某鈾礦年處理4萬噸鈾礦石選礦廠設計

畢業(yè)設計(論文)題目江西某鈾礦年處理4萬噸鈾礦石選礦廠設計學院名稱核資源工程學院指導教師職稱教授班級礦加091班學號學生姓名2013年6月2日某鈾礦年處理4萬噸鈾礦石選礦廠設計摘要：按照畢業(yè)設計任務書的要求，進行了江西某鈾礦年處理4萬噸鈾礦石選礦廠設計，產品為鈾精礦。為了制定工藝成熟，生產可靠，經(jīng)濟效益高的設計方案，本設計參考了大量設計資料，然后根據(jù)礦山實際情況，確定了各車間合理的的工作制度，擬定了工藝流程，即采用三段一閉路的破碎流程，一段閉路的磨礦流程，一粗一精二掃的浮選流程，先濃縮后過濾的脫水流程。本設計對工藝流程中各個工藝指標進行了計算，包括破碎、篩分、磨礦、浮選（含礦漿流程）。對破碎、篩分、磨礦、分級、浮選、脫水及輔助設備進行了選擇和計算，最終確定了所需的工藝設備。本設計還進行了廠房的總體布置，并進行了廠房內的設備配置。其中，粗碎、中細碎、篩分廠房分開布置。磨礦浮選共廠房布置，其中磨礦采用縱向配置，浮選機采用橫向配置。濃縮機配置在露天，過濾機與精礦倉配置在廠房內。關鍵詞：鈾礦選礦廠設計浮選Thedressingplantdesignofprocessing40000tonsofuraniumoreinxingjiangAbstract：Accordingtotherequirementsofgraduationdesigntaskbook,thedressingplantdesignofprocessing40000tonsofuraniumorehasbeendesigned.Thedesignedproductistheuraniumconcentrate.Inordertodevelopthematuretechnology,reliableproduction,andhigheconomicbenefitofcomprehensiveplan,thedesignwithreferencetoalargenumberofdesigninformation,andthenaccordingtotheactualsituationofmine,thereasonableworkingsystemwasdetermined,theprocess,whichusesthreeaclosed-circuitcrushingprocess,aclosed-circuitgrindingprocess,flotationtechnologicalprocessofcrudeafinetwosweep,twodehydrationprocessfirstconcentratefiltering.Thisdesignhascarriedonthecomputationtoeachprocessparameters,includingcrushing,screening,grinding,flotation(includingthepulpflow).Thecrushing,screening,grinding,classification,flotationanddewateringequipmentselectionandcalculation,andultimatelydeterminetheprocessrequiredequipment.Thisdesignalsooverallthearrangementofpowerhouse,andtheworkshopequipment.Accordingtotheactualconditionsoftheplant,alongthehillside,layout,coarsecrushing,crushing,screensplantinseparatedarrangement.Grindingflotationistheplantlayout,thegrindingusingverticalconfiguration,flotationmachineadoptshorizontalconfiguration.Thickenerconfigurationintheopenair,filterandconcentratebinconfigurationintheworkshop.Keywords:uraniumminemineralprocessingplantdesignflotation目錄1緒論 11.1選礦廠設計的目的和意義 11.2選礦廠規(guī)模 11.3廠址選擇 11.4尾礦設施 22工程概況 32.1礦石特性 32.2礦石含量及多元素分析 32.3藥劑制度 33工藝流程的選擇和計算 43.1選礦廠工作制度、設備作業(yè)率和處理量 43.1.1鈾礦選礦廠工作制度和設備年作業(yè)率 43.1.2處理量的計算 53.2破碎流程的選擇和計算 63.2.1破碎作業(yè)的主要任務 63.2.2破碎流程類型 63.2.3破碎流程的計算 63.3磨礦流程的選擇和計算 143.3.1磨礦流程的選擇 143.3.2磨礦流程計算所需的原始資料 163.3.3磨礦流程的計算 183.3.4繪制磨礦數(shù)質量流程圖 183.4選別流程的選擇和計算 193.4.1原始數(shù)據(jù) 193.4.2選別流程的選擇 203.4.3選別流程的計算 203.5礦漿流程計算 243.5.1計算的內容、目的及原理 243.5.2計算步驟 243.5.3繪制數(shù)質量流程圖 294選礦設備的選擇和計算 294.1選礦設備的選擇和計算原則 294.2破碎設備的選擇和計算 314.2.1破碎設備的選擇 314.2.2破碎設備的計算 314.3篩分設備的選擇和計算 374.3.1篩分設備的選擇 374.3.2篩分設備的計算 384.4磨礦設備的選擇和計算 404.4.1磨礦設備的分類和選擇 404.4.2磨礦設備的計算 414.5分級設備的選擇和計算 434.5.1分機設備的選擇 434.5.2分級機設備的計算 444.6浮選設備的選擇和計算 454.6.1浮選機的類型 454.6.2浮選機的選擇 454.6.3浮選機的計算 464.6.4攪拌槽的選擇和計算 484.7脫水設備的選擇和計算 494.7.1濃縮機選擇的選擇和計算 494.7.2過濾機的選擇和計算 514.8主要輔助設備、礦倉的選擇和計算 514.8.1給礦設備的選擇和計算 514.8.2起重設備的選擇 544.8.3膠帶運輸機的選擇和計算 564.8.4礦倉 595總體布置和設備布置 645.1總體布置 645.2廠內設備配置 645.2.1破碎廠房的設備配置 655.2.2磨浮車間設備配置 655.2.3脫水廠房的設備配置 665.3設計圖紙 66附錄主要設備配備表 67參考文獻 69致謝 701緒論1.1選礦廠設計的目的和意義選礦廠設計應設計出體現(xiàn)國家工業(yè)建設有關方針政策、切合實際、技術設備先進可靠、經(jīng)濟效益好的選礦廠，也就是說，根據(jù)礦石特性、選礦試驗成果和要求，確定合理的工藝流程；選擇適宜的工藝設備；進行合理的設備配置；設計合理的工藝廠房；配備必要的勞動定員。選礦廠設計是礦山設計建設中極其重要的關鍵環(huán)節(jié)。礦山建設項目確定之時，它也是將科學技術轉換為生產力的樞紐，生產中的先進經(jīng)驗、先進技術以及科研新成果，都要通過設計推廣到生產中。因此，做好設計工作，對節(jié)約投資、建成投產后迅速達到設計規(guī)模和取得經(jīng)濟效益都起著決定性的作用，對提高選礦科學技術水平也有重要的現(xiàn)實意義。