金红矿业初步设计Word格式文档下载.docx
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6.9防雷接地与保护
6.10防火安全
6.11节能
6.12通讯
7给排水
7.1设计依据
7.2设计范围
7.3给水标准与用水量
7.4选厂供水水源
7.5选矿厂区内给排水系统
8除尘
8.1设计依据
8.2设计指导思想
8.3主要产尘点
8.4除尘系统设计
8.5预期达到的效果
9土建
9.1设计依据
9.2建筑设计原则
9.3建筑设计
9.4结构设计
9.5存在问题
10环境保护
10.1设计采用的标准
10.2工程概况及工程分析
10.3主要污染源污染物
10.4工程污染防治对策及生态保护措施
10.5清洁生产分析
11安全及职业卫生
11.1设计原则
11.2主要危险、有害因素分析
11.3主要防治措施
11.4消防
11.5安全管理措施
11.6工业卫生
11.7预期效果
12节能
12.1能耗指标及分析
12.2节能综合措施
12.3节水措施
12.4能源评价
13投资概算
13.1投资范围和内容
13.2编制原则
13.3投资分析
13.4其它问题说明
14技术经济
14.1设计概况
14.2资金使用及资金筹措
14.3成本与费用
14.4财务分析
14.5综合评价
14.6结论
14.7基本报表目录
附件：
附件一：
关于《江苏省东海县毛北矿区毛北矿段金红石矿勘探资源储量升级说明》矿产资源储量评审备案证明（苏国土资备字【2012】19号）
附件二：
江苏省国土资源厅关于连云港金红矿业有限公司毛北金红石矿划定矿区范围的批复（苏国土采划【2012】0010号）
附件三：
委托书
矿山开采方式为露天开采，采出块度600～0mm;
采用公路运输，矿石用自卸汽车送往粗破碎矿仓。
生产规模：
年入选原矿60万t；
服务年限：
总服务年限约13年（含基建期）。
出矿品位：
入选矿石平均品位：
Ti○22.96%、石榴子石48.93%、绿辉石25.65%，含水3%。
矿石真密度：
3.48t/m3。
矿山采用连续工作制度：
年330天，3班，8小时。
4.2.1矿石类型及组成
矿石类型为榴辉岩型金红石矿石，矿石中主要金属矿物是金红石，其次为钛铁矿、黄铁矿；
非金属矿物主要为绿辉石、石榴石，其次为少量石英和云母、角闪岩。
金红石主要分布于石榴石粒间空隙和石榴石与辉石粒间，部分金红石与钛铁矿共生。
矿石矿物：
主要金属矿物是金红石，是本次回收的主要目的矿物，其次是黄铁矿、钛铁矿等；
非金属矿物主要为辉石、石榴石，其次有少量石英和角闪石等。
矿石矿物组成及组分百分含量详见表4-1。
表4-1矿石中主要矿物的含量%
矿物
金红石
钛铁矿
黄铁矿
磁铁矿
赤铁矿
石榴石
辉石
含量
2～5
＜1
少
＜0.5
50～55
25～35
石英
角闪石
磷灰石
帘石
蓝晶石
白云母
＜5
少见
偶见
4.2.2主要矿物产出
金红石：
呈它形—半自形，粒状和粒状集合体，主要分布于石榴石粒间空隙和石榴石与辉石粒间，部分细粒（-0.05mm）金红石被石榴石和绿辉石包裹。
部分金红石与钛铁矿共生。
石榴石：
主要呈它形—半自形，粒状和粒状集合体，颗粒之间相互紧密镶嵌，与辉石共生，在其粒间分布有石英、金红石颗粒。
可见部分石榴石被辉石包裹。
石榴石粒度较粗，粒径多在0.08～0.7mm间，个别可达0.8mm，绝大多数在0.2～0.5mm。
辉石：
它形—半自形—自形，粒状、长柱状和集合体状，粒径一般为0.1×
0.05～2×
1.3mm。
与石榴石共生，少数分布包裹石榴石、金红石的颗粒。
钛铁矿：
呈它形，粒状、不规则状，偶见半自形板条状，粒径一般可由0.005～0.3mm，多与赤铁矿形成不混溶格架状连晶。
可见，其与磁铁矿、金红石共生含有杂质Si、Cr、Mg，但含量均较低。
4.2.3化学组成
试验报告中对该矿石进行相关化学分析，其结果详见表4-2、4-3。
表4-2原矿多元素分析结果
成分
TTiO2
TFe
Cr
K2O
Na2O
MnO
Ni
Al2O3
含量%
3.67
12.80
0.24
0.07
1.14
0.101
0.002
6.44
CaO
MgO
SiO2
S
P
Nb
Ta
Sb
11.20
7.38
43.22
0.10
0.0924
0.00014
0.6
表4-3原矿钛物相分析结果
