华北理工选矿厂设计教案第1-2讲 绪论及选矿厂设计的前期工作.docx

授课教案课程名称： 选矿厂设计课程编号： 805153授课学期：第学期授课班级：任课教师：矿业工程学院矿样代表性评价；（采样报告）矿样的化学成分及含量（能谱，然后在化学分析）； 矿石的矿物组成及含量（岩矿鉴定，XRD）；原矿的粒度组成及金属分布；（是否有必要筛除细粒矿，或粗粒甩尾）矿物的结构构造及嵌布粒度特征；（是否阶段磨选） 矿石的理论选矿指标分析；（在理论解离度下，理论回收率，品位）矿石和矿物的主要物理、化学性质及其它工艺参数 （磁选一根据磁化率，磁铁矿，弱磁选；金红石，强磁选；电选一导电 系数，鸨矿;浮选一表面性质，硫化矿；重选-比重，煤，砰石，浸出- 可溶性）选矿试验研究选矿试验研究的方法、工艺流程、药剂制度、技术操作条件和主要选别 指标； 对选矿试验的评价（研究的方法、研究的内容和范围、研究的深度及选 别指标的可靠性和先进性，存在的问题、是否开展补充试验研究等）产品方案和设计流程确定产品方案的依据和结论；（张家洼，铁精矿，65%；铜，20%铁中矿, 40%）设计工艺流程；选别指标；新工艺、新设备、新药剂的合理性、可靠性以及特殊要求；综合回收、综合利用情况；（无尾矿山）制定工艺数质量流程图及工艺矿浆流程图工作制度和生产能力主要设备选择与计算确定设备选择和计算的原则；计算并确定主要设备的规格、型号、数量、单位处理量、负荷率、作业 率等，并列表示出；评价设备选择中的方案比较；评价选矿厂机械化装备水平。辅助设备与设施的选择与计算矿仓形式、有效容积、贮存时间的确定原则，排矿方式及设备；药剂制备、存储、各作业的添加种类、添加地点、浓度、用量及控制方 式和设施的确定；胶带输送机、矿浆泵以及输送设施的选择和计算；检修设施、各生产车间检修装备水平和设备的确定；钢球（棒）添加方式和设施的确定；回水利用设施的确定；设备过铁保护、金属探测器等生产保护措施的确定；压气设备的确定；精矿装卸设施的确定。自动控制、通讯与信号技术检查（11）试验室、化验室任务；范围；组成；工作制度。厂房布置和设备配置（不仅要有图，还要进行简单的描述） 厂房组成；工艺厂房的平面布置特点；工艺过程；设备配置：特点及技 术经济比较；改建、扩建以及近、远期相结合问题的说明。环保、卫生防护和安全技术存在问题与建议图纸工艺数质量流程图；工艺矿浆流程图；取样流程图；设备形象联系图；工艺建（构）筑物联系图；全厂带式输送机平面布置示意图；主要工艺厂房设备配置图。附表工艺部分主要技术经济指标；工艺设备性能订货表；劳动定员表；主要材料、水、动力、燃料等消耗表；单位工程概算。1. 4其他相关注意事项2. 3.5选矿专业委托相关专业的主要内容选矿厂设计以选矿专业为主，联合其他相关专业共同完成。这些专业是：土建、 总图运输、给排水、尾矿、电力、仪表、电信、采暖通风、机修、矿机、分析、 环保、技术经济概算。【本讲课程的小结】重点掌握选矿厂设计的目的，要求，工作步骤，选矿厂设计的主要内容。对设计的前 期工作，设计基础资料做以简单的了解，力求在头脑中有一个大概的印象。【本讲课程的作业】选矿厂设计的目的？工作步骤？ 根据实习实际，说出设计的主要内容。课程名称：选矿厂设计第2周，第1, 2讲次摘要：授课题目（章、节）第一章绪论，选矿厂设计的前期工作本讲目的要求及重点难点【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握选矿厂设计的目的及工作步骤，了解选矿厂设计的要求，设计的内容，设计的前期工作，及设计的主要内容。