毕业设计（论文）-选矿厂脱水车间设计

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计报告纸PAGE共17页第17页PAGE0PAGE0目录：第1章概述 11.1设计内容 11.2矿区及厂址 11.2.1矿区位置及地质资料 11.2.2区域气象资料 11.2.3原矿资料 1第2章脱水工艺 22.1脱水车间所需要的原始资料 22.2钼精矿的脱水 22.3铁精矿的脱水 2第3章设备的选择及计算 43.1脱水设备的有关计算及选择 43.1.1钼精矿脱水工艺设备计算及选择 43.1.2铁精矿脱水工艺设备计算及选择 63.3各脱水设备的工作原理 73.3.1浓缩机的工作原理 73.3.2过滤机的工作原理 73.3.3水环式真空泵的工作原理 83.3.4叶式鼓风机的工作原理 83.3.5磁力脱水槽的工作原理 9第4章脱水车间设计 104.1脱水车间设备配置 104.2脱水车间设备联系简述 104.3脱水车间设计各图纸部分 10第5章脱水车间工艺流程论证及评述 11第6章建筑结构 10第7章电力 137.1供配电 137.2照明 137.3防雷及接地 13结论 14致谢 15参考文献 16附录 17第1章概述1.1设计内容中国钼矿资源丰富，近年来市场对钼需求量增大，使我国钼矿市场紧俏。为了满足市场需求，要求设计一座年处理量300万吨的特大型矿井选钼厂。要求钼精矿品位为〉53%。回收率为88%，含水量小于5%。服务年限为40年。百花岭钼选厂脱水车间设计是在对矿区、厂址、地质资料、区域气象资料及原矿资料等做出分析的基础上，根据产品质量要求制定合适的脱水流程，进行每段脱水流程的计算，根据已确定的脱水段数及其选择的设备规格、台数以及地形等条件做出相应的配置方案，做出车间设备的平面和剖面图，最后对设计做出评价。1.2矿区及厂址1.2.1矿区位置及地质资料位于关中平原东部，为华县南部山区，属秦岭山系，区内蕴藏着丰富的钼矿资源。根据地质部门提供资料，矿区共圈定13个矿体，规模较大的1、2号矿体长630一894米，矿体厚20—40米，矿石品位0.205一0.090%，目前采出矿石品位可达0.10%以上，矿体一般呈脉状，似层状，矿石中有益组份Cu0.006%、Pb0.101%、Zn0.042%、S1.69%、Au0.37g/t、Ag0.38g／t。钼矿储量:C级金属量1120吨，矿石量1348万吨；D级金属量12805吨，矿石量1781万吨，C+D级金属量为24008吨，矿石重3129万吨。矿区水文地质条件简单，水电、交通设施极好。1.2.2区域气象资料属东部大陆性季风气候。冬季冷晴干燥，夏季炎热多雨，四季变化分明。年平均气温11．5—13．7℃。最低温度为零下10度。年均降水量570毫米。无霜期189-226天。1.2.3原矿资料采矿的方式为特大型露采，矿石粒度d≤1000mm，钼品位为0.119%。矿石中主要金属矿物为辉钼矿（）其次为磁铁矿以及方铅矿，闪锌矿，辉铋矿和锡石等。脉石矿物主要为石英。长石，其次有萤石，白云母，黑云母等。第2章脱水工艺2.1脱水车间所需要的原始资料脱水车间所需的原始资料包括浮选精矿产品处理量，浮选产品含水量以及浮选产品中粗细颗粒含量比例。钼精矿脱水工艺流程计算前所需的数据：钼精矿的回收率、钼的原矿品位、钼精矿的品位和钼精矿最终矿浆质量（以上数据通过计算可得出矿浆含水量）。铁精矿脱水工艺流程计算前所需的数据：铁精矿的回收率、铁的原矿品位、铁精矿的品位和铁精矿最终矿浆质量（以上数据通过计算可得出矿浆含水量）。