汤河设计方案5 选矿.doc
5 选矿 5.1 概述 5.1.1 设计依据 1 国家及地方有关设计规范及行业标准。 2 北京矿冶研究总院于2005年2月提交的河南省唐河县周庵铜镍矿可选性研究报告。 3 国内外类似矿山的生产实践。 5.1.2 设计原则 1 严格执行国家及地方有关矿山建设及生产的政策、法规及相关规定。 2 根据矿山建设实际情况,以矿山近期建设和长远发展相结合为原则,尽可能节省基建投资。 3 以技术可行、经济合理为原则,进行多方案比较,优化选矿工艺及设备配置方案。 4 选厂的装备水平与矿山规模相适应,选择先进、成熟、高效、节能的工艺设备,在关键工艺环节上实现自动控制。 5.1.3 设计规模及服务年限 (1)设计规模 年处理矿石300万t。日处理矿石9091t。 (2)服务年限 23.9a。 5.1.4 工艺流程及产品方案 碎矿三段一闭路(粗碎在井下) 磨矿两段两闭路 选矿工艺流程混合浮选(一粗三扫五精) 产品镍精矿(富集Cu、Co、Au、Ag、Pt、Pd),按镍品位8达到特级品,但按杂质MgO试验数据8.36含量仅达到四级品。宜采取措施将杂质MgO含量降低到6.0~6.5。 5.2 原矿 本部分主要数据来自河南省唐河县周庵铜镍矿可选性研究报告及河南省唐河县周庵矿区铜镍矿详查报告。 5.2.1 矿石的矿物组成 矿石中金属矿物包括镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、紫硫镍铁矿、墨铜矿、方铜矿(又称四方硫铁矿)、马基诺矿、黄铁矿、磁铁矿、铬尖晶石、赤铁矿、钛铁矿及少量砷铂矿、自然金等。 脉石矿物有蛇纹石、橄榄石、辉石、透闪石、云母、绿泥石、磷灰石及少量透辉石、滑石、长石等。 原矿ICP发射光谱分析结果见表5-1。 原矿ICP光谱分析结果 表5-1 元素 Ni Cu Al Fe Mg Ti Ca Co Mn 含量 0.39 0.15 2.06 9.45 9.66 0.29 2.36 0.02 0.11 元素 Cr K Mo V Sr Zn Na Ba As 含量 0.17 0.16 0.001 0.006 0.006 0.005 0.15 0.007 0.01 元素 Be Bi Cd Li Pb Sb Se Sn 含量 0.001 0.01 0.001 0.001 0.005 0.01 0.01 0.01 原矿主要成分化学分析结果见表5-2。 原矿主要成分化学分析结果 表5-2 组分 Ni Cu Co Fe Mgo Al2O3 SiO2 含量 0.42 0.18 0.018 11.00 28.48 7.78 39.52 组分 CaO K2O S Aug/t Agg/t Ptg/t Pdg/t 含量 3.30 0.39 1.15 0.21 4.53 0.19 0.21 从表5-2可以看出,原矿中符合入选金属品位并可通过选矿方法加以回收的有价金属只有镍,可综合回收的伴生有色金属为铜和钴及稀贵金属金、银、铂、钯等。 镍、铜化学物相分析结果分别见表5-3和表5-4。 镍化学物相分析结果 表5-3 相别 氧化镍 硫化镍 硅酸镍 合计 含量(%) 0.013 0.0378 0.030 0.42 占有率(%) 2.99 89.92 7.19 100 铜化学物相分析结果 表5-4 相别 氧化铜 硫化铜 硅酸铜 合计 含量(%) 0.0005 0.1756 0.0039 0.18 占有率(%) 0.27 97.56 2.17 100 从表5-3可以看出,原矿中非硫化镍含量为0.043占总镍的10.08,这部分镍很是很难用选矿方法回收的。 从表5-4可以看出,原矿中次生硫化铜(墨铜矿,难选硫化物,12.56)和非硫化铜4.52含量较多,合计17.08,这对提高伴生铜回收率是很不利的。 原矿中主要矿物含量见表5-5。 原矿中主要矿物含量 表5-5 矿物 含量(%) 矿物 含量(%) 镍黄铁矿 1.23 橄榄石 20 磁黄铁矿 3.28 辉石 9 黄铁矿 1.46 闪石 10 黄铜矿 0.50 蛇纹石 30 磁铁矿 4.31 滑石 7 铬尖晶石 0.58 绿泥石 4 钛铁矿 0.50 云母 4 赤铁矿 0.1 其它 余量 5.2.2 矿石中主要矿物的嵌布特征及嵌布粒度 a.