金红石TiO2
钛铁矿中TiO2
榍石、硅酸盐中TiO2
钛磁铁矿中TiO2
合计
3.00
0.50
0.25
0.02
3.77
分布率
79.58
13.26
6.63
0.53
100.00
由上述化学分析可知，矿石中具有回收价值的金属元素为钛，其它金属元素含量均较低，不够综合回收标准要求。
4.3.1流程试验
西北地质研究院针对该矿进行了详细的试验研究，并于2011年12月提交了《江苏省东海县毛北金红石矿综合开发利用实验室小流程试验报告》，试验回收的目的矿物：
非金属矿物为石榴石、绿辉石；
金属矿物为金红石、钛铁矿。
其试验结论如下：
（1）试验拟定了四种产品定位和相应的选矿工艺流程方案：
产品定位1，要求最大限度回收金红石（钛铁矿）、粗（细）石榴石、绿辉石，并尽量提高各个产品的品级和回收率，选矿方案为“湿式磁选-分级-干式磁选-重选-浮选-磁选”联合工艺；
产品定位2，要求以回收金红石（钛铁矿）、粗石榴石为主，在降低绿辉石的质量和回收率的情况下，尽可能简化流程，试验方案为“预先抛尾-分级-湿式磁选-干式磁选-重选-浮选-磁选”联合工艺；
产品定位3，要求在不考虑绿辉石回收的情况下，以回收金红石（钛铁矿）、粗（细）石榴石为主，尽可能降低生产成本，试验方案为“重选-分级抛尾-湿式磁选-干式磁选-重选-浮选-磁选”联合工艺；
产品定位4，要求在降低辉石和部分粗粒石榴石精矿品级的情况下，以回收金红石为主并简化流程，或者对细粒石榴石降低品级要求。
试验方案为“产品定位2试验流程+抛尾再处理”联合工艺；
同时试验还进行了“干式磨矿-干式分级-干式磁选-重选-浮选-磁选”联合流程。
（2）流程方案的选择与确定
通过对以上几种流程方案的产品质量、烘干量、设备处理参数的对比，本着对矿产资源最大化利用的要求，推荐产品定位1的“湿式磁选-分级-干式磁选-重选-浮选-干式磁选”选矿联合工艺流程。
主要试验结果见表4-4，推荐试验流程见图4-1。
注：
“干式磨矿-干式分级-干式磁选-重选-浮选-磁选”方案，得到的石榴石精矿品质不高，并且颗粒表面有泥质，影响石榴石精矿的亮度。
故本次试验不推荐干式磨矿-干式磁选流程，产品定位4由于和方案2的结果较接近，在此略去，详见流程试验报告。
表4-4流程试验指标
产品定位1（推荐工艺试验结果）
产品名称
产率
（%）
品位（%）
回收率（%）
TiO2
金红石精矿
2.05
92.83
50.99
钛铁精矿
1.42
41.47
15.78
浮选石榴石精矿
14.98
1.67
92.50
6.70
27.44
浮选辉石精矿
5.97
0.70
81.50
1.12
18.02
重选辉石精矿
22.80
0.96
82.00
5.87
69.24
细粒石榴石精矿
10.15
1.16
90.00
3.16
18.09
粗粒石榴石精矿
20.89
1.46
91.50
8.17
37.85
尾矿
21.74
1.41
8.21
3.73
50.50
27.00
产品定位2方案试验结果
1.81
92.16
45.82
1.17
41.70
13.40
14.84
1.57
80.60
6.40
23.70
4.06
0.76
79.80
0.85
11.23
辉石精矿
14.63
1.03
84.40
4.14
42.78
13.70
1.36
90.20
5.12
24.49
22.26
1.58
92.20
9.66
40.68
27.53
1.93
14.61
3.64
50.46
28.86
产品定位3方案试验结果
1.87
90.22
45.91
1.15
40.13
12.55
5.71
1.80
83.00
2.80
9.48
4.76
1.76
78.0
2.28
24.06
91.00
8.92
43.79
11.31
1.48
89.90
4.55
20.34
51.14
1.65
22.99
3.68
50.00
28.00
“干式磨矿-干式分级-干式磁选-重选-浮选-磁选”方案试验结果
1.91
92.07
48.63
1.04
42.68
12.27
10.44
2.87
8.29
2.62
2.14
1.55
22.36
0.98
6.06
67.91
11.55
87.00
3.74
19.51
28.82
1.38
87.50
11.00
48.97
21.26
1.44
8.46
3.62
51.50
