《3500吨日处理量的某铜矿选矿厂设计》14000字（论文）

3500吨日处理量的某铜矿选矿厂设计目录摘要 III4.750.2618XJ-2822扫选Ⅰ158.958.3832KYF-24244扫选Ⅱ141.725.0330KYF-24242搅拌槽的选择与计算V=K1Q(R+1/δ)t/60V——所需搅拌槽容积(m3);K1——给矿不均匀系数，该作业前为球磨机时，K1=1.0;为自磨机时，K1=1.3.Q——进入搅拌槽的矿石量；t——搅拌时间(min)。则V=1.0×145.83×(1.222+1/3.43)×5/60=18.39m3选用1台XB-3000表5-7搅拌设备选择计算表作业名称设备规格及型号台数流程矿浆量搅拌时间计算实际粗选XB-3000155.6脱水设备的选择与计算由《选矿厂设计》中式5-54知：F=Q/q式中F--需要的浓缩机总面积，m2Q--给入浓缩机的固体量，t/dq--单位面积处理量，t/(m2*d)由《选矿厂设计》中式5-55知D=1.13√FD--所需浓缩机直径(m).则精矿浓缩机的选择和计算：参考现场现有选厂的资料选取q=0.6，由已知计算可知Q=4.11t/h；拟采用浓密机一台。故：F=Q/q=4.11*24/0.6=164.4D=1.13√F=1.13*√164.4=14.75，取D=15m因此，精矿浓缩可选用1台中心传动NZ-15浓缩机。过滤机的选择和计算由《选矿厂设计》中式5-59知：n=R/(Fq) n——过滤机台数（台）；Q——需过滤的固体精矿量(t/h)；F——选择的过滤机面积(m2);q——过滤机单位面积生产能力（t/m2×h-1）精矿过滤机选择和计算，由《选矿厂设计》中表5-28选定q=0.2，拟采用外滤式筒形真空过滤机GW-40，其过滤面积为F=40m2。已知精矿矿量4.11t/h，所以n=Q/(Fq)=4.11/(40*0.2)=0.51，取n=1因此，精矿过滤选用1台外滤式筒形真空过滤机GW-40。表5-8浓缩机选择计算表产品名称给矿量t/d浓度设备规格及数量给矿排矿型号台数铜精矿2558中心传动NZ-151表5-9过滤机选择计算表产品名称给矿量t/d浓度设备规格及数量给矿滤饼型号台数铜精矿5884.5外滤式筒形真空过滤机GW-401第六章辅助设备的计算6.1矿仓的选择与计算原矿仓选择三面倾斜的矩形矿仓，采用底部排矿，设置于粗碎作业前。由《矿物加工工程设计》表5-45，拟定原矿仓的贮矿时间为2h。如图图矿仓计算示意图由《选矿厂设计》中式5-84知：V’=Q/γ 式中V’——矿仓需要的有效容积(m3)； Q——需要的贮矿量(t)；Q=145.83×2=291.66t。 γ——矿石松散密度(t/m3)，γ=2.23t/m3。V有=Q/γ=291.66/2.23=130.78m3V几=V有K=130.780.85EQ\o\ac(○,1)计算矿仓上、下部主要尺寸和容积：上部容积计算公式，V1=ABh1；下部容积计算公式，V2=h26式中，A、B——矿仓上部的长度和宽度，分别取5.5m和5.5m；h1、h2——矿仓上下部分的高度；a、b——排矿口的长度和宽度，分别取2.5m和2.5m；矿仓下部高度h2=(A－a)tana=（5.5－2.5）tan55°=4.29m，（a为斜壁倾角）V2=6.436×V1=V几－V2=153.85－100.50=53.35m3h1=V1AB=53.355.5×5.5校核：a2=arctan2×h2B−b=arctan2×4.295.5−2.5=70.73°，堆积角为35~40°，a(2)缓冲矿仓选择和计算返回矿仓选择圆形矿仓，采用底部排矿，设置于细碎作业前。贮矿时间40min，矿仓的容积计算： V V初步确定矿仓直径D=6m，排矿口d=0.8m，有效容积由3部分组成，分别为：1）堆积角所组成的有效容积：查表5-44，得物料堆积角 ρ=40 V1又， h2）陷落角所组成的有效容积：查表5-44，得物料陷落角 ϕ=55V又， h3)仓壁所组成的有效容积： V h总高度 H=实际几何容积为： VV几' (3)粉矿仓的选择和计算 粉矿仓选择圆形矿仓，采用底部排矿，设置于磨矿作业前。