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1总论

1.1地理位置及气候

卢龙县龙舟实业有限公司选矿厂地处河北省东北部，位于东经

118°45'54"至119°08'6"、北纬39°43'00″至40°8'42″之间。

东距秦皇岛市区82公里，西距首都北京225公里，西南距省会石家庄432公里，距港秦皇岛港70公里。

地处燕山南麓低山丘陵区。

主要河流有滦河、青龙河。

属暖温带亚湿润气候，年降水量725毫米，年均气温10.7℃。

交通方便，资源丰富。

图1-1卢龙县龙舟实业有限公司选矿厂交通位置图

1.2设计依据

（1）选矿厂设计有关规程规范及技术规定；

（2）业主提供的地质报告；

（3）业主提供的选矿实验报告；

（4）业主提供的1：

1000厂区地形图及其他相关资料；

（5）主要设备资料及设备询价。

1.3设计范围及设计主要原则

1.3.1设计范围

此次设计范围包括：

上料系统、磨选主厂房、精矿堆场、尾矿库浮船泵站、高低压配电室等工艺、总图、土建、给排水、电气通讯等专业设计。

1.3.2设计主要原则

（1）可靠性原则：

选矿主体工艺路线以以往成熟工艺为参照，选矿实验为依据，确保指标合理、先进。

应用成熟、可靠且有同类工程实践的工艺、装备，在每个设计步骤，对每个工艺环节进行可靠性评价，实现运行可靠。

（2）经济性原则：

在本次设计中最大限度削减超功能设计；杜绝设计缺陷；分析各个工艺环节，消除不必要的环节，确保整体工艺流程和工艺建（构）筑物联系方案简单、可靠、顺畅、易于实施且投资最少；验算优化建（构）筑物的基础强度，从设计角度降低工程成本。

（3）节能减排原则：

以“节能减排”为指导思想进行本工程设计，在水、电、建筑以及排尘等方面优化设计，使本项目节能减排达到国内先进水平。

（4）以人为本和环境优美原则：

优化总图、建筑、噪声抑制和环境设计，在本项目设计中，总图紧凑、建筑美观大方、道路实用合理、绿化达标、噪声有效抑制。

（5）设计贯彻“以人为本”的企业价值观，安全通道、走台栏杆、爬梯扶手、皮带通廊等辅助设施安全、便捷、合理、顺畅。

1.4承办单位

本项目的承办单位为卢龙县龙舟实业有限公司。

1.5选矿厂项目提出理由

近年来，我国钢铁工业得到了快速发展，国内铁矿石供应远不能满足市场需求，进口铁矿石数量巨大，我国钢铁工业对进口铁矿石依存度一度达70%以上。

铁矿石价格近年一直在高位运行，使超贫、多元素贫铁矿石具有了较大的开发价值。

受国内钢铁产能基数较大因素影响，铁矿石在未来数年的需求不会降低。

长期来看，铁精粉价格受多方面因素影响，虽然会有较大的波动，但一定时期仍将维持高位运行。

1.6建设条件

1.6.1供矿条件

原料通过汽车运至原料堆场，铲车配合上料。

1.6.2水源条件

生产用水采用尾矿库回水，循环使用。

1.6.3电源条件

电源由卢龙县110KV变电所10KV配电室提供，电源条件满足本项目电量需求。

1.7设计规模

选矿厂设计规模为250万t/a，考虑现场厂房配置及尾矿排放，将分为2个厂房建设，每个厂房设计规模为125万t/a。

1.8厂址选择

根据矿区自然条件、建厂条件及总体布置原则，结合选矿厂设计规范，经现场踏勘、厂址对比分析和业主专家组研究讨论，并通过相关会议审查通过，选矿厂厂址选择在原有露天采坑两侧，分为2个厂区建设，厂址地形坡度不大，平整后作为平地建厂；矿石运距和尾矿输送距离相对较短，高程较小，可降低生产成本；水、电、暖条件可靠；工程地质、交通运输等施工条件良好；厂房布置紧凑、物流通畅，运营费用低。