2.2钼精矿的脱水根据原始资料的已知数据，钼精矿的回收率ε=88%，钼的原矿品位α=0.119%，得到的产品钼精矿品位β=53.17%，根据公式ε=(γβ)∕α，得出产率γ=0.197%;又已知原矿Q=416.67t/h，则钼精矿qn=Q*γ=416.67*0.197%=0.82t/h;矿浆总水量需要结合脱水前浮选相关数据，现在计算矿浆总水量如下：钼粗选流程的计算由选矿厂原始数据已知钼精矿最终矿浆质量Qn=5.41t/h;根据公式Cn=(qn/Qn)*100%=(0.82/5.41)*100%=15.17按计算液固比Rn=(100-15.17)/15.17=5.59水量的计算：按计算，Wn=0.82*5.59=4.58t/h;矿浆总水量Wn=4.58t/h;含水量=4.58/（4.58+0.82）=4.64/5.40=86%，远远大于钼精矿产品要求的含水量5%。因此钼精矿需要脱水。2.3铁精矿的脱水根据原始资料的已知数据得知，铁精矿的产物浓度为Cn=23.56%;按计算液固比，Rn=(100-23.56)/23.56=3.24;水量的计算：由选矿厂原始数据已知铁精矿质量qn=34.08t/h;按qn*Rn计算Wn=34.08*3.24=110.42t/h;根据公式Cn=(qn/Qn)*100%;所以Qn=qn/Cn=34.08/0.2356=144.65t/h;铁精矿产品的含水量=110.42/144.50=76%,远大于铁精矿产品要求的含水量5%。因此要对铁精矿进行脱水处理。第3章设备的选择及计算3.1脱水设备的有关计算及选择3.1.1钼精矿脱水工艺设备计算及选择（1）浓缩流程的设备计算及选择：根据已知原始数据q=0.82t/h;Gd=q*24h=0.82*24=19.68t/d;根据公式A=Gd/qo;根据有关资料选取qo=0.5t/(㎡·d)；因此A=Gd/qo=19.68/0.5=39.36㎡A--需要浓缩机面积；--给入浓缩机固体量；--单位面积处理量；浓缩机直径的计算：因为面积公式A=πR²=¼πD²；D=1.13=7.09m;因此选择NZ—9中心传动式浓缩机。（2）过滤流程的设备计算及选择：过滤的实际矿量为0.82t/h，因为过滤设备占有空间大，而且价格比较昂贵，因此选择处理量比较接近需要处理的矿量。经过选择有三种符合。分别为GW—5筒形外滤式真空过滤机、GW--3筒形外滤式真空过滤机和GN—8筒形内滤式真空过滤机。①若选用GW--5真空过滤机，其台数计算：根据有关资料选取q=0.15t/㎡·h;n=Q/Aq=0.82/(0.15*5)=1.09;故取n=2台②若选用GW--3真空过滤机，其台数计算：根据有关资料选取q=0.15t/㎡·h;n=Q/Aq=0.82/(0.15*3)=1.82；;故取n=2台③若选用GN--8真空过滤机，其台数计算：根据有关资料选取q=0.15t/㎡·h;n=Q/Aq=0.82/(0.15*8)=0.68;故取n=1台三种设备的技术经济比较如下：⑴；--单台GW--3真空过滤机的功率。--单台GW--3真空过滤机的市场价格。--单台GW--5真空过滤机的功率。--单台GW--5真空过滤机的市场价格。--单台GN--8真空过滤机的功率。--单台GN--8真空过滤机的市场价格。--GW--3真空过滤机的总功率。--GW--5真空过滤机的总功率。--GN--8真空过滤机的总功率。--GW--3真空过滤机的总购置费用。--GW--5真空过滤机的总购置费用。--GN--8真空过滤机的总购置费用。由上面的计算可看出说明无论从设备购置费用上还是从单位产品能耗上GW--3真空过滤机和GW--5真空过滤机都不占优势，因此采用1台GN--8真空过滤机。干燥设备的选择参照实习选厂现场实例，选用6组螺旋蒸汽干燥机（三台使用三台备用）。根据真空泵有关材料，浮选精矿的真空计示压力/kPa为65~80，抽气量/m³·m-2·min-1为0.8~1.5,选取SZ-3型水环式真空泵。3.1.2铁精矿脱水工艺设备计算及选择(1)浓缩流程的设备及选择由于磁选流程常采用磁力脱水槽代替浓缩机进行脱水，又根据已知原始数据q=34.08t/h;故选取CS-16φ1600永磁磁力脱水槽。