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1、1.0 总论总论1.1 项目背景1.1.1 项目名称本钢集团矿业公司南芬红矿合理利用工程1.1.2 项目承办单位项目承办单位：本钢集团矿业公司1.1.3 承办单位概况本项目属本钢集团矿业公司南芬选矿厂的一个选矿车间。南芬选矿厂现有生产系统破碎筛分系统包括粗破碎间、中破碎间、细破碎间。磨矿选别系统包括二选、三选、四选、五选、大选（一选早已停产不用）共五个主厂房。其破磨主要设备为：粗破碎间 2 台P1400/170 旋迴破碎机，中破碎 4 台 2100 标准圆锥破碎机，细破碎间配置 17 台 1650 短头圆锥破碎机和 3 台 H6800 圆锥破碎机。二选配置 5 台 2.33.0m 球磨机。生产
2、能力年处理原矿 50 万吨；三选配置 12 台 2.73.6m 球磨机，生产能力年处理原矿 300万吨；四选、五选均配置 16 台 2.73.6m 球磨机，生产能力年处理原矿 400 万吨，大选配置 4 台 3.66.0m 球磨机，年处理原矿200 万吨，南芬选厂总规模为年处理原矿 1350 万吨，年产精矿 450万吨。选厂生产用水由生产新水、尾矿库回水、自厂循环水三个供水系统组成。生产新水由细河水源地供给，泵站内共设 6 台水泵，其中 20Sn-9 型水泵 3 台，12Sn-9 型水泵 3 台。选厂五个选矿车间的尾矿分别经各自的尾矿浓缩池浓缩后，自流或由底流泵站加压经尾矿管道排至 1尾矿泵站
3、，再经 2、3尾矿泵站加压送至尾矿库。尾矿管道为 4 根 DN600 钢管，3 工 1 备。南芬选厂原设计 6 个变电所，现运行 5 个变电所。2变电所由动力厂管辖，现有 8000kVA，66/3.15kV 主变 2 台，对二选、粗破碎、精、尾泵站、锅炉房、细水水源地泵站供电，两台主变同时运行，负荷率 71；3变电所现有 10MVA, 66/3.15kV 主变 2 台,同时运行，对三选及中破碎供电，负荷率 75；4变电所现有 10MVA, 66/3.15kV 主变 2 台，同时运行，对四选供电，负荷率 90； 5变电所现有 10MVA, 66/3.15kV 主变 2 台，同时运行，对五选及细破
4、碎供电，负荷率 90；6变电所变电所现有 12.5MVA, 66/3.15kV主变 2 台，1 工 1 备，对大选供电，负荷率 72。1.1.4 可行性研究报告编制依据、编制范围和编制原则1.4.1.1 编制依据1、本项目编制依据是本溪钢铁集团有限责任公司设计任务委托书。2、长沙矿冶研究院 本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告 。3、中国矿业大学本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选试验报告 。4、本钢集团矿业公司提供的南芬选矿厂总平面图。5、国家有关的法律、法规和标准规范。1.4.1.2 编制范围本项目编制范围是：（1）新建 100 万吨红矿选矿车间内的工程及配套项目，包括供电、供水、道路
5、等内容。（2）粗破碎利用露天矿现有粗破碎，入选矿车间的矿石粒度为3500mm，新建选矿车间不建破碎站。（3）新建红矿选矿车间精矿浓缩后用泵送至四选或球团过滤，新建选矿车间不设精矿过滤及精矿输出矿槽。（4）新建红矿选矿车间尾矿浓缩利用二选现有 50m 尾矿浓缩池及底流泵站，浓缩后的尾矿由原尾矿泵站送至尾矿库，本项目不包括尾矿泵站及尾矿库。1.4.1.3 编制原则（1）100 万吨红矿自成系统，单独处理。（2）总图布置尽可能少占地，少拆迁旧有建筑物。（3）主要工艺设备装备水平要求先进适用，关键作业采用自动控制。1.1.5 项目提出的理由与过程1.1.5.1 项目提出的理由本钢集团矿业公司南芬铁矿是
