摘 要

结合生产实习和毕业实习的选矿厂现场生产经验，通过查阅相关文献和专业课书籍，并在咨询老师后，根据毕业设计任务书的要求，对任务书给出的萤石矿的选别流程进行了完善，确定了最终的工艺流程，即：破碎采用三段一闭路流程，磨矿采用两段闭路磨矿，浮选采用任务书给定流程，精矿脱水过滤采用常规流程。

完成相关流程的参数的计算，求出破碎筛分、磨浮流程各产物或作业的产量、产率、品位、回收率，还对磨浮、脱水流程进行了矿浆流程的计算，求出了相应的水量、矿浆体积、浓度值。

对破碎、筛分、磨矿、分级、浮选及脱水设备进行了计算和选型，确定了萤石选矿生产的主体及辅助设备。

对厂房总体布置，重点对车间车间设备进行配置。本次设计未涉及具体地形条件，在本次设计中破碎厂房与筛分厂房沿山坡竖向布置。磨机采用纵向配置方案，浮选机采用横向配置。

运用CAD软件完成破碎筛分、磨浮车间工艺布置图，设备联系图、工艺流程图和矿浆数质量流程图。

关键词：选矿厂设计；萤石矿；工艺流程；工艺布置。

Abstract

Combined with the production practice and graduation practice of the concentrator site production experience, in full access to and collection of relevant literature and design information on the basis of the fluorite mineral processing process was demonstrated to determine the design process, namely: broken use Three sections of a closed-circuit process, grinding with two closed-circuit grinding, flotation using the task book given the process, concentrate dehydration filter using conventional processes.

The yield, yield, grade and recovery rate of each product or operation of crushing and sieving process were calculated, and the calculation of the slurry process was also carried out for the grinding and dewatering process. The amount of water, slurry volume, concentration value.

The calculation and selection of crushing, screening, grinding, grading, flotation and dewatering equipment were carried out, and the main body and auxiliary equipment of fluorite dressing production were determined.

The overall layout of the plant, and the workshop equipment configuration. According to the topographic conditions of the plant, the crushing plant and the sieving plant are arranged vertically along the hillside. Mill use longitudinal configuration program, flotation machine with horizontal configuration.

Complete the crushing and screening, grinding workshop layout, equipment, drawings and pulp quality of the flow chart.

Key words: concentrator design; fluorite ore; process flow; process layout.