（2）过滤流程的设备计算及选择：过滤的实际矿量为34.08t/h，因为过滤设备占有空间大，而且价格比较昂贵，并且由于铁精矿的脱水常用筒形内滤式真空过滤机，因此选择处理量比较接近需要处理的矿量，综合参考，选取GN—30以及GN—40筒形内滤式真空过滤机作参考。①若选用GN—30真空过滤机，其台数计算：根据有关资料选取q=1.2t/㎡·h;n=Q/Aq=34.08/(1.0*30)=01.136;故取n=2台②若选用GN—40真空过滤机，其台数计算：根据有关资料选取q=1.0t/㎡·h;n=Q/Aq=34.08/(1.0*40)=0.852；;故取n=1台因此选择GN—40筒形内滤式真空过滤机。根据真空泵有关材料，磁选精矿的真空计示压力/kPa为55~80，抽气量/m³·m-2·min-1为0.6~1.2,选取SZ-2型水环式真空泵水环式真空泵是过滤系统中最常用的真空泵。并且配套使用自动放水筒、鼓风机等辅助设施。3.3各脱水设备的工作原理3.3.1浓缩机的工作原理浓缩机（高效浓缩机）一般主要由浓缩池、粑架、传动装置、粑架提升装置、给料装置、卸料装置和信号安全装置等组成。如图四：\o"查看图片"

图四浓缩机浓缩机工作的主要特点是在待浓缩的矿浆中添加一定量的絮凝剂，使矿浆中的矿粒形成絮团，加快其沉降速度，进而达到提高浓缩效率的目的。耙子机构由耙臂、耙齿及加固用的拉条组成，两对耙臂互相垂直组成十字形。耙子与耙臂成大约30°的倾斜角度安装在耙臂上。竖轴由涡轮传动机构驱动，并带动整个耙子机构在池子中旋转，并将浓缩产品耙至中间的排料口。竖轴上设有手轮和离合器等组成的提升装置，以便过载时停机检修时将耙子提起，平时可以用它来调节耙子的高度。池子上部的中央安装一圆形给料筒，矿浆由管道引入给料筒进入浓缩机，进行浓缩沉淀。3.3.2过滤机的工作原理真空过滤器是在滤液出口处形成负压作为过滤的推动力。用过滤介质把容器分隔为上、下腔，即构成简单的过滤器。悬浮液加入上腔，在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液，固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣(或称滤饼)。过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚，液体通过滤渣层的阻力随之增高，过滤速度减小。当滤室充满滤渣或过滤速度太小时，停止过滤，清除滤渣，使过滤介质再生，以完成一次过滤循环。液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力，因此在过滤介质的两侧必须有压力差，这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤，但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙，过滤反而减慢。3.3.3水环式真空泵的工作原理水环式真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环式真空泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×105Pa表压力。