6、我国特大型铁矿之一，其铁矿物主要为磁铁矿，磁铁矿占铁矿物总量的 85以上，其次是红铁矿。南芬选矿厂所有的生产车间的生产流程均是回收磁铁矿的选别流程，由于对矿体中蕴藏的红矿未进行过深入细致的研究，因此该地区红矿资源没有得到充分利用，造成了铁矿资源的极大浪费，伴随本钢集团产能的不断提高，为满足本钢铁料的需求和铁矿资源的合理利用，本项目的建设是非常必要的。1.1.5.2 项目提出的过程本钢集团矿业公司为充分利用南芬露天矿红矿，2006 年 4 月曾委托长沙矿冶研究院进行本溪南芬露天红铁矿选矿试验研究，长沙矿冶研究院同年 10 月提供本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告 ；2006 年末曾委托中国矿
7、业大学进行浮选柱试验，2007 年 1月 10 日，中国矿业大学提供本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选试验报告 ，2007 年 3 月邀请鞍钢集团矿业设计院编制南芬选厂新建 100 万吨/年规模红矿选矿车间初步方案，我院于 2007 年4 月提供了本溪钢铁集团矿业有限公司南芬选厂新建 100 万吨/年规模红矿选矿车间设计初步方案说明书 。随后本钢矿业公司对初步方案组织了讨论，并正式下达了设计任务委托书，委托我院编制本钢集团矿业公司南芬红矿合理利用工程可行性研究报告 。1.2 项目概况1.2.1 项目拟建地点本项目拟建在南芬选厂原一选车间和现供应科附近。1.2.2 建设规模与目标年处理红矿
8、100 万吨，年产品位为 65.8的铁精矿 35 万吨。1.2.3 主要建设条件1.2.3.1 原矿条件本钢集团矿业公司南芬露天矿每年可向选厂提供原矿品位大于29.1的红矿 100 万吨。1.2.3.2 选矿技术条件本钢集团矿业公司 2006 年 4 月曾委托长沙矿冶研究院进行了本溪南芬露天红矿选矿试验研究，试验表明，采用阶段磨矿弱磁反浮选流程处理南芬露天红矿，在原矿品位 33左右的情况下，可获得 65.8的铁精矿。1.2.3.3 供水条件本项目需生产新水 171.56m3/h，南芬选厂细河水源地供水设施完全可以满足本项目要求。1.2.3.4 供电条件本项目供电新增负荷视在功率为 5750kV
9、A，拟对原 2变电所进行增容升压改造。1.2.3.5 供热条件本项目冬季采暖及生产用汽需 6.2 吨/h，热源接自选厂原蒸汽锅炉房，若原蒸汽锅炉房供热能力不足，可考虑在原蒸汽锅炉房更新设备进行增容。1.2.3.6 运输条件原矿运输利用南芬露天矿原有铁路专用线，并在破碎铁路机车走行线上接一条红矿翻车线，精矿则浓缩后用泵送至四选或球团过滤，利用原有输出系统；备品备件运输可利用厂区公路运输。1.2.4 主要技术经济指标原矿品位： 29.1精矿品位： 65.8尾矿品位： 9.02选 比： 2.828原矿处理量：100 万吨/年年产铁精矿：35.36 万吨1.2.5 工程总投资及经济效益1.2.5.1
10、工程总投资本项目工程总投资 9849 万元，其中工程建设投资 9849 万元，铺底流动资金 900 万元。1.2.5.2 经济效益本项目达产后，年税后利润 2722 万元（不考虑财务费用） ，财务内部收益率 26.09，投资回收期为 4.60 年。1.3 问题与建议（1）关于原矿品位本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告中给出的原矿品位33.32，设计任务委托书中给出的原矿品位 29.1，差异较大，本可研按设计任务书 29.1%设计，建议下段设计开展前确定合理的原矿品位并进一步补充选矿试验。（2）关于半自磨机、浮选柱的采用本可研报告编制之前，我院曾编制过本溪钢铁集团矿业有限公司南芬选厂新建 1
11、00 万吨/年规模红矿选矿车间设计初步方案说明书 ，方案中设计推荐采用球磨机和浮选机方案，在讨论方案设计中，本钢矿业公司要求可研按半自磨和浮选柱方案进行编制，对半自磨和浮选柱的应用下段设计尚需论证，特别是浮选柱仅为试验室试验，建议下段设计开展前，进行浮选柱扩大连续试验。（3）关于总降变电所本可行性研究拟对 2总降压变电所进行升压增容改造，但涉及原有用电车间电压等级工作较为复杂，本可研未考虑原有用电负荷升压相关事宜，有待下段设计研究探讨。（4）关于厂区地形图业主提供的厂区地形图不能反映厂区现状，下段设计开展前，请业主委托有资质的测绘单位重新测绘 1：500 厂区地形图。（5）关于工程地质资料为满
