釩鈦磁鐵礦選礦廠畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ） ，主變容量 240000kVA。三、尾礦處理選鐵尾礦供鈦業公司選鈦廠選鈦，選鈦后的尾礦，經濃縮后由砂泵輸送至尾礦壩，尾礦壩位于金沙江的南岸馬家田，與選礦廠主廠房隔江相望，直線距離約 2 公里。第二章 原礦、試驗及產品方案第一節 原礦性質設計選礦廠原礦供礦由蘭尖礦山和朱家包包礦山配礦供礦，供礦比為 ：，礦 石屬于釩鈦磁鐵礦礦石，礦石硬度高。一、 原礦多元素分析 表 原礦多元素分析結果項 目 TFe FeO Fe2O3 TiO2 V2O5 S SiO2 Al2O3 CaO MgO Co含量/% 二、 礦物組成及嵌布粒度礦物組成 礦物組成以氧化物、硫化物和硅酸鹽類礦物為主，其中氧化物：鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、赤（褐）鐵礦；硫化物：磁黃鐵礦、黃鐵礦等；硅酸鹽類礦物：鈦輝石、橄欖石、斜長石、綠泥石等為主。其中按選礦目的礦物類別及含量分為：鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、硫化物、脈石礦物四大類，含量分別為：％、％、％、％。主要礦物的特征鈦磁鐵礦：是回收的主要鐵礦物，并且也是礦石中性質最為復雜的礦物。礦區內不同礦段、不同礦帶、不同的礦體部位、礦石品位不同，礦石結構不同，都使得其礦物學特征有所不同。其含量在塊狀及稠密狀的富鐵礦中比較富集，在稀疏及浸染狀礦石中次之，在圍巖夾石中含量較少；其粒度形狀在品位高的礦石中自形程度好，多呈自形或半自形晶，粒徑也較粗大（～數毫米） ，反之則自形程度較差，以不規則為主，少量呈自形、半自形或以粗細不一的各種不規則文象狀充填于各類硅酸鹽礦物之間而形成“海棉隕鐵結構 ”，并有少量鈦磁鐵礦呈細小片狀充填于鈦輝石等的解理縫中，一些呈細粒狀包裹于硅酸巖類礦物中。鈦鐵礦：是礦石中的主要金屬礦物之一，粒狀鈦鐵礦是回收的主要對象；而鈦鐵礦中的片狀鈦鐵礦將進入鐵精礦含較多的 TiO2 粒狀者一般呈他形晶，少量呈自形、半自形晶。嵌布粒度粗大，一般 ～ 毫米，大者達 2 毫米，主要分布在鈦磁鐵礦顆粒之間，或在鈦磁鐵礦與脈石之間，與鈦磁鐵礦連生緊密，嵌鑲關系簡單。由于含有大量的雜質，使得含鐵量（TFe31％左右）比理論值（ 38％）低的多，但 TiO2 含量與理論值（≈51％）接近，質量較好。 赤鐵礦：主要為粒狀，鈦磁鐵礦的氧化產物，常沿鈦磁鐵礦邊緣分布，粒度細小，原生礦中含量極少。 褐鐵礦:主要為硫化物及輝石等次生變化而成，粒度較粗，原生礦中極少。 硫化物：該礦物在礦石中的存在形式較多，有不規則粒狀、片狀、細脈狀、竹葉狀等。分布在脈石粒間者比在鈦鐵礦中的多。分布在鈦磁鐵礦及鈦鐵礦中者，主要為細小乳滴狀，大部分為不規則粒狀。常見到自形晶，粒度 ～，一般為～，是石硫、鈷、鎳、銅的主要賦存礦物。硫化物中主要礦物是磁黃鐵礦，次為鎳黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、墨銅礦、方黃銅礦和斑銅礦等。 脈石：是礦石中所有硅酸鹽類礦物的統稱，是選礦主要排除的礦物。在礦石中脈石礦物含量與金屬礦物（鈦磁鐵礦）負相關，所以，它是影響礦石質量的主要因素。由于其中的鈦輝石為主要脈石礦物，其內部常含有細粒鈦磁鐵礦，或在較發育的解理縫中有片狀鈦磁鐵礦，從而增加了輝石的磁性，使得鐵精礦中的脈石主要是鈦輝石而影響精礦質量。礦物嵌布粒度（見表 ）表 礦物嵌布粒度表鈦磁鐵礦 鈦 鐵 礦 硫 化 物 脈 石粒度（mm）個別 累計 個別 累計 個別 累計 個別 累計 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 從表中數據表明：原礦中鈦磁鐵礦、鈦鐵礦粒度都比較粗，粒度范圍也較廣，從～，均集中在 ～，屬中～粗粒嵌布，并以中粒為主；硫化物的粒度較細，粒度分布從幾 μm至 ，而脈石礦物粒度較粗，粒度分布也較廣，特點是細粒少；即攀枝花釩鈦磁鐵礦礦物嵌布粒度差異較大，工藝中適宜于粗粒拋尾。