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1、辽宁工程技术大学 辽宁工程技术大学 课程设计说明书 设计题目： 辽宁 t/d铜矿选矿厂院 系： 矿业学院矿物加工工程 专业班级： 矿加09-4 学生姓名： 指导教师： 李强 成 绩： 2012年 1月 日 目录1. 绪论21.1 课程设计目的及要求21.2 设计题目21.3 铜的性质21.4 矿石性质21.4.1黄铜矿21.4.2辉铜矿31.5 选矿厂概况31.6 选矿厂各车间工作制31.7 选矿厂经济技术指标32. 选矿工艺流程32.1 破碎流程的计算与论证42.1.1破碎段数的确定42.1.2预先筛分的必要性42.1.3检查筛分的必要性42.2 磨矿流程的计算与论证72.2.1磨矿分级作业
2、的必要性72.2.2磨矿段数的确定72.3 浮选流程的计算102.4 矿浆流程的计算133. 主要工艺设备的选择和计算193.1 破碎设备的选择和计算193.1.1 粗碎设备的选择和计算193.1.2 中碎设备的选择和计算223.1.3 细碎设备的选择和计算243.2 筛分设备的选择和计算273.2.1 二段筛分的选择和计算273.2.2 三段筛分的选择和计算283.3 磨机的选择和计算293.3.1 一段磨机的选择和计算303.3.2 二段磨机的选择和计算323.4 分级设备的选择和计算343.4.1 一次分级设备的选择和计算343.4.2 二次分级设备的选择和计算353.5 浮选设备的选择
3、和计算373.5.1 粗选设备的选择和计算373.5.2 一次精选设备的选择和计算373.5.3 二次精选设备的选择和计算383.5.4 扫选设备的选择和计算391. 绪论1.1 课程设计目的及要求根据教学大纲要求，选矿厂设计授课结束后，于毕业设计前，学生要用两周时间进行课程设计。目的：本课程设计是矿物加工工程专业教学内容的环节之一，使学生在设计中学习，巩固和提高工程设计理论与解决实际问题的内力，综合运用所学的有关工程知识。并为毕业设计打下良好的基础。要求：设计任务书下达后，设计者必须独立认真分析与计算，按期完成设计中所规定的具体任务。1.2 设计题目设计日处理2500吨的铜矿石浮选厂1.3
4、铜的性质铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。铜是一种重要的有色金属，它在应用上仅次于铝和铁。铜的导电率高，仅次于银，而铜的价格较银低廉。铜的导热性能好，在金属中居第三位，仅次于金和银。由于铜的优良的导电掉热性能，所以广泛地应用于工业上。1.4 矿石性质1.4.1黄铜矿硬度中等，在黄铁矿含量较大的矿石中，磨矿矿石会过粉碎。黄铜矿很容易浮选，用少量硫化矿物阴离子捕收剂，就能很好的浮选。黄铜矿不易氧化，是硫化矿中对氧最稳定的，在中性和弱碱性介质中可长时间保持疏水。当PH=10以上时或在氧化剂长时间作用下，黄铜矿会明显氧化。它在弱碱性介质中氧化时溶液中会有H+ ,C
5、u2+,Fe3+,S2O42-等离子。在碱性（PH=10-11）中。氧化时溶液中有SO42-，S2O32-,S4O62-等离子。黄铜矿过度氧化后其可浮性显著下降，但还可以用苏打，硫化剂等使其得到改善。1.4.2辉铜矿辉铜矿是含铜最高的硫化矿矿物，有着重要的工业意义。它大多数是次生的，也有原生的，辉铜矿很脆，易过粉碎和氧化，氧化所产生的大量铜离子会活化闪锌矿，黄铁矿等，使浮选过程控制复杂化，这是选矿过程中应该注意的。辉铜矿可浮性号，用黄药，黑药和白药等阴离子捕收剂和胺做捕收剂时都很易浮，能够得到品位很高的铜精矿。1.5 选矿厂概况所设计选矿厂处理量2500吨/日，工艺流程为三段一闭路、阶段磨矿、