磁黄铁矿 磁黄铁矿是原矿中含量最多的金属硫化矿物。多数磁黄铁矿成分单一,仅含Fe、S两种元素,仅少量磁黄铁矿含镍,且含镍量很低。 磁黄铁矿常呈粗粒不规则块状与镍黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿一起形成集合体嵌布于脉石矿物粒间或裂隙处,并经常与黄铜矿、镍黄铁矿交代在一起,形成固溶分解结构,有时也呈单体浸染状嵌布于脉石中。在很多情况下,磁黄铁矿边界被明显地氧化成磁铁矿。 在所有硫化矿物中,磁黄铁矿嵌布粒度最粗,但粒度分布极不均匀。总体上看,与少量镍黄铁矿、黄铜矿共同嵌布于脉石中的磁黄铁矿嵌布粒度较粗,而与镍黄铁矿、黄铜矿交代成固溶分解结构的磁黄铁矿嵌布粒度较细,少量呈浸染状嵌布于脉石中的磁黄铁矿嵌布粒度也较细。 河南省唐河县周庵矿区铜镍矿详查报告数据磁黄铁矿含量2~3,少数达到5~7,个别15,多呈不规则粒状,有时呈半自形粒状,粒径一般0.2~0.4mm,呈细粒浸染状与其它金属矿物镶嵌,或呈1~5mm左右的团块状分布在脉石矿物间隙中。 磁黄铁矿嵌布粒度 表5-6 含量 粒级(mm) 0.208 -0.2080.104 -0.1040.074 -0.0740.043 矿物 +0.074 3.28 61.22 分布率 29.41 16.58 15.23 18.87 粒级(mm) -0.0430.020 -0.0200.010 -0.010 累计() 分布率 13.06 4.94 1.91 100.00 b. 镍黄铁矿 镍黄铁矿是原矿中最主要含镍矿物,镍黄铁矿主要组成元素为Fe、Ni、S和少量Co。 原矿中镍黄铁矿与磁黄铁矿关系极为密切,约90镍黄铁矿均与磁黄铁矿相关,大多数镍黄铁矿呈不规则粒状嵌布在磁黄铁矿边界,并经常在磁黄铁矿边界处交代磁铁矿;浸染于磁黄铁矿内部的镍黄铁矿则大多与黄铜矿、马基诺矿一起呈固溶分解结构;有时也可见到镍黄铁矿与黄铜矿相互交代充填于脉石裂隙中;在个别情况下,镍黄铁矿呈细粒单体浸染嵌布于脉石中,或充填于磁铁矿、黄铜矿交界处。 原矿中镍黄铁矿解理明显,沿解理分割成大量不规则块状,粒度偏细。 河南省唐河县周庵矿区铜镍矿详查报告数据镍黄铁矿含量一般1~2,高者达到3,呈自形粒状,粒径0.1~0.3mm左右,在硫化物团中与磁黄铁矿、黄铜矿共生,可被马基诺矿和紫硫镍矿交代。 镍黄铁矿嵌布粒度 表5-7 含量 粒级(mm) 0.208 -0.2080.104 -0.1040.074 -0.0740.043 矿物 +0.074 1.23 28.55 分布率 0.00 14.41 14.14 19.43 粒级(mm) -0.0430.020 -0.0200.010 -0.010 累计() 粒级(mm) 38.67 8.45 4.90 100.00 c. 黄铜矿 黄铜矿是原矿中主要含铜矿物,部分黄铜矿含有少量镍。 黄铜矿嵌布形式主要有以下五种 1 黄铜矿与磁黄铁矿、镍黄铁矿及马基诺矿互相交代。 2 黄铜矿呈不规则浸染状嵌布于脉石中,部分黄铜矿颗粒周围明显被氧化。 3 黄铜矿与磁黄铁矿交代或充填于磁铁矿与赤铁矿裂隙中。 4 少量黄铜矿细粒嵌布于磁铁矿晶粒中。 5 少量黄铜矿充填于黄铁矿裂隙中。 原矿中黄铜矿嵌布粒度明显低于磁黄铁矿和镍黄铁矿,呈单体浸染状嵌布于脉石中的黄铜矿大都为不规则状微细粒(粒度约0.01mm);与磁黄铁矿交代的黄铜矿嵌布粒度略粗;与镍黄铁矿、磁黄铁矿呈固溶分解结构的黄铜矿呈细脉状,嵌布粒度较细。 河南省唐河县周庵矿区铜镍矿详查报告数据黄铜矿含量一般1~2,普遍存在于硫化物团矿中,呈他形粒状,粒径一般小于0.3mm,与磁黄铁矿、镍黄铁矿呈团时,有时粒径达1mm左右,部分呈细小不定形状充填在脉石矿物间隙中,密集时与叶蛇纹石、次闪石构成马鬃状结构。 黄铜矿嵌布粒度 表5-8 含量 粒级(mm) 0.208 -0.2080.104 -0.1040.074 -0.0740.043 矿物 +0.074 0.50 12.52 分布率 0.00 8.07 4.45 11.70 粒级(mm) -0.0430.020 -0.0200.010 -0.010 累计() 分布率 29.92 19.12 26.74 100.00 d.