三、元素賦存狀態表 原礦鐵、鈦化學物相分析表/％鐵化學物相 鈦化學物相項 目磁性鐵 赤褐鐵 鈦鐵礦 碳酸鐵 硫化鐵 硅酸鐵 合 計 鈦磁鐵礦 鈦鐵礦 硅酸鹽 合 計含 量 分 布 率 累積分布 四、結構構造和礦物物理參數原礦結構以自形至半自形粒狀結構、海綿隕鐵結構、他形粒狀結構為主，構造有稀疏染狀、稠密浸染狀和致密塊狀構造。礦物物理參數見表 。表 主要礦物物理參數表項 目 鈦磁鐵礦 鈦鐵礦 硫化物 輝石等 長石等密度 /gcm3 比磁化系數/10 6cm3/g 30280 257 4100 114 18第二節 選礦試驗研究本次設計所選用的選礦流程是依據各研究院所，歷次的試驗結果及密地選廠生產流程及多次技術改造根據相關規定而決定的。本次設計只是針對鐵礦的選別，未涉及礬和鈦所以文中對于釩和鈦的研究和試驗省略。一、階磨階選擴大連選試驗為提高選礦廠鐵精礦品位，長沙礦冶研究院經過 8 個月的時間進行了《提高攀枝花選礦廠鐵精礦品位的研究》 ，在長沙礦冶研究院中間試驗室進行了階磨階選擴大連選試驗，試驗流程采用：磨礦——螺旋分級——磁選——細篩分級——磁選——磁選流程，分別進行了鐵精礦為 53%、54%和 54%的擴大連選試驗；其試驗結果見表 。表 階磨階選流程擴大連選試驗結果表精礦品位處理量/Kgh1一段磨礦細度(200 目)/%一段磨礦細度(200 目)/%原礦品位/%精礦產率/% TFe/% TiO2/%尾礦品位/%精礦回收率/%備注 試樣 I 試樣 I 試樣 II 試樣 I從擴大連選試驗結果表明：采用階磨階選流程能夠有效的提高攀枝花礦的鐵精礦品位，但當生產鐵精礦品位在 55%以上時，流程處理原礦能力大幅度減低，同時回收率和產率均減低較大。二、兩段磨礦、粗精礦再磨再選工業試驗根據長沙礦冶研究院對攀枝花釩鈦磁鐵礦進行的階磨階選試驗結果表明，粗精礦再磨到200 目含量 70%左右，可以使鐵精礦品位提高到 54%以上。表 精礦再磨工業試驗考查結果表原礦品位/% 粗選精礦/%一次精選精礦品位 /%二次精選精礦品位 /%總尾/%TFe TiO2 TFe 200 目 TFe TiO2 TFe TFe 精礦再磨試驗結果表明：（1） 、采用兩段磨礦，粗精礦再磨再選工藝流程，精礦品位可以從 %提到 %，提高了 個百分點；原礦臺時平均為。 （2） 、在原礦品位 %、TiO %時,經過二段磨礦、二次精選，可選出精礦品位 % 、TiO %。精礦產率 %，金屬回收率 %，選礦比，精礦中200 目含量 %。三、 階磨階選工業試驗根據長沙礦冶研究院所做的《提高攀枝花選礦廠鐵精礦品位的研究》和選礦廠所做的《兩段磨礦、粗精礦再磨再選工業試驗》 ，為進一步研究階磨階選流程在密地選礦廠的應用前景，攀鋼集團礦業于 2022 年 12 月正式立項進行階磨階選工業試驗研究，經過幾個月的工業試驗改造，于 2022 年 8 月～2022 年 11 月進行了工業試驗；其工業試驗流程采用磨礦→旋流器分級→磁選粗粒拋尾→粗精礦再磨→旋流器（+高頻細篩）分級→一段精選→二段精選→掃選→過濾的階磨階選流程。第三節 選礦流程及選礦指標確定一、破碎流程破碎與磨礦是選礦廠生產中電耗、鋼耗、生產成本和基建投資最高的工序，因此，節約碎磨鋼耗，降低生產成本金額減少投資對選廠具有重大的經濟意義。本次設計采用常規的碎磨流程，該流程是根據選廠近 40 年的生產實際及其發展趨勢，并結合國內選廠經驗確定的。在設計中，為確定合理的碎磨流程，考慮攀枝花釩鈦磁鐵礦的性質，本著采用先進可靠的技術、大型高效新設備、基建投資和經濟效果好的原則，在以前各階段設計的基礎上，采用了“ 三段一閉路” 破碎流程,由于原礦的嵌布粒度分為較廣采用 “階磨階選”的選別流程以降低后續作業的處理量、減少設備的負荷。二、選別流程設計采用“粗磨 →旋流器分級 →粗磁選→再磨→二段旋流器分級→精選Ⅰ→精選Ⅱ→掃選”的選別流程，流程特點為：粗選拋尾，降低后續作業的負荷，設計的拋尾率達 %；旋流器分級效果好，效率高，維護簡單；選別指標好，精礦品位高（%） 、回收率達 %。能夠保證精礦品位和回收率，無論從礦物工藝學、經濟上、選礦工藝上都有良好的經濟效益。三、選礦指標的確定礦石經過一段磨礦到200 目 40～50%進行粗磁選，粗精礦品位為：%，拋尾率為 %，粗精礦再磨再200 目 60～65% 經旋流器分級后進行二次精選，精選尾礦進行掃選，掃選精礦返回精選，最終精礦品位為 %，回收率為 %，由過濾機過濾后輸送到精礦倉；掃選尾礦和粗選尾礦為最終尾礦選鐵尾礦供鈦業公司選鈦廠選鈦，選鈦后的尾礦，經濃縮后由砂泵輸送至尾礦壩，尾礦品位為 %。