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1、第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束第二章第二章 工艺流程的选择和设计工艺流程的选择和设计任务：任务：确定工艺流程方案确定工艺流程方案 确定流程中各工序的具体内容、顺序和组合方式确定流程中各工序的具体内容、顺序和组合方式 绘制工艺设备流程图绘制工艺设备流程图 1 有色冶金厂的生产规模有色冶金厂的生产规模 2 工艺流程选择的基本原则和影响因素工艺流程选择的基本原则和影响因素 3 工艺流程方案选择的技术经济比较工艺流程方案选择的技术经济比较 4 工艺流程方案选择实例工艺流程方案选择实例 5 工
2、艺流程设计的步骤和方法工艺流程设计的步骤和方法 6 绘制工艺流程图绘制工艺流程图第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束1、有色冶金厂的生产规模、有色冶金厂的生产规模 确定生产规模的依据：确定生产规模的依据：1、考虑建设（投资）者的条件和意愿；、考虑建设（投资）者的条件和意愿；2、根据原辅材料供给能力；、根据原辅材料供给能力；3、根据产品的市场需求容量；、根据产品的市场需求容量；4、根据环境保护的要求；、根据环境保护的要求；5、根据当时当地实际情况（交通、供电、供水的）、根据当时当地实际情况（
3、交通、供电、供水的），综合权衡，综合权衡。第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束 2-2-1 2 2、工艺流程选择的基本原则和影响因素、工艺流程选择的基本原则和影响因素工艺流程：工艺流程：矿物原料矿物原料若干工序若干工序最终产品的过程最终产品的过程一、一、选择工艺流程的基本原则选择工艺流程的基本原则 1、对原料有较强的适应性、对原料有较强的适应性 2、有利于综合回收和环境保护、有利于综合回收和环境保护 3、技术成熟，先进可靠、技术成熟，先进可靠 4、总投资少，建设期限短，投产后效益大、总投资
4、少，建设期限短，投产后效益大第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束二、二、工艺流程选择应考虑的基本因素工艺流程选择应考虑的基本因素 2-2-2 （一）矿物原料的物理性质，化学组成和矿相特点（一）矿物原料的物理性质，化学组成和矿相特点3、物料的矿相特性：、物料的矿相特性： 矿相矿相主金属的存在形态。主金属的存在形态。 例如：铝土矿例如：铝土矿 三水铝石型三水铝石型 一水软铝石一水软铝石 一水硬铝石一水硬铝石 钨矿：黑钨矿（钨矿：黑钨矿（Mn,Fe)(WO4）2,白钨矿白钨矿CaWO42、化学组
5、成：、化学组成： 指原料中主金属含量和杂质含量。指原料中主金属含量和杂质含量。 例如：铝土矿，例如：铝土矿，Al含量和含量和Si含量。含量。1、不同方法对物料的物理性能要求不同、不同方法对物料的物理性能要求不同。 物理性能物理性能指原料的粒度和水分指原料的粒度和水分第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束（二）综合利用有色金属原料，提高经济效益（二）综合利用有色金属原料，提高经济效益 2-2-3镍冶金过程：镍冶金过程：S、Co、Cu、Pt、Pa等回收等回收铜冶金过程：铜冶金过程：S、Au、Ag
6、、Se等回收等回收铅锌冶金过程：铅锌冶金过程： S、Au、Ag、In、Ge等回收等回收铝冶金过程：铝冶金过程：Sc的回收的回收钼冶金过程：钼冶金过程： S、 Re的回收的回收第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束锡精矿锡精矿 反射炉处理反射炉处理 含含Sn 5%的初渣的初渣 鼓风炉处理鼓风炉处理 含含Sn 2%的二次渣的二次渣 烟化炉处理烟化炉处理 含含Sn0.2%的弃渣的弃渣（三）主要金属的总回收率（三）主要金属的总回收率增设烟化炉，需投资增设烟化炉，需投资200万元，但可使炼锡总回收率提
7、高万元，但可使炼锡总回收率提高1%，每年可多产锡，每年可多产锡180吨，价值吨，价值400万元（万元（2008年年9约约15日日报价报价15.4万元万元/吨），假设回收每吨锡总成本吨），假设回收每吨锡总成本10万元，则每万元，则每年增加利润年增加利润220万元。万元。第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束（四）生产所需要的燃料、水、电也常影响工艺流程的选择（四）生产所需要的燃料、水、电也常影响工艺流程的选择 1989年我国锌产量，年我国锌产量，43.8万吨万吨/年年. 沈冶沈冶 2万吨万吨/