在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。如图五：图五水环式真空泵图五水环式真空泵3.3.4叶式鼓风机的工作原理当电机转动带动风机叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能，然后随着流体的增压，使静压能又转换为速度能，通过排气口排出气体，而在叶轮中间形成了一定的负压，由于入口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补入，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。如图六：图六叶式鼓风机3.3.5磁力脱水槽的工作原理磁力脱水是磁力与重力联合作用的选矿设备。在磁力脱水槽中，矿粒受重力作用而向槽底沉降，磁性矿粒还受磁力作用（起作用的方向垂直于磁等位线），且指向磁场强度高的地方；另外还要受上升水流产生的上冲力的作用，他一方面阻碍矿粒沉降，使非磁性细粒脉石和矿泥进入溢流，同时使磁聚成链的磁性矿粒群松散，把夹杂其中的脉石冲洗出去，从而提高精矿品位。为了使磁性矿粒与非磁性细粒脉石及矿泥很好地得到分选，应当是上升水流的上冲力小于作用在磁性矿粒上的磁力与重力之和，而大于作用在非磁选性细粒脉石和矿泥的重力。这样磁性矿粒在磁场作用下形成的磁链，因磁力和重力的作用，克服上升水流的上冲里沉降到槽底，并从槽底排出。非磁性细粒脉石则在上升水流作用下，克服重力而随矿浆流进入到溢流中。图七磁力脱水槽第4章脱水车间设计4.1脱水车间设备配置根据已确定的脱水段数及其选择的设备规格、台数以及地形等条件作出不同配置方案。当浓缩机直径较小时（小于15m）通常与过滤机放在主厂房里，两者各呈独立跨间与选别跨间毗邻阶梯布置，浓缩机与过滤机相距较近，力求浓缩机底流自流到过滤机中，便于操作与管理，中小型选矿厂常采用这种配置。大型选矿厂所用的浓缩机规格大，多为露天放置，过滤机台数也较多，多呈独立厂房，应力求做到过滤机溢流自流到浓缩机中，过滤机一般应布置在较高的平台（上楼层）上，下楼层（低地坪）宜分区布置真空泵、空压机、泵类等设备。磁选厂一般采用磁力脱水槽代替精矿浓缩机脱水，与过滤机配置在同一跨间里，置高于过滤机的平台上，确保脱水槽底流自流到过滤机中。磁选厂的精矿脱水一般宜不采用干燥作业，因用户较近，路途运输时间较短。对于三段精矿脱水，一般将过滤与干燥设备配置在同一厂房里，过滤机一般宜配置在干燥机的上方平台上，滤饼自流到干燥机中：当过滤机台数多,干燥机台数少时，过滤机和干燥机宜各呈独立跨间毗邻连接，滤饼由集矿胶带输送机运至干燥机。4.2脱水车间设备联系简述铁精矿第一段脱水采用磁力脱水槽，钼精矿第一段脱水采用浓缩机，两者的底流均自流到各自的过滤机，两者的过滤机均靠近精矿仓，所设置位置高于精矿仓，滤饼自流到精矿仓中，钼精矿过滤后需干燥，铁精矿不需干燥。4.3脱水车间设计各图纸部分脱水车间流程图见图件部分，图1；脱水车间设备联系图见图件部分，图2；钼精矿脱水车间平面图见图件部分，图3；钼精矿脱水车间剖面图见图件部分，图4；铁精矿脱水车间平面图见图件部分，图5；铁精矿脱水车间剖面图见图件部分，图6。第5章脱水车间工艺流程论证及评述钼精矿的最终产物由于含水量过高也要进行脱水作业，此次脱水作业要通过浓缩、过滤、干燥三段脱水才能达到预期的产品含水量要求。在选择脱水设备时，要根据精选作业的矿浆浓度、精矿含水量以及产品要求含水量从而进行计算选型，既要节能环保、使成本降低到最低限，又要高效的处理产物，避免出厂前受到不必要的外界因素影响。铁精矿的最终产物也由于含水量过高而要进行脱水作业，要经过磁力脱水槽脱水、过滤、两段脱水处理。设备选型时要考虑到铁精矿的自身性质，以科学合理的选择合适的各脱水设备。第6章建筑结构该选矿厂所在区域属东部大陆性季风气候。冬季冷晴干燥，夏季炎热多雨，四季变化分明。年平均气温11．5—13．7℃。最低温度为零下10度。年均降水量570毫米。无霜期189-226天。该地区地形为山区，地震的情况较小，可以不考虑地震对建筑物的影响。根据厂区的地形资料，本车间建筑物的结构形式主要是倚山而建形成阶梯式，让矿浆尽可能的以自流形式进入下次作业。建筑材料主要以钢筋混泥土和高强度砖为主。本设计不对矿区其他建筑物加以说明。本厂建筑结构简单，但厂房跨度较大需加固补强的项目较多，施工难度较大，要求施工单位有良好技术力量和丰富施工经验。