1.9主要技术方案

1.9.1选矿工艺流程

矿石经汽车运至选矿厂，供矿品位为TFe20.80%，矿石粒度为-10mm。

由于矿石最大粒径较小，并且细粒级分布多，磨矿粒度要求-0.074mm占60%，磨矿流程采用一段磨矿即可，选别流程采用三次磁选工艺流程。

1.9.2主要选矿工艺指标

卢龙县龙舟实业有限公司选矿厂主要生产指标见表1-2。

表1-2主要选矿工艺指标

产品

处理量（万t/a）

原矿品位（%）

精矿品位（%）

精矿产率（%）

精矿回收率（%）

年产精矿（万t/a）

选矿比

铁精矿

250

20.80

66.00

20.00

63.45

50.00

5.00

1.9.3选矿主要设备

主要设备列表见表1-3。

表1-3选矿主要设备表

作业名称

设备名称及型号

单位

数量

磨矿

MQY3264溢流型球磨机

台

2

分级

FX350-8旋流器组

台

2

分级

FMUSK2020高频细筛

台

12

一段磁选

CTB1240筒式磁选机3000GS

台

4

二三段磁选

CTB1230筒式磁选机2500/1800GS

台

2

过滤

ZP-30-6盘式过滤机

台

4

1.9.4尾矿脱水工艺流程

根据尾矿粒度组成情况及目前矿山尾矿干排的一些生产实践，确定尾矿脱水工艺水力旋流器+高效浓密机+带式过滤机方案。

由尾矿车间排查的尾矿浆体首先进入水力旋流器进行分级，将粗细颗粒分离，高浓度的底流浆液由渣浆泵进入水平带式过滤机进行脱水，脱水后的干尾砂由胶带机运送至尾矿干堆场；低浓度的溢流浆液进入高效浓密机进行浓缩，经浓密机处理后的底流浆液再由底流泵泵送至水平带式过滤机进行脱水，脱水后的干尾砂由胶带机运送至尾矿干堆场，浓密机的溢流及带式过滤机的滤液自流回选厂重复利用。

尾矿脱水工艺流程图见图1-4.

1.9.5尾矿脱水设备

主要设备列表见表1-4：

表1-4选矿主要设备表

序号

设备名称

型号、尺寸

单位

数量

功率（KW）

备注

1

水利旋流器

Φ500旋流器

台

4

80

2

高效浓密机

Φ30m

台

1

7.5

3

带式过滤机

DZ-80㎡

台

2

45

表1-5带式过滤机的配套设备

序号

名称

参数

数量

单位

1.1

真空泵1

2BE-253，抽气量：

40m³/min,电动功率：

55KW

2

台

1.2

真空泵2

2BE-40，抽气量：

85m³/min,电动功率：

90KW

2

台

2

真空泵控制

施耐德软启动

2

套

3

空压机

V-0.9/7,7.5KW

2

台

4

减速机

45KW

2

套

序号

名称

参数

数量

单位

5

变频器

55KW

2

套

6

远程接口

硬连接

2

1.9.6总图

新建厂区位于现有露天采坑两侧，新建厂区分两个系列，其中一系列位于露天采坑区域东南角，占地约20000㎡（折合30.00亩）；另一系列位于露天采坑区域西北角，占地约20000㎡（折合30.00亩）。

