0222 选矿工艺初步设计说明书模板正文.docx

1、0222 选矿工艺初步设计说明书模板正文第一章 总论1.1概 述1.1.1 矿区地理位置及自然条件煎茶岭镍矿位于陕西省略阳县何家岩镇，地理坐标为东经1062125,北纬331520,矿区东西长约5200m，南北宽约2000m3000m。矿区交通方便，现有略阳勉县公路（310省道）通过矿区，向西27km接宝（鸡）成（都）铁路的略阳站及陕甘公路，向东42km接阳（平关）安（康）铁路勉西站及108国道。矿区南北侧各有一条简易公路与略勉公路相接，见交通位置图。矿区位于秦岭山脉南部余支，嘉陵江与汉江两水系的支流分水岭（煎茶岭）地段。山脉走向近东西向，群峰耸峙，挺拔陡峭，峰谷显然，地形复杂。矿区内最高山峰

2、官地梁海拔1404.86m，最低点标高为800m，相对高差为150-400m。矿区地势由北向南倾斜，从分水岭向东、向西逐步降低，山坡坡度较陡，一般在3040。矿区气象属暖温带潮湿气候，气候温暖湿润，降雨充足。1.1.2 设计依据1.1.2.1 设计依据（1）陕西煎茶岭镍业有限公司关于煎茶岭镍矿开采初步设计委托书。（2）2006年8月17日19日煎茶岭矿业开发有限公司、金川集团公司、西安有色冶金设计研究院、金川镍钴研究设计院金川设计结合会会议纪要。（3）2006年9月2日、9月6日煎茶岭镍业公司、金川集团公司、西安有色冶金设计研究院、金川镍钴研究设计院西安设计结合会会议纪要。（4）金川集团有限公

3、司矿山、选矿厂、冶炼厂投产多年的实际生产资料和数据。1.1.2.2 地质资源条件矿床探获镍矿石量3735.3万吨，镍金属量256740吨，全镍平均品位0.687%，硫化镍平均品位0.560%；钴金属量10071吨，钴平均品位0.027%。其中：控制的经济基础储量2176.6万吨，推断的内蕴经济资源量1558.7万吨。1.1.2.3 主要设计基础资料（1）中国有色工程设计研究设计总院2004年3月提交的陕西省略阳县煎茶岭镍矿初步可行性研究报告（2）西北有色地质勘查局七一一总队1995年11月提交的陕西省略阳县煎茶岭镍矿床地质详查报告。（3）西北冶金地质勘探公司地质研究所1976年4月陕西煎茶岭镍

4、矿可选性试验报告（4）金川集团公司选矿研究室2003年12月陕西略阳煎茶岭镍矿可选性试验报告（5）西安有色冶金研究设计院，2006年1月煎茶岭镍矿可行性研究报告1.1.3 外部建设条件煎茶岭镍矿工程是新立项，待开发利用的工程。外部运输条件较好，略阳勉县公路（310省道）通过矿区，向西27km接宝（鸡）成（都）铁路的略阳站及陕甘公路，向东42km 接阳（平关）安（康）铁路勉西站及108国道。矿区南北侧各有一条简易公路与略勉公路相接。给排水系统主要为生产和生活两部分，由于生活基地要迁入809基地，因此原矿区生活水仍利用已形成系统；生产水利用井下涌水、尾矿回水。煎茶岭镍矿现有35kV总降压变电所一座

5、，35kV电源引自夏口峪110kV区域变电站，一回电源，一台主变压器容量为6300kVA。本工程扩建后，该总降压变电所经改造后继续使用，只需将主变容量改为10000kVA。1.1.4 镍矿开采对现有设施利用情况镍矿开采工程在地质勘探时期， 在40行线以南形成了1070m水平（PD1070）坑探坑道，略阳实达公司以探采方式从1070坑道向下掘砌三段斜井至905m水平，并以空场法已开采完905m水平以上的富矿。目前坑道安全状况较好。可作为该矿先期采矿用的临时性的措施工程。原煎茶岭金矿距离镍矿较近，该金矿采用斜坡道开拓，斜坡道开口在947.4m，已下掘至810m水平，净断面为5m5m（宽高），坡度1