8、年年 (湿法湿法) 株冶株冶 10万吨万吨/年年 (湿法湿法) 韶冶韶冶 7.5万吨万吨/年年 (密闭鼓风炉密闭鼓风炉) 葫芦岛葫芦岛 14万吨万吨/年年 (竖炉竖炉) 当时生产当时生产1吨锌耗煤吨锌耗煤2-3吨吨 100元元/吨吨 湿法炼锌生产一吨锌耗电湿法炼锌生产一吨锌耗电4000度度 0.2元元/度电度电第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束 1 不同的规模常常采用不同的工艺方法不同的规模常常采用不同的工艺方法 如我国铜生产能力在如我国铜生产能力在2万吨万吨/年以下者年以下者,多采用鼓
9、风多采用鼓风炉熔炼炉熔炼. 钼冶金，小规模一般采用反射炉焙烧，大规模一钼冶金，小规模一般采用反射炉焙烧，大规模一般采用回转窑或多膛炉焙烧般采用回转窑或多膛炉焙烧 2 不同的产品品种（规格）采用不同的工艺方法不同的产品品种（规格）采用不同的工艺方法 生产高比容钽粉生产高比容钽粉-钠还原钠还原K2TaF7 生产冶金级钽粉生产冶金级钽粉-用熔盐电解法。用熔盐电解法。2-2-4 (五五)生产规模和产品品种生产规模和产品品种第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束(六六)基建投资费用和经营管理费用基建投
10、资费用和经营管理费用 冶金企业的经济服务年限一般为冶金企业的经济服务年限一般为20年左右年左右. 例例:反射炉炼铜和电炉炼铜经济比较反射炉炼铜和电炉炼铜经济比较第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束3 工艺流程方案选择的技术经济比较工艺流程方案选择的技术经济比较一、工艺流程方案比较的内容和方法一、工艺流程方案比较的内容和方法 比较内容：技术和经济两个方面比较内容：技术和经济两个方面工艺流程的技术指标表现在：工艺流程的技术指标表现在： 1）工业生产的可靠性）工业生产的可靠性; 2）合理地处理原
11、料）合理地处理原料; 3）能保证产品的质量）能保证产品的质量; 4）有高的金属回收率）有高的金属回收率; 5）综合利用和三废处理的程度）综合利用和三废处理的程度.2-3-1第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束工艺流程的经济指标主要表现在：工艺流程的经济指标主要表现在：1）有较高的劳动生产率和生产能力）有较高的劳动生产率和生产能力;2）原料、燃料、水、电、动力的消耗低）原料、燃料、水、电、动力的消耗低;3）产品成本低）产品成本低;4）基建投资少，投资回收期短）基建投资少，投资回收期短.比较方
12、法：比较方法：1）、坚坚持持多多方方案案比比较较。对对每每一一列列出出的的方方案案都都要要有有具具体体的的分分析析说说明明。既既不不遗遗漏漏最最优优方方案案，又又不不滥滥列列陪陪衬方案。衬方案。2）、对提出的每一方案进行技术经济计算。）、对提出的每一方案进行技术经济计算。3）、根据计算结果，逐步筛选出最佳方案。）、根据计算结果，逐步筛选出最佳方案。2-3-2第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束二、方案的技术经济计算内容二、方案的技术经济计算内容5：列表比较。：列表比较。4：根据产品价格，求
13、出年销售额，计算年利润和投资回收期。：根据产品价格，求出年销售额，计算年利润和投资回收期。3：计算产品的生产费用或生产成本：计算产品的生产费用或生产成本2：概算建筑工程量和安装工程量：概算建筑工程量和安装工程量1：所选流程的主要技术经济指标（原料、辅助材：所选流程的主要技术经济指标（原料、辅助材料、燃料、水、电、劳动力等消耗定额）料、燃料、水、电、劳动力等消耗定额）第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束三、方案比较的定量分析法三、方案比较的定量分析法 方方案案定定量量比比较较最最终终是是落落
