是新常规破碎流程，该流程在近代铁选厂广为采用，即三段一闭路破碎（见图3.1），所谓的“新常规流程” 是指它与一般的常规流程有所不同。它实现了“多破少磨”的破磨原则，提高了破磨的综合经济效果，减小了破磨总能耗。4.2.2 破碎流程的计算 设计已知条件：选矿厂的规模为20000t/d，无手选和洗矿作业，原矿最大粒度为1000mm，破碎最终产物为

40、10mm，中等可碎性矿石，破碎车辆工作制度为每日三班，每班6小时。 1.计算破碎车间的小时处理量。 Q=Qd/（24*68%）=20000/（24*68%）=1225.49 t/h 。 2.计算总破碎比 S=Dmax/dmax=1000/10=100.3.初步拟定破碎流程 根据总破碎比，选用三段一闭路破碎流程如图4.1。 4.计算选择各段破碎比 （1）平均破碎比 Sa =100 =4.64（2）由于第三段作业为闭路作业，则第一、二段的破碎比可略小于Sa，而第三段的破碎比又可略大于Sa。初步确定第一、二段破碎比为：S1=S2=4.5所以 S3=S/S1*S2=4.94 图4.1 破碎流程图5.计

41、算各段破碎产品的最大粒度= Dmax /S1=222.22mm= Dmax /S1*S2=49.38mm= Dmax / S1*S2*S3=10mm6.计算各段破碎机排矿口宽度已知各段破碎产品最大粒度，可查选矿设计手册之Z值，计算各段破碎机的排矿口宽度 。（1）第一段破碎机排矿口宽度：= /Z=222.2/1.6=138.89mm (取140mm)（2）第二段破碎机排矿口宽度：= /Z=49.38/2.0=24.69mm (取25mm)7.确定三段筛子和破碎机排矿口宽度采用常规筛分工作制度（1）=0.8*10=8mm（2）筛孔尺寸=150mm 、=40 mm 、=1.4*10=14 mm（3）

42、筛分效率=60%（棒条筛） 、=85% （圆振筛）、=65%（圆振筛）8.计算各产物的产率和重量（1）第一段破碎作业：=Q=1225.49 t/h , =100%= =1225.49*0.25*0.6=183.82 t/h , =15%=-=1041.67 t/h ， =100%-15%=85%=1225.49 t/h ， =100%为原矿中小于150mm粒级含量，可查原矿粒度特性曲线（2）第二段破碎作业：=1225.49*30%*0.85=312.50 t/h ， =/=25.5%=-=912.99 t/h ， =74.5%=1225.49 t/h ， =100%为产物5中小于50mm粒级含

43、量，可查粗碎机排矿粒度特性曲线（3）第三段破碎作业：= = = 138.8%=1700.98 t/h ， =138.8% =1700.98 t/h ， =138.8% = + = 2926.47 t/h , =100%+138.8%=238.8% ， = = 1225.49 t/h , =100% 为产物9中小于14mm粒级含量，查中碎机排矿粒度特性曲线为产物13中小于14mm粒级含量，查细碎机排矿粒度特性曲线原矿含水率5%，破碎流程不设洗矿作业。 破碎流程计算总结如表4.2. 表4.2 破碎流程计算结果Q数值（t/h）1225.49183.821041.671041.671225.49312

44、.50912.99912.991225.492926.471225.491700.981700.98数值（%）10015858510025.574.574.5100238.8100138.8138.84.3 磨矿车间的设计4.3.1 磨矿分级流程的选择磨矿分级流程的选择，主要依据矿石性质及矿物粒度堪布特性等条件而定。这些特性应在选矿试验研究报告中提出。因此，设计时可根据试验所提供的数据，及设计原始条件等因素，进行磨矿分级流程的选择。选择时要考虑选矿厂的规模等因素。本设计采用一段磨矿，磨矿细度为200目占65%，用格子型球磨机与分级机自流形成闭路。具体流程见图4.2 。4.3.2 磨矿流程的计算