【主要内容】1、选矿厂设计的目的、要求、工作步骤及主要内容【重 点】选矿厂设计的目的，要求，工作步骤【难 点】设计的前期工作【参考资料】学生在学习过程中可参考以下资料：选矿设计手册，选矿手册，选 矿设计参考资料，选矿设计参考资料编写组，冶金工业出版社，1972。【教学手段】讲述内容【本讲课程的引入】课程参考资料:选矿设计手册，选矿设计手册编委会，冶金工业出版社。选矿厂设计，周忠尚主编，冶金工业出版社。选矿手册，选矿手册编委会，冶金工业出版社。选矿厂设计，周龙廷主编，中南工业大学出版社。选矿厂设计,冯守本主编,冶金工业出版社。选矿设计参考资料，选矿设计参考资料编写组，冶金工业出版社。时间安排：总共48学时，其中设计前期工作与基础资料4学时流程选择与计算10学时设备选择与计算16学时总平面布置和厂房设备配置12学时选矿厂设计概算和财务评价4学时机动2学时考试形式：闭卷考试课程介绍：选矿厂设计是矿石学基础、破碎磨矿、重选、磁选、浮选等专 业课程之后的一门限选课。他是工程性很强的课程，讲课过程中，我会紧紧联系 生产实际进行讲解，尤其是同学们的实习。学完本课程，进行的课程设计和毕业 设计以及毕业实习，会让大家对此课程有更深的理解和掌握，此课程也是他们基 础。【本讲课程的内容】实验室研制 出的疫苗， 通过医药厂 才能推广。 如：甲流感 疫苗，见ppt第一章绪论选矿厂设计属于工程设计。工程设计是工程新建、改造或扩建都不可缺少 的步骤或环节。1.1选矿厂设计的目的与任务(1)任务：正确解决新建、扩建和改选矿厂的有关工艺、设备、建筑、安装和生产经营 等一系列问题；确保选矿厂建设投资得到合理地应用，使其发挥最大经济效益；(设中的一系列技术，经济问题。如建设什么样的，如何建？设备安装和非标准件设备的 制造等问题。投资和生产成本等？未来生产中的一系列问题：如怎样的流程，设备，工艺 指标，如何管理，人员组成及机构设置等。)(2)目的：用最小的投资，最低的成本，获得最大的利润。设计过程是一个优化过程。(3)要求：技术上先进，经济上合理，生产上可靠，环境上达标。投产后迅速 达到设计要求的技术经济指标。高质量设计应满足以下八方面：(1)设计原则和方案应符合国家的方针和政策；设计文件应符合国家有关 标准、规定和规范。(图纸是工程师的语言，标高用m来表示，定位尺寸用mm,如果以3米的标高为例，写成3000 （mm）,珠玛朗玛峰）（2）尽量选择通用化和标准化的设备和建筑构件，（以减少投资和节约时间）.（3）选择大型、先进、高效、节能的定型设备，尽量提高选矿厂的机械化 和自动化水平，节约劳动力，提高生产效率。同时设备选型要考虑维修方便， 并要配备必要的检修设施和设备。（引进国外先进的技术与设备,应作好可行性研究）（4）设备配置力求紧凑合理，并具有一定的灵活性（生产的灵活性进行改造、 扩造），又要预留适宜的检修场地，操作空间，运输通道。（5）尽量利用荒山荒坡，不占或少占林地和农田，要特别注意节约农业地;“先山，后土再田”（6）供水、供电、运输、材料供应、修配服务设施及服务性公用设施等， 尽量与地方协作。