1.2選礦廠規(guī)模選礦廠的設計規(guī)模是根據(jù)國家、地方和企業(yè)的建設需要，經(jīng)可行性研究論證，最后由上級主管部門下達的設計任務書確定。本選礦廠為一次集中建廠，年處理4萬噸礦石，屬于小型選礦廠，服務年限為15年。1.3廠址選擇[1][2]選礦廠的廠址選擇不僅要貫徹工業(yè)建設中有關方針、政策，滿足工藝要求，充分體現(xiàn)生產與生活的長期合理性，而且還要考慮原礦及精礦運輸、供水、供電、交通、尾礦堆存、工程地質、施工建設等合理條件，以及對農業(yè)的影響。該鈾礦選礦廠屬于金屬礦山，選礦廠精礦產量小，故因地制宜，就礦建廠。該選礦廠廠址有如下優(yōu)點：⑴選廠區(qū)域工程地質條件較好，避免了建在礦體上、磁力異常區(qū)、塌落界限和爆破危險區(qū)內。⑵有足夠的場地面積，有利于各廠房的布置。⑶選廠區(qū)域有一定的自然坡度，礦漿可以自流。⑷距離尾礦庫近。⑸有較好的供水、供電、交通條件。⑹充分利用山地、荒地，對有利用價值的土地占用少。⑺廠址位于生活區(qū)下風向，對生活區(qū)影響較小。1.4尾礦設施該選礦廠尾礦庫位于居民區(qū)的下游，常年主導風向的下方；尾礦輸送距離短，尾礦輸送采用自流輸送和壓力輸送兩者聯(lián)合的方式；匯水面積??；庫區(qū)、壩址工程地質條件好。尾礦庫采用三面筑壩的形式。尾礦水的回收方式采用尾礦庫的澄清回水，尾礦水的凈化方法采用物理化學凈化法。尾礦庫所需容積可按下式計算：式中V——尾礦庫所需總容積（m3）Q——尾礦排出量（t/a）N——選礦廠服務年限（a）γ——尾礦松散密度（t/m3）ψ——尾礦庫充滿系數(shù)，ψ=0.6—0.85。通過計算大致可得尾礦庫所需總容積為66.7m3。2工程概況2.1礦石特性根據(jù)高含泥致密硬質砂巖鈾礦石工藝礦物學報告，礦床高含泥致密硬質砂巖鈾礦礦石主要為砂礫巖、粉砂巖和角礫巖，主要鈾礦物與后期的構造裂隙有一定關聯(lián)（為白云石或方解石所充填，多為角礫巖）；同時，主要的有用礦物鈾石，少量的鈦鈾礦和鈾的氧化物（瀝青鈾礦），微量的以類質同相等形式存在于獨居石和部分閃鋅礦中。礦石中含一定量白云石或方解石，礦石為堿性礦石，Ca、Mg、Al的含量均較高，CaO與MgO含量總和為7-9%，CO2含量為4.95-8.32%。2.2礦石含量及多元素分析原礦多元素分析結果見表2.1。表2.1原礦多元素分析結果元素u6+u4+Fe2O3Al2O3CaOMgO品位（%）0.0490.0762.114.75.260.46元素FeOCO32-P2O5MOV2O5SiO2品位（%）0.1934.751.430.00840.01761.892.3藥劑制度該鈾礦選別的藥劑制度為：抑制劑為氧化鈣，用量1kg/t；捕收劑為十二胺+煤油，用量為300g/t；起泡劑為2#油，用量100g/t。3工藝流程的選擇和計算3.1選礦廠工作制度、設備作業(yè)率和處理量3.1.1鈾礦選礦廠工作制度和設備年作業(yè)率[1]選礦廠工作制度是指選礦廠各車間的工作制度。設備作業(yè)率是指選礦廠各車間設備年作業(yè)率。各車間的工作制度是根據(jù)各車間設備年作業(yè)率確定的。所謂設備年作業(yè)率，是指各車間設備全年實際運轉小時數(shù)與全年日歷小時數(shù)(即365x24h)之比?？梢姡O備年作業(yè)率是衡量設備運轉時間長短的標志，是影響選礦廠處理量的一個重要因素。設備全年實際運轉小時數(shù)，一般取決于設備的質量(即材質與制造技術)、設備的裝備水平、生產管理水平、原礦供應、水電供應，以及檢修能力等因素。破碎車間的工作制度，一般應和采礦供礦工作制度一致。有連續(xù)工作制度與間斷工作制度兩種情況。考慮到本設計的實際情況，采用間斷工作制度，即全年工作300天，每天作業(yè)1班，每班工作7小時。磨礦車間、選別車間是選礦廠的主體車間，其工作制度采用連續(xù)工作制度，即全年工作330天，每天工作3班，每班工作8h。精礦脫水車間，一般和主廠房一致，其工作制度為全年工作330天，每天工作3班，每班工作8h。由上可知，該選礦廠各車間的工作制度和設備年作業(yè)率如表3.1所示。表3.1主要設備作業(yè)率和作業(yè)時間車間名稱工作制度設備作業(yè)率%全年開車小時數(shù)h作業(yè)率折算相當于性質年工作天數(shù)年設備運轉日數(shù)設備運轉班數(shù)班設備運轉小時數(shù)破碎車間間斷30024.0210030017磨礦車間連續(xù)36590.4792033038精礦脫水連續(xù)36590.47920330383.1.2處理量的計算選礦廠的處理量是指各車間年、日和小時處理量，即破碎車間和主廠房指年、日和小時處理原礦量，精礦脫水車間指年、日和小時處理精礦量。主廠房（指磨礦、選別車間）年或日處理原礦量，稱為選礦廠規(guī)模。選礦廠的破碎車間和磨礦車間的處理量，包括年處理量、日處理量及小時處理量。其確定方法如下：1.年處理量由于本選礦廠根據(jù)選礦試驗得無手選和洗礦等預選作業(yè)，破碎車間年處理量與磨礦車間年處理量相，即：QUOTE=4萬噸QUOTE——破碎車間和磨礦車間的年處理量（t/a）；2.日處理量破碎車間和磨礦車間的日處理量取決于其車間的年處理量和年工作天數(shù)。破碎車間日處理量：QUOTE=QUOTE／T=4萬噸/300天=133.3t/d磨礦車間日處理量：QUOTE=QUOTE／T=4萬噸/330天=121.2t/d式中QUOTE——破碎車間或磨礦車間的日處理量（t/d）；T——破碎車間或磨礦車間年工作天數(shù);其他符號同前。3.小時處理量由于破碎車間和磨礦車間的日工作小時數(shù)不同，因此，兩者的小時處理量總是不同的。破碎車間小時處理量：QUOTE=QUOTE／t=133.3t/7h=19.0t/h磨礦車間小時處理量：QUOTE=QUOTE／t=121.2t/3×8h=5.1t/h式中QUOTE——破碎車間或磨礦車間小時處理量(t／h)；t——破碎車間或磨礦車間日工作時數(shù)(t=每日班數(shù)×每班小時數(shù))；其他符號同前。3.2破碎流程的選擇和計算3.2.1破碎作業(yè)的主要任務[3]破碎作業(yè)（含篩分作業(yè)）的主要任務是：為磨礦作業(yè)準備最適宜的給礦粒度；為粗粒礦物選別作業(yè)（如跳汰、重介質等）準備最佳的入選粒度。3.2.2破碎流程類型破碎流程的基本作業(yè)是破碎和篩分兩個作業(yè)。篩分作業(yè)有預先篩分和檢查篩分。常用的破碎流程[4]如圖3.1所示。3.1常用破碎流程3.2.3破碎流程的計算①破碎車間小時處理量QUOTE=19.0（t/h）②總破碎比③初步擬定破碎流程。⑴破碎段數(shù)的確定。根據(jù)總破碎比、總破碎比范圍（10140）和表3.2中各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍，選用三段破碎流程。表3.2各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍破碎段破碎機型式工作條件破碎比范圍第Ⅰ段顎式破碎機和旋回破碎機開路3—5第Ⅱ段標準圓錐破碎機開路3—5第Ⅱ段中型圓錐破碎機閉路4—8第Ⅲ段短頭圓錐破碎機開路3—6第Ⅲ段短頭圓錐破碎機閉路4—8第Ⅲ段對輥機閉路3—15第Ⅱ、Ⅲ段反擊式破碎機閉路8—40⑵預先篩分的必要性。預先篩分是礦石進入破碎機之前的篩分作業(yè)。其目的是，預先篩出給礦中的細粒物料，防止礦石過粉碎，減少進入破碎機的給礦量，從而提高破碎機的處理量。采用預先篩分可以減少破碎機的堵塞現(xiàn)象。生產實踐證明，大多數(shù)情況下，原礦中均含有一定數(shù)量的細粒物料，所以，粗碎前的預先篩分是有利的。