6、粗细分级、浮选工艺流程，日产精矿量134.64吨。主要车间有破碎车间、筛分车间、浮选车间。1.6 选矿厂各车间工作制破碎车间工作制：破碎筛分系统设备作业率为67.81%。年工作330天，每天工作3班，每班工作6小时。主厂房（磨矿车间和浮选车间）工作制：主厂房采用连续工作制，设备作业率为90.41%。年工作300天，每天工作3班，每班工作8小时。1.7 选矿厂经济技术指标原矿处理量：2500吨/天；日产精矿量：134.64吨/天：原矿品味：1.48%；精矿品味：24.25%；尾矿品味：0.12%。2. 选矿工艺流程破碎部分：本矿石属于中硬度矿石，采用三段一闭路破碎流程。磨矿部分：该矿石呈细粒均匀
7、均匀嵌布，试验表明当磨至，-200目含量为85%时，其单体解离度可达95%以上，故磨矿参考流程为两段全闭路磨矿流程，给矿中-200目含量为10%，磨矿产品中-200目含量为85%。浮选部分：单一硫化矿浮选，选用一次粗选，2次精选，一次扫选，中矿采用循序返回。 浮选时间：粗选6分钟，一次精选6分钟，二次精选8分钟，扫选7分钟。2.1 破碎流程的计算与论证2.1.1破碎段数的确定本矿石属于中硬度矿石，普氏硬度f=8-12，原矿中最大粒度500mm，要求最终产品粒度12mm，为完成最终破碎产品粒度采用三段一闭路破碎流程，如图1。破碎车间的工作制度为：年工作330天，每天工作3班，每班工作6小时。总破
8、碎比 若采用二段破碎则平均破碎比为 查中表5.2-5 一段破碎机颚式破碎机和旋回破碎机。破碎比范围在3-5，二段破碎机的最大破碎比范围为4-8.取两段最大破碎比 所以不合理，所以根据矿石性质和使用破碎机的性能将总破碎比分成三段来实现。2.1.2预先筛分的必要性 应用预先筛分可预先筛除细粒，可预防矿石过粉碎并且能相应提高破碎机的生产能力，矿石中-200目含量为10%，且矿石为中等可碎性矿石，采用预先筛分是合理的，且矿石中含水量为4%用预先筛分对防止破碎机堵塞起到一定作用。2.1.3检查筛分的必要性 检查筛分的目的在于控制破碎产品的粒度和充分发挥破碎机的生产能力，各种破碎机排矿产物中存在大于排矿口
9、的过大颗粒，查中表5.2-6可知当三段破碎机选用短头型圆锥破碎机时，排矿中过大颗粒含量=60%相对过大粒度Z=2.2-2.7.过大粒度含量非常高，为达到破碎最终产物要求，设置检查筛分是合理的必要的。1 确定工作制度，计算小时处理量QR=138.89（t/h）2 计算总破碎比S总=41.673 破碎比分配S0=3.47S1=3S2=3.6S3=3.864 计算各段产物最大粒度d2=166.67(mm) d5=46.29(mm) d8=12.00(mm)5 计算各段破碎机排矿口宽度（e）计算e 粗碎用颚式破碎机 查表5.2-6 Z=1.6 e=104.17（mm） 取e=105（mm）计算e 中碎
10、用标准型圆锥破碎机 查表5.2-6 Z=1.9 e=25.06（mm） 取e=25（mm） 计算e 粗碎用短头圆锥破碎机 按e=0.8d8计算 e=0.8d8=0.812=9.6(mm) 取e=10（mm）6 计算筛孔尺寸a和筛分效率E二段筛分用振动筛 a=e-d5=25-46.29取a=30（mm） E2=80%三段等值筛分工制 a=12d8=1.212=14.4（mm）取e=15（mm） E3=80% 7 计算各产物的矿量和产率Q1=Q2=Q6=Q8=138.89(t/h)Q3=Q2E2=138.890.380.6=31.11(t/h)查图5.2-4 =0.38Q4=Q2-Q3=138.8
11、9-31.67=107.78(t/h）Q4=Q5=107.78（t/h）查图5.2-3 5.2-5 =0.44 =0.67Q10=176.20（t/h)Q9=Q10=176.20（t/h)Q7=Q6+Q13=176.20+138.89=315.09（t/h)=100%=100%=100%=22.80%=-=100%-22.80=77.6%=C=126.86%=+=126.86%+100%=226.86% 2.2 磨矿流程的计算与论证2.2.1磨矿分级作业的必要性 预先分级的目的在于分出给矿中已经合格的粒级。一般第一段前很少用预先分级，只是给矿粒度小于6-8mm，其中合格粒度大于15%时才考虑。