（不与农业挣水，尽可能利用回水，有发热的，还要充分节约 能源，自己发电）（7）创造安全的工作环境，“三废”处理要符合国家环境保护的有关标准、 规定和法规，“三废”工程要做到“三同时”；（8）最佳的技术经济指标，最大的经济效益，做到少投资，多收早收。第二章选矿厂设计的工作步骤及内容为什么会有 注册工程 师？国家废除了 汞提金工艺，做到以不变 应万变1.1 选矿厂设计的工作步骤设计前期工作阶段初步设计和施工图设计阶段企业建设规划；项目建议书；（批准后）选矿试验研究（是流程设计和设备选 择的依据）厂址选择（厂址条件复杂的大厂，可 行性研究之前单独进行选择）项目可行性研究（可能没有）； 设计任务书；（委托方，方案设计 配合地勘，了解供矿）初步设计：（依据：设计任务书）文件：设计说明书、图纸、设备表、概算书 （投资）；技术设计：施工设计（预算根据）遵守初步设计各项原则，如需变更，许初步设计单位同意。 建设施工图，设备安装图，管道系统的设计与安装，非标 准件的制造与安装，补充设备订货表，图纸要有材料表， 制造安装技术要求。配合施工和试生产阶段交代设计意图，解释设计文件，及时解决施工中出现的方案设 计问题，监督施工，参加验收，试运转，处理遗留问题。1.2 设计前期工作阶段2. 2.1企业建设规划目的：为国家、地区、部门的规划或项目建议书、可行性研究提供依据。内容：规划的必要性和依据；资源情况简述；选矿试验成果的评价；选矿厂 建设规模、工艺原则流程、产品及用户、关键性设备的设想；投资、职工人数预 估计；问题及建议；绘制选矿厂布置简图。如改建或扩建还需补充原有企业的生 产现状、改建或扩建的理由与依据等。3. 2.2项目建议书对所建选厂的原则性问题做初步论证和评价。目的：通过调研研究对拟建选厂的主要原则问题进行初步评估。提出建设项 目的必要性和依据.内容：资源情况，市场需求，建设规模，工艺原则流程，主要设备，产品规 模，资金筹措的设想，经济效果和社会效果。4. 2. 3选矿试验研究选矿试验结果是可行性研究和设计的重要依据,直接影响建厂决策和未来选 厂经济效果。不同的设计阶段对选矿试验规模的要求和深度不同，试验分为三种:1）实验室试验（实验室扩大连续试验，模拟工业40-200kg/时），2）半工 业，3）工业。例：2003年中国成为世界第一大铁矿石进口国，但澳大利亚的力拓，必和 必拓，巴西的淡河水谷控制铁矿石价格。2003年进口铁矿石达1. 5亿吨，2007年进口为3. 83亿吨，进口平均到岸价格为88. 22美元/吨。2008年进口量为4. 44亿吨，平均价格为136. 5美元/吨。进口价格在2008 年8月份出现154. 7美元/吨的高峰后，受金融危机的影响，于同年9月份开始 回落，至12月份进口平均价格已经回落至89. 7美元/吨。2009年为6. 27亿吨，2010年为6. 08亿吨。2008年奥 运会的奖牌 的原材料分 别来自必和 必拓位于澳 大利亚昆士 兰州的坎宁 顿铅银矿和 位于智利的 埃斯孔迪达 铜矿以及 Spence 铜 矿。其中包 括制作金牌 所需的13.4我国铁矿资源：仅张家口地区就拥有约10亿吨的赤铁矿资源待开发利用，宁乡式鲍状赤铁矿（磷高、鲍粒多、结构复杂及品位低）是已探明该类铁矿储量 达37.2亿吨（含表外储量），占全国沉积铁矿探明储量的73.5%。通过以上资料, 可知我们资源如此丰富，还要进口铁矿石，主要就是技术不过关，也就是试验研 究不过关，在现有条件下，没有办法开发利用。2. 2. 