贮矿时间24h，矿仓的容积计算： V V初步确定矿仓直径D=12m，排矿口d=1m，有效容积由3部分组成，分别为：1）堆积角所组成的有效容积：查表5-44，得物料堆积角 ρ=38 V1又， h2）陷落角所组成的有效容积：查表5-44，得物料陷落角 ϕ=58V又， h3)仓壁所组成的有效容积： V h总高度 H=实际几何容积为： VV几6.2皮带运输机的选择与计算由《选矿厂设计》中式5-69知：B——带宽（m）;Q——运输量（t/h）;γ——矿石松散密度（t/m3）;v——带速（m/s）;k——断面系数；c——倾角系数；ξ——速度系数。对散状物料，已知输送能力时，按下式计算需要的物料横截面积：S=Q/（3600vkγ）式中，Q—输送带的输送能力，t/h；S—输送带上物料最大截面积，m2，可查《矿物加工工程设计》表5-35选取，表5-35中运堆积角查表5-36选取；v—输送带带速，m/s；k—倾斜运输机面积折算系数，可按《矿物加工工程设计》表5-37查取；γ—输送物料堆积密度，t/m3。（1）1#皮带（将粗碎产品运送至中碎预先筛分）已知输送能力Q=194.45t/h，参照《矿物加工工程设计》表5-34选择带速v=1.0m/s，k=0.9，S=194.45/(3600*1.0*0.9*2.23)=0.0269m2。根据《矿物加工工程设计》表5-35，选取托辊槽角λ=0°，运行堆积角ϴ=35°，皮带宽B=650mm。校核：2Dmax+200=2*171.4+200=542.8mm<650mm，因此皮带合理。（2）2#皮带（将中细碎产物运送至筛分厂房）已知输送能力Q=49.78t/h，参照《矿物加工工程设计》表5-34选择带速v=1.0m/s，k=0.9，S=49.67/(3600*1.0*0.9*2.23)=0.0069m2。根据《矿物加工工程设计》表5-35，选取托辊槽角λ=0°，运行堆积角ϴ=35°，皮带宽B=500mm。校核：2Dmax+200=2*49+200=298mm<500mm，因此皮带合理。（3）3#皮带（将筛分厂房检查筛分筛上产物运送至细碎给矿机）已知输送能力Q=338.33t/h，参照《矿物加工工程设计》表5-34选择带速v=1.0m/s，k=0.9，S=338.33/(3600*1.0*0.9*2.23)=0.0468m2。根据《矿物加工工程设计》表5-35，选取托辊槽角λ=0°，运行堆积角ϴ=35°，皮带宽B=800mm。校核：2Dmax+200=2*171.4+200=542.8mm<800mm，因此皮带合理。（4）4#皮带（将预先筛分筛下产物运送至筛分厂房）已知输送能力Q=363.33/h，参照《矿物加工工程设计》表5-34选择带速v=1.0m/s，k=0.9，S=363.33/(3600*1.0*0.9*2.33)=0.0481m2。根据《矿物加工工程设计》表5-35，选取托辊槽角λ=0°，运行堆积角ϴ=35°，皮带宽B=500mm。校核：2Dmax+200=2*49+200=298mm<500mm，因此皮带合理。（5）5#皮带（将筛分厂房检查筛分筛下产物运送至粉矿仓）已知输送能力Q=182t/h，参照《矿物加工工程设计》表5-34选择带速v=1.0m/s，k=0.9，S=182/(3600*1.0*0.9*1.96)=0.0287m2。根据《矿物加工工程设计》表5-35，选取托辊槽角λ=0°，运行堆积角ϴ=35°，皮带宽B=650mm。校核：2Dmax+200=2*12.2+200=224.4mm<650mm，因此皮带合理。（6）6#皮带（将粉矿仓物料运送至一段磨矿机）已知输送能力Q=125t/h，参照《矿物加工工程设计》表5-34选择带速v=1.0m/s，k=0.9，S=125/(3600*1.0*0.9*1.96)=0.0197m2。根据《矿物加工工程设计》表5-35，选取托辊槽角λ=0°，运行堆积角ϴ=35°，皮带宽B=650mm。校核：2Dmax+200=2*12.2+200=224.4mm<650mm，因此皮带合理。