图4-1试验推荐流程图
4.3.2可磨度试验
选择大孤山矿石为标准样，进行可磨度试验。
试验结果见表4-5中，相对可磨度曲线见图4-2。
表4-5相对可磨度测定结果
磨矿时间（min）
0.8
1.5
5
7
10
15
大孤山铁矿
14.00
22
52.32
63.00
74.65
90.45
东海金红石矿
新生-0.074mm含量%
10.00
29.65
36.95
70.92
新生-0.15mm含量
36.94
42.69
77.64
89.16
97.23
99.29
图4-2相对可磨度曲线
由相对可磨度曲线图4-2可知：
该矿石比大孤山铁矿较难磨。
（注：
试验没有测定相对可磨度系数。
预计K=0.49）。
4.3.3试验评述
（1）金红石、石榴石、绿辉石间的比重、比磁化系数差异较小，不能采用单一流程或磁-重联合等简单流程处理。
石榴石矿物量较大，又与金红石可浮性相近，有效分离是关键。
（2）试验流程设置的阶段磨矿，第一段所需细度随石榴石解离度而定，第二段是随金红石解离度所需细度而定，二者是综合回收各有用矿物的必要手段和措施。
（3）通过对各方案的试验指标和参数可知：
产品定位1的方案流程各目的矿物回收率和所得产品质量相对较好。
粗粒石榴石含量90%以上，细粒石榴石89%以上，辉石含量80%以上，金红石TiO2含量92%以上，钛铁矿TiO2含量40%以上。
阶段磨矿，减少二段磨矿量及浮选量，提高了入选品位，改善了选别指标和尾矿处理负担，推荐作为设计依据是合理的。
（4）试验内容深度可以满足本设计要求，但采样TiO2品位较高（TiO23.73%），本次采矿采出品位较低（TiO22.96%），影响金红石与钛铁矿选别效果。
（5）辉石、细粒石榴石市场前景不明朗，建议下一步进行深加工研究，拓展市场，增加企业的经济效益。
4.4工作制度与生产能力
4.4.1工作制度
选矿厂的工作制度为连续工作制，与矿山开采、运输工作制度相同。
破碎系统工作制度与全厂一致，每年工作330d，三班制，每班6h，设备年运转5940h，设备作业率67.81%。
磨矿、选别及脱水系统工作制度：
每年工作330d，每天三班，每班8h，设备年运转7920h，设备作业率90.41%。
干燥、包装系统工作制度：
粗粒石榴石干燥与磨矿系统一致，其它产品的干燥、包装为间歇工作制度，根据各产品矿仓储存时间各不一致。
4.4.2生产能力
选矿厂设计规模为处理原矿60万t/a。
各车间生产能力见表4-6。
表4-6选厂各车间生产能力
车间名称
日生产能力（t/d）
小时生产能力（t/h）
备注
破碎筛分
1818.18
101.01
磨选、脱水
75.76
4.5产品方案与设计流程
4.5.1产品方案
选矿产品为粗粒石榴石、细粒石榴石、辉石、金红石、钛铁矿等。
本项目不设尾矿库，选矿正常生产时每年产出17.13万t尾矿，经浓缩后输送至附近的废弃露天采坑中，填满后进行复垦。
设计数质量指标及产品产量见表4-7。
表4-7产品方案
序号
单位
指标
1
万t/a
0.948
TiO291%
2
0.624
TiO240%
3
12.642
石榴石90%
4
13.14
绿辉石精矿
15.516
绿辉石80%
6
17.13
总计
60
4.5.2工艺流程
破碎流程：
碎块采用三段一闭路工艺流程，采出矿石块度600mm，最终碎矿产品粒度10～0mm。
总破碎比60倍，矿石脆性好。
各段破碎比分配见表4-8，破碎流程见图4-3。
磨选流程：
磨选采用磨矿分级-湿式强磁、分级-干式磁选回收石榴石-再磨-重选抛尾、中矿回收辉石、精矿浮选脱硫-混合浮选-分离浮选-磁选工艺流程。
各成品脱水、干燥、装袋。
设计磨选数质量流程图见图4-4。
表4-8各段破碎比分配
破碎段数
入料粒度mm
产品粒度mm
破碎比，倍
粗碎
600
200
中碎
50
细碎
总
表4-9数质量指标表
产率（%）
91
48.54
40
14.04
21.07
90.68
8.32
39.05
细粒石榴石精矿1
7.40
1.53
89
3.82
13.46
细粒石榴石精矿2
14.50
1.0
90
4.9
26.67
石榴石精矿小计
42.97
90.16
17.04
79.18
绿辉石精矿1
20.49
0.69
80
4.77
63.91
绿辉石精矿2
5.37
16.75
绿辉石精矿小计
25.86
0.74
5.73