14、实实到到投投资资额额（K）和和年年经经营费用（营费用（C），）， 投资回收期上。投资回收期上。2-3-3 2、质量不同的可比性、质量不同的可比性 用使用效果系数用使用效果系数a修正修正a=产品改进后的使用效果产品改进后的使用效果/产品改进前的使用效果产品改进前的使用效果调整后的经营费用调整后的经营费用Ca=C/a调整后的基建投资费用：调整后的基建投资费用：Ka=K/a式中，式中，C、K分别表示调整前的经营费和投资费。分别表示调整前的经营费和投资费。 1、产量不同的可比性，设产量为、产量不同的可比性，设产量为Q C/Q K/Q（一）比较方案使用价值同等化（一）比较方案使用价值同等化在同一标准上进
15、行比较。在同一标准上进行比较。同一产量标准，同一质量标准，同一时间标准。同一产量标准，同一质量标准，同一时间标准。第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束3、时间因素的可比性、时间因素的可比性设某项工程投资设某项工程投资3000万元，三年建成，年利息万元，三年建成，年利息10%，1）一次投资）一次投资3000万元，万元，三年的总投资为：三年的总投资为：S=3000(1+0.1)3=3993(万元万元) 2) 分成分成500万万,1000万万,1500万万,分别在一、二、三年投入，分别在一、二、
16、三年投入， 则三年后总投资为：则三年后总投资为： S=500(1+0.1)3+1000(1+0.1)2+1500(1+0.1)1 =3526(万元万元) 两者的投资差为两者的投资差为:3993-3526=467(万元万元)2-3-4第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束(二二)不同经营费用比较不同经营费用比较 年年经经营营费费用用包包括括:原原料料、燃燃料料、辅辅助助材材料料、水水、电电、动动力消耗费用、工资、工程折旧、车间经费等力消耗费用、工资、工程折旧、车间经费等. 2-3-5(三）不同
17、方案投资额的比较三）不同方案投资额的比较 投资额包括：土建、设备、管道、安装等。投资额包括：土建、设备、管道、安装等。C -两比较方案经营费用总差额两比较方案经营费用总差额;Cj -经营费用中某项费用的差额经营费用中某项费用的差额;n-两比较方案经营费用中费用不同的项目。两比较方案经营费用中费用不同的项目。K -两方案投资额总差额两方案投资额总差额;Ki -某个构成项目的投资差某个构成项目的投资差;n-每个方案投资额不相同的构成项目每个方案投资额不相同的构成项目.第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回
18、结结 束束1当两个比较方案的年产量当两个比较方案的年产量Q相同时相同时 a. K1K2 C1C2 方案方案2好好 b. K1C2 Ta=(K2-K1)/(C1-C2) Ta-追加投资回收期。即全部追加投资从成本节约追加投资回收期。即全部追加投资从成本节约 额中收回的年限。额中收回的年限。 当国家标准投资回收期为当国家标准投资回收期为Tn时（一般为时（一般为5年）年） TaTn 方案方案1好好2-3-6(四）计算不同方案的投资回收期四）计算不同方案的投资回收期 2.当两个比较方案的年产量当两个比较方案的年产量Q不同时不同时 先求出各方案的单位产品成本和单位产品投资，再按方先求出各方案的单位产品成
19、本和单位产品投资，再按方法法1比较。比较。 Ta=(K2/Q2-K1/Q1) / (C1/Q1-C2/Q2) TaTn 方案方案1好好第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束1、用追加投资回收期法、用追加投资回收期法2-3-7(五）多方案比较五）多方案比较 两个或两个以上的方案进行比较两个或两个以上的方案进行比较 2、用年计算费用法（最小费用总额法）、用年计算费用法（最小费用总额法）第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一
20、页下一页返返 回回 结结 束束 按各方案经营费用（或投资费用）从小到大的次序依次排列，按各方案经营费用（或投资费用）从小到大的次序依次排列，逐个比较，分别淘汰：逐个比较，分别淘汰： 例如：例如： 方案方案1 K1=2000万元万元 C1=1250万元万元 方案方案2 K2=2200万元万元 C2=1150万元万元 方案方案3 K3=2500万元万元 C3=1050万元万元 标准回收期为标准回收期为5年，选出最优方案年，选出最优方案 1）方案）方案3和方案和方案2比较比较 Ta=(K3-K2)/(C2-C3)=(2500-2200)/(1150-1050)=3（年）（年） 方案方案3好，淘汰方案