粗碎、中碎排礦產物中，其細粒含量更多。所以，中碎、細碎前的預先篩分也總是有利的。⑶檢查篩分的必要性。檢查篩分的目的是控制破碎最終產物粒度和充分發(fā)揮細碎機的生產能力。各種類型破碎機不管是開路破碎，還是閉路破碎，其排礦產物中都含有小于排礦口寬度的產物和大于排礦口寬度的產物。所以，在破碎流程中的最后一段破碎作業(yè)設置檢查篩分是非常必要的。綜上可得，破碎流程應選用三段一閉路流程，其流程圖如圖3.2所示。圖3.2破碎流程圖④計算各段破碎比平均破碎比QUOTE，取QUOTE，略小于QUOTE。根據(jù)總破碎比等于各段破碎比的乘積，則第三段破碎壁QUOTE。⑤計算各段破碎產物的最大粒度。d4=QUOTE=QUOTE=78.9mmd8==QUOTE=20.8(mm)d11==QUOTE=5(mm)⑥計算各段破碎機排礦口寬度。破碎機排礦口寬度與破碎機型式有關，即與最大相對粒度有關。初步確定粗碎用顎式破碎機，中碎用標準型圓錐破碎機，細碎用短頭型圓錐破碎機，排礦口寬度為：e4==QUOTE=49.3(mm),取50mme8==QUOTE=10.9(mm),取11mme13根據(jù)篩分工作制度確定。檢查篩分的篩孔尺寸，可由兩種篩分工作制度確定，即常規(guī)篩分工作制度和等值篩分工作制度。等值篩分工作制度，一般適用于大、中型選礦廠，特別是大型選礦廠。而本選礦廠屬于小型選礦廠，所以采用常規(guī)篩分工作制度，即e13=d11=5(mm)。⑦選擇各段篩子篩孔尺寸和篩分效率。粗篩：篩孔尺寸在e4≤a1≤d4選取。亦即在50≤a1≤78.9之間，取a1=60mm，E1=60％中篩：篩孔尺寸在e8≤a2≤d8選取。亦即在11≤a2≤20.8之間，取a2=20mm，E2=80％細篩：檢查篩子篩孔尺寸和篩分效率，按常規(guī)篩分工作制度確定。則：a3=d11，即a3=l0mm，E3=85％。⑧計算各產物的產率和重量。㈠粗碎作業(yè)Q1=19.0（t/h），r1=100（%）Q2=Q1QUOTEE1=19.00.310.6=3.53(t/h)γ2=QUOTE100%=QUOTE×100%=18.6(%)Q3=Q4=Q1－Q2=19—3.53=15.47(t/h)γ3=γ4=γ1—γ2=100-18.6=81.4(%)Q5=Q1=19（t/h）γ5=γ1=100(%)式中β1-60——原礦中小于60mm的粒級含量。在實例中，粗篩的篩孔尺寸與原礦最大粒度的比值Z1=QUOTE=0.2，從圖3.3中，查中等可碎性礦石，得β1-60=0.31=31%圖3.3原礦粒度特性曲線㈡中碎作業(yè)Q6=Q1β5-20E2=19.0×0.399×0.8=6.06(t/h)γ6=QUOTE×100=QUOTE×100%=31.99（%）Q7=Q8=Q5-Q6=19.0-6.06=12.94(t/h)γ7=γ8=γ5-γ6=100-31.9=68.1（%）Q9=Q5=Q1=19.0(t/h)γ9=γ5=γ1=100（%）式中β5-20——產物5中小于20mm粒級含量。其數(shù)值等于原礦中小于20mm粒級含量與產物4中小于20mm粒級含量之和，即：β5-20=β1-20E1+γ4β4-20在實例中，中篩的篩孔尺寸與原礦最大粒度的比Z1=QUOTE=0.07。從圖3.3中，查中等可碎性礦石得β1-200=0.15=15％。中篩的篩孔尺寸與粗碎機排礦口寬度的比值Z2=QUOTE=0.4。從圖3.4中，查中等可碎性礦石，得β4-20=0.38=38％，故：β5-20=β5-20E1+γ4β4-20=0.15×0.6+0.814×0.38=0.399=39.9(％)圖3.4顎式破碎機破碎產物粒度特性曲線㈢細碎作業(yè)。根據(jù)平衡關系，細碎作業(yè)可以列出以下平衡方程式：Q11=(Q9β9-5+Q13β13-5)E3即Q1=(Q1β9-5+Q13β13-5)E3所以Q13=Q1（1-β9-5E3）/β13-5E3=QUOTE=43.00(t/h)γ13=QUOTE×100=226.24（%）Q12=Q13=43.00(t/h)γ12=γ13=226.24（%）Q10=Q9+Q13=19.0+43.0=62.0(t/h)γ10=γ9+γ13=100+226.24=326.24（%）Q11=Q1=19.0(t/h)γ11=γ1=100（%）式中β13-5--產物13中小于5mm的粒級含量。細篩的篩孔尺寸與細碎機排礦口寬度的比值Z3=QUOTE=1。從圖3.5中，查中等可碎性礦石，得β13-5=0.39=39％。β9-5--產物9中小于5mm的粒級含量，其數(shù)值等于原礦中小于5mm粒級含量、粗碎機排礦產物中小于5mm粒級含量和中碎機排礦產物中小于5mm粒級含量的三者之和。即：β95=β1-5E1E2＋γ4β4-5E2＋γ8β8-5在實例中，細篩的篩孔尺寸與原礦最大粒度的比值Z1=QUOTE0.017。從圖3.3中，查中等可碎性礦石，得β1-5=0.04=4％。細篩的篩孔尺寸與粗碎機排礦口寬度的比值Z2=QUOTE=0.1。從圖3.4中查中等可碎性礦石得β4-5=0.09=9％。細篩的篩孔尺寸與中碎機排礦口寬度的比值Z3=QUOTE。從圖3.6中，查中等可碎性礦石，得β8-5=0.32=32％。故：β9-5=β1-5E1E2＋γ4β4-5E2＋γ8β8-5=4×0.6×0.8十0.814×9×0.8+0.681×32=29.57％1-難碎性礦石；2-中等可碎性礦石；3-易碎性礦石圖3.5短頭圓錐破碎機閉路破碎產品粒度特性曲線圖3.6標準圓錐破碎機破碎產物粒度特性曲線⑨繪制破碎數(shù)量流程圖根據(jù)計算結果，繪出破碎數(shù)量流程圖，如圖3.7所示。圖3.7破碎數(shù)量流程圖3.3磨礦流程的選擇和計算磨礦流程的基本作業(yè)是磨礦和分級兩個作業(yè)。分級作業(yè)有預先分級、檢查分級和控制分級。據(jù)此，可將磨礦與分級組合成各種類型的磨礦流程，有一段、兩段和多段磨礦流程；有開路、閉路磨礦流程等。3.3.1磨礦流程的選擇⑴磨礦段數(shù)的確定。根據(jù)技術經(jīng)濟比較和生產實踐，磨礦細度不超過72%小于0.074mm，宜采用一段磨礦。但個別小型選礦廠，為了簡化流程，即使磨礦細度超過72%小于0.074mm，也采用一段磨礦。因為該選礦廠屬于小型選礦廠，且磨礦細度也只有70%小于0.074mm，所以采用一段磨礦。⑵預先分級的必要性[1]。預先分級是礦石進入磨礦機之前的分級作業(yè)。其目的是：預先分出給礦中已經(jīng)合格的粒度，從而提高磨礦機的生產能力；或者預先分出礦泥、有害的可溶性鹽類，以利于分別處理。生產實踐證明，大多數(shù)情況下，給礦中均含有一定數(shù)量的合格粒級。要合理地進行預先分級，必須是給礦中合格粒級含量不小于14%—15%，其最大粒度不大于6—7mm。所以，預先分級，不是在任何情況下均可采用，而是根據(jù)上述條件確定。在本設計中，給礦中合格粒級含量大約在10%左右，故設計中不設預先分級。⑶檢查分級的必要性[1]。所謂檢查分級，是與磨礦機構成閉路的分級作業(yè)。其目的是保證合格的磨礦細度，同時將粗粒返回磨礦機，形成合適的返砂量(即循環(huán)負荷)，從而提高磨礦效率，減少礦石過粉碎?？梢?，在任何情況下，檢查分級在磨礦流程中，是非常必要而有利的。故此設計中將采用檢查分級。綜上可知，磨礦流程應采用一段閉路磨礦流程，如圖3.8所示。圖3.8磨礦流程圖3.3.2磨礦流程計算所需的原始資料⑴選礦廠規(guī)模：Q1=121.2t/d⑵磨礦給礦粒度：d=5mm⑶磨礦最終產物粒度：70%-0.074mm⑷最適合的循環(huán)負荷。