摘 要

萤石，作为现代氟化学工业中不可替代的原料，是一种重要的非金属矿物。它不但运用于诸多传统行业，还可用来制造光学元器件，甚至在雕刻收藏领域也占有一席之地，是国际上公认的战略矿产资源。萤石产地多、分布广、伴生矿物种类丰富，主要有石英型、方解石型、重晶石型以及多金属矿伴生型萤石，种类的繁多也导致了萤石的选矿方法多样，选矿工艺复杂。本设计是以某重晶石伴生萤石矿的选矿流程为依据进行。

以典型的矿物加工厂设计资料为参考，参照国家相关标准及规定，完成了一套较为完整的萤石矿物加工厂的设计。其中包括根据原始数据制定选矿原则流程，计算流程中各阶段产品的工艺参数，以工艺参数为依据进行车间主要设备与辅助设备的选择与计算，完成矿物加工厂环境保护与安全生产中危害因素的预测并提出初步解决方案。根据流程计算和设备选型结果绘制矿物加工厂工艺流程图、数质量流程图、设备联系图、车间设备配置图以及厂区总平面布置图。

关键词：萤石；矿物加工厂；设计；浮选

Abstract

Fluorite, as an irreplaceable raw material in modern fluorine chemical industry, is an important non-metallic mineral. It is not only used in many traditional industries, but also can be used to manufacture optical components, and even has a place in the field of sculpture collection. It is internationally recognized as a strategic mineral resource. There are many fluorite producing areas, wide distribution, and rich types of associated minerals, mainly including quartz type, calcite type, barite type and associated fluorite of polymetallic ore. The variety of fluorite also leads to the diversity of fluorite beneficiation methods and complex beneficiation process. The design is based on the beneficiation process of a barite associated fluorite ore.

A complete set of fluorite concentrator has been designed with reference to some typical concentrator data and relevant national standards and regulations. It includes formulating the beneficiation principle process according to the original data, calculating the process parameters of the products in each stage of the process, guiding the selection and calculation of the main equipment and auxiliary equipment of the workshop based on the process parameters, completing the prediction of the hazardous factors in the environmental protection and safety production of the concentrator and putting forward the preliminary solutions. According to the process calculation and equipment selection results, draw the process flow chart, data quality flow chart, equipment connection chart and workshop equipment configuration chart of the concentrator.

Key words：fluorite；concentrator；design；flotation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的目的及意义 1

1.2 课题研究的基本内容 1

1.3 课题研究的预期目标 1

第2章 各车间工艺流程的设计与计算 2

2.1 破碎筛分车间工艺流程的设计与计算 2

2.2 磨矿分级车间工艺流程的设计与计算 3

2.3 浮选车间工艺流程的设计与计算 4

2.3.1 浮选流程的设计与计算 4

2.3.2 矿浆流程的计算 11

第3章 各车间主要设备的选型与计算 20

3.1 破碎筛分车间主要设备的选型与计算 20

3.1.1 破碎设备的选型与计算 20

3.1.2 筛分设备的选型与计算 21

3.2 磨矿分级车间主要设备的选型与计算 22

3.2.1 磨矿设备的选型与计算 22

3.2.2 分级设备的选型与计算 23

3.3 浮选车间主要设备的选型与计算 25

3.3.1 浮选机的选型与计算 25

3.3.2 搅拌槽的选型与计算 26

3.4 脱水干燥车间主要设备的选型与计算 26

3.4.1 浓缩设备的选型与计算 26

3.4.2 过滤设备的选型与计算 27

3.4.3 干燥设备的选型与计算 27

第4章 各车间辅助设备的选型与计算 28

4.1 给矿机的选型与计算 28

4.2 矿仓设施的选型与计算 29

4.3 胶带运输机的选型与计算 30

4.4 维修起重设备的选型与计算 31

4.5 选矿厂设备明细表 32

第5章 技术经济分析 34

5.1 选矿专业单位工程概算 34

5.1.1 工艺设备概算 34

5.1.2 工艺金属结构件概算 34

5.1.3 工艺管道概算 34

5.1.4 选矿专业单位工程概算表 34

5.2 选矿厂劳动定员 34

5.2.1 劳动定员 34

5.2.2 劳动生产率 36

5.3 土建投资概算 36

5.4 设备购置与安装工程费 38

5.5 总投资估算 40

5.6 成本估算 41

5.7 经济效益评价 43

5.7.1 选矿厂生产利润估算及分配 43

5.7.2 现金流量表 44

5.7.3 盈亏平衡分析 44

5.7.4 选矿厂技术经济分析结论 44

第6章 环境保护说明 45

6.1 环境保护相关标准 45

6.2 主要污染类型 45

6.3 污染防控初步方案 46

第7章 安全生产说明 47

7.1 安全生产相关标准 47

7.2 生产存在的安全问题 47

7.3 安全问题防范措施 47

附录A 所选设备技术参数表 48

附录B 现金流量表 55

附录C 设计图纸 56

参考文献 57

致 谢 58

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的及意义

萤石，也称氟石，主要成分为氟化钙，多用于制造氢氟酸及其衍生物。我国萤石储量丰富，2018年与南非并列世界首位。作为一种重要的非金属原料，萤石不但在材料、冶金、铸石等传统产业有所应用，还广泛用于原子能工业、石油化工业、航空航天、医药行业以及一些高新技术原料生产中^[1,2]。根据国土资源部审批通过的《全国矿产资源规划（2016-2020）》，萤石被列入战略性矿产目录，并且许多发达国家也将其作为一种重要的战略物资进行储备^[3,4]。

由于萤石选矿工艺已较为成熟，近年来，国内外学者将重点主要放在浮选组合用药、新型药剂开发以及浮选作用机理研究上。萤石浮选的常规捕收剂为脂肪酸类捕收剂以及油酸的改性产物，但这些常规捕收剂要在矿浆温度30℃以上才能发挥较好的效果，增加了生产成本，所以涌现了大量新型常温或低温捕收剂用于实践^[1]。有学者通过多种捕收剂组合，发挥药剂间的协同作用，提高了药剂的捕收效果，而也有学者使用组合抑制剂，来增强对脉石矿物的抑制作用^[3]。有国内学者开创性地提出晶面断键密度理论，用以解释萤石不同晶面性质的各向异性，为萤石浮选机理的研究提供了一种新的评估方法^[11]。