(選別流程見圖 )第四節 產品方案和產品銷售本次設計最終精礦為鐵精礦，鈦由選鈦廠進行選別，釩通過冶煉廠轉化提釩提取，設計產品質量為：鐵精礦品位 %，鈦含量＜%產品銷售：選礦廠產品為鐵精礦，主要供給攀鋼煉鐵廠、攀成鋼、攀鋼球團廠等單位。原 礦 (0～ 15m) 一 段 粗 磨旋 流 器 檢 查 分 級脫 磁 器旋 流 器 預 先 檢 查 分 級二 段 再 磨 精 選 Ⅰ精 選 Ⅱ精 礦 過 濾 掃 選精 礦 尾 礦 濃 縮20196。191。 213。188。4163。165。161。171。520196。191。 213。188。7163。165。161。171。5圖 選別流程圖第三章 選礦廠設計計算第一節 制度和生產能力 本設計選礦廠各車間的工作制度和生產能力依據攀枝花鋼鐵集團礦業公司密地選礦廠現場生產經驗及其所使用的大型設備而定的，詳見表 31[注] 。表 主要設備作業率和作業時間車間名稱 年作業率(%） 年工作日（d） 每班作業時間（h）破碎及洗礦 57～ 330 5～自磨及選別 80～85 290～320 8球磨及選別 85～ 320～330 8精礦脫水 68～ 250～330 6～8處理量計算：年處理量 Qa=220 萬噸/年日處理量 Qd=Qa/T=2202200/330= 噸/年破碎車間小時處理量 Qh1=Qd/t=（36 ）=370. 40 噸/ 時磨礦車間日處理量 Qh2=Qd/t=(38)= 噸/ 時 第二節 破碎流程和破碎設備的選擇計算 設計選廠生產規模為 480 萬噸/年，原礦最大粒度為 1000mm，破碎最終產品粒度為 0～15mm；原礦密度為 ρ= 、松散密度為 、松散系數為3tm3s/??、含水率為 2%、堆積角為 、摩擦角為 27186。、普氏硬度為 f=13。破碎車間工作制度為每日三班，每班運轉 6 小時，年作業率為 %。磨礦車間和磁選車間每日三班，每班運轉 8 小時，年作業率為 %。一、破碎篩分流程選擇計算 采用三段一閉路破碎流程，詳見下圖 。[注] 《選礦廠設計》表 41 主要設備作業率和作業時間。1原 礦 (0～ 1000mm) 粉 礦 倉預 先 檢 查 篩 分細 碎15mm +15mm452粗 碎6中 碎3圖 圖 說明：圖 即是圖 方框中的等價形式。計算總破碎比 )(dDmaxS??破 碎 最 終 產 物 粒 度原 礦 最 大 粒 度各段破碎比的計算表 各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍[注]破碎段 破碎機形式 工作條件 破碎比范圍第 I 段 顎式破碎機 開路 3～5第Ⅱ段 標準圓錐破碎機 開路 3～5第Ⅲ段 短頭圓錐破碎機 閉路 4～8由表 各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍，根據實際情況選用三段流程且選用上面三種類型的破碎機。平均破碎比： ?選定第一段破碎比為：S1=第二段破碎比為：S2=第三段破碎比為： ???計算各段破碎產品的最大粒度(mm) ..254..10d5102??SdSD取各段破碎機最大給礦粒度分布為 1000mm，256mm，64mm；各段破碎產品的最大粒度 d2=256mm, d5=64mm, d10=15mm排礦口寬度選用破碎設備如下：粗碎選用旋回破碎機，中碎選用標準圓錐破碎機，細碎選用短頭圓錐破碎機。注：《選礦廠設計》表 321 各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍。礦石普氏硬度為 f=13，在 8～16 范圍內，屬中等可碎性礦石。表 破碎機最大響度粒度 Zmax[注]破碎機型號礦石可碎性等級顎式破碎機（Z1max）標準圓錐破碎機（Z2max）短頭圓錐破碎機（Z3max）中等可碎性 ～不同的破碎機排礦口寬度（mm）： ???ZdeZde取 10e472，選擇各段篩子篩孔尺寸和確定篩分效率（1）預先篩分（粗碎后） 采用棒條篩，篩下產物最大粒度 1000mm。條篩篩孔寬度為篩下粒度的 ～倍，參考選礦廠設計手冊》 ，因此，篩孔尺寸為：a1=1000mm(～)=800～900mm,取800mm。第三節 各產物的產率和產量的計算一、粗碎作業r產率（%） ，Q產量（t/