12、原矿为10%时采用。故一段前不加入预先分级。 检查分级的目的是保证磨矿产品粒度合格，将粗粒级返回磨机，增加磨机单位时间内的矿石通过量，从而提高磨机效率减少矿石过粉碎。因此，本矿厂的磨矿流程每段都采用检查分级。2.2.2磨矿段数的确定本矿石矿物呈细粒均匀嵌布，试验表明当磨至-200目含量为85%时，其单体解离度可达95%以上。 矿石的入选粒度为12mm，含量为85%且矿石嵌布粒度均匀。满足入选粒度小于0.15mm磨矿细度为-0.074含量大于70%-85%.故采用两段闭路磨矿流程，并在一段加入预先分级。 规定工作效率=90% 因为两段皆为全闭路连续磨矿。所以m=1 K=0.81. 确定主厂房的工
13、作制，计算磨矿车间的小时处理量拟定工作制为：330天，3班，8小时Qh=100（t/h)2. 计算用的原始指标1) 确定m=1 k=0.82) 根据中硬度矿石，d给=12（mm）。查选矿厂设计表5.2-10 取=9.5%3) 根据磨矿产品中-200目含量为85%。查选矿厂设计表5.2-9 取d终=0.1（mm） =10%4) 根据d终=0.1（mm）。查选矿厂设计表5.2-9 取C1=350% C2=300%3. 计算各产物的矿量和产率Q1=Q4=Q7=100Q5=Q1C1=100350%=350（t/h)Q2=Q1+Q5=100+350=450（t/h) Q9=Q8=215.74（t/h)Q
14、6=Q7+Q8=100+179.68=315.75(t/h) 2.3 浮选流程的计算原始数据如下：Q=100（t/h） =1.48%=24.25% =12.26% =8.45% =4.24%=92.00% E16=95.00% E14=90.00% E11=85.00%浮选时间：粗选6分钟，一次精选6分钟，二次精选8分钟，扫选7分钟。流程如图31. 计算必要而充分的原始指标数NP=C（np-ap）=2（8-4）=82. 按工业试验结果与现厂生产指标分析，先用的8个指标如下：=24.25% =12.26% =8.45% =4.24%=92.00% E16=95.00% E14=90.00% E1
15、1=85.00%3. 列平衡方程计算各产物产率、各产物的回收率和未知产物的品位2.4 矿浆流程的计算原始指标：必须保证的适宜浓度：一段磨机浓度KI=78.00% 俩段磨矿浓度KIV=75.00%粗选作业浓度KV=22.08% 一次精选作业浓度 KVI=20.81%扫选作业作业KVII=21.62% 二次精选作业浓度KVIII=20.00%一次分级溢流K4=28.00% 二次分级溢流浓度K7=23.20%补课调节浓度：磨机给矿浓度K1=96.00% 一次分级返砂浓度K5=80.00%二次分级返砂K8=78.00% 粗选精矿浓度K11=25.00%扫选精矿浓度K18=24.00% 一次精选精矿浓度
16、K14=32.00%二次精选精矿浓度K16=38%1. 按公式计算固液比Rn值22. 按公式Wn=QnRn和平衡方程计算各作业、各产物水量Wn值3. 按平衡方程计算各作业补加水量Ln值4. 按公式计算各作业和各产物的体积Vn值Q矿量K矿浆浓度R固液比W液体体积V矿浆体积L补加水量110096.00%0.0424.237.53245083.70%0.291.7241.7345078.00%0.28126276.5410028.00%2.57257290.33535080.00%0.2587.5204.176315.7449.03%1.04328.19433.43710023.02%3.33313
17、64.338215.7478.00%0.2860.41132.329215.7475.00%0.3371.19143.110115.9222.08%3.53409.03447.66111825.00%354601297.9221.61%3.62355.2387.841324.0720.81%3.8191.6299.641411.6932.00%2.1324.928.81512.2815.63%5.466.8170.93165.6138.00%1.639.1411.01176.0814.00%6.1937.6239.64183.5424.00%3.1711.2212.41994.9321.62%