6.3辅助设备的选择与计算(1)起重机：①粗碎厂房由《选矿设计手册》知，当破碎机为900×1200颚式破碎机时，选用起重量为14t的电动桥式起重机。②中细碎厂房由《选矿设计手册》知，当破碎机为PYTΦ1200圆锥破碎机时，同时，考虑中细碎厂房中有1台PYTΦ1200的圆锥破碎机，其起吊频度较大，选用起重量为5t的电动桥式起重机。③筛分厂房由《选矿设计手册》知，当振动筛为SZZ自定义中心振动筛时，选用起重量为2t的手动单梁式起重机。当振动筛为YA圆振动筛时，选用起重量为3t的手动单梁式起重机。④磨矿厂房磨矿厂房中最大机械为磨机，由《选矿设计手册》知，当磨机为Ф3600×5000溢流型球磨机时，选用起重量为10t的电动桥式起重机。⑤浮选厂房浮选厂房最大的机械为KYF-24的浮选机，由《中国选矿设备使用手册》知，选用起重量为10t的电动单梁起重机。6.脱水车间：选用起重量为10t的电动单梁起重机一台。(2)砂泵的选择和计算根据磨矿矿浆体积的计算，选择1台XPA(2)-100双极渣浆泵，允许配带的最大功率为62.5KW，流量为70.0-245m3/h，扬程48.5-73.5m。(3)搅拌设备的选择和计算浮选作业前为了使矿浆和药剂充分作用，以取得好的选别指标，需要设置搅拌槽，搅拌槽容积的计算公式如下：V=Q(R+1/σ)t60式中，V—所需搅拌槽容积，m3；Q—流程中的处理量，t/h；R—液固比；t—作业搅拌时间，min；搅拌时间取5min，由上面计算结果知Q=125t/h，R=1.22，σ=3.26，将各值代入上式V=15.90m3，根据《矿物加工工程设计》附表2-18选用一台XB-3000矿用普通搅拌槽，提升高度3000mm，可以实现矿浆自流，不用砂泵。 (4)厂房高度计算 厂房高度计算图：图6-4厂房高度计算示意图 粗碎厂房高度计算： 由《选矿厂设计》中内容可知： 厂房地面至轨道顶的高度(h)h=K+Z+l+f+c 地面至屋架下弦凸出结构件底部的高度（H）H=h+a+m 式中K——吊运最大部件过程中，超越平台栏杆最高点与地面之间的距离；Z——安全距离；Z≥300mm；l——最大部件的高度f——吊钩至被吊部件上缘的距离，一般为1-1.5m；m——起重机最突出部分与屋架下弦间的距离，供电滑阻线配在厂房一侧时，m≥100mm；配在屋架下弦时，m≥400mm；a——轨道顶至至起重机顶知距离；c——吊钩极限位置至轨道顶的距离。粗碎厂房中，K=6.75m；最大部件l=4.6m；取Z=0.5m，f=1.0m；查选矿设计手册知：a=2.094m，c=0.544m；则：h=K+Z+l+f+c=10.70(m)由厂房高度的要求，取c=356mm；则：H=h+a+m=16.70(m)因此，粗碎厂房厂房地面至轨道顶的高度h=13.21m，地面至屋架下弦凸出结构件底部的高度H=15.66m。同理，可计算出其它各厂房的高度如下表：表6-1厂房高度一览表厂房名称厂房跨度（m）起重机高度（m）厂房高度（m）粗碎厂房13.510.7016.70中细碎厂房18.0012.0020.00筛分厂房12.006.5011.00磨浮厂房49.5023.6028.10第七章厂房的总体布置和工艺设备配置7.1选矿厂总体布置选矿厂的总体布置是在选矿厂设计时需要重点考虑的一个因素。总体设计的存在可以使得总体布置避免了分散、紊乱、不合理等情况的出现。同时总体设计的合理性也使得在选矿厂建造时可以有计划，不盲目的进行建造，避免了经济的不合理损失。所以在必须考虑原有选矿厂资料的基础上进行新选矿厂的总体布置。7.2总体布置原则设计选矿厂布置应满足生产工艺流程的要求，争取做到物料的输送和管线铺设便捷，避免不必要浪费；功能分区明确，路网结构清晰，平面布局合理，道路交通安全、顺畅；充分利用厂区外部现有交通及现有设施，尽量减少工程量，节省投资，减少污染源。满足《建筑设计防火规范》及国家现行有关规程、规范的要求。扩能改造尽量不影响现有生产，且便于施工及与现有采、选矿生产衔接；便于生产管理。留有企业发展余地。