目录

第一章 绪论 1

1.1 选矿厂设计的目的及意义 1

1.2 国内外萤石选厂设计研究现状 1

1.3 设计原始资料 2

1.3.1 给定条件 2

1.3.2 车间工作制度 5

第二章 工艺流程的选择与计算 6

2.1 破碎筛分流程的选择计算 6

2.1.1 破碎筛分流程的选择 6

2.1.2 破碎流程数质量的计算 7

2.2 磨浮流程的选择计算 8

2.2.1 磨浮流程的选择 8

2.2.2 磨浮流程数质量的计算 9

2.3 矿浆流程的计算 15

2.3.1 磨浮矿浆流程的计算 15

2.3.2 脱水矿浆流程的计算 20

第三章 主要设备的选择和计算 23

3.1 破碎设备的选择和计算 23

3.1.1 粗碎设备的选择和计算 23

3.1.2 中碎设备的选择和计算 24

3.1.3 细碎设备的选择和计算 26

3.2 筛分设备的选择和计算 27

3.3 磨矿设备的选择与计算 28

3.3.1 第一段磨矿计算 29

3.3.2 第二段磨矿计算 30

3.4 分级设备的选择和计算 31

3.4.1 第一段螺旋分级机计算和选型 31

3.4.2 第二段水力旋流器计算和选型 32

3.5 浮选设备的选择与计算 33

3.5.1 浮选机的选择计算 33

3.5.2 搅拌桶的选择计算 35

3.6 脱水、过滤设备的选择与计算 36

3.6.1 脱水设备的选择计算 36

3.6.2 过滤设备的选择计算 36

第四章 辅助设备的选型计算 38

4.1 矿仓的选择与计算 38

4.1.1 原矿仓的选择与计算 38

4.1.2 粉矿仓的选择与计算 39

4.2 给矿机的选择与计算 40

4.2.1 原矿仓下给矿机的选择与计算 40

4.2.2 粉仓下给矿机的选择与计算 40

4.3 胶带运输机的选型与计算 40

4.4 起重机的选型与计算 41

第五章 总平面布置及设备配置 42

5.1 厂房的总平面设计 42

5.2 车间设备配置 43

第六章 选矿厂技术经济分析 45

6.1 基本建设投资费的计算 45

6.1.1 土建投资费用 45

6.1.2 设备价格，安装的概算 46

6.1.3 非生产性费用和其他费用 47

6.1.4 各项投资费 47

6.1.5 折旧费 47

第七章 环境保护与安全生产 48

7.1 环境保护 48

7.2 安全生产 48

文献 49

附录A 50

致谢 53

第一章 绪论

1.1 选矿厂设计的目的及意义

萤石是重要的非金属矿产资源，在国民经济体系中占据重要地位，是工业上氟元素的主要来源，被广泛运用机械、化工、电子、航天、制冷、医药、防火等领域。随着国民经济的发展和储量的消耗，萤石的需求量越来越大，虽然我国萤石资源丰富，矿床繁多，目前世界已探明萤石矿物储量约5亿吨，中国萤石储量居世界第三位，仅次与南非、墨西哥，不过我国萤石资源具有贫矿多、富矿少的特点。中国萤石矿品位一般在35%-40%；其中≥60%中的富矿只有3000万吨，约占有保有储量的23.8%；而≥80%的高品位富矿不到1000万吨。由于多年的大量开采及为追求产量的滥采现象，萤石富矿资源正越来越少，我国的萤石矿资源的可持续利用正面临着严峻挑战^[1-3]。

通过合理的选矿厂设计提高萤石资源的利用率，推动其可持续发展势在必行。

选矿厂设计的目的是解决新建或扩建选矿厂的工艺流程、厂房建设、设备选择、设备配置和安装、管理经营等一系列的重大问题，实现技术上可靠，经济上合理，做到投资少、建设快、效益高^[4]。在进行选矿厂设计的过程中，应该遵循以尽可能低的成本和能耗实现有用矿物的最大回收的原则，获得最大的经济效益，同时尽可能的减少污染^[5]。本次的萤石矿的选矿厂设计应该在对设计任务书和相关萤石选矿知识进行充分研究论证的基础上，认真严谨地进行设计工作，设计中要做到所设计的流程要尽可能的先进，又尽可能具有实现的可靠性和灵活性、积极采用新设备、新材料、积极采用先进技术和工具等要求。

选矿厂设计的综合性、实践性很强，通过本次萤石选矿厂的毕业设计，系统地了解并掌握选矿厂设计的基本理论和方法；巩固并学会运用所学的专业知识去解决问题；学会理论与实际相结合，对从事选矿现场工作帮助很大。

1.2 国内外萤石选厂设计研究现状

(1)萤石重介质选矿研究

单一高品位的萤石矿储量少，在萤石选矿生产实践中，重介质预选丢废工艺常常被使用，该工艺对回收利用低品位的萤石矿，减少萤石矿物的损失具有良好的效果。

意大利某选矿厂用三产品涡流分选设备回收含萤石－方铅矿矿石，获得了含 CaF291.8%、Pb0.4%，回收率为90%的萤石精矿，丢废率达到了40%以上。德国沃尔法齐选矿厂，用三产品涡流分选器对原矿品位为35%的萤石矿进行回收，抛尾率达到了36.2%^[6-7]。

(2)粒级的控制

萤石精矿质量要求比较高，为了提高精矿的品位，应尽量实现萤石矿物单体解离。而粒级控制成为影响浮选指标的一个重要因素，国外有研究表明，干式磨矿可以提高萤石浮选的精矿品位和回收率。

及早丢弃尾矿，提高选别物料品位，同时减少了萤石的过粉碎，可以提高回收率^[8]。

1.3 设计原始资料

1.3.1 给定条件

选矿厂设计规模为日处理原矿量1000吨，年处理原矿量30万吨，原矿最大粒度450mm。设计指标：①原矿品位α：CaF₂=15.65% ，②精矿品位β：CaF₂=95.00%，③选矿总回收率ε：ε≥80%。

磨矿细度-0.074mm85%，现场条件：一段磨矿采用MQG1500×3000，处理量为200t/d：

表1.1 各产物性质

图1.1 原则流程图

1.3.2 车间工作制度

车间工作制度是选矿厂规模和生产的实际情况确定，一般可分为连续和间断工作制度。本次设计的工作制度任务书已给出，具体为：破碎筛分车间和采矿供矿的工作制度一致，要考虑的因素包括矿石的水分和含泥量、矿石的种类等多种因素；磨浮、脱水干燥采用连续的工作制度。

确定选矿厂各车间的制度。