18、3.63344.23376.052015.9216.95%4.978.0383.3345078.00%0.2812627634.345056.64%0.76344.5494.5218.5315.7444.65%1.24391.41496.66218.5315.7475.00%0.3371.19143.110.78115.9222.08%3.53409.2447.840.1824.0720.81%3.8191.7199.730.0997.9221.62%3.63355.45388.090.2511.6920.00%446.7650.6521.73. 主要工艺设备的选择和计算3.1 破碎设备的选择
19、和计算3.1.1 粗碎设备的选择和计算粗碎有颚式破碎机和旋回破碎机本选厂粗碎给矿最大粒度500m,产品粒度12mm.处理量138.89t/h初步设定以下俩个方案：方案一：北矿院PD6090 参考表1-1-31方案二：沈重PXZ7010 参考表1-2-3方案一：颚式破碎机，Dmax=500（mm），eI=105（mm）最大给矿粒度500mm，小时处理能力Q=138.89t/h。破碎机排矿口宽度eI查表1-1-31。选择PD6090颚式破碎机，给矿口宽度600mm，排料口宽度50-130。生产能力25-72t/h1. 处理量按下式计算：2. 破碎机台数n计算3. 破碎机负荷量计算方案二：旋回破碎机
20、，Dmax=500（mm），eI=115（mm）查选矿厂设计附表2，选用液压重型旋回破碎机PXZ-700/1001. 处理量按下式计算：2. 破碎机台数n计算3. 破碎机负荷量计算方案对比：序号型号台数负荷率/%备注方案一PXZPK6090颚式破碎机251.57优方案二PXZ7010旋回破碎机132.66劣方案一和方案二比较，复摆颚式破碎机PE600900虽然所用的台数多，但是负荷量更符合要求，且颚式破碎机成本低，对于处理量不大的厂矿来说经济负担比较小。所以选用方案一复摆颚式破碎机PXZPK6090颚式破碎机。类型型号及规格进料口/mm最大给矿粒度/mm处理量/t/h排矿口调节范围/mm主转轴
21、/R/min传动电动机最重件质量/t外形尺寸质量/t型号功率/kW电压/V复摆PD90060090060050056-19250-130580753807.552620*2300*162815.53.1.2 中碎设备的选择和计算初步选用俩个方案：方案一：PYX-B1324标准型液压圆锥破碎机方案二：PYB1750标准型弹簧圆锥破碎机方案一数据计算旋回破碎机，Dmax=166.67（mm），eII=25（mm）查选矿厂设计附表3，选用单缸标准圆锥破碎机PYY-1650/285处理量按下式计算：破碎机台数n计算破碎机负荷量计算方案二：旋回破碎机，Dmax=166.67（mm），eII=25（mm）
22、查表1-3-12破碎机PYB-1750处理量按下式计算：破碎机台数n计算破碎机负荷量计算方案对比：序号型号台数负荷率/%备注方案一PYS-B1324标准型液压圆锥破碎机169.42优方案二PYB1750标准型弹簧圆锥破碎机139.9劣方案一和方案二比较，俩个方案的台数相同，但案一负荷率更合理，所以选用方案二簧标准破碎机PYS-B1324类型型号及规格进料口/mm最大给矿粒度/mm处理量/t/h排矿口调节范围/mm传动电动机型号功率/kW电压/V单缸标准PYS-B1321188240132-25316-38JS137-101553803.1.3 细碎设备的选择和计算初步设计以下俩个方案：方案一：
