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1、选矿厂设计对工艺流程确定的研究河南省冶金规划设计研究院河南省冶金规划设计研究院有限责任公司有限责任公司主要内容1 1、前言、前言 2 2、选矿厂设计工艺流程确定的基本原则、选矿厂设计工艺流程确定的基本原则 3 3、某铜锌矿选、某铜锌矿选矿矿厂设计厂设计中如何中如何确定工艺流程及选别指标确定工艺流程及选别指标 3.13.1、试验流程的分析、试验流程的分析研究研究3.23.2、原矿入选品位的确定、原矿入选品位的确定3.33.3、最终工艺流程及选别指标的确定、最终工艺流程及选别指标的确定 4 4、结、结束束语语1、前言 在选矿厂设计中合理的确定选矿工艺流程是选矿厂设计、选矿厂建设、选矿厂顺利投产的前
2、提。科学的确定选矿工艺流程将为企业的生产经营奠定良好稳定基础。因此对每个选矿厂设计在选矿工艺流程的确定要付出的时间和精力最多。现将比较特殊的情况感到纠结的工程设计进行总结分析与同仁分享。 符合国家部门行业政策符合国家部门行业政策工艺成熟、技术先进工艺成熟、技术先进易于操作、便于管理易于操作、便于管理Text以选矿报告以选矿报告为依据为依据结合结合类似选厂生类似选厂生产实践产实践多破少磨、多破少磨、考虑投资及能耗考虑投资及能耗2、选矿厂设计工艺流程确定的基本原则 、以选矿试验报告为依据，结合类似选矿厂的生产实践，确定选矿厂的工艺流程。、确定选矿工艺流程必须符合国家、部门、行业的政策、法规规定，如
3、国家的产业政策、环境保护要求、矿物的综合回收、节能减排的有关规定和对主要选别指标的规定要求。、确定的选矿工艺流程，首先是技术先进，工艺成熟，做为选矿厂建议是以规模生产为目的，在试验阶段的选矿工艺、对选别指标不稳定的工艺或虽然技术先进、成熟，但工艺流程复杂技术经济指标不理想，不应选取。、从生产实际出发确定的选矿工艺流程结构尽可能简单易于操作，便于生产管理。、在工艺流程确定时一定要贯彻多破少磨原则，合理的分配破碎段数，入磨粒度和磨矿段数及磨矿细度。在选矿厂设计时要认真分析研究矿石性质，特别是矿物的结构构造、粒度嵌布特性，合理的选取磨矿细度，它直接影响到选别效果。由于磨机的价格及主厂房的造价高，所以
4、对基建投资影响大，由于磨矿耗电、耗材占的比例大，所以对经营成本影响也比较大，因此看见选取适宜磨矿细度的重要。 2、选矿厂设计工艺流程确定的基本原则 在选矿厂设计中以选矿试验报告为主要依据，同时参考类似选矿厂生产实践，确定选矿厂的工艺流程。一般情况，对选矿试验报告选别指标进行修正，适宜降低回收率和精矿品位，作为选矿厂生产的指标。现对于一般情况不再赘述，对其特殊复杂情况的处理作为本文论述的重点。下面第三部分以近期设计的某铜锌选矿厂工程为例进行分析。 3、某铜锌矿选厂设计工艺流程及选别指标的确定3.13.1、试验流程的分析、试验流程的分析研究研究3.23.2、原矿入选品位的确定、原矿入选品位的确定3
5、.33.3、最终工艺流程及选别指标的确定、最终工艺流程及选别指标的确定3.1试验流程的分析确定表表1 三次三次选矿试验选矿试验主要指主要指标标提交提交时间时间试验单试验单位位原原矿矿品品位位(%)精精矿矿品品位位（%）回收回收率率（%）产产率率（%）CuZn Cu ZnCuZnCuZn2004年年*矿矿冶研究冶研究院院1.033.0225.9145.5479.2773.663.094.472010年年*矿产试验矿产试验研究所研究所1.732.0120.9747.2383.7669.556.912.962011年年*矿矿冶研究冶研究院有限公司院有限公司1.132.2623.0240.0685.8
6、268.704.213.88业主提供三个选矿试验报告，三个报告中的试验时间、入选品位、工艺流程及选矿指标等差别较大，见表1。三次选矿试验推荐的工艺流程见图1、图2和图3。3.1试验流程的分析确定图图1 第一次第一次试验报试验报告（告（2004年）年）图图2 第二次第二次试验报试验报告（告（2010年）年）3.1试验流程的分析确定图图3 第三次第三次试验报试验报告（告（2011年）年）通过对选矿试验报告中的工艺流程分析认为第一次试验的流程较复杂，铜、锌都各经过五次精选才得到最终铜精矿和锌精矿，第二次选矿试验报告的选别流程较简单，铜为一次精选，锌为两次精选，便得到最终精矿。第三次试验流程介于前两次