21、好，淘汰方案2 2）方案）方案3和方案和方案1比较比较 Ta=(k3-K1)/(C1-C3)=(2500-2000)/(1250-1050)=2.5（年）年） 方案方案3好，淘汰方案好，淘汰方案1。2-3-8第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束设方案设方案I的总投资额为的总投资额为Ki,年经营费为年经营费为Ci,标准投资回收期为标准投资回收期为Tn,则在标准偿还年限内方案则在标准偿还年限内方案I的总费用为的总费用为Zi（最小费用总额）（最小费用总额）: Zi=Ki+TnCi Zi最小为最佳
22、方案。最小为最佳方案。如标准投资回收期取值不同，则采用年计算费用法比较如标准投资回收期取值不同，则采用年计算费用法比较 Yi=Ki/Tn+Ci Yi-方案方案i的年计算费用的年计算费用 Ci-方案方案i的年经营费用的年经营费用 Ki/Tn-每年由于投资而未能发挥相应生产效益的损失费每年由于投资而未能发挥相应生产效益的损失费 Yi最小者为最佳方案最小者为最佳方案2-3-9第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束4 工艺流程方案选择实例:一:铜精矿熔炼工艺选择 反射炉熔炼 电炉熔炼 闪速炉熔炼二:
23、低品位黑钨-白钨混合矿提取钨工艺选择 苏打烧结法 苏打高压浸出法 氢氧化钠常压搅拌浸出法 酸浸碱分解法 热球磨法 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束 作业：作业：黑黑钨钨矿矿生生产产APT生生产产线线工工艺艺设设计计中中，优优先先考考虑虑的的有有三三种种工工艺艺方方案案，其其产产品品规规模模、投投资资额额和和年年经经营营费费用用如下：如下： 方案方案1 500吨吨/年，年，K1=3000万元，万元，C1=1200万元万元 方案方案2 500吨吨/年，年，K2=3200万元，万元，C2=1
24、150万元万元 方案方案3 750吨吨/年，年，K3=5100万元，万元，C3=1570万元万元 请选出最优方案。请选出最优方案。 2-4-4第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束从锌精矿生产电锌工艺流程简图从锌精矿生产电锌工艺流程简图2-4-3第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束5 工艺流程设计的步骤和方法1：确定生产线数目。2：确定主要生产过程3：考虑物料和能量的充分利用 提高有价成
25、份的总收率 余热利用 尽量采用物料自流 进行“三废”冶理设计4：精心设计各单元过程5：工艺流程的完善与简化第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束6 绘制工艺流程图分类：三：施工流程图二：工艺设备连接图一：工艺流程简图第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束工艺流程简图以方格、文字、直线和箭头表示从原料到产品的生产过程图。规则：1：原料、辅料、中间产物、废物其名下加粗实线；产品名下加粗细双实线
26、。2：工序名加实线外框，工序名要标出工序特点。3：工序间、工序与物料间用细实线联系并加箭头表示物料走向。4：备用工序外框线和连线用虚线表示。第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束工艺设备连接图绘制要点：1：按工艺过程先后和设备的大致比例及空间大致位置从左至右画出工序中的所有设备轮廓或示意图（细实线）。 2：用粗实线和箭头表示出物料的流向。 3：用中粗实线表示出水、汽、气、真空等的分布。对交叉线采用“竖断横不断”的画法。 4：在设备示意图上标出设备序号，列出设备一览表。 5：填标题栏。第1章
27、第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束施工流程图比工艺设备连接图内容更全面，是设备平、立面布置和管道施工图的设计依据。图中内容：1：包括工艺设备连接图的所有内容，生产设备和全部管路均要绘出，不得省略。2：采用管路符号绘出管路，并在管路上绘出阀门。3：采用代号标出各种工艺控制点（温度、流量、压力、重量、成份分析等）4：在图的空白处，标出图例说明，对图中符号表示的意义进行说明。第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第1节 第2节 第3节 第4节 上一页上一页下一页下一页返返 回回 结结 束束