23、PYY-ZT0907方案二：PYZ-900/70弹簧圆锥破碎机旋回破碎机，Dmax=47.62（mm），eIII=10（mm）查表3，选用单缸液压短头破碎机PYY-ZT0907处理量按下式计算：破碎机台数n计算破碎机负荷量计算方案二：旋回破碎机，Dmax=47.62（mm），eIII=10（mm）查附表3，选用PYZ-900/70弹簧圆锥破碎机处理量按下式计算：破碎机台数n计算破碎机负荷量计算方案对比：序号型号台数负荷率/%备注方案一单缸液压短头破碎机PYY-900/60482.67优方案二弹簧短头破碎机PYD-1200578.74劣方案一和方案二比较，方案一数少，负荷量合理，更经济。所以选单
24、缸液压短头破碎机PYY-900/60。类型型号及规格进料口/mm最大给矿粒度/mm处理量/t/h排矿口调节范围/mm传动电动机型号功率/kW电压/V弹簧PYY900/60605018-1053-15JS126-81103803.2 筛分设备的选择和计算3.2.1 二段筛分的选择和计算 考虑到矿石中等可碎性质及破碎后产品粒度为12mm，在细碎前增加预先筛分和检查筛分。固定筛适用于大块物料的筛分效率低，结合矿石性质矿石含水量4%，所以选择振动筛。 圆振动筛结构新颖，强度高，耐疲劳，寿命长，维修简单，振动参数合理，噪音小，筛分效率高等特点。二段筛分选用圆振动筛YA1536 aII=40（mm） E2
25、=60% 类型型号及规格工作面积/m2筛网层数/层最大给料粒度/mm处理量/t/h筛孔大小/mm双振幅/mm振次圆振动筛YA12364120080-2406-509.5 845需要的振动筛总面积的计算筛子台数的确定： 取n=2筛分机工作参数型号项目参数项目参数YA1236层数1振幅/mm9.5工作面积/m24振次/min-1845筛孔尺寸/mm40处理量/t/h80-240结构编织总重/t4.890给料粒度/mm166.67电动机功率/Kw11筛分效率/%80筛面倾角/20外形尺寸/mm3757*2386*24193.2.2 三段筛分的选择和计算三段筛分选用圆振动筛2YA1236 aIII=1
26、5（mm） E3=80% 类型型号及规格工作面积/m2筛网层数/层最大给料粒度/mm处理量/t/h筛孔大小/mm双振幅/mm振次圆振动筛2YA12364220080-2406-509.5845需要的筛总面积的计算筛子台数的确定： 取n=3筛分机工作参数型号项目参数项目参数YA1536层数2振幅/mm9.5工作面积/m24振次/min-1845筛孔尺寸/mm15处理量/t/h100-350结构编织总重/t5.092给料粒度/mm47.62电动机功率/Kw11筛分效率/%80筛面倾角/20外形尺寸/mm3757267024193.3 磨机的选择和计算设计中参照的类似选矿厂实际资料如下：采用一段闭路
27、磨矿流程，给矿粒度为20-0mm，其中-200目含量为6%，磨矿细度为-200目含量为60%（0.2mm），用的是21003000mm溢流型球磨机，台式处理能力是16.5吨/时。3.3.1 一段磨机的选择和计算查中国选矿设备手册表3-2-11初步拟定俩种方案：1) 湿式溢流型球磨机2700*3600。2) 湿式溢流型球磨机*3000。方案一：按新生级别计的单位磨机容积处理量计算：磨机处理量计算磨机台数计算取nd=9磨机负荷率计算方案二：按新生级别计的单位磨机容积处理量计算：磨机处理量计算磨机台数计算取nd=5磨机负荷率计算方案对比序号型号台数负荷率/%方案一湿式溢流型球磨机2700360099
28、6.73方案二湿式溢流型球磨机31004500591.69参照类似选厂资料，磨机采用湿式溢流型球磨机21003000，以上俩种方案设备技术上可行，经济上合理，方案二台数少于方案一，且方案二的负荷率更为合理，所以选用方案二。湿式溢流型球磨机32004500技术参数类型湿式溢流型球磨机型号规格32004500有效容积/m332.8筒体转数/（r/min）18.5装球量/t61给料粒度/mm25配套电动机型号TDMK630-36功率630电压60003.3.2 二段磨机的选择和计算查中国选矿设备手册表3-2-11初步拟定俩种方案：1) 湿式溢流型球磨机270036002) 湿式溢流型球磨机32004