1.9.7供水及尾矿输送

选矿厂水源来自尾矿坑回水，采用浮船泵站形式取水，沿地面明设管道向两座选矿厂房供水。

总用水量Q=1210m3/h。

在尾矿坑内合适位置设置钢板焊接制作的浮船，其上布置卧式离心泵组2台及真空引水设施1套。

该选矿厂距尾矿干堆场距离较近，不足100m，根据实际情况，干尾砂采用胶带机运送至尾矿干堆场。

胶带机具有输送均匀、连续、生产效率高、运行费用低、维护方便等优点。

胶带机性能参数要求：

带速不大于1.5m/s,胶带宽1.2m，输送能力不小于200t/h。

胶带机的构造及零件制作较为简单，一般施工生产单位多能根据生产工艺要求自行制作，其中电动机、减速器、胶带由外购解决。

需要整机订货时，应向厂家提供结构、工艺具体要求。

1.9.8干尾砂堆筑

采用胶带机将脱水后的干尾砂输送到尾矿干堆场后，采用装载机或推土机将其倒运至制定堆存位置后，均匀摊平并分层碾压，分层厚度不大于1m。

由于尾矿干堆场为废弃采坑，非干尾砂堆筑坝体，因此，干尾砂碾压不做过高要求，但应采用装载机或推土机在摊平的干尾砂上采用进退错距法碾压至少2遍。

装载机或推土机台数根据现场生产情况及作业面开展情况由业主自行选择，优先采用企业现有设备，现有设备不满足要求时，再根据需要购置。

干堆场要求入库的干尾砂含水率不应大于20%，高于设计含水率的尾砂不得入库，需运至临时堆场进行晾晒，待尾砂含水率符合要求后在进场。

1.9.9电气

卢龙县龙舟选矿项目供电设施，高压电源侧供电等级为10KV。

卢龙县龙舟选矿项目用电设备总装机容量5221.08kW，运行容量为

4197.80kW，最大电机为1000kW球磨机电机2台（两厂各1台）。

采用高压侧同步机补偿以及低压侧成组补偿方式。

选一厂、选二厂分别新建一座高压配电室，均采用一段供电方式，

其中1#浮船泵站箱式变电站10kV电源引自选一厂高压配电室，2#浮船泵站箱式变电站10kV电源引自选二厂高压配电室。

选一厂、选二厂主厂附跨新建低压变、配电室，各设干式变压器1台，容量为800kVA，给主厂低压工艺设备以及附属设施供电考；1#浮船泵站和2#浮船泵站分别设箱式变电站1座，给周边区域工艺设备及附属设施供电。

各车间设备的操作方式为机旁手动操作和电气联锁操作两种方式。

1.9.10除尘

矿仓底部设置除尘罩，除尘采用湿式除尘方式，通过喷雾除尘后使操作区岗位粉尘浓度≤2mg/m3。

1.9.11采暖

由于建设规模较小，不采取大规模供暖，冬季生炉子取暖。

1.9.12通讯

为满足卢龙县龙舟项目生产调度及内外通信联络的需要，通信系统的建设本着技术先进、合理、使用性强的原则，确保选矿生产高效、安全及生产指挥灵活、便捷，选矿通信部分在值班室设置2台电话机。