最適合的循環(huán)負荷能使磨礦獲得最佳效果，由工業(yè)性試驗確定，或采用類似礦石選礦廠的實際資料。查表3.3可得最適合的循環(huán)負荷C=400%。表3.3不同磨礦條件下最合適的循環(huán)負荷磨礦條件磨礦機和分級機自流配置（第1段）：粗磨至0.5—0.3mm150—350細磨至0.3—0.1mm以下250—600（第2段）：由0.3mm磨至0.1mm以下200—400磨礦機和水力旋流器配置（第1段）：磨至0.4—0.2mm200—350磨至0.2—0.1mm300—500（第2段）：由0.2mm至0.1mm以下150—350⑸磨礦機給礦、分級溢流和分級返砂中計算級別的含量。所謂計算級別，就是參與磨礦流程計算的某一粒級，計算中，通常以小于0.074mm粒級作為計算級別。磨礦機給礦中計算級別的含量。給礦中計算級別的含量，一般通過篩析測得，或采用類似礦石選礦廠的實際資料。查表3.4可得磨礦機給礦中小于0.074mm粒級含量為15%。表3.4磨礦機給礦中小于0.074mm粒級含量（%）給礦粒度40201053難碎性礦石中等可碎性礦石易碎性礦石23556881015101520152325分級溢流中計算級別的含量。溢流中計算級別的含量，即要求的磨礦細度。由選礦試驗單位做磨礦細度試驗確定。如用其他計算級別計算磨礦新流程，可參考表3.5。通過表3.5可得溢流產物中最大粒度為0.18mm。表3.5溢流產物中不同級別含量之間的對應關系溢流產物中不同級別的對應含量（%）溢流產物中最大粒度（mm）———0.430.320.240.180.140.0940.0740.074mm102030405060708090950.04mm5.011.317.324.031.539.548.058.071.580.50.02mm——9131722263546550.2mm—466275859296———返砂中計算級別的含量。分機設備返砂中計算級別的含量與分級溢流產的粒度有關，如表3.6所示。通過查看表3.6可得：分級機返砂中-0.074mm級別的含量為8%。表3.6返砂中計算級別含量與溢流產物粒度的關系產物中—0.074mm級別的含量（%）分級機溢流產物的粒度（mm）—0.4—0.3—0.2—0.15—0.1—0.074分級機溢流中分級機返砂中354035455557556569708081280909159510163.3.3磨礦流程的計算設計中主要是計算各產物的產率和重量。已知Q1=5.1t/h；中等可碎性礦石；分級溢流粒度0.18mm；C=400%。計算步驟如下：Q1=Q4Q5=CQ1Q2=Q3=Q1+Q5Q1=Q4=5.1（t/h）Q5=CQ1=4×5.1=20.4（t/h）Q2=Q3=Q1+Q5=5.1+20.4=25.5（t/h）γ4=γ1=100(%)γ5=QUOTE×100%=QUOTE×100%=400(%)γ3=γ2=γ1+γ5=100%+400%=500(%)3.3.4繪制磨礦數(shù)質量流程圖根據(jù)計算結果，繪出磨礦數(shù)質量流程圖，如圖3.9。圖3.9磨礦數(shù)質量流程圖3.4選別流程的選擇和計算根據(jù)高含泥致密硬質砂巖鈾礦石工藝礦物學報告，礦石中含一定量白云石或方解石，酸浸時耗酸將增高。礦石為堿性礦石，Ca、Mg、Al的含量均較高，CaO與MgO含量總和為7-9%，CO2含量為4.95-8.32%，初步試驗結果表明，該礦石酸耗為12%左右，使得浸出成本升高。因此，采用浮選方法將其中的耗酸的脈石礦物先行除去，有利于未來采用常規(guī)攪拌浸出工藝。3.4.1原始數(shù)據(jù)處理量：5.1t/h原礦鈾品位：0.05%尾礦鈾品位：0.15%回收率：85%尾礦鈾含水率：30%3.4.2選別流程的選擇因為對于鈾礦的浮選不能找到合適的浮選藥劑將鈾礦浮選出來，所以選礦試驗采用的是反浮選的方法，將碳酸鹽浮選出來，而鈾則存在于尾礦中。根據(jù)選礦試驗報告，該設計的流程為一粗一精二掃的選別流程，見3.10。圖3.10浮選流程3.4.3選別流程的計算已知條件：Q1=5.1t/h,β1=0.05%,γ1=100%,ε1=100%。從已知條件可得：=3，=8，=4。計算原始指標數(shù)=3（8-4）=12原始指標數(shù)的分配為：Np=NP=Nγ+Nβ+Nε+Nβ‘+Nε’=12Nγ≤np-ap≤8-4≤4Nε≤np-ap≤8-4≤4Nβ≤2(np-ap)≤2×(8-4)≤8原始指標值的選擇。根據(jù)選礦試驗結果得：Β4=0.0096（%）、β9=0.0105（%）、β7=0.025（%）、β12=0.034（%）ε4=15.73（%）、ε9=15（%）、ε7=3.71（%）、ε12=1.57（%）計算各產物的產率①計算產物9、11的產率②計算產物4、8的產率③計算產物6、12的產率④計算產物3、7的產率計算各產物的重量①QUOTE②QUOTEQUOTE③QUOTEQUOTE④QUOTEQUOTEQUOTE校核QUOTE⑤QUOTEQUOTE校核QUOTE⑹計算各產物的回收率①QUOTE②QUOTE③QUOTE④QUOTEQUOTE校核QUOTE⑤QUOTEQUOTE校核QUOTE⑺計算各產物未知的品位①QUOTE=QUOTE=0.00045（%）②QUOTE=0.141（%）③QUOTE=0.124（%）④QUOTE=QUOTE⑤QUOTE=0.118（%）⑥QUOTE=0.044（%）3.5礦漿流程計算3.5.1計算的內容、目的及原理[1]計算內容：礦漿流程計算是磨礦流程和選別流程計算之后進行。所以計算的內容是：磨礦和選別流程中各作業(yè)或產物的水量Wn(m3/d)、補加水量Ln(m3/d)、礦漿體積Vn(m3/d)和單位耗水量Wg(m3/t)。計算目的及原理：礦漿流程計算的目的是：為供水、排水、脫水、揚送和分級的設計計算、設備選擇提供依據(jù)。計算原理是：進入某作業(yè)的水量之和，等于該作業(yè)排出水量之和；進入某作業(yè)的礦漿量(即體積)之和，等于該作業(yè)排出的礦漿量之和，即水量平衡原理。3.5.2計算步驟⒈磨礦流程。流程如圖3.8所示，Q1=5.1（t/h）①確定濃度Cn。（1）必須保證的濃度。磨礦作業(yè)濃度Cm=75%，分級溢流濃度Cc=38%。（2）不可調節(jié)的濃度。原礦水分3%（即原礦濃度C0=97%），分級返砂濃度%。②按計算液固比、、和。③按計算水量、、和。QUOTE④按計算補加水量。=8.492-0.158-5.1=3.2436.232+5.1-8.492=2.84⒉選別流程。流程如圖3.10所示。①確定濃度Cn。（1）必須保證的作業(yè)濃度。根據(jù)《選礦廠設計》表4-11（某些作業(yè)和產物的濃度范圍）確定粗選作業(yè)濃度=40%；精選作業(yè)濃度=25%。（2）不可調節(jié)的選別精礦濃度。粗選精礦濃度C4=48%；精選精礦濃度C9=45%；掃選Ⅰ精礦濃度C7=35%；掃選Ⅱ精礦濃度C12=30%。②按計算液固比、R4、、R9、R7和R12。③按計算水量QUOTE。已知：Qr=Q2=6.005、Qk1=Q4=4.178、Q4=4.178、Q9=3.655、Q7=0.382、Q12=0.119，從而得：QUOTE④按計算補加水量QUOTE。按計算礦漿體積QUOTE。已知礦石密度為2.3QUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTEQUOTE⑥按下式計算某些作業(yè)和產物中的未知濃度QUOTE。⑦按下式計算工藝過程補加總水量QUOTE=4.466+3.795-0.158=8.103（QUOTE）校核QUOTE⑧按下式計算選礦廠總耗水量QUOTE⑨按下式計算選別流程單位耗水量（未含磨礦流程）QUOTE。