摘 要

萤石是一种重要的非金属矿物，在钢铁、化学、炼铝、水泥、玻璃和陶瓷等行业都有比较大的用途，可见其工业用途十分广泛，因此对于萤石的需求量很大。但由于萤石矿的贫矿多，富矿少，萤石矿的平均品位偏低，并且矿物晶体很细，常与脉石矿物致密共生，导致选别难度加大，回收萤石矿较困难。本设计针对萤石以上情况，通过对原始给的数据进行大量的计算分析，包括对破碎筛分流程、磨矿流程、选别流程、矿浆流程的详细计算，最终确定矿物加工厂各车间内的主体设备的选型以及数量，包括破碎设备、磨矿设备、浮选设备、脱滤设备等。确定了主体设备的选型和数量之后，结合所学的矿物加工厂设计方面的知识，完成了加工厂三大车间即破碎车间、磨矿车间、浮选车间的配置图，初步完成了加工厂的设计任务。

关键词：萤石；主体设备；流程计算；矿物加工厂设计；车间配置图

Abstract

Fluorite is an important non-metallic mineral. It have a relatively large use in the steel, chemical, aluminum, cement, glass and ceramic industries, showing its industrial use is very wide, so the demand for fluorite is also very large. However, due to the large amount of fluorite ore, rich ore less, the average grade of fluorite ore is low, and the mineral crystal is very fine, often with the gangue mineral density symbiotic, resulting in difficulty in selecting more difficult to recover fluorite mine more difficult. The design of fluorite for the above situation, through the original data to a large number of calculation and analysis,including the detailed caculation of crushing screening process,grinding process,classification process and pulp process,ultimately determine the mineral processing plant in the workshop of the main equipment selection and quantity, including crushing equipment, grinding equipment, flotation equipment. After determining the selection and quantity of the main equipment, combined with the knowledge of the mineral processing plant design, the processing plan of the three workshops just as crushing workshop,grinding workshop and flotation workshop were completed, and the design task of the processing plant was completed.
Key words: fluorite; main equipment; process calculation;mineral processing plant design; workshop layout.