6、7。该斜坡道安全状况较好，可作为镍矿工程的辅助斜坡道。煎茶岭金矿选矿厂设施、设备，以及供电、供排水等设施。1.2设计基本原则1、尽量利用现有设备、设施。2、设计要充分考虑贫富资源综合利用，做出合理方案，产品满足金川公司的需要。3、工艺先进，自控水平高。4、充分利用地理、气候特点，确定建筑结构型式。5、生活设施在809基地，本次设计只预留改造费用。1.3建设规模、企业组成及产品方案1.3.1 生产规模生产规模2000t/d，660Kt/a。1.3.2 企业组织陕西煎茶岭镍业有限公司为新建的矿山企业，由陕西有色集团公司、金川集团有限公司、西部矿业公司、711地质队、煎茶岭镍业有限公司共同参股的镍业

7、公司，下设矿山和选矿厂。1.3.3 产品方案镍精矿品位不小于4.5%。1.4设计方案主要内容1.4.1 采矿主要设计方案1.4.1.1 开采范围开采范围为32勘探线至48勘探线、标高为530m890m水平之间的富矿及上下盘贫矿。1.4.1.2 采矿方法根据矿体赋存条件及地表条件限制，陕西煎茶岭镍矿采用下向分层胶结充填法进行回采。矿区矿量主要分布在34线至44线之间。矿体呈平行条状布置，分枝复合多。矿体厚度变化较大，最厚达60多米，厚度小的仅为1m2m。矿体分布西部相对比较集中，平均厚度在30m40m之间，可以形成较连续的回采空间，适合于采用铲运机出矿，因此，该区段矿体采用机械化下向分层胶结充填

8、法回采；东部矿体比较分散，厚度一般都在10m以下，采用电耙出矿比较合适，因此该区段矿体采用普通下向分层倾斜进路胶结充填法回采。（1）采准布置及采场构成要素 机械化下向分层胶结充填法采用脉内外联合采准系统，斜坡道布置在矿体上盘围岩中，呈折返式布置。中段高度60m，分段高度20m，每分段分5个分层，分层高度4m。采场沿矿体走向布置，长100m，宽度为矿体的水平厚度。采场内以进路方式间隔回采，进路长50m，进路断面为4.0m4.0m（宽高）。 普通下向分层倾斜进路胶结充填法采场沿矿体走向布置，长70m80m，宽度为矿体的水平厚度。中段高度60m。垂直矿体走向布置分层道。在分层道的上盘布置溜矿井，溜矿

9、井随着采场的转层，上部预留行人进风井，兼作材料及设备井。（2）回采工艺 机械化下向分层胶结充填法采场采用Rocket Boomer 282凿岩台车凿岩；按照光面爆破要求布置炮孔，非电导爆管起爆；采用贯穿式通风方式通风；2m3柴油铲运机出矿；充填采用地表制备高浓度料浆，管道自流输送充填。 普通下向分层倾斜进路胶结充填法采场采用YT-28气腿式凿岩机凿岩；按照光面爆破要求布置炮孔，非电导爆管起爆；采用贯穿式通风方式通风；电耙出矿；充填采用地表制备高浓度料浆，管道自流输送充填。（3）采矿设备采场配备Rocket Boomer 282凿岩台车3台、YT-28气腿式凿岩机32台、YSP-45向上式凿岩机

10、6台、2DPJ-30电动耙矿绞车30台、FZC3.5/1.4-7.5振动放矿机16台、JCCY-2燃油铲运机8台等设备供多个盘区共用。（4）盘区生产能力采场按照每天3班，每班8小时。平均每班纯作业时间7小时，考虑矿体分支复合多，矿体不连续，采场矿体较薄，充填准备、转层的时间较长，按照占总工作时间的25%考虑，平均每班的采矿时间为5.25小时。经计算普采采场的生产能力为178.09t/d，机采采场的生产能力为359.46t/d。（5）采矿技术经济指标采矿贫化率10；采矿损失率10；全员劳动生产率3t/人?d；井下工人劳动生产率3.17t/人?d。1.4.1.3 开拓运输系统煎茶岭镍矿采用平硐、盲