3.5.3繪制數(shù)質量流程圖根據(jù)計算結果，繪出礦漿數(shù)質量流程圖，見附圖。4選礦設備的選擇[5]和計算4.1選礦設備的選擇和計算原則設備選擇和計算是選礦廠設計的一項重要任務，在選擇和計算中必須遵循以下原則：⑴設備生產能力必須滿足選礦廠規(guī)模要求；⑵設備必須便于操作，工作可靠；⑶盡量采用國產定型化先進設備。選礦設備分為主要設備和輔助設備兩大類。其主要設備包括：破碎機、篩分機、磨礦機、分級機、浮選機、濃縮機、過濾機和干燥機等。輔助設備包括：膠帶運輸機、砂泵、給礦機、吊車等。選擇主要設備時，只需選出設備型式和尺寸（即型號和規(guī)格）。在同一作業(yè)中，如有幾種不同形式的設備可供選用時，必須通過技術經(jīng)濟方案比較加以確定。設備數(shù)量取決于所選設備的型號和規(guī)格。選用小型設備，將增加建筑面積和管理、維護的困難，采用大型設備有利于減少基建投資，降低生產成本，并能促進選礦廠自動化管理，但要增加廠房高度和起重設備的起重能力。因此，必須根據(jù)主要技術經(jīng)濟指標進行方案比較，確定合理的方案。其主要指標包括設備總重量、總投資、總安裝功率、廠房總面積和體積等。一般情況下，某作業(yè)的同類設備臺數(shù)大于46臺時，改用大型設備較為有利。為了保證選礦廠的正常生產，必須考慮備用設備。破碎機和篩分機的備用臺數(shù)取決于破碎作業(yè)的工作制度、原礦倉和中間礦倉的容積。第一段破碎，不用考慮備用設備。第二段和第三段破碎，每23臺破碎機考慮一臺備用破碎機，每QUOTE臺篩分機考慮一臺備用篩分機。磨礦、選別和濃縮作業(yè)不考慮備用設備，精礦過濾和干燥設備應考慮備用設備，輸送礦漿的砂泵，每臺考慮一臺備用砂泵。4.2破碎設備的選擇和計算4.2.1破碎設備的選擇[6][7]破碎設備的選擇與處理礦石的物理性質、要求破碎的生產能力、破碎產品粒度以及設備配置有關。礦石物理性質包括：礦石硬度、密度、水分、粘土含量和物料最大粒度。所選用的破碎設備，除保證滿足產品粒度和生產能力外，還必須保證給入最大礦塊。給礦中的最大礦塊，對粗碎機為0.80.8B（B—為給礦口寬度）；對中、細破碎機為0.850.9B。1.粗碎設備的選擇粗碎設備主要有旋回破碎機、顎式破碎機。它的選型主要考慮給礦最大粒度、生產能力和礦石可碎性3種因素。大、中型選礦廠既可用顎式破碎機，也可用旋回破碎機。中、小型選礦廠常用顎式破碎機。因為該選礦廠為小型選礦廠，所以粗碎設備選用顎式破碎機。2.中、細碎設備的選擇中、細碎設備的選型除了需要考慮確定粗碎設備選型的因素外，還要考慮上段破碎產品的最大粒度和該段破碎要求（或設計）的產品粒度。選礦廠破碎中等可碎性礦石時，中碎和細碎常選用圓錐破碎機，按圓錐破碎機破碎腔的形狀和平行帶長度可分為標準型、中型和短頭型3類。中碎設備常用標準型圓錐破碎機或中型圓錐破碎機，細碎設備常用短頭型圓錐破碎機。所以該選礦廠中碎選用標準型圓錐破碎機，細碎選用短頭型圓錐破碎機。4.2.2破碎設備的計算⑴粗碎設備的計算第一種方案：選用400×600mm顎式破碎機進行計算。查表4.1，得q0=0.65該機在標準條件下的生產能力(t/h)：Q0=q0e=0.65×80=52t/h)礦石可碎性系數(shù)，查表4.2，得：K1=1.0礦石密度修正系數(shù)：QUOTE=1.8給礦粒度修正系數(shù)：QUOTE，查表4.3，得：K3=1.02，故：所需破碎機臺數(shù)：QUOTE需要一臺，負荷率：23.9%第二種方案：選用600×900mm顎式破碎機進行計算。查表4.1，得q0=1.0該機在標準條件下的生產能力(t/h)：Q0=q0e=1×80=80(t/h)礦石可碎性系數(shù)，查表4.2，得：K1=1.0礦石密度修正系數(shù)：QUOTE給礦粒度修正系數(shù)：QUOTE，查表4.3，得：K3=1.11，故：所需破碎機臺數(shù)：QUOTE需要一臺，負荷率：14.26%綜上，粗碎作業(yè)選用一臺PE400×600mm顎式破碎機。相關參數(shù)如下：進料口尺寸400×600mm，最大進料尺寸≤350mm，出料口尺寸40-100mm，處理能力16-50t/h，電機功率30-37kw，重量7t。⑵中碎設備的計算第一種方案：選用Φ600mm標準彈簧圓錐破碎機進行計算。查表4.4，得q0=1.0該機在標準條件下的生產能力(t/h)：Q0=q0e=1×22=22(t/h)礦石可碎性系數(shù)，查表4.2，得：K1=1.0礦石密度修正系數(shù)：QUOTE給礦粒度修正系數(shù)：QUOTE，查表4.5，得：K3=0.95,故：所需破碎機臺數(shù)：QUOTE需要一臺，負荷率：60.6%第二種方案：選用Φ900mm中型單缸液壓圓錐破碎機進行計算。查表4.4，得q0=2.5該機在標準條件下的生產能力(t/h)：Q0=q0e=2.5×22=55(t/h)礦石可碎性系數(shù)，查表4.2，得：K1=1.0礦石密度修正系數(shù)：QUOTE給礦粒度修正系數(shù)：QUOTE，查表4.5，得：K3=0.95，故：所需破碎機臺數(shù)：QUOTE需要一臺，負荷率：24.3%綜上，中碎作業(yè)選用一臺PYB600標準圓錐破碎機。相關參數(shù)如下：破碎頭底部直徑600mm，最大進料粒度80mm，出料調整范圍12-25mm，破碎產量40（t/h），電機功率30kw，重量5t。⑶細碎設備的計算第一種方案：選用Φ900mm短頭型彈簧圓錐破碎機進行計算。查表4.6，得q0=4.0該機在標準條件下的生產能力(t/h)：Q0=q0e=4.0×5=20(t/h)礦石可碎性系數(shù)，查表4.2，得：K1=1.0礦石密度修正系數(shù)：QUOTE給礦粒度修正系數(shù)：QUOTE，查表4.5，得：K3=0.98閉路條件下的生產能力為：根據(jù)礦石性質，取K=1.3，在閉路破碎時，該破碎機的生產能力：所需破碎機臺數(shù)：QUOTE需要1臺，負荷率：49.7%第二種方案：選用Φ1200mm短頭型彈簧圓錐破碎機進行計算。查表4.6，得q0=6.5該機在標準條件下的生產能力(t/h)：Q0=q0e=6.5×5=32.5(t/h)礦石可碎性系數(shù)，查表4.2，得：K1=1.0礦石密度修正系數(shù)：QUOTE給礦粒度修正系數(shù)：QUOTE，查表4.5，得：K3=0.98開路條件下的生產能力為：Q=1.0×1.8×0.98×32.5=57.33(t/h)根據(jù)礦石性質，取K=1.3，在閉路破碎時，該破碎機的生產能力：所需破碎機臺數(shù)：QUOTE需要1臺，負荷率：30.7%綜上，細碎作業(yè)選用一臺PYD900短頭型圓錐破碎機。相關參數(shù)如下：破碎頭底部直徑900mm，最大進料粒度50mm，出料調整范圍3-13mm，破碎產量15-50t，電機功率55kw，重量11.3t。