1.9.13土建

建筑设计：

主要包磨选车间、上料系统、皮带机通廊。

平面尺寸为42m×24m，钢框排架结构，檐口标高22.0m，首层地面标高为±0.000,平台标高为4.1m、7.7m、9.7m，钢筋混凝土独立基础。

标高18.5m设LDH32/5电磁桥式起重机一台，复合保温板封闭。

地面以上通廊采用钢结构，支架为钢结构支架，基础为钢筋混凝土

独立基础。

1.10投资概算

表1-4按照工程类别划分

序号

工程名称

概算价值

占投资百分比

建筑费

安装费

设备费

其他费

合计

一

工程静态投资

1528.87

110.06

1761.03

940.10

4340.07

100.00

1

工程费

1528.87

110.06

1761.03

3399.96

78.34

1.1

工艺专业

74.10

70.51

1447.65

1592.26

36.69

1.2

土建专业

802.29

802.29

18.49

1.3

给排水专业

81.62

1.95

38.30

121.87

2.81

1.4

电气专业

136.61

37.60

275.08

449.29

10.35

1.5

总图专业

354.03

354.03

8.16

1.6

地基处理

80.23

80.23

1.85

序号

工程名称

概算价值

占投资百分比

建筑费

安装费

设备费

其他费

合计

2

工程建设其他费

793.34

793.34

18.28

2.1

设计单位管理费

61.20

61.20

1.41

2.2

联合试运转

8.81

8.81

0.20

2.3

勘察费

8.19

8.19

0.19

2.4

设计费

85.00

85.00

1.96

2.5

工程监理费

18.14

18.14

0.42

2.6

征占地及补偿费用

500.00

500.00

11.52

2.7

安全评价费

30.00

30.00

0.69

2.8

环境评价费

30.00

30.00

0.69

2.9

绿化费

52.00

52.00

1.20

序号

工程名称

概算价值

占投资百分比

建筑费

安装费

设备费

其他费

合计

3

预备费

146.77

146.77

3.38

占投资比例

35.23

2.54

40.58

21.66

100.00

1.11技术经济分析

本项目实施后，项目投入总资金13050万元，年产铁精矿50万吨，项目达产年销售收入为25983万元，全部投资财务内部收益率所得税前为29.75%，投资回收期（含建设期0.5年）所得税前为4.06年。

本项目具有一定的抗风险能力。

财务评价指标在财务上是可行的。

2选矿

2.1供矿条件

新设计厂房处理原矿为原有厂房粗精矿，粗精矿经汽车运至选矿厂原料堆场。

供矿指标如下：

原矿品位：

TFe20.80%；

矿石粒度：

-10mm；

原矿含水率：

2.29%；

矿石密度：

3.19t/m3；

矿石硬度：

f=9～15；

2.2生产规模、产品方案及工作制度

2.2.1选厂规模

选矿厂设计规模为250万t/a，考虑现场厂房配置及尾矿排放，将分为2个厂房建设，每个厂房设计规模为125万t/a。

2.2.2产品方案

通过业主提供选矿试验数据，对矿石进行了深入分析研究，确定其中可工业化回收的矿物为磁铁矿。

根据可选性指标，参考市场情况，制定本次设计的产品方案，设计指标：

精矿粒度－0.074ｍｍ含量60％，TFe品位66.00%。

2.2.3工作制度

选矿厂工作制度见表2-1。

表2-1选矿厂工作制度一览表

序号

内容

磨选过滤车间

1

年工作天数

300

2

每天工作班数

3

3

每班设备运转小时数

8

4

设备年工作小时数

7920

5

设备作业率（%）

90.4

2.3流程计算

由于建设相同规模为125万t/a厂房2个，故计算时以其中一个厂房为例进行计算。

根据试验结果确定的工艺流程，进行流程计算，计算采用excel电子表格半自动计算，计算过程略。

数质量流程图见下图2-1。

图2-1数质量流程图

3总图运输

3.1设计采用的规范

（1）《工业企业总平面设计规范》GB50187－2012；

（2）《钢铁企业总图运输设计规范》GB50603－2010；

（3）《厂矿道路设计规范》GBJ22－87；

（4）《建筑设计防火规范》GB50016-2006。

3.2设计范围

设计范围主要包括矿区总平面设计，竖向设计，场地雨排水设计，

道路设计等。

3.3基础资料

3.3.1项目建设位置

本项目建设位置位于秦皇岛市卢龙县下寨乡现有露天采坑两侧。

3.3.2地形、水文及气候情况

地处燕山南麓低山丘陵区。

主要河流有滦河、青龙河。

属暖温带亚湿润气候，年降水量725毫米，年均气温10.7℃。

交通方便，资源丰富。

3.4总平面布置

3.4.1主要建、构筑物组成

拟新建选矿厂主要由原料堆场、主厂房、精矿堆场等组成。

3.4.2总平面布置

3.4.2.1总平面布置原则

依据选定的厂址位置，在满足生产工艺流程、运输、防火、劳动安全卫生、绿化等要求的前提下，结合厂区自然地形条件，全面因地制宜地对工厂建、构筑物、运输线路、绿化等进行总平面布置，并力求紧凑合理、节约用地、节省投资、有利生产、方便管理。