目录

第一章 绪论 1

1.1 目的 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 意义 2

第二章 选矿厂规模和工作制度 3

2.1 选矿厂规模 3

2.2 选矿厂工作制度和设备作业率 3

2.3 选矿厂小时处理矿量 3

2.3.1 破碎车间 3

2.3.2 磨浮车间 3

第三章 选矿工艺流程的选择与计算 4

3.1 破碎筛分流程的选择和计算 4

3.1.1 破碎筛分流程的选择 4

3.1.2 破碎筛分流程的计算 4

3.2 磨矿流程的选择与计算 5

3.2.1 计算磨矿车间处理量 5

3.2.2 根据设计条件确定磨矿流程 6

3.2.3 设定循环负荷 6

3.2.4 计算各产物的产量和产率 6

3.3 选别流程的计算 7

3.3.1 计算各产物产率 8

3.3.2 计算各产物产量 9

3.3.3 计算各产物的品位 9

3.3.4 计算各产物的回收率 10

3.4 矿浆流程的计算 11

3.4.1 计算各作业产物水量 11

3.4.2 计算其他产物的水量及作业的补加水量 13

3.4.3 计算未知浓度值的各作业产物的浓度 15

3.4.4 计算各产物的矿浆体积 16

3.4.5 选矿厂总用水量及单位矿石用水量的估算 18

3.5 脱水流程的计算 19

第四章 破碎车间主体设备的选型和计算 25

4.1 粗碎设备的选型和计算 25

4.2 中碎设备的方案选择 26

4.3 细碎设备的选型和计算 27

4.4 检查筛分设备的选型和计算 28

第五章 磨矿车间主体设备的选型和计算 30

5.1 磨机现场条件 30

5.2 第一段磨矿计算 30

5.2.1 台数及负荷率计算 30

5.2.2 磨机方案比较与选择 30

5.2.3 磨机通过能力校核 31

5.3 第二段磨矿计算 31

5.3.1 台数及负荷率计算 31

5.3.2 磨机方案比较与选择 31

5.3.3 磨机通过能力校核 32

5.4 第一段分级设备的选型和计算 32

5.4.1 确定分级粒度的粗细 32

5.4.2 求螺旋分级机的直径 32

5.4.3 核对选定分级机溢流生产能力 32

5.4.4 核对选定分级机返砂生产能力 33

5.5 第二段分级设备的选型和计算 33

5.5.1 确定分级粒度的粗细 33

第六章 浮选车间主体设备的选型和计算 35

6.1 粗选前搅拌桶的选型和计算 35

6.2 浮选设备的选型与计算 35

6.3 各段浮选流程中浮选机的选型与计算 35

第七章 脱水车间主体设备选型和计算 39

7.1 精矿脱水设备的选型和计算 39

7.1.1 萤石精矿浓缩采用周边传动式浓密机 39

7.1.2 重晶石精矿浓缩采用周边传动式浓密机 39

7.2 精矿过滤设备的选型和计算 39

7.2.1 萤石精矿过滤机的选型和计算 39

7.2.2 重晶石精矿过滤机的选型和计算 40

第八章 辅助设备的选型和计算 41

8.1 原矿仓的选型和计算 41

8.2 粉矿仓的选型和计算 41

8.3 粉矿仓下给矿机的选型与计算 41

8.4 粉矿仓给矿机下皮带运输机的选型与计算 42

第九章 选矿厂技术经济分析 43

9.1 基本建设投资费的计算 43

9.1.1 土建投资费用 43

9.1.2 设备价格和设备安装的概算 43

9.1.4 金属构件与工艺管道概算价值 44

9.1.5 各项投资费 44

9.1.6 单位基建投资费 45

9.1.7 折旧费 45

9.2 选矿成本计算 45

第十章 环境保护 47

第十一章 结论 48

参考文献 49

致谢 50

第一章 绪论

萤石，又名氟石，为卤族矿物^[1]，它的化学式为CaF₂，在玻璃、水泥、陶瓷、化学和钢铁等多种行业都有较大的用途^[12]。纯萤石矿物中Ca元素占51.3%，F元素占48.7%，但是自然界纯萤石矿物基本上没有，大部分都是混有其他元素的共生矿物，常混入稀土、Pb、Fe、Zn等杂质元素。萤石常与重晶石、石英、方解石等共生。根据矿物间的形成过程、共生过程和矿物间互相组合情况等，萤石矿总体上可以分成两类，一类是单一型的萤石矿，另一类是伴生型的萤石矿^[10]。第一类单一型的萤石矿中，矿石组成成分以萤石、石英为主，除此之外一般还含有少量的重晶石、方解石、高岭石等。另一类伴生型萤石矿中，则是伴生着多种金属硫化物，如FeS、ZnS、PbS等。目前可供开采的萤石矿床中，前者基本上没有了，都被开采利用殆尽，后者占绝大多数，但后者的选别难度相对单一型的萤石矿难度大很多。

1.1 目的

目前，全球已发现的总的萤石矿床储量很大，全球各地已探明的萤石矿物总储量约是5亿吨^[2]，并且分布也是相当的广泛，全球各地区都有，但每个地区的矿床的规模还是存在比较大的差异。中国是世界上萤石矿产资源最多的国家之一，也是生产萤石最多的国家之一^[3]。我国已经探明储量的萤石矿有300多处，矿床遍布全国各地，但是主要分布在内蒙古、湘、鄂、豫、赣、闽、浙等中东部省份，其中湖南省的萤石矿产资源的储量最多，约占全国萤石总储量的60%，在它后面的是内蒙古自治区和浙江省等^[4]。虽然我国的萤石资源总储量很丰富，但是矿石的平均品位却偏低，伴生型矿床的比例较大，严重影响了对现有萤石资源的开采和利用。来自中国化学矿山工业协会的资料显示，未来的20年内，国内萤石的需求量约为3700多万吨，但是国内目前还具有开采价值的萤石富矿的总储量只有3000多万吨，比需求量的总数少了近700万吨，算上用于做酸的萤石总量也仅仅可用25年而已^[5]，萤石资源大部分为萤石贫矿和选别过后的萤石尾矿。因此，未来的萤石选矿厂的发展趋势将是处理低品位萤石矿以及萤石尾矿为主。所以，学会设计用于处理低品位萤石矿的选矿厂刻不容缓。

1.2 国内外研究现状