表4.1顎式破碎機q0值破碎機規(guī)格（mm）250×400400×600600×900900×12001200×15001500×2100q0（t/mm.h）0.400.650.951.01.251.301.902.70表4.2礦石可碎性系數(shù)K1值礦石性質極限抗壓程度[MPa(kgf/cm2)]普氏硬度K1值硬156.9196.1（16002000）16200.90.95中硬78.45156.9（8001600）8161.0軟＜78.45（＜800）＜80.90.951.11.2表4.3粗碎設備的給礦粒度修正系數(shù)K3值給礦最大粒度QUOTE和給礦口寬度B之比QUOTE0.850.700.60.50.40.3K31.001.041.071.111.161.23表4.4開路破碎時標準型、中型圓錐破碎機q0值破碎機規(guī)格（mm）Φ600Φ900Φ1200Φ1650Φ1750Φ2200q0（t/mm.h）1.02.54.04.57.08.08.09.014.015.0表4.5中碎與細碎圓錐破碎機破碎系數(shù)修正系數(shù)K3值標準型或中型圓錐破碎機短頭型圓錐破碎機0.600.900.980.400.900.940.550.921.000.251.001.050.400.961.060.151.061.120.351.001.100.0751.141.20表4.6開路破碎時短頭型圓錐破碎機q0值破碎機規(guī)格（mm）Φ900Φ1200Φ1650Φ1750Φ2200q0（t/mm.h）4.06.512.014.024.04.3篩分設備的選擇和計算4.3.1篩分設備的選擇選擇篩分設備時，應考慮的主要因素有：(1)被篩物料的特性：如篩分物料的粒度、篩下粒級的含量、物料的形狀、密度、物料含水量和粘土含量等。(2)篩分機的結構參數(shù)：如篩分機運動形式、振幅、振頻、篩分機篩面頰角、篩網(wǎng)面積、篩網(wǎng)層數(shù)、篩孔形狀和尺寸、篩孔面積率等。(3)篩分的工藝要求。如生產能力、篩分效率、篩分方法等。1、固定篩的選擇固定篩適用于大塊物料的篩分，有格篩和條篩兩種類型。格篩用于原礦受礦倉和粗碎礦倉的上部，用做控制礦石粒度，一般為水平安裝。條篩用于粗碎和中碎的預先篩分，傾斜安裝，傾角一般為400500，含泥、含水量大時，應增大50100。條篩篩孔寬度為設計要求的篩下粒度的1.11.2倍，篩孔尺寸一般不小于50mm。具有結構簡單，堅固，不需要動力，價格便宜等優(yōu)點。故第一段預先篩分采用固定棒條篩。振動篩的選擇選礦廠常用的振動篩按其結構、作用原理及用途分類如表4.7。表4.7振動篩分類表類型型號最大給礦粒度（mm）篩孔尺寸（mm）用途慣性振動篩SZ100640適用于中、細粒物料的分級與脫水自定中心振動篩SZZ150650廣泛用于中、細粒物料的篩分分級重型振動篩H30010100廣泛用于大塊物料的篩分分級圓振動篩YA400650用于大塊及中、細粒物料的篩分分級30150單軸振動篩ZD100650適用于中、細粒物料的篩分分級雙軸振動篩DS、ZSD3000.513用于篩分大塊及中、細粒物料1350直線振動篩ZKX、ZKB300.1513適用于大塊及中、細粒物料的篩分、脫水、脫泥及濕式篩分分級300380共振篩SZG1501220用于中、細粒物料的篩分分級高頻振動篩———用于細粒物料的篩分分級、脫水電磁振動篩——560用于篩分并可做給礦設備依據(jù)表4.7，第二段破碎的預先篩分和第三段破碎的預先及檢查篩分采用自定中心振動篩。4.3.2篩分設備的計算⑴第一段破碎的預先篩分已知給礦量Q=19.0t/h，給礦粒度300mm，篩孔尺寸a=75mm，篩分效率E1=70%。查《選礦廠設計》P71表5-10，振動篩單位面積得平均容積生產能力q值0.46m3/m2·h固定條篩的篩分面積可以按經(jīng)驗公式計算：QUOTE因為B=（2.53）QUOTE，[QUOTE—給礦中最大粒度（mm）]，L=（2QUOTE）B。在確定寬度和長度時，要注意兼顧給礦機和破碎機的受礦口寬度和配置情況。所以,B>2.5Dmax，由于粗碎顎式破碎機給礦口為400mm，故取B=500(mm)篩子長度L=(23)B=2.5×500=1250(mm)。篩子面積S=0.5×1.25=0.625(m2)>F=0.55(m2)根據(jù)計算結果：確定選用一臺500×1250mm固定條篩。⑵第二段破碎的預先篩分已知給礦量Q=19.0t/h，給礦最大粒度為78.9mm，振動篩的有效篩分面積系數(shù)ψ=0.9，篩分物料松散密度γ=1.9t/m3，篩孔尺寸20mm,篩分效率80%。查《選礦廠設計》P72表5-11得振動篩單位面積的平均容積生產能力q=25.4（m3/m2·h），查選《礦礦廠設計》P72表5-12得修正系數(shù)QUOTE。因有振動篩生產能力的計算公式如下QUOTE。所以有：19=0.9×0.6×1.03×1.3×1.0×0.8×1.3×F×1.9×25.4則：F=0.52（m2）確定選用一臺SZZ800×1600雙層自定中心振動篩。相關參數(shù)如下：面積1.3（m2），傾角15°，振次1430（1/min），電動機功率2.2KW,總重498kg。⑶第三段的預先及檢查篩分已知給礦量Q=43.0t/h，給礦最大粒度為20.8mm，振動篩的有效篩分面積系數(shù)ψ=0.9，篩分物料松散密度γ=1.9t/m3，篩孔尺寸5mm,篩分效率80%。查《選礦廠設計》P72表5-11得振動篩單位面積的平均容積生產能力q=1（m3/m2·h），查選《礦礦廠設計》P72表5-12得修正系數(shù)QUOTE。因有振動篩生產能力的計算公式如下QUOTE。所以有：43=0.9×0.8×1.03×1.3×1.0×0.8×1.3×F×1.9×11則：F=2.05（m2）所以選用一臺SZZ1250×2500單層自定中心振動篩。相關參數(shù)如下：面積3.1（m2），傾角15°，振次850（1/min），電動機功率5.5KW,總重1028kg。4.4磨礦設備的選擇和計算4.4.1磨礦設備的分類和選擇磨礦機有4種類型：棒磨機、球磨機、自磨機和礫磨機。球磨機是磨礦作業(yè)中應用最廣泛的磨礦機。球磨機有格子型球磨機和溢流型球磨機兩種。格子型球磨機又分為短筒型和長筒型兩種。短筒型用于粗磨，長筒型用于細磨。格子型球磨機的排礦端設有格子板。它的礦漿液面低，能及時排除合格產品，減少了礦石的過粉碎；裝球量大，且適于合理裝球；磨礦效率高，單位生產能力比溢流型球磨機高15%左右。缺點是構造復雜、格子板易磨損、重量的、價格較高。格子型球磨機磨礦產品粒度上限為0.20.3mm，用于第一段磨礦，常與螺旋分級機構成閉路。溢流型球磨機構造簡單，易于維修，磨礦產品較細（一般小于0.2mm），但是它的排礦液面高，礦漿在球磨機中停留時間長，單位容積生產能力低，排礦粒度不均勻，易產生過粉碎，適用于兩段磨礦流程中的第二段磨礦和中間產品的磨礦。所以該選礦廠的磨礦作用選用長筒型格子型球磨機。4.4.2磨礦設備的計算磨礦設備生產能力的計算有容積法和功耗法兩種。本設計采用容積法進行計算。其計算步驟為：⑴q值的計算。設計磨礦機按新生成計算級別計的單位容積生產能力（q），一般取工業(yè)性試驗或同類選礦廠的磨礦機實際生產能力q0，此時，q≈q0。若條件有差異，則須引入校正系數(shù)，按下式計算：式中q——設計磨礦機按新生成計算級別（如-0.074mm粒級）計的單位容積生產能力（t/m3·h）；q0——現(xiàn)廠生成磨礦機按新生成計算級別（-0.074mm粒級）計的單位容積生產能力（t/m3·h），按下式計算。QUOTE——現(xiàn)場生產磨礦機生產能力（t/h），QUOTE）；QUOTE——現(xiàn)場生產磨礦機給礦中小于計算級別的含量,QUOTE；QUOTE——現(xiàn)場生產磨礦機產品中小于計算級別的含量,QUOTE；QUOTE——現(xiàn)場生產磨礦機的有效容積（）,V=20QUOTE；則：QUOTE——被磨礦石的磨礦難易度系數(shù)，查《選礦廠設計》表5-13，中等可碎性礦石，=1.0；——磨礦機直徑校正系數(shù)，查《選礦廠設計》表5—15得K2=2.04——設計磨礦機的型式校正系數(shù)，查《選礦廠設計》表5-16，格子型球磨機，=1.0；——設計與現(xiàn)場生產磨礦機給礦粒度、產品粒度差異系數(shù)，可近似按下式計算：則q=QUOTE⑵磨礦機生產能力計算式中Q——設計磨礦機的生產能力（不包括閉路磨礦的返砂量）（t/臺·h）；V——設計磨礦機的有效容積（m3），V=20（m3）；q——設計磨礦機按新生成計算級別計的單位容積生產能力（t/m3·h）q=0.27；β1——設計磨礦機給礦中小于計算級別的含量（小數(shù)代入），查《選礦廠設計》表4-8取值，β1=15%；β2——設計磨礦機排礦中小于計算級別的含量，即要求的磨礦細度（小數(shù)代入），由選礦試驗決定，β2=70%。