4厂址选择是选矿厂设计的重要环节，一般包括尾矿库，水源地及生活区。决定选厂生 产条件，建设费用，期限环保，是一个政策性很强的工作，要进行方案比较的。（1）步骤：准备一现场勘察一厂址方案比较-厂址选择报告（2）原则:公斤金；制 作金牌和银 牌所需的 1.34吨银； 制作铜牌和 纪念奖牌的 6.93吨电解 铜。玉是青 海昆仑。基建投资：土石方工程、专用运输 线路、供排水工程、供电工程、尾矿设 施、土地征购、建筑材料运输、燃料供 应等。高铁（）经营费用：原矿及产品运输费、 电费、工资及原材料消耗等。A尽量靠近矿山，按资源分布情况确定集中或分散建厂，但是不要建在矿体 上，塌陷区，磁力异常区，爆破危险区内；如选矿比小，或矿区比较分散的情况 下，有时考虑到水电等问题等，有可靠近用户应区。B利用地形坡度/便于矿石运输和矿浆自流。为此应在山坡上。/ 破碎：2025度山坡/主厂房（磨选）1015度/ 精矿仓坡度小于10度，或平地上平地，厂区排水要求厂址自然地形坡 度为4%-5%oC少占地，以农业为基础，利用荒地，山地D适宜的尾矿坝，尽量靠近选厂，远离居民区，不在上风口，不污染水源。E靠近运输线（数据），靠水源，靠电（两大命脉）重选厂：15-25 n）3/t原矿；浮选厂：25-30 m3/t原矿F良好的工程地址条件，厂房（破，主厂房，矿仓）不小于2kN/cm2不能在 河流，断层，滑坡体及洪水位以上，避开溶洞，淤泥坑洞，古井等不良地段和文 物保护区。G厂地面积要大。（3）选择厂址需要的资料：高速公路的 造价中，材 料费用占 4050%,公 路征地拆迁 费用、通讯 监控等交通 设施费用很 大比重。在 我国平原微 丘区，平均 造价为3千 万元/公里， 在ill区，4 千万元/公 里.高铁：1亿 元/公里山西襄汾县 新塔矿业 “98溃坝 事故官方报道厂址地形图方案设计：1/2000/ 初步：1/1000-1/2000/ 施工：1/500厂址平缓，中小厂可用1/1000/ 选址时，为辨别原域位置还需1/10000或1/50000, 对外供电，水，施工：1/2000-（或1/1000）带状图。地形图一一表明大地表面地形地物的图纸“等高线”一一线上各点标高相同等高线聚集时一一陡，坡度大，反之线上数据为标高，相邻数据差为等高或高差（50.5米） 等高线上平行带长时，表明地形是一个破面，/ 图上标有风向图：主系风向厂址有关。建厂地理气象（风向），水文，地质（地震）等。2. 2. 5可行性研究针对项目建议书对所建选厂的原则性问题进行分析论证。在技术上经济上是 否可行的一种科学分析方法。确定：规模，服务年限，方法，产品方案，综合利用方案，建设条件（水, 电，运输，材料）拟定：工艺流程，厂址，主要设备配置，车间组成配置，组织结构，人员构 成估算：以确定，拟定项目进行投资估算（扩大指标）。编制可行性研究报告。2. 2.6设计任务书设计任务书是确定基本建设项目及其轮廓、编制初步设计文件的主要依据。如果拟建项目经过了可行性研究阶段，上级部门对工程建设的主要原则性问 （建厂规模，产品方案及用户，厂址、供矿方式、选矿方法或原则流程、交通运 输、供水供电、装备水平投资控制、建设进度、施工单位、存在问题的解决办法、 补充实验、补堪安排）题进行批复，其批复的文件就是设计任务书。如果没有进行可行性研究阶段，任务书可有上级部门主持编制，设计单位仅 只参加。或上级主管部门推托设计单位代行编制。