7、之间，比较适宜。从选别指标分析，第一次试验结果精矿的品位比较理想：Cu25.91%，Zn 45.54%，但回收率比较低：Cu 79.27%；虽然锌回收率比较理想，为73.66%，比第二次试验的回收率高4%，但从技术经济综合分析，铜金属每吨5.8万元，而锌为1.5万元，铜的价值是锌的3.6倍，所以从经济角度分析，应将铜的回收率作为重点考虑，第一次选矿试验报告相比较不是优选报告。精矿品位和回收率本为一对矛盾，处理这一矛盾的基本原则是在产品满足市场要求情况下，尽量提高回收率，在多金属回收的前题下尽量考虑贵金属和稀有金属的回收率。通过经济和技术比较，认为第三次试验综合指标比较适宜，主要是回收矿物铜的精
8、矿品位和回收率都比较理想，选矿试验指标比较稳定且浮选工艺也相对简单易于操作，所以选择第三次试验的工艺流程及主要选别指标作为选矿厂设计依据。3.1试验流程的分析研究3.2、原矿入选品位的确定在选矿厂设计中原矿入选品位主要有采矿专业提供。在选矿厂设计手册中明确指出：采矿专业提供给选矿专业资料中包括，出矿计划、不同类型矿石混采时的混合及配矿方法，出矿平均品位（即选矿入选品位），这一指标能比较真实反应矿山的实际情况。出矿平均品位不是全矿区的平均品位，而是确定首采地段的出矿品位（一般能满足3-5年出矿量）。3.2、原矿入选品位的确定 在选矿厂设计中往往会产生这样的矛盾，选矿试验报告中的入选品位与在选矿厂
9、设计中往往会产生这样的矛盾，选矿试验报告中的入选品位与采矿专业提交的出矿平均品位不一致，将对选矿厂设计中产生的一系列的影采矿专业提交的出矿平均品位不一致，将对选矿厂设计中产生的一系列的影响，如铜锌选矿厂设计中选矿试验报告原矿品位为响，如铜锌选矿厂设计中选矿试验报告原矿品位为Cu 1.03%-1.73%，Zn 2.01%-3.02%，而选取采矿专业提交的入选品位是：，而选取采矿专业提交的入选品位是：Cu 2.25%，Zn 2.47%，铜的入选品位是试验报告中的，铜的入选品位是试验报告中的2倍，考虑品位大幅度变化将给选矿厂设计带倍，考虑品位大幅度变化将给选矿厂设计带来一系列的问题：来一系列的问题：
10、 入选品位成倍的提高，必将带来企业经济效益的增加，铜的原矿品位入选品位成倍的提高，必将带来企业经济效益的增加，铜的原矿品位 是是1.13%时，产率是时，产率是4.3%，而选取的铜的原矿品位是，而选取的铜的原矿品位是2.25%时产率是时产率是8.6%，它的效益产生明显的变化，它的效益产生明显的变化， 原矿品位大幅度变化，影响设备使用性能，使设备难于达产，更有甚原矿品位大幅度变化，影响设备使用性能，使设备难于达产，更有甚是不能连续生产，影响企业的经济效益。是不能连续生产，影响企业的经济效益。 表表2 技技术经济术经济指指标标表表项目试验数据设计数据备注CuZnCuZn入选原矿数量(30万吨)30.
11、00 30.00 30.00 30.00 原矿品位1.13%2.26%2.25%2.47%原矿中金属量(吨)3390.00 6780.00 6750.00 7410.00 回收率85.82%68.70%84.90%67.96%精矿品位23.02%40.06%23.02%40.06%精矿中金属量(吨)2909.30 4657.86 5730.75 5035.84 精矿数量(吨)12638.14 11627.21 24894.66 12570.74 精矿产率4.21%3.88%8.30%4.19%总投资(万元)12206.84 13193.25 其中：建设投资(万元)9691.98 9691.98
12、 建设期利息(万元) 流动资金(万元)2514.86 3501.27 长江有色网金属价格(元/吨)53300.0014500.0053300.0014500.00计价系数0.800.800.800.80正常年营业收入(万元)17808.3730277.79年均营业收入(万元)17511.5629773.16年均营业税金及附加和增值税(万元)591.341393.14年均总成本费用(万元)17119.6624220.58年均营业利润(万元)-199.424159.44年均所得税(万元)1039.86年均净利润(万元)-199.423119.58年均融资前税前财务内部收益率(%)-1.26%40.