⑶磨礦機臺數(shù)的計算式中n——設計磨礦機需要的臺數(shù)（臺）；Q0——設計流程中需要磨礦的礦量（t/h），Q0=5.1；Q——設計磨礦機的生產能力（t/臺·h），Q=9.8。則需要Φ1500×4500的球磨機一臺。相關參數(shù)如下：進料粒度≤25mm，筒體內徑1500mm，裝球量13t，筒體轉速29（r/min），功率90kw，處理量4.5-12t/h。重量20t。⑷磨礦機負荷系數(shù)的計算4.5分級設備的選擇和計算4.5.1分機設備的選擇分級設備采用螺旋分級機。查《選礦廠設計》P35表4-9，可知分級溢流產物最大粒度約為0.18mm，初步選用高堰式螺旋分級機。4.5.2分級機設備的計算①計算螺旋分級機直徑每臺分級機的生產能力為：因為，QUOTE式中Q——按按溢流中固體重量計的處理量（t/d），Q=24×5.6=134.4（t/d）；——分級機螺旋個數(shù)，取=2——礦石密度校正系數(shù)，按下式計算：式中——設計的礦石密度QUOTE=4.8QUOTE；——標準礦石密度，一般取2.7QUOTE；則QUOTE=2.05；QUOTE——分級粒度校正系數(shù)，查《選礦廠設計》表5-18得QUOTE=1.25。則，螺旋分級機的直徑故選用一臺FG7.5Φ750高堰式雙螺旋分級機。②返砂量校核。計算出螺旋直徑后，還需要驗算按返砂中固體重量計的處理量是否滿足設計要求，否則改變螺旋轉數(shù)或磨礦機循環(huán)負荷C。計算式為：，式中——按返砂中固體重量計的螺旋分級機處理量（t/d）；——螺旋轉數(shù)（r/min），n=8（r/min）；其它符號同上。則QUOTE，故返砂量滿足設計要求。FG7.5Φ750高堰式雙螺旋分級機的相關參數(shù)如下：水槽長度5500mm，螺旋轉速610（r/min），電動機功率3.0kw，重量2.7t。4.6浮選設備的選擇和計算4.6.1浮選機的類型生產中使用的浮選機按充氣及攪拌方式分為3中類型：機械攪拌式浮選機、充氣機械攪拌式浮選機和充氣式浮選機。4.6.2浮選機的選擇浮選設備類型、規(guī)格的選擇與原礦性質（礦石密度、粒度、品位、含泥量和可浮性等）、設備性能、選礦廠規(guī)模、流程結構、浮選系列等因素有關。綜合考慮礦石性質、經(jīng)濟及國內應用情況和占地面積等方面的因素，此選別流程均采用機械攪拌式浮選機。4.6.3浮選機的計算⑴浮選時間的確定，參照類似選礦生產確定浮選時間如下：粗選作業(yè)浮選時間8min，精選作業(yè)浮選時間10min，掃選Ⅰ作業(yè)浮選時間11min，掃選Ⅱ作業(yè)浮選時間9min。⑵浮選機槽數(shù)的計算⒈浮選礦漿體積計算公式：式中V——進入作業(yè)（如粗選）的礦漿體積(QUOTE)；Q——進入作業(yè)的礦石量（t/h）。R——礦漿液固比；δ——礦石密度（t/QUOTE）；QUOTE——給礦不均勻系數(shù)，當浮選前為球磨時，QUOTE=1.0；當浮選前為濕式自磨時，QUOTE=1.3。⒉浮選機槽數(shù)的計算公式：式中V0——所選浮選機的幾何容積（m3）；n——作業(yè)所選浮選機槽數(shù)；Kv——浮選機有效容積與幾何容積之比，機械攪拌式浮選機Kv=0.75～0.85；t——浮選作業(yè)時間（min）;其他符號同前。通過以上信息可將公式轉換為：QUOTE則：粗選礦漿體積QUOTE(QUOTE)；精選礦漿體積QUOTE；掃選Ⅰ礦漿體積QUOTE；掃選Ⅱ礦漿體積QUOTE。依據(jù)礦漿體積選用浮選機。粗選浮選機采用JJF—1吸。相關參數(shù)如下：有效槽容積1QUOTE，功率5.5kw，生產能力0.3—1QUOTE，單槽重量127.kg。精選浮選機采用XJ—6。相關參數(shù)如下：有效槽容積0.62QUOTE，功率4.1kw，生產能力0.3—0.9QUOTE，葉輪轉速400（r/min），重量0.85t。掃選Ⅰ、Ⅱ浮選機也均采用JJF-1吸。相關參數(shù)如下：有效槽容積1QUOTE，功率5.5kw，生產能力0.3—1QUOTE，單槽重量127.kg。通過浮選機的相關參數(shù)可以求出浮選槽數(shù)，計算如下:粗選浮選槽數(shù)QUOTE考慮到礦量波動n=1.7×1.15=1.96，取n=2精選浮選槽數(shù)QUOTE考慮到礦量波動n=1.8×1.15=2.1，取n=3掃選Ⅰ浮選槽數(shù)QUOTE考慮到礦量波動n=1.9×1.15=2.2，取n=3掃選Ⅱ浮選槽數(shù)QUOTE考慮到礦量波動n=1.5×1.15=1.7，取n=24.6.4攪拌槽的選擇和計算攪拌槽有藥劑攪拌槽和礦漿攪拌槽兩種。藥劑攪拌槽用于藥劑制備作業(yè)，攪拌槽容積按藥劑制備作業(yè)制度選定。礦漿攪拌槽用于浮選作業(yè)前使礦漿與藥劑充分混合，礦漿攪拌槽分壓入式和提升式兩種，提升式除具有攪拌作用外還有提升礦漿（吸漿）作用。攪拌槽容積的計算公式為：QUOTE，式中V——攪拌槽所需容積QUOTE；Q——進入攪拌槽的礦石量（t/h）；R——礦漿液固比；δ——礦石密度（t/m3）；K1——給礦不均勻系數(shù)；t——攪拌時間（min）。依據(jù)選礦試驗t=9min。礦漿經(jīng)分級之后溢流進粗選之前設立一攪拌槽，則：查《選礦設計手冊》，選用型號為XB—1500的攪拌槽1臺。相關參數(shù)如下：槽體直徑1500mm，高度1500mm，有效容積2.2m3，電機功率3kw，重量1200kg。4.7脫水設備的選擇和計算濕法選礦作業(yè)的精礦含有大量的水分，需要進行脫水。有時選別過程中為了提高后續(xù)作業(yè)的給礦濃度，對中礦也要進行脫水。對粗、中粒精礦常采用自然脫水法進行脫水。細粒精礦脫水視精礦水分含量及對產品水分的要求，一般采用濃縮和過濾兩段脫水作業(yè)，或濃縮—過濾—干燥三段脫水作業(yè)，其常用設備為濃縮機、過濾機、干燥機。該選礦廠采用先濃縮后過濾的兩段脫水作業(yè)。4.7.1濃縮機選擇的選擇和計算選擇濃縮機的類型和規(guī)格，既要滿足后續(xù)作業(yè)對精礦含水量的要求，又要嚴格控制和降低金屬量的流失。細粒物料的第一段脫水作業(yè)多采用單層機械卸料濃縮機，常用的濃縮機有中心傳動式和周邊傳動式兩種。濃縮機的規(guī)格主要根據(jù)給礦量及溢流中最大顆?；蛭锪霞显谒械某两邓俣葋泶_定。所以在選擇濃縮機時，必須考慮影響沉降速度的因素：如給礦及排礦的液固比、給礦的粒度組成、礦漿及泡沫的粘度、浮選藥劑制度和絮凝劑的類型、礦漿溫度等。濃縮機排礦濃度取決于被濃縮物料的密度、粒度、礦物組成及其在濃縮機中的時間等。濃縮機濃縮面積按單位面積生產能力計算公式為：式中F——濃縮機面積QUOTE；Q——給入濃縮機的固體量（t/d）；——單位面積生產能力，參考《選礦廠設計》P97表5—27，取q=1.5（t/m2·d）。則QUOTE濃縮池直徑計算公式為：QUOTE所以選用型號為NZS—6的中心傳動濃縮機1臺。相關參數(shù)如下：濃縮池內徑6m，深度3m，沉淀面積28.3QUOTE，提耙每轉時間3.7min/r，處理能力62t/d，重量8.751t。