3.4.2.2总平面布置

新建厂区位于现有露天采坑两侧，新建厂区分两个系列，其中一系列位于露天采坑区域东南角，占地约20000㎡（折合30.00亩）；另一系列位于露天采坑区域西北角，占地约20000㎡（折合30.00亩）。

厂区内具体布置详见《卢龙县龙舟实业有限公司选矿厂设计总平面布置图》

3.5绿化设计

为减少厂区对周围环境的影响，创造优美的工作环境，对厂区进行绿化，厂区绿化率约15%。

（1）在主要道路两侧设行道树，树植间距6.0m。

按适于当地生长、树冠阔大、吸尘隔音效果良好原则选择树种。

（2）在厂区内空余场地处密植低矮灌木或铺人工草坪，并配合高大景观树木间植。

4给排水专业

4.1水源

选矿厂水源来自尾矿坑回水，采用浮船泵站形式取水，沿地面明设管道向两座选矿厂房供水。

总用水量Q=1210m3/h。

4.2供水系统布置

在尾矿坑内合适位置设置钢板焊接制作的浮船，其上布置卧式离心泵组2台及真空引水设施1套。

输水总管采用DN450螺旋焊钢管1根，沿地面明设，分支后分别向2座选厂供水，分支管为DN350螺旋焊钢管，沿地面明设。

4.3厂房内给水系统布置

依据工艺专业所提资料，各工艺设备用水水质单一，各设备用水采用1套供水系统，设备总用水量Q=550m3/h，用水压力0.3MPa，自给水主管道接出分别向各设备供水，设备进水管上设置阀门，便于运行、检修。