11、主副井、辅助斜坡道联合开拓。（1）平硐平峒口设计在原煎茶岭金矿的主斜坡道旁边。平峒长1338m，铺设600mm轨距双轨道，平峒净规格：4.92m3.64m（宽高）。主要担负矿石、材料的运输，兼作进风巷道。（2）盲箕斗井提升盲主井担负950m中段至530m中段矿石的提升任务。井筒内配置有效容积5m3的单箕斗及平衡锤，选用落地式多绳摩擦提升机，提升机设在950m中段。井筒净直径4m，长度585m，采用C20喷射砼100厚支护。粉矿回收道设在 410 m水平，粉矿利用盲罐笼井回收。（3）盲罐笼井提升副井担负950m中段至530m中段人员、材料、设备、废石等提升及下放任务。井筒内配置3#双层加长单罐笼

12、及平衡锤，选用落地式多绳摩擦提升机，提升机硐室设在950m中段。井筒内设有梯间及管缆间。井筒净直径4.5m，长度582.4m，采用C20喷射120mm厚支护。罐笼井兼作进风井。（4）回风井矿井通风采用统一通风系统，对角抽出式通风方式，盲罐笼井、辅助斜坡道进风，28线回风井回风。回风井设计在28线矿体侧翼，井口标高：1110m，井深：280m，井筒净直径3.8m。（5）辅助斜坡道辅助斜坡道利用原煎茶岭金矿斜坡道947m-910m标高段，从该斜坡道910m标高处穿矿体到达矿体上盘，沿矿体上盘折返延伸，先至880m水平。随着矿山的开采，斜坡道继续折返开拓延伸至530m中段。斜坡道新掘段净断面为5m3

13、.947m（宽高）的直墙半圆拱，坡度为10%以下。（6）中段运输中段矿石运输采用10t电机车牵引2m3侧卸式矿车。950m主平硐2列车同时作业。废石运输采用3t电机车牵引0.7m3翻转式矿车。（7）坑内充填设施充填料浆来自地表充填搅拌站，坑内充填设施包括地表到890m水平的2条充填钻孔，以及890m水平的钻孔硐室和联络道。（8）坑内供风、供水系统坑内供风、供水采用管道输送。供风、供水管道自平硐引进至盲罐笼井，在盲罐笼井内安装主供风、供水管至530m水平； 890m水平安装风水管到890m830m水平管缆井，由管缆井供给各分段采场；830m水平自盲罐笼井供至各用风用水地点。（9）坑内排水排泥系统

14、水泵房设在650m水平，坑内污水由泄水钻孔经中转水仓排至650m水平水泵房；由水泵房排到地表。1.4.1.4 井巷基建工程量本工程建设井巷工程量为23658.37m、315892m3。完成上述基建工程量需4年时间。基建结束三级矿量的保有年限见表11。表11 三级矿量的保有年限序号 名称 保有年限（a）1 开拓矿量 4.662 采准矿量 1.483 备采矿量 0.61.4.2 选矿主要设计方案对现有煎茶岭金矿选矿厂进行改造后用于处理煎茶岭镍矿矿石。破碎筛分采用二段一闭路流程，磨矿浮选采用两次阶段磨选原则流程。破碎筛分：保留原有的二段一闭路流程配置,更换皮带机或将现有皮带运输机提速，把现有PYD-

15、1200圆锥破碎机更换为H4800细粗腔型圆锥破碎机，与原有的H4000破碎机共同作为细碎设备。磨矿浮选：采用两次阶段磨选原则流程。一段磨矿设备采用原有的3.66m5.6m溢流型球磨机，二段磨矿设备选用3.2m4.5m溢流型球磨机，浮选选用KYF-16(m3)浮选机21槽、KYF-4(m3)浮选机14槽，同时为了减少中矿和精矿泡沫循环泵，在各作业前加1台与该作业同规格的XCF型自吸式浮选机，即增加XCF-16(m3)浮选机5槽、XCF-4(m3)浮选机3槽。年产精矿量75570t，金属量3400t。精矿及尾矿处理：浮选得到的镍精矿分别进行浓缩过滤两段脱水作业后，滤饼精矿水分约12%；不设精矿仓