4.7.2過濾機的選擇和計算過濾機有真空過濾機和壓濾機兩大類。選擇過濾機型式和規(guī)格要考慮的因素是：物料的粒度、礦物組成和密度、礦漿的濃度、溫度及粘度，加入浮選藥劑、絮凝劑、助濾劑的影響，用戶對精礦含水量的要求及精礦的價值，過濾機的技術操作條件和性能等。已知精礦最終濃度為70%，根據(jù)現(xiàn)場生產條件和選礦試驗報告，擬采用型號為XMAS2/320-25的板框壓濾機。相關參數(shù)如下：過濾面積2（m2），框內尺寸320×320（mm），板塊數(shù)9塊，濾室容積25L，額定過濾壓力1Mpa，重量0.5t。4.8主要輔助設備、礦倉的選擇和計算4.8.1給礦設備的選擇和計算選礦廠常用的選礦設備有：板式給礦機、槽式給礦機、擺式給礦機、電磁振動給礦機和圓盤給礦機。板式給礦機是破碎廠房粗碎機常用的給礦設備，它有中型、中型和輕型三種。重型板式給礦機的最大給礦粒度可達1500mm，生產能力一般為240480t/h，最大可達1000t/h。中型板式給礦機最大給礦粒度為350400mm，輕型板式給礦機給礦粒度小于160mm。槽式給礦機適于0250mm的中等粒度的礦石的給礦，最大給礦粒度可達450mm，它可以架設與地面，也可以吊裝在礦倉出料口上。擺式給礦機廣泛用于磨礦礦倉下的排礦。給礦粒度一般為050mm。屬于間歇式給礦。電磁振動給礦機是一種新型的給礦設備。它結構簡單，體積小，適用于力度范圍廣（0.3500mm），給料均勻，給礦量調節(jié)方便；但不適于粘性物料的給礦，噪音大，易產生粉塵。圓盤給礦機適用于20mm以下磨礦礦倉下的排礦。但物料細粒含量高時，宜使用封閉式圓盤給礦機。⑴原礦倉給礦設備的選擇和計算結合各種給礦機的特性及生產使用實例，原礦倉給礦設備選用型號為GBH80-2.2的中型板式給礦機。相關參數(shù)如下：鏈板寬度800mm，鏈板速度0.025-0.15m/s，給料粒度≤300mm，生產能力15-91t/h，功率7.5kw，重量3.72t。給礦機的生產能力主要取決于鏈板寬度、鏈板速度和給礦粒度，可按下式計算：式中Q——生產能力（t/h）；ψ——充滿系數(shù)，一般ψ=0.8；b——兩側壁間鋼板帶寬度（m）,b=0.8m；h——料層厚度（m），h=0.4；γ——礦石松散密度（t/m3），γ=1.9；v——帶速（m/s），v=0.05。則QUOTE所需給礦機臺數(shù)：則需要GBH80-2.2中型板式給礦機一臺。其負荷率為22%。⑵磨礦礦倉給料設備的選擇與計算結合各種給礦機的特性及生產使用實例，磨礦礦倉給礦設備選用型號為300×300擺式給礦機。相關參數(shù)如下：出料口寬350mm，出料口高350mm，擺動次數(shù)47（次/min），給料粒度30mm，產量3-8t/h，功率2.2kw，重量272kg。擺式給礦機的生產能力可按下式計算：式中b——排礦口寬度（m），b=0.35m；h——閥門與閥體間隙高度（m），h=0.3m；l——給礦機擺動行程（m），l=0.15；n——偏心輪轉數(shù)（r/min），n=47；ψ——充滿系數(shù)，一般ψ=0.3～0.4,取ψ=0.35。其他符號同前。則QUOTE所需給礦機臺數(shù)：則需要300×300擺式給礦機一臺。其負荷率為64%。4.8.2起重設備的選擇隨著選礦廠機械化、自動化程度的不斷提高，保證機械設備正常運轉，提高裝備水平，加快檢修速度，減輕工人的重體力勞動，為安全生產創(chuàng)造良好條件。為此，廠內必須設置相應的檢修起重設備。⒈起重設備類型一般選礦廠內常用的檢修設備有：⑴固定滑車（即手動葫蘆）。為定點起吊設備。需要時，將它固定在支架或房梁上，只能作上下單向運動，最大起重量可達20t。優(yōu)點是，根據(jù)需要可隨意改變起吊位置。缺點是起吊速度太慢。選礦廠的膠帶運輸機頭部和板式給礦機尾部的起吊檢修，常用這種起吊設備。⑵電動滑車（即電動葫蘆）。它安裝在工字形鋼軌上，鋼軌懸掛在屋架（或屋面大梁）的下弦上，可布置成直線或曲線（轉彎或跨越）。安裝時，吊車軌道最好對準設備中心線，以利檢修部件垂直吊裝，彎曲部分必須滿足最小曲率半徑的要求。被吊起的物件上下運動，并在單軌上前后移動或同時兩向運動。起重量可達10t，選礦廠多用1-5t。⑶單梁起重機。根據(jù)廠房長度和提升高度及檢修工作的頻繁程度，單梁起重機有手動和電動兩種。起重量一般不超過10t。工作人員可在地面或在吊車上的司機室內操作吊車。單梁起重機與電動葫蘆的區(qū)別在于，前者在服務區(qū)的任意點均能起吊，后者只能起吊沿軌道布置的設備。因此，電動單梁起重機多用于選別廠房和倉庫作檢修和吊運物件用。⑷電動雙梁橋式起重機。電動雙梁橋式起重機有單鉤和雙鉤兩種。按工作頻繁程度，一般分為輕級、中級和重級3種工作制度。電動雙梁橋式起重機與單梁起重機的區(qū)別在于，前者采用了結構復雜的雙梁架，因此，起重量大（可達100t），服務范圍寬（跨度可達30m）。⑸電動橋式抓斗起重機。該起重機供精礦裝車之用結構類同橋式起重機，將吊鉤更換成抓斗。起重量有5t、10t、15t、20t、等4種，服務范圍寬（可達31.5m）。起重設備的選擇選礦廠檢修起重設備的選擇與被檢修設備的類型、規(guī)格、數(shù)量、配置條件和對檢修工作的要求等因素有關。它主要根據(jù)被檢修設備的最大件或難以拆卸的最大部件重量來決定其型式和臺數(shù)。因此，起重設備的選擇必須滿足起重設備的起重量、起重設備的服務范圍和起重設備的起吊高度3個條件。根據(jù)以上各類起重設備的特點、選礦廠現(xiàn)場實際條件以及參考《選礦廠設計》和《選礦設計手冊》相關內容，現(xiàn)將該選礦廠主要設備的檢修起重機列表如下：表4.8選礦廠主要設備的檢修起重機設備名稱規(guī)格臺數(shù)起重機備注起重量（t）型式臺數(shù)顎式破碎機400×60013手動1圓錐破碎機Φ60013手動1Φ90013手動1球磨機Φ1200×450016電動橋式1浮選機JJF-1吸20.2手動1起吊葉輪XJ-630.85電動1JJF-1吸50.2手動14.8.3膠帶運輸機的選擇和計算膠帶運輸機是一種應用廣泛的物料運輸設備。它有固定式和移動式兩種。材質有橡膠帶、塑料帶、鋼繩芯帶3種。我國已定型的產品有：TD75固定帶式運輸機、膠帶用棉織或尼龍帆布做芯體，適用于水平或傾斜短距離物料運輸，傾斜向上運輸時，不同物料所允許的最大傾角不同。GH69帶式運輸機的膠帶表面呈突起花紋，適宜于大傾角物料運輸；DX帶式運輸機的膠帶用鋼絲繩做芯體，適宜于長距離物料運輸。⒈帶寬度的計算公式如下：式中B——帶寬（m）；Q——運輸量（t/h）；K——斷面系數(shù)，見《選礦廠設計》表5-34；γ——礦石松散密度，γ=1.9t/m3；v——帶速(m/s)，見《選礦廠設計》表5-33；c——傾角系數(shù)，見《選礦廠設計》表5-35；ξ——速度系數(shù)，見《選礦廠設計》表5-36。根據(jù)上式計算所選用的帶寬，還需按下式校核：未篩分礦石：B≥2Dmax+200mm篩分礦石：B≥3.3dcp+200mm其中：Dmax——物料的最大粒度（mm）；dcp——物料的平均粒度（mm）。（1）1號皮帶（從粗碎到中篩）初步選擇TD75固定帶式運輸機，則：Q=19（t/h）K=105v=1.2（m/s）c=1.0ξ=1.0所以，取帶寬B=500mm。校核：未篩分礦石：2Dmax+200=2×78.9+200=357.8mm，而B=500mm,大于357.8mm。所以，選用500mm寬的膠帶是合理的。（2）2號皮帶（從中碎到細篩）初步選擇TD75固定帶式運輸機，則：Q=19（t/h）K=105v=