2.3初步设计阶段依据：设计任务书250多人 1962年云 南锡业公司 火谷都尾矿 库溃坝，死 亡171人，伤 9人；1985年湖 南柿竹园有 色矿牛角垄 尾矿库溃 坝，死亡49 人；1992年，河 南滦川县赤 土店乡铝矿 尾矿库发生 大规模坍 塌，死亡12 人；1993年,福 建省潘洛铁 矿库区内发 生山体大规 模滑坡，造 成14人死 亡；1994 年，湖北省 大冶有色金 属公司龙角 山铜矿尾矿 库溃坝，死 亡2 8人， 失踪3人。2. 3. 1基础资料（设计人员占有“充分”可靠”的原始资料是做设计的基础）（1）地质报告：上级批准的矿石储量（储量等级A、B、C、D的划分），矿体赋存状态。A级-开采储量，完全查明，控制，误差小于10%B级，设计储量-一量已查明，钻孔圈定，误差20%,C级与A, B相连,大致圈定40%D级，远景储量可能储量，预测储量（2）选矿试验报告：上级批准的审查，矿样代表性：矿石类型，采样比例，采样重量，试验规模和要求，试验 方法和流程方案研究，试验内容是否齐全推荐流程，技术条件，指标与类似选厂 比的正确性（3）前期设计工作成果，规划书，项目建议书，厂址选择报告，可行性研究报告（3）工程地质、水文地质、气象、地震、地形图。（4）水、电、交通、机修、燃料供给、征地拆迁。(5)采矿方法；（6）主要设备资料（药剂）；7.产品方案；8.环境保护2. 3. 2有关专业设计（1）地质专业资料：矿床中各矿体、矿段的各级矿石处理，开采范围内地质平均品位。矿石自然类型和工业类型；有用矿物、脉石矿物、围岩的种类、含量、赋存 状态机分布情况；矿石的主要机械、物理性能及选矿工艺矿物特征（如堪布特点、 单体解离度、密度、硬度、安息角、摩擦角、含泥、含水）（2）采矿专业资料：采矿方法；规模，年产量，日产量，工作制度；开采的服务年限（包括达产期，稳产期，减产期）；出矿计划（包括不同类型矿石分采时各自的出矿书序与数量、混合矿配方、 每年出矿数量及品位）最大粒度，废石混入率及种类，松散密度尾矿填充时要求的尾矿粒度（3）矿山机械专业：提升运输方式及工作制度、设备、运输量、矿仓要求（4）总图运输专业：运输设备技术性能、最大载荷、外形尺寸，标高等（5）通风专业：通风除尘设备种类等（6）电力专业：（7） 土建专业2. 3.3选矿厂初步设计的内容目的：解决拟建选厂技术和经济上的合理性，因此更重侧重于各环节的技术 经济方案比较。与方案设计基本相同，只是更深入更细致。总论（负责人完成，概述）和技术经济篇（概算专业）, 说明设计的依据，规模，服务年限，厂址及特点, 原矿及产品运输，供电，供水及原料来源及建厂条件，对改，扩建选厂应说明长的特点，现状及问题工艺篇（核心，是我们选矿专业主要做的工作）总图运输篇;土建;电力、仪表和热力篇;给排水、尾矿和采暖通风 篇；机修设施和化验室篇；环境保护篇;概算篇2. 3.4工艺篇的主要内容：概述设计的依据； 设计的规模、服务年限；厂址的主要特点；设计中需要特别说明的问题；改建或扩建应说明原选矿厂的现状、特点及其存在的主要问题。 矿床、矿石类型及供矿条件（简述）原矿开采条件、开采方法、运输矿石的方式；原矿类型 各个时期采出的各种原矿量、脉石类型、原矿品位；司家营一期700万 吨，原生矿和次生矿，二期三期主要是原生矿。原矿中混入废石的种类及混入率；（磁化轮，重介质，手选）原矿中含泥、含水率、原矿粒度等。（选破碎机，洗矿）工艺矿物研究