45、 原始指标 = =905.80 t/h 循环负荷C的确定，取C=300%因本设计选厂采用球磨机与分级机自流配置，采用了类似选矿厂的实际生产资料，取C1=300%磨矿流程的计算由矿量平衡 = = 905.80 t/h =C=2717.40 t/h = =3623.20 t/h图4.2 磨矿流程图4.4 选别车间的设计4.4.1 选别流程的设计与计算磁选流程设定为图4.3 。1.必要而充分的原始指标数NpNp=C（np-ap）式中：Np计算所需必要而充分的原始指标数； C计算成分，等于金属循环数加一； np选别产物数； ap选别作业数本循环：C=2 np=6 ap=3所以Np=2*（6-3）=6

46、图4.3 选别流程图2.原始指标选择如下：3=56.5% 4=25.1% 5=12.3% 6=35.1% 7=65% 7 =90%此外，已知 q1 =905.80 t/h 1 =353.流程的计算i.用平衡方程式求各产物按原计划的n与qn 。ii.用公式n=nn/1，求各产物按原矿计的n 。iii.用公式n=1n/n求各产物未知的品味。（一）计算各产物的产率(%)1 = 100% 7 = = 48.46% 8 =1 -7 = 51.54% 8 =1-7 =10% 8 = =6.79% 计算产物3 , 5的产率。3=7+533=77+55解联立方程式得：3 =57.78% 5 =9.32%计算产

47、物4 , 6的产率。4=6+844=66+88解联立方程式得： 4=145.91% 6=94.37%2=3 +4 =203.69% 9=2 1 =103.69%（二）计算各产物的重量按公式qn =q1n ，计算各产物的重量 ，其中q1 =905.80 t/hq2=q12 =1845.02 t/h q3 =q13 =523.37 t/h q4 =q14 =1321.65 t/hq5 =q15 =84.42 t/h q6 =q16=854.80 t/h q7 =q17 =438.95 t/hq8 =q18 =466.85 t/h q9=q19 =939.22 t/h（三）计算各产物的回收率：n=n

48、n/1 3=33/1 =93.27% 4=44/1 =104.64% 5=55/1 =3.28% 6=66/1 =94.64% 9 =5 +6 =97.92% 2 =1+9 =197.92% 计算各产物未知的品位：2 = =34.01% 8= =6.79% 9= =33.05%4.4.2 矿浆流程的计算原始指标：必须保证的适宜浓度：磨矿作业浓度=75% 粗选作业浓度=21% 精选作业浓度=22% 扫选作业浓度=20% 分级机溢流浓度 =25% 可调节浓度：磨矿机给矿浓度= 95% 分级机返砂产物=80% 粗选精矿浓度 = 23% 精选精矿浓度 = 24% 扫选精矿浓度 = 30% 精矿浓缩浓度

49、 = 50%过滤排矿浓度 = 85% 尾矿浓缩浓度=60%计算各作业及产物水量 值：= =1207.73 t/h =6940.79 t/h =1855.58t/h =5286.60t/h =1752.15 t/h =1994.53 t/h =1390.01t/h =438.95 t/h =77.46t/h = 292.63t/h =47.67 t/h =679.35 t/h =2717.40 t/h磨矿循环：=47.67 t/h =1207.73 t/h =2717.40 t/h 679.35 t/h =+=727.02 t/h =480.71 t/h= +=2189.02 t/h选别循环：=

50、2717.40 t/h = =1293.66 t/h=5188.64 t/h =465.57 t/h=1752.15 t/h t/h =3292.07 t/h=1994.53 t/h =1390.01t/h =2460.10 t/h =+=5177.50 t/h=438.95 t/h = -=951.06 t/h =77.46t/h = -=361.49t/h=292.63t/h = -=2999.44t/h按平衡计算各作业补加水量值：=480.71 t/h =1763.29 t/h= =103.43 t/h = =97.96 t/h计算未知的质量分数= 依次得：=25% =26.27% =20.3% =15.35% =12.42% =27.63% =50% =91% =60% =83.29% =75%计算矿浆的体积： 其中=3.0 g/cm3=349.61 =1934.64 =2415.47=3019.33 =1585.15=3019.33 =5793.28 =1926.61 =5629