16、，精矿过滤后直接装袋。1.4.4尾矿工程尾矿经水力旋流器分级，底流粗粒级尾矿通过矿浆泵加压扬送至充填站尾砂仓；溢流进入尾矿浓缩机，经高效浓缩机浓缩脱水后的浓缩尾矿浆通过尾矿泵加压扬送至磨沟尾矿库；溢流返回选厂循环使用。选厂生产规模为日处理矿石2000t，年生产规模66万t，尾矿产率按88.55，年充填尾矿9万吨，年入库尾矿量为494430吨，尾矿堆积干容重为1.4t/m3，该尾矿库设计服务年限为4.86年。设计采用-250水力旋流器6台（5用1备），对原尾矿进行分级，底流粗粒级尾矿通过矿浆泵加压扬送至充填站尾砂仓；溢流进入尾矿浓缩机。尾矿库采用上游法筑坝堆存尾矿。初期坝采用堆石坝型；后期坝利用

17、固结尾砂修筑坝，尾矿浆冲填筑坝；排洪系统采用斜槽进水、涵管泄流的方式；尾矿输送方式为尾矿浆体管道压力输送；尾矿水经自净澄清后返回选厂循环使用。1.4.5给排水采矿生产总用水量1149m3/d, 选矿厂生产生活用水量9222.50m3/d。在主平峒口以北标高约932m处建一座采、选供水泵站, 平峒口排水自流至给水处理站,经沉淀-过滤-澄清后进入供水泵站,再经水泵加压扬送至选厂高位水池(V=1000m3池底标高960m), 在高位水池旁边标高963m处设置一座加压泵房，将高位水池一部分出水再一次加压扬送至充填站高位水池（V=600m3池底标高约1950m）井下正常涌水量3500m3/d，最大涌水量

18、5300m3/d，另加采矿作业和充填排水约300m3/d。主排水泵房设在650m中段罐笼井附近，排水系统采用一段式排水，将坑内涌水从650m直接排到950m，然后通过平硐内的水沟排出地表。1.4.6供电1.4.6.1用电负荷及年耗电量安装负荷：9047kVA；计算负荷：7828kVA；年耗电量：4.286107kWh。1.4.6.2供电电源煎茶岭镍矿现有35kV总降压变电所一座，35kV电源引自夏口峪110kV区域变电站，一回电源，一台主变压器容量为6300kVA。本工程扩建后，该总降压变电所经改造后继续使用，只需将主变容量改为10000kVA1.4.7总图运输1.4.7.1 总平面布置图总平

19、面布置充分利用了原实达公司、华澳公司的已有设施以及煎茶岭镍业公司的809基地，使新增加的设施与原有设施组成为矿山生产服务的完整系统，便于生产和管理，并创造良好的生产和生活环境。本次设计新建28行线回风井、42行线地表搅拌站。1.4.7.2 内外部运输煎茶岭镍矿工程建成后，矿山的生产规模为2000t/d，矿山工程的运输量为公司内部运输，各种材料运入矿山，矿石经平硐运往选厂。少量为外部运输，如水泥、煤、爆破器材等。设计的内外部运输系统完全有能力承担矿山的运输量。年内部运输量为82万t/a；年外部运输量为43.4万t/a，其中运入量35.855 万t/a，运出量7.567万t/a。1.4.8 土建选

20、矿部分的厂房利用原有厂房不再新建，只根据工艺要求增添部分设备基础及操作平台，设备基础采用钢筋砼结构，操作平台采用钢平台。工业厂房：结构采用钢筋砼结构，基础采用钢筋砼独立基础，屋面采用轻钢屋架，C型钢檩条，彩钢压型板。其它建筑物采用砖混结构，基础采用毛石砼基础，屋面采用钢筋砼梁、板。水池及料仓等构筑物采用钢筋砼结构。1.5 节能与环保1.5.1 节能节约能源、合理利用能源是本设计各专业在确定工艺流程，进行设备选型时的重要原则之一。1.5.1.1 主要节能措施（1）选择节能工艺煎茶岭镍矿工程的矿石提升进行了多个方案的比较，选择的54行线盲箕斗井提升方式，除了工程地质因素外，矿石提升能耗低也是其中的