5电气

5.1设计依据

工艺及相关专业提供的电气负荷和相关资料。

总图专业提供的新建厂区总平面位置图。

采用的相关国家设计标准、规范：

《供配电系统设计规范》GB-50052-2009；

《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94；

《低压配电设计规范》GB-50054-2011；

《建筑物防雷设计规范》GB-50057-2010；

《工业与民用配电设计手册》第三版

《矿山电力设计规范》GB50070-2009；

《建筑照明设计标准》GB-50034-2004

《建筑设计防火规范》GB-50016-2006

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008；

《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007；

5.2设计范围：

电气设计范围主要包括以下内容：

（1）10/0.4/0.23KV变、配电设计；

（2）选矿项目电气设备的供配电及传动控制设计；

（3）照明设计；

（4）防雷及接地设计；

5.3供配电

5.3.1供电现状

卢龙县龙舟选矿项目供电设施，高压电源侧供电等级为10KV。

5.3.2电压等级及负荷

5.3.2.1电压等级

（1）高压系统配电电压：

10kVAC

（2）高压系统控制电压：

220VDC

（3）低压系统配电电压：

380VAC/220VAC

（4）低压系统控制电压：

220VAC

（5）一般照明电压：

220VAC

（6）安全照明电压：

36VAC

（7）电源频率：

50Hz

5.3.2.2负荷计算及年耗电量

卢龙县龙舟选矿项目用电设备总装机容量5221.08kW，运行容量

为4197.80kW，最大电机为1000kW球磨机电机2台（两厂各1台）。

采

用高压侧同步机补偿以及低压侧成组补偿方式，计算负荷如下（详见

附表5-1）：

选一厂：

有功功率Pjs=1561.87kW

无功功率Qjs=229.85kvar

视在功率Sjs=1578.70kVA

功率因数COSФ=0.99

选二厂：

有功功率Pjs=1561.87kW

无功功率Qjs=229.85kvar

视在功率Sjs=1578.70kVA

功率因数COSФ=0.99

两厂年电耗1.86X107kWh

两厂能耗11.60kWh/t

5.3.2.3负荷类别

选矿厂工艺设备及其它附属设施为三类负荷。

5.3.3供配电系统

5.3.3.110kV高压配电系统

该项目在选一厂、选二厂分别新建一座高压配电室，均采用一段

供电方式，其中1#浮船泵站箱式变电站10kV电源引自选一厂高压配

电室，2#浮船泵站箱式变电站10kV电源引自选二厂高压配电室。

5.3.3.2低压变配电室

分别于选一厂、选二厂主厂附跨新建低压变、配电室，各设干式

变压器1台，容量为800kVA，给主厂低压工艺设备以及附属设施供

电考；1#浮船泵站和2#浮船泵站分别设箱式变电站1座，给周边区

域工艺设备及附属设施供电。

5.4主要电气设备及材料的选型

高压开关柜为KYN28型金属封闭铠装式中置开关柜，整体外壳防

护等级为IP30，采用弹簧储能操作机构。

直流装置采用三相四线制AC380V输入，输出电压为DC220V，容量为65Ah。

电力变压器选用SCB型干式变压器,接线组别为D，yn11，具有

节能及体积小、噪音低等特点。

低压配电柜采用标准型GGD型固定式开关柜,柜内低压断路器、接触器、热继电器等电气元件选用国内优质产品，外壳防护等级

为IP30。

5.4.1主要电气设备选型

（1）电力变压器SCB10节能型干式电力变压器

（2）高压开关柜KYN28A型金属封闭铠装中置开关柜

（3）低压配电屏GGD型固定式低压配电柜

（4）交流变频装置采用国产优质产品

（5）机旁操作箱JXF型机旁操作箱

（6）照明配电箱XX（R）M型照明配电箱

（7）检修插座箱JXF型检修插座箱

6土建

6.1设计范围

主要包磨选车间、上料仓、皮带机通廊。

6.2设计依据

（1）各专业提供的专业技术资料。

（2）主要规范、规程及标准：

（3）气象条件及相关参数见总图篇。

6.3设计理念

精细设计、建筑美观、结构合理、安全经济。

6.4建筑结构设计

6.4.1磨选车间

平面尺寸为42m×24m，钢框排架结构，檐口标高22.0m，首层地

面标高为±0.000,平台标高为4.1m、7.7m、9.7m，钢筋混凝土独立基础。

标高18.5m设LDH32/5电磁桥式起重机一台，复合保温板封闭。

6.4.2上料仓

平面尺寸为40m×4m，地面标高为±0.000,地下通廊标高-4.0m，钢仓。

6.4.3皮带机通廊

地面以上通廊采用钢结构，支架为钢结构支架，基础为钢筋混凝

土独立基础。

6.4.4配电室

平面尺寸为18.0m×5.1m，砖混结构，檐口标高3.8m，素混凝土条形基础，现浇屋面，卷材防水，墙体采用蒸压灰砂砖砌筑。

7节能

7.1设计采用的法律、法规

（1）中华人民共和国节约能源法

（2）中华人民共和国可再生能源法

（3）中华人民共和国电力法

（4）中华人民共和国建筑法

（5）中华人民共和国清洁生产促进法

（6）关于印发节能减排综合性节能方案的通知（国发【2007】15号）

（7）节能中长期专项规划（发改环资【2004】2505号）

（8）钢铁产业发展政策（国家发改委第35号令）

（9）《钢铁企业设计节能技术规定》YB9051-98

7.2能源种类及消耗

本项目主要生产工艺包括磨矿、选别、浓缩等为主要消耗工序，

其他辅助工序耗能较少。

卢龙龙舟实业有限公司选矿厂使用的能源主

要有：

电力：

主要生产设备如：

球磨机、渣浆泵、磁选机、真空泵等用电、辅助生产设备用电、办公生活设备用电及照明用电等。

用电