7.3选矿厂总平面布置和厂房布置设计选矿厂总平面布置为主要的生产及辅助厂房、公共工程设施、行政办公区。设计选矿厂的厂房布置为：设计厂房有粗碎厂房、中细碎厂房、筛分厂房、粉矿仓、磨浮厂房、精矿脱水厂房、尾矿浓缩脱水处理厂房等。其中，粗碎到中细碎、中细碎到筛分，筛分到细碎、筛分到粉矿仓、粉矿仓到磨浮工作段处使用皮带廊进行连接。磨浮厂房的精矿、尾矿浓缩脱水厂房是通过管道进行连接。其中破碎、筛分、磨浮厂房的布置为“L”型，而磨浮厂房到精矿、尾矿脱水厂房则是采用建造在缓坡上使得矿浆可以实现自流。布置时围绕原有的老选矿厂厂房进行建造。各个厂房间的建造考虑了工艺流程特点，使得地形得到充分利用，实现了矿料运输便捷，矿浆运输可以自流，合理预留了场地。7.4破碎、筛分车间设备配置特点破碎流程设计为三段一闭路，设计的破碎、筛分厂房含PEF900×1200颚式破碎机、ZSW-490×960振动给矿机、1#B650皮带运输机、φ1200弹簧标准圆锥破碎机、φ2200短头圆锥破碎机、2#B800皮带运输机、GZ7.电磁振动给料机、1250×2500固定棒条筛、SZZ1500×3000自定中心振动筛、YA2100×4800圆振筛等。设计原矿仓、粗碎设备、中、细碎设备、筛分、粉矿仓呈纵向布置，原矿仓与粗碎设备位于一个厂房，中、细碎设备配置在一个厂房内，筛分作业位于一个厂房，粉矿仓独立。其中，粗碎到中细碎、中细碎到筛分，筛分到细碎、筛分到粉矿仓、粉矿仓到磨矿给矿分别使用一条皮带连接。这种设备配置具有充分利用场地，厂房紧凑，便于管理，设备间联系紧密的特点。7.5主厂房设备配置特点主厂房中布置有磨矿流程设备及浮选流程设备。由于磨矿与浮选流程作业间设备联系较多，故而将这两个流程作业设备安排在一个厂房内。其中厂房安排为3层，磨矿流程设备及浮选机安排在第二层，第一层安排为浮选槽等，第三层布置为起重机等。在管道布置上具有一定的倾斜度，使得矿浆可以实现自流。磨矿设备布置为：磨矿设备采用横向布置，即磨矿机中心线与厂房中心线平行，这种配置的特点是减少厂房的纵向占地面积，节省材料，减少经济支出。浮选设备布置为：粗选与精选作业的设备布置在厂房中心线处，扫选作业设备布置在厂房一侧与厂房中心线保持平衡。使得磨矿设备，粗选、精选设备、扫选设备与中心线平行。药剂通过管道从制药室运输到搅拌槽及浮选作业处。这样布置的特点有：设备间联系紧密，浮选各个作业设备间可以实现矿浆的自流。7.6脱水车间配置特点精矿产品脱水车间布置在一定的坡度上，浓密机布置在主厂房到脱水厂房之间。这样布置的特点有：主厂房中浮选作业后的精矿矿浆与尾矿矿浆可以在不借助外力的作用下自流到浓密池中进行浓缩作业。浓缩后精矿矿浆被泵到位于脱水厂房的二楼过滤机处。第八章经济概算及财务分析8.1.1技术经济指标选矿厂设计规模（日处理量）：3500t/d铜精矿量每年的生产量：6.49*24*330=51400.8t/a铜原矿品位：1.12%经过浮选后铜精矿品位：20%铜作业回收率：92.59%铜作业产率：5.19%浮选段年补加水总量=229.13*24*330=1814709.6t/a厂房主要建设材料的用量（13.4-10查得）：根据此次选矿场规模最终确定各建材用量万t.a) 万t.a) 万t.a)8.1.2选矿厂劳动人员总数总人数确定为60人。8.1.3铜精矿销售收入20%5.19%；查最新非金属矿期矿价格得各精矿单价：铜精矿：13160元/吨铜精矿销售收入：13160*6.49*24*330/10000=67643.4528万元/a78.2.1资产投资概算选矿专业概算主要对本次设计的整体厂房内设备及其安装工程的单位工程概算，其中主要包括破碎车间、筛分车间、还有主厂房。设备与安装工程所需要的概算主要包括包括选矿工艺设备、金属结构件和工艺管道三个部分。设备购置费=设备原价+设备运杂费设备运杂费=设备原价*运杂费率设备原价=设备价值+金属结构件概算价值+工艺管道概算价值表8-1 选厂内各工段主要设备清单序号设 备量（台）设备功率（kw）参考价格（万元）设备重量（t）一、破碎筛分车间1PEF900×1200颚式破碎机112014.4482ZSW-490×960振动给矿机1151.625.431#B650皮带运输机12.204φ1200弹簧标准圆锥破碎机11107.0823.65φ2200短头圆锥破碎机128024.1580.562#B800皮带运输机12.677GZ7.