29、500方案一：按新生级别计的单位磨机容积处理量计算：磨机处理量计算磨机台数计算取nd=4磨机负荷率计算方案二：按新生级别计的单位磨机容积处理量计算：磨机处理量计算磨机台数计算取nd=2磨机负荷率计算方案对比序号型号台数负荷率/%方案一湿式溢流型球磨机27003600484.36方案二湿式溢流型球磨机31004500289.01参照类似选厂资料，磨机采用湿式溢流型球磨机32004500，以上俩种方案设备技术上克星，经济上合理，方案一台数多于方案二，且方案二的负荷率更为合理，所以选用方案二。湿式溢流型球磨机32004500技术参数类型湿式溢流型球磨机型号规格32004500有效容积/m332.8筒
30、体转数/（r/min）18.5装球量/t61给料粒度/mm25配套电动机型号TDMK630-36功率630电压60003.4 分级设备的选择和计算3.4.1 一次分级设备的选择和计算查表4-2-17初步拟定选用水力旋流器FX-660。计算旋流器体积处理量计算水力旋流器所需台数取n=2验证溢流粒度FX-350溢流粒度d为150-200um，水力旋流器的技术参数：型号FX-660溢流粒度/um74-220处理能力/（m3/h)990旋流器结构参数直径/mm660锥角/20溢流管直径/mm115给矿口面积/mm28065沉砂口直径/mm80外形尺寸/mm长宽高114011102635机械总重/kg9
31、90进料方向左，右3.4.2 二次分级设备的选择和计算查中国选矿设备手册表4-2-2初步拟定选用水力旋流器FX-350。计算旋流器体积处理量计算水力旋流器所需台数取n=2验证溢流粒度FX-350溢流粒度d为50-110um，水力旋流器的技术参数：型号FX-350溢流粒度/um50-110处理能力/（m3/h)74-90旋流器结构参数直径/mm350锥角/20溢流管直径/mm115给矿口面积/mm28065沉砂口直径/mm80外形尺寸/mm长宽高9556802299机械总重/kg420进料方向左，右3.5 浮选设备的选择和计算3.5.1 粗选设备的选择和计算查选矿厂设计附表24初步拟定选用XJQ
32、-40,粗选时间6分钟。浮选机槽数计算取n=13浮选机技术参数：型号XJQ-40类型机械搅拌式浮选机单槽有效容积/m34叶轮直径/mm400转数/r min-1290；315泡沫刮板转速/r min-116处理矿浆量/m3 min-1253.5.2 一次精选设备的选择和计算查选矿厂设计附表24初步拟定选用XJQ-40,粗选时间6分钟。浮选机槽数计算取n=4浮选机技术参数：型号XJQ-40类型机械搅拌式浮选机单槽有效容积/m34叶轮直径/mm400转数/r min-1290；315泡沫刮板转速/r min-116处理矿浆量/m3 min-1253.5.3 二次精选设备的选择和计算查选矿厂设计附表
33、24初步拟定选用XJQ-40,粗选时间8分钟。浮选机槽数计算取n=2浮选机技术参数：型号XJQ-40类型机械搅拌式浮选机单槽有效容积/m34叶轮直径/mm400转数/r min-1290；315泡沫刮板转速/r min-116处理矿浆量/m3 min-1253.5.4 扫选设备的选择和计算查选矿厂设计附表24初步拟定选用XJQ-40,粗选时间7分钟。浮选机槽数计算取n=14浮选机技术参数：型号XJQ-40类型机械搅拌式浮选机单槽有效容积/m34叶轮直径/mm400转数/r min-1290；315泡沫刮板转速/r min-116处理矿浆量/m3 min-125参考文献：选矿厂设计冯守本主编.冶金工业出版社，2009 中国选矿设备手册编委会编.科学出版社，2006.8 氧化铜矿浮选技术刘殿文、张文彬、文书名编著.冶金工业出版社， 2009.5 39