13、35%有色行标13%融资前税前财务净现值(万元)-6285.8615880.11折现系数13%融资前税前投资回收期(年)0.004.38含建设期1年3.2、原矿入选品位的确定 通过技术经济分析对比足以说明原矿入选品位的确定对选矿厂的经济效通过技术经济分析对比足以说明原矿入选品位的确定对选矿厂的经济效益影响非常大，大到可以否定整个项目的建设。益影响非常大，大到可以否定整个项目的建设。 与试验报告提交部门、建设单位榷商后决定，在此工程设计中：与试验报告提交部门、建设单位榷商后决定，在此工程设计中： 按采矿专业提出的出矿品位，按选矿试验报告推荐的工艺流程进行修按采矿专业提出的出矿品位，按选矿试验报告
14、推荐的工艺流程进行修正后设计，因为这接近入选的矿石性质，基本能满足选矿厂生产要求；正后设计，因为这接近入选的矿石性质，基本能满足选矿厂生产要求； 要求业主按要求业主按Cu 2.25%的入选品位对浮选的药剂制度进行试验调整，给的入选品位对浮选的药剂制度进行试验调整，给出新的药剂制度，以适宜生产需要；出新的药剂制度，以适宜生产需要； 在技术经济分析时有意降低经济效益，特别是企业的利润，这样做给在技术经济分析时有意降低经济效益，特别是企业的利润，这样做给将来企业生产营造宽松的环境条件将来企业生产营造宽松的环境条件。3.3最终工艺流程及选别指标的确定1 1） 破碎筛分流程的确定破碎筛分流程的确定2 2
15、） 磨矿浮选流程的确定磨矿浮选流程的确定3 3） 设计指标的确定设计指标的确定1） 破碎筛分流程的确定u采矿最大供矿粒度为400mm，破碎最终产物粒度为12mm，根据矿石性质特点，结合类似选矿厂的生产实践对破碎筛分流程的设计进行两种方案的对比选取：三段一闭路破碎筛分流程和两段一闭路破碎筛分流程两种。具体破碎流程方案比较详见表3。u从表3可以看出，装机功率、投资价格以及厂房面积三段一闭路破碎流程明显大于两段一闭路破碎流程，因此设计推荐采用方案即两段一闭路破碎流程。 方案方案名称名称三段破碎三段破碎两段破碎两段破碎山特公司山特公司设备设备美卓公司美卓公司设备设备流程流程图图装机功率装机功率（KW）
16、390250250主要主要设备设备总总价（万价（万元）元）440360300厂房面厂房面积积（m2）520306306给给排排矿矿粒粒度度（mm）原原矿给矿给料粒度料粒度400mm,筛筛下粒度下粒度10mm原原矿给矿给料粒度料粒度400mm,筛筛下粒度下粒度12mm原原矿给矿给料粒度料粒度400mm,筛筛下粒度下粒度12mm技技术术特点特点比比较较优优点点:实现实现了多碎少磨了多碎少磨,节节能降耗能降耗缺点缺点:流程及配置相流程及配置相对对复复杂杂,一次性投一次性投资较资较多多,生生产产维维修修费费用用较贵较贵原原矿矿粒度粒度为为400mm,山特山特颚颚破破进进料口料口较较美卓大美卓大,设备负
17、设备负荷率及作荷率及作业时间较业时间较美卓低美卓低,有增有增产产的余地的余地,但山特但山特设备设备一次性投一次性投资较资较美卓高美卓高表表3 破碎流程方案比较表破碎流程方案比较表2） 磨矿浮选流程的确定根据生产实践和工艺设计规范，当磨矿粒度小于0.074mm粒级含量不超过65%时，宜采用一段磨矿。磨矿粒度小于0.074mm粒级含量占65%90%时，宜采用两段磨矿。根据选矿试验报告，磨矿细度达到85.7%，因此磨矿段数采用两段。 根据矿石采矿量计算，前三年均不达产，磨矿流程采用两个系列，与浮选流程匹配。两个系列虽然在厂房面积、装机功率以及设备总价上比较高，但是可以根据矿量多少及时做出调整，生产灵
18、活性比较强，操作方便。选别流程为两个系列，采用优先浮选工艺流程。首先原矿经过粗选，粗选精矿为铜粗精矿，铜粗精矿经过三次精选最终得到铜精矿；粗选尾矿活化后，经过一次粗选两次扫选三次精选得出锌精矿。铜精矿采用浓缩过滤两段脱水流程，精矿含水率小于12%； 锌精矿采用浓缩过滤两段脱水流程，精矿含水率小于12%。 3） 设计指标的确定表表4 设计设计主要主要选矿选矿指指标标名称名称产产率（）率（）回收率（回收率（% %）铜铜品位（）品位（）锌锌品位（）品位（）铜铜锌锌铜铜精精矿矿8.598.5984845.085.0822221.461.46锌锌精精矿矿3.863.861.81.864.0764.071
19、.051.054141尾尾矿矿87.5587.5514.114.130.8430.840.360.360.870.87原原矿矿1001001001001001002.252.252.472.47 （注：按国家标准铜精矿共分五个品级，铜的含量在13-32%，设计的指标达到3级品。锌精矿共分四个品级，锌的含量从40-55%，设计的产品也达到了要求。） 选矿厂已建厂，于2012年10月试生产，而且经过了有关领导部门的验收鉴定，结论是：选矿工艺流程顺畅，生产能力达到设计、主要选矿指标都达到设计要求。验证了在选矿厂设计时的分析确定是适宜的。4、结束语 选矿工艺流程的确定因素多，涉及的范围广，情况复杂多变，汇集起来难度也比较大，但工艺流程确定的基本原则要把握好。具体到每一个选矿厂设计要了解熟悉建厂的条件，有关项目的资料，特别是对该矿的性质要充分的研究，认真的分析所提供的所有的选矿试验报告，了解类似选厂的实际生产，要与地质采矿专业沟通结合，合理的确定选矿工艺流程。