电磁振动给料机130.612.0281250×2500固定棒条筛10.59SZZ1500×3000自定中心振动筛17.50.672.2410YA2100×4800圆振筛118.50.270.91序号设 备量（台）设备功率（kw）参考价格（万元）设备重量（t）1114t电动桥式起重机15.614125t电动桥式起重机12.05133#B800皮带运输机12.67144#B500皮带运输机11.83155#B650皮带运输机12.20小 计1568.47181.67二、磨浮车间1GZ6.电磁振动给料机11.50.341.1426#B650皮带运输机12.203MQYФ3600x6000溢流型球磨机1125046.2154.04FX-500水力旋流器30.120.4166XB-3000矿用普通搅拌槽118.513.844.6137KYF-24浮选机1031522.57.58XJ-28浮选机91.274.2393t手动单梁式起重机11.231030/5t电动桥式起重机119.301110t电动单梁起重机141012XPA(2)-100双极渣浆泵1137.5113GW-40筒形外滤式真空机175.8519.5210t电动桥式起重机14103NZ-15中心传动浓缩机17．46.5321.76总 计206.16524.231金属结属结构件×单位重量价格即：=524.231×1.09×0.5＝285.71万元其中金属结构重量按估重扩大指标计算，其重量为标准设备重量乘以一个工艺9％（查中南大学出版社《矿物加工工程设计》P2528－5）。金属结构的单价按近0.5万元每吨计。金属管道价格=（磨浮车磨+浓缩及过滤车间）设备原价×2%=318.881×0.02=6.38万元管道零件费用=设备价值×管道零件费道（查中南大学出版社《矿物加工工程设计》P252表8－56）则：管道零件费用=（磨浮车间设备价格×1.35%）+（浓缩及过滤车间设备价格×0.34%）=302.501×1.35%+16.38×0.34%=4.14万元则：工艺艺管道价=金属管道价格+管道零件费用=6.38+4.14=10.52万元设备原价=设备价值＋金属结构件概算价值+工艺艺管道概算价=206.98+258.71+10.52=476.21万元设备运杂费=设备原价×运杂费率（查《矿物加工工程设计》P2518－3取6%）=206.98×6%=12.41万元设备安装间接费=设备原价×安装间装间接（查《矿物加工工程设计》P252表8－4取2.8%）则：设备安装间接费=206.98×2.8%=5.80万元工艺艺设备概算价=设备原价+设备运杂费+设备安装间接费=476.21+12.41+5.80=494.42万元8.2.2企业流动资金30%-50%25%。即：企业流动资金=销售收入×25%=67643.4528×25%=16910.86万元8.2.3项目总投资项目总投资包括：固定资产投资、流动资金和建设期贷款应付的利息。这里假设建设期都是自有资金，没有贷款。则：项目总投资=固定资产+流动资产+建设设期贷款应付的利=16910.86+491.57=17402.43万元8.3选矿厂总成本经估算，总成本为12989.35万元/年8.4经济评价与分析8.4.1利润计算产品销售收入铜精矿销售收入：67643.4528万元/a税前利润增值税：67643.4528*17%/（1+17%）=9828.54万元增值税附加：9828.54*6%=589.71万元城乡维护建设税：67643.4528/（1+17%）×1%=578.15万元教育附加税：67643.4528/（1+17%）×2%=1156.30万元/年税前利润=销售收入-总成本-增值税-增值税附加-城乡维护建设税-教育附加税=67643.4528-12989.35-9828.54-589.71-5