主厂房结构设计，主厂房采用钢筋混凝土框架结构，且厂房内的次梁需坚强。柱下单独基础，钢网架屋面，砌块围护。第7章电力7.1供配电选矿厂所需的三回电源，由选矿厂110Kv地面变电所6Kv不同母线段上分别用VV22－6006×35电缆送至浓缩池、过滤车间等变压器室。脱水车间设800KVA、400KVA、变压器各一台，并在浓缩车间设低压配电室，向用点设施供、配电。7.2照明照明采用动照合一的供电方式，不设装用的照明变压器，低压配电系统采用380/220V三相四线制，照明电源为交流220V。照明电源取自各低压配电室，因高压电源取自高压变电所不同的母线段，且低压配电室间互设联络，电源比较可靠，故不再设单独的事故照明，但重要工作面和通道处设应急灯。主要脱水车间均设非固定的局部检修照明，采用220/36V的行灯变压照明。照明采用XM—7型照明配电箱，厂房内主要采用GC系列工厂灯为主，配电室、控制室主要采用荧光灯、泛光照明为主。7.3防雷及接地建、构筑物按第三类工业建筑要求防雷措施惊醒防雷，当建、构筑物高度在15m以上，且不在附近防雷装置的保护范围内时，均应设防雷保护，主要采用避雷带组成的防雷装置。选矿厂低压系统采用中性点直接接地方式，在设备比较集中的厂房范围内时，均应设防雷保护，主要采用避雷带组成的防雷装置。选矿厂低压系统采用中性点直接接地方式，在设备比较集中的厂房内利用扁钢实现接零保护，对分散的用电设备接零保护利用动力电缆的第4芯来实现，零线在电源处可接地，同时按规定做好重复接地。工作接地、保护接地和防雷接地采用联合接地网，接地电阻＜4Ω，重复接地电阻＜10Ω。接地装置主要采用人工垂直接地极。主厂房采用闭和接地网，尽可能将全厂局部接地网连成一个大接地网，以平衡电位。结论

金属钼大量用作高温电炉的发热材料和结构材料、真空管的大型电极和栅极、半导体及电光源材料。因钼的热中子俘获截面小和具高持久强度，还可用作核反应堆的结构材料。

在冶金工业中，钼作为生产各种合金钢的添加剂，或与钨、镍、钴，锆、钛、钒、铼等组成高级合金，以提高其高温强度、耐磨性和抗腐性。在化学工业中，钼主要用于润滑剂、催化剂和颜料。二硫化钼由于其纹层状晶体结构及其表面化学性质，在高温高压下具良好的润滑性能，广泛用作油及油脂的添加剂。钼的化合物在农业肥料中也有广泛的用途。由于对钼的大量需求，科学合理的工艺流程、符合国情、低成本而又先进的技术装备使得最大限度地获得优质精矿产品（具有先进的技术经济指标）从而获得良好的经济效益就尤为重要，因此就更加突显了选厂设计工作作为基本建设首要环节的重要性，正如我们所说的设计是工程建设的灵魂。

一个选厂在建设过程中，设计工作起着决定性的作用。因此，在设计中严格按照设计任务书的要求，认真贯彻党和国家有关工程设计方面的方针、政策，遵守基本建设程序，执行能够选矿厂设计规范和有关的其他规程、规范、法令、法规等，这些就是选厂设计工作应遵守的基本原则。在本次脱水车间设计中，我根据有关金堆城钼业有限公司的有关原始资料，对本厂位置特点及其相关建设作出充分研究，根据破磨及选别流程等对矿浆浓度及各阶段产品含水量进行计算，计算并且选择合理的设备及其配置方案。从而实现工艺简单、系统灵活、产品优质、应变能力强，能较好地适应市场的变化。设备选型立足国内，先进可靠。脱水车间工艺系统布置紧凑，占地少，布局合理。能实现回水循环利用，满足了节约能源环保科学的原则。周全考虑了职工安全、工业卫生等问题。建设集控系统，对整个选厂的正常生产在宏观和微观上都起到了很好的作用。整个工程投资少，见效快，技术可行，经济合理。致谢在本设计完成之际，特别致谢指导教师李连生老师和矿物加工教研室的所有老师。在即将毕业之时，再次回首已逝的可贵的大学四年的光阴，老师们给予了我们太多，不仅对我们学习和生活给予了很大关怀与帮助，在做人和思想上也对我们帮助非常大。