80.66
28.55
1.52
14.65
100
2.96
48.93
25.65
主要工艺指标：
采用阶段磨矿流程，设计的选矿指标见表6-10。
原矿（600～0）
图例：
产率（%）
矿量（t/h）粗碎100.00
100.01
作业制度：
年330天，3班/天，6小时/班d=200
设备运转5940小时，设备作业率67.81%中碎
原矿规模：
60万t/a100.00
d=50101.01
253.78
256.34
+10-10
153.78圆振筛
155.33
C=153.78%
153.78
破碎合格矿
图4-3破碎流程图
图4-4设计磨选数质量流程图
4.6主要设备选择与计算
4.6.1主要设备选择的原则
该项目按60万t/a的设计规模，在设计上要求技术先进、经济合理、生产可靠。
本设计考虑到公司的投资效益，有关设备选择的原则，主要考虑国产设备，但不排除采用国外先进设备，在满足生产能力的前提下，考虑高效节能，配置方便合理，易于管理。
（1）破碎设备
设计选用的破碎机为新研发的国产设备，其具有以下特点：
①破碎机工作效率高，耗电少，性能稳定，操作方便；
②破碎机排矿粒度细粒级比例大，循环负荷小；
③破碎最终产品细粒多，实现了多碎少磨，提高了破碎效率，降低了选矿厂综合成本；
④设备总重量轻，数量少，吊车吨位小，维修方便；
⑤厂房面积小，土建费用低。
（2）筛分设备
设计选用2YKR1860圆振筛1台。
YKR型圆振筛具有结构先进、坚固耐用、维修方便和筛分效率高等特点。
（3）磨矿设备
一段磨矿选用2台MBY2727湿式溢流型棒磨机；
二段磨矿选用2台MQY2440湿式溢流型球磨机。
（4）分级设备
与磨矿设备相对应，分级共选用4台FG-20分级机；
检查筛分选用2台2SG48-60W-5STK高频细筛。
该设备具有构造简单、轻便灵活、维修方便、单位容积处理能力大、占地面积小、分级效率或精度高等优点。
（5）选别设备
重选设备：
18台BL1500螺旋溜槽、24台6S矿砂摇床；
磁选设备：
2台SLON—2000脉动高梯度中磁选机，6台Φ300×
1800永磁辊式强磁机，1台CTDG—400×
1200永磁中磁选机。
浮选设备：
20台BF4浮选机，6台BF2浮选机。
（6）脱水、干燥设备
浓缩设备：
NXZ—9、45浓缩机各1台，NXZ—20浓缩机3台；
过滤设备：
HTG45、24、6陶瓷过滤机各2台（设备特性需一用一备）；
干燥设备：
1台HRΦ3.0×
16回转式烘干机，2台HRΦ2.2×
16回转式烘干机（含非连续作业）。
（7）包装设备
4台物料半自动包装机NBF13001用于粗粒石榴石各粒级产品包装；
2台物料全自动包装机NBF13002用于含钛产品、细石榴石精矿的包装。
4.6.2主要设备的选择与计算
4.6.2.1粗碎设备的选择
拟选用CJ1150颚式破碎机。
破碎机最大给料粒度：
630mm满足入选块度-600mm要求。
流程给料量=60×
10000/330/3/6=101.01t/h
给料粒度：
Dmax=600mm;
产品粒度：
dmax=200mm
破碎机排矿口宽度：
e=dmax/Z=200/1.6=125mm
破碎机在标准状况下，排矿口为125mm时的处理量q=150t/h;
设计取q=101.01t/h
破碎机实际处理量：
Q=K1K2K3K4qe
K1=1.0——矿石可碎性系数
K2=ρ0/2.7=3.58/2.7=1.32——矿石密度修正系数
ρ=3.58t/m3——矿石密度
K3=1.1——给矿粒度修正系数（Dmax/B=0.52）
B=1150mm——破碎机给矿口宽度
K4=1.0——水分修正系数
Q=1.0×
1.32×
1.1×
1.0×
150=217.80t/h
台数：
η=Q0/Q=101.01/218.80=0.46台
设计选用1台CJ1150型颚式破碎机，设备负荷率46.16%。
4.6.2.2中碎设备的选择与计算
拟选用CC200S标准圆锥破碎机。
300mm。
流程给料量101.01t/h
破碎机在排矿口为25mm时样本处理量q=131t/h
破碎机实际处理量：
Q=K1K2K3K4qe
K3=1.02——给矿粒度修正系数（e/B=125/300=0.42）
1.02×
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