21、主要原因。（2）设备选型及节能措施采矿坑内矿石、废石溜井均采用能耗低的振动放矿机放矿；2m3侧卸矿车采用无动力曲轨卸矿；坑内照明采用节能灯具；选择节能风机、采用变频调速技术；多极变电所、变压器均采用节能型；采用大功率集中补偿装置，使6kv功率因数不小于0.92；主、副提升机采用计算机控制，实现自动化运行；1.5.1.2 镍矿能耗指标煎茶岭镍矿的2000 t/d产量能耗4.286107kwh/a，单位耗电为64.9 kwh/t。1.5.2 环保本工程开采的矿体距地表240420m以下，地表植被好。为有效保护本地区的环境，我们采用充填法开采。本次设计对主要污染物采取了有效的治理措施，污染物均达标排

22、放，保持原有环境质量水平。1.5.2.1 矿区主要污染物及治理措施（1）粉尘治理与排放采场进路回采和巷道掘进采用湿式凿岩；对爆堆及其它产生粉尘的作业点采取洒水降尘措施；坑内通风大量的新鲜空气的稀释作用，使坑内空气含尘浓度降至2mg/m3以下，由28线回风井排出。（2）污水治理与排放井下设有水仓，汇集坑内涌水和采矿充填溢流水，用水泵送到地表，地表有拦泥坝，进行沉淀，处理达标后排放。地表一般性生产排水基本不含有害物质，可直接排入矿山排水系统。生活粪便污水经化粪池处理后，排至附近山沟，用作绿化肥料。（3）固体废物采矿废石堆放在废石场内，在矿山闭坑时严格按照环保要求进行复垦。锅炉灰渣为无害渣。（4）噪

23、音地表噪音源主要为空压机、通风机和选矿设施等。这些设备都设置了消音器或减震装置，并利用建筑物隔音，使厂界噪音能够满足工业企业厂界噪音标准中的类标准的要求。1.5.2.2 对周围地区环境的影响本工程生产过程中，产生的粉尘、废水、固体废料及噪音等，均采取了有效的治理措施，排放的污染物均达到了相应的排放标准。因此，煎茶岭镍矿工程投产后不会对周围地区环境产生影响。1.6 基建工程量及基建进度1.6.1 主要基建工程量井巷基建工程量 315892 m3总建筑面积 3212 m2厂区公路 0.33km工业场地土石方量 挖方 0.85万m3 填方 0.21万m3 1.6.2 基建进度从上述基建工程量中可以看

24、出，井巷工程建设速度是制约本次工程建设进度的主要因素。主平硐、罐笼井以及斜坡道是本次基建废石的重要出口，它们的建成时间是影响镍矿工程建设速度的重要因素。镍矿工程需4年建成。建设施工图表。1.7企业建设综合经济效益1.7.1建设项目的总投资、资金来源、企业的经济效益煎茶岭镍矿工程总投资49998.9万元。其中建设投资48018.4万元，建设期利息1980.5万元。资金来源：建设投资的60%企业自有资金，建设投资的40%为银行贷款；流动资金来源30%企业自有资金。70%为银行贷款；贷款年利率按6.12%计。按估算的项目达产年平均生产成本及费用为19205.7万元，销售收入37400万元，利润总额1

25、2789.4万元，税后利润8568.9万元，投资内部收益率16.35%，全投资净现值10131万元，借款偿还年限5年。投资回收期8.63年。1.7.2项目综合评价（1）煎茶岭镍矿是一个大型的镍矿床，它的开发利用将对扩大陕西省有色金属总量以及带动地方经济的发展具有深远意义。（2）矿山开拓不仅考虑了830m中段的矿石提升运输，同时兼顾了770m、710m、650m、590m、530m这五个中段的基建及矿石提升，为矿山深部开拓顺利衔接创造了良好条件。（3）项目的内部收益率、净现值、贷款偿还年限的效益指标良好，投资风险小，是个好项目。1.8问题与建议（1）煎茶岭镍矿工程中的平硐及斜坡道是项目基建时期废

26、石的重要出口，加快它们的建设，对按期完成镍矿工程的基建具有十分重要的意义。 （2）煎茶岭镍矿的工程及水文地质条件都比较复杂，在基建前，要优先考虑从地表施工箕斗井、罐笼井、回风井的工程地质钻，查清竖井施工期间的工程地质、水文地质情况。并为设计最终确定井筒位置及支护形式提供依据。（3）考虑到矿区周围河砂砂源比较少，无法满足矿山充填用粗骨料的需求，经过现场踏勘，附近有一些其它砂源，因此应尽快安排试验，以满足设计需要。第二章 选矿工艺2.1设计依据1)鞍钢集团A研究所编制的铁矿贫赤铁矿石选矿试验研究报告；2)鞍钢集团A生产部、技术部等部门编制的矿石工业试验总结；3)选矿安全规程。2.2矿石性质铁矿石的