12、足下阶段设计需要，请业主委托有资质的勘查单位对新建厂址进行地质勘查，提供地质勘查报告。2.0 选矿工艺选矿工艺2.1 概述按本钢集团矿业公司要求，拟在南芬选矿厂新建红矿处理系统，此前，已分别按常规破磨流程和自磨流程作出二种配置方案，本可研应本钢集团要求采用自磨和浮选柱方案。浮选设备采用浮选柱，是根据中国矿业大学 2007 年 1 月所作“本钢南芬露天矿弱磁尾矿微泡浮选柱反浮选试验报告”进行设计的。2.2 设计规模及工作制度按要求设计规模为 100 万 t/a（原矿） 。工作制度采用连续工作制：330 天/年，3 班/天，8 小时/班，设备作业率 90.4 %。按此作业制度，单位处理能力为 12
13、6 t/h。2.3 选矿工艺流程及技术指标2.3.1 选矿试验概况为了充分利用回收本溪南芬地区红矿资源，本溪钢铁集团公司曾于 2006 年 4 月委托长沙矿冶研究院对南芬地区红矿进行了选矿试验，并于同年 10 月提供了“本钢集团南芬露天矿红矿选矿试验研究报告” 。通过对原矿的化学分析和物相分析，矿石中可供选矿回收的主要组分是铁，且主要以磁铁矿和赤铁矿的形式存在，分布在磁铁矿中的铁占 50.12%,分布在赤铁矿中的铁占 40.10%。可见选矿采用磁、浮联合工艺流程是合适的。矿石中需要舍弃的主要组分是 SiO2,有害杂质硫、磷含量均较低，硫含量为 0.052%,磷含量为 0.057%,对铁精矿的质
14、量影响甚微。显微镜下观察，原矿中磁铁矿和赤铁矿均属中细粒不均匀嵌布粒度，相对而言，磁铁矿粒度略粗。欲使矿石中 90%以上的磁铁矿和赤铁矿达到单体解离，磨矿细度须达到-200 目占 95%左右。通过相对可磨度试验，表明南芬地区红矿较之磁铁矿好磨，系数 K 值为 1.09。为了获得合适的选矿工艺流程及选矿技术指标，长沙矿冶研究院分别按照“阶段磨矿弱磁强磁反浮选流程”和“连续磨矿弱磁强磁反浮选流程”进行了试验室试验，同时进行了各选别设备的条件试验。以后，又按照“阶段磨矿弱磁强磁反浮选流程” ，进行了两种不同浮选药剂的扩大的试验室连续试验。按照“连续磨矿弱磁强磁反浮选流程” ，浮选药剂采用阴离子 RA
15、915 时，试验室试验指标为：原矿品位 33.65%,混合精矿品位 68.46%，尾矿品位 7.65%，铁回收率 86.99%，选比 2.34;按照“阶段磨矿弱磁强磁反浮选流程” ，浮选药剂采用阴离子 RA915 时，试验室试验指标为：原矿品位 33.54%,混合精矿品位 67.32%，尾矿品位 7.15%，铁回收率 87.91%，选比 2.28; 浮选药剂采用阳离子十二胺时，试验室试验指标为：原矿品位 33.54%,混合精矿品位 66.77%，尾矿品位 7.07%，铁回收率 88.27%，选比 2.26。 扩大的试验室连续试验结果为：浮选药剂采用阴离子 RA915 时，试验指标为：原矿品位
16、33.32%,混合精矿品位 65.84%，尾矿品位5.49%，铁回收率 91.13%，选比 2.17; 浮选药剂采用 AB 药组合时，试验指标为：原矿品位 33.32%,混合精矿品位 65.89%，尾矿品位5.19%，铁回收率 91.67%，选比 2.16。 试验推荐采用“阶段磨矿弱磁强磁阴离子反浮选流程” ，浮选药剂采用 RA915 或 AB 药组合。2.3.2 设计工艺流程及技术指标此前所作方案设计，其工艺流程及技术指标均是按试验推荐进行的，暂未作调整。本次设计选矿工艺流程及技术指标按设计委托任务书要求确定，选矿工艺流程为“半自磨、阶段磨矿、弱磁强磁反浮选工艺流程” （详见附图） 。设计主要工艺技术指标见表 2-1:设计主要工艺技术指标表 表 2-1序号项 目单 位指 标1原矿品位%29.102精矿品位%65.803尾矿品位%9.024金属回收率%79.955选矿比倍2.828产