27、自然类型分为假象赤铁石英岩、赤铁石英岩、磁铁石英岩、透闪-阳起或绿泥磁铁石英岩、磁铁假象赤铁石英岩以及透闪-阳起或绿泥磁铁假象赤铁石英岩、磁铁富矿、假象赤铁富矿、磁铁假象赤铁富矿等。假象赤铁矿和赤铁矿石分布在地表和近地表附近，矿体深部逐渐过渡为磁铁矿，矿石中有用矿物为铁矿物，主要有磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿，另有少量的穆磁铁矿、褐铁矿、针铁矿、镜铁矿，脉石矿物主要有石英，其次有阳起石、透闪石、绿泥石等矿物，偶见极少量的黄铁矿、黄铜矿、方解石、绿帘石和磷灰石等矿物。矿石为黑白条带相间的细条带状构造和中粗条带状构造。白色条带主要由石英组成，并含少量铁矿物，其条带宽度一般小于2mm，黑灰色条带主要由

28、铁矿物组成，并含少量石英，其条带宽度多数小于1mm。2.3矿山供矿条件铁矿石采用露天开采的方式，采场分为一期、二期两个采场。从采场采出的矿石由汽车运至位于采场的破碎站进行粗破碎，粗破碎后的矿石分别通过胶带输送机输送至选矿分厂的两个24m圆筒矿仓内。原矿品位：28.4%粗破碎后矿石粒度：300-0mm矿石密度：3.3t/m3矿石硬度：f=12-18松散系数：1.5矿石松散密度：2.2 t/m32.4选矿试验研究A研究所于2003年10月至2004年1月对铁矿进行了选矿试验研究工作，试验结果如下所述。2.4.1矿石的化学多元素及物相分析矿石的化学多元素及物相分析见表2-1及表2-2。表2-1 混合

29、矿多元素分析元 素FeFeOSiO2CaOMgOAl2O3MnOIgSP含量（%）30.076.4556.100.0280.320.430.0120.590.0280.037表2-2 混合矿物相分析物 相FeFe3O4FeCO3FeSiO3假、半赤、褐含 量30.0711.310.450.803.5014.01分布率100.0037.611.502.6611.6446.59由多元素分析及物相分析结果可知：矿石中FeCO3、FeSiO3含量较低，对选别指标影响甚微；矿石化学成份与齐选厂矿石化学成份相似。2.4.2矿石嵌布粒度特征及单体解离度测定铁矿石类型主要有氧化矿、半氧化矿、磁铁矿、透闪矿，矿

30、石中铁矿物及脉石矿物的嵌布粒度特征见表2-3。表2-3 矿物的嵌布粒度特征矿石类型铁矿物粒度脉石粒度（m）平均(m)74m(%)10m(%)氧化矿69.0467.010.54141.88半氧化矿63.2063.090.90147.09磁铁矿62.1661.650.73146.68透闪矿71.8064.700.96128.47齐大山铁矿石嵌布粒度平均为55m，东鞍山和大孤山铁矿石嵌布粒度平均为40m。从表2-3中可以看出：铁矿物的嵌布粒度比上述铁矿石粗，平均在60m以上，矿石中大于74m含量大于60%，小于10m含量较低，脉石的嵌布粒度则更粗，这种嵌布粒度特征有利于矿石选别。选矿试验通过对不同磨矿产品粒度分析和单体解离度测定得知，随着磨矿产品粒度变细，铁矿物和脉石矿物解离度逐渐增加，-10m粒级产率也逐渐增大，当磨矿粒度达到-200目占53.59%时，铁矿物解离度为64.55%，脉石矿物解离度为57.89%，该矿石具备粗细分选的条件，宜采用阶段磨矿、阶段选别工艺流程。2.4.3矿石相对可磨度以齐大山铁矿石为对比，铁矿石和齐大山铁矿石相对可磨度见表2-4。表2- 4 矿石相对可磨度时 间（min）01015202530矿石（200目）22.048.563.072