黄铁矿 黄铁矿也是原矿中主要金属硫化矿物之一,其化学组成单一,既不含铜,也不含镍。 黄铁矿常呈自形晶、半自形晶嵌布于脉石或磁铁矿中,并常与磁黄铁矿、黄铜矿交代。 黄铁矿嵌布料度较粗。嵌布于脉石中的黄铁矿往往呈粗粒自形晶或半自形晶,而在磁黄铁矿基体上的黄铁矿嵌布粒度较细。 黄铁矿嵌布粒度 表5-9 粒级(mm) +0.208 -0.208+0.104 -0.104+0.074 -0.074+0.043 分布率() 20.95 34.48 10.58 18.10 粒级(mm) -0.043+0.020 -0.020+0.010 -0.010 累计() 分布率() 8.99 5.71 1.19 100.00 e.马基诺矿 马基诺矿(又称四方硫铁矿)是原矿中较为常见的一种镍铁硫化矿物,镍以类质同象的形式赋存于硫铁矿中,该矿物也含镍,但其含量远小于镍黄铁矿。 原矿中马基诺矿嵌布粒度极其微细,全部在0.043mm以下。 马基诺矿嵌布粒度 表5-10 粒级(mm) +0.208 -0.208+0.104 -0.104+0.074 -0.074+0.043 分布率() 0.00 0.00 0.00 0.00 粒级(mm) -0.043+0.020 -0.020+0.010 -0.010 累计() 分布率() 26.47 37.82 35.71 100.00 马基诺矿与镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿关系极为密切,常呈蠕虫状、纤维状、集束状、叶片状浸染嵌布于上述硫化矿物颗粒边缘,其中嵌布于镍黄铁矿基体上的马基诺矿数量最多。在马基诺矿颗粒边缘,往往交代有细脉状黄铜矿及镍黄铁矿。 f.墨铜矿 墨铜矿是原矿中主要次生铜矿物,该矿物成分复杂,除含Cu、Fe、S外,还含一定数量的O、Mg及少量的Si,属难选铜矿物。 原矿中墨铜矿呈细脉状结构,嵌布粒度极其微细,沿磁黄铁矿与脉石交界处形成的墨铜矿嵌布粒度仅0.01mm。黑铜矿在常规磨矿过程中难以实现单体解离,且表面罩盖氢氧化镁层,属难选铜矿物。 g.磁铁矿 磁铁矿是原矿中含量最多的氧化金属矿物,常呈自形晶、半自形晶嵌布于脉石矿物中,在磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等硫化矿物颗粒边缘及裂隙间常见环带状磁铁矿,这主要是硫化铁矿物氧化所致,此外,磁铁矿也常呈细脉浸染状嵌布于脉石裂隙处或颗粒间。 磁铁矿大都呈中粒嵌布,但以条带状和细脉状嵌布于脉石中的磁铁矿嵌布粒度较细。磁铁矿嵌布粒度见表5-11。 磁铁矿嵌布粒度 表5-11 粒级(mm) 0.208 -0.2080.104 -0.1040.074 -0.0740.043 分布率() 5.13 17.74 9.85 16.55 粒级(mm) -0.0430.020 -0.0200.010 -0.010 累计() 分布率() 29.26 11.44 10.03 100.00 原矿中主要矿物含量及物理特征汇总见表5-12 原矿中主要矿物含量及物理特征汇总 表5-12 矿 物 含量() 摩氏硬度 比重 镍黄铁矿 Fe,Ni9S5 1.23 3.0~4.0 5.0 磁黄铁矿 Fe1-2S 3.28 3.5~4.5 4.6~4.7 黄铁矿 FeS2 1.46 6.0~6.5 4.9~5.2 黄铜矿 CuFeS2 0.50 3.0~4.0 4.1~4.3 磁铁矿 Fe3O4 4.31 5.5~6.5 4.9~5.2 铬尖晶石 0.58 钛铁矿 0.50 5~5.5 4.0~5.0 赤铁矿 0.1 5~6 5.0~5.3 橄榄石 MgO 4050;FeO 812; SiO2 2443 20 6.5~7.0 3.3~3.5 辉石 9 5.0~6.0 3.2~3.6 闪石 CaO 13.8,MgO 24.6, SiO2 58.8,H2O 2.8 10 5.5~5.0 2.9~3.0 蛇纹石 Mg6Si4O10OH8 MgO 43,SiO2 44.1, H2O 12.9 30 2.0~3.5 2.2~3.6 滑石 Mg2Si4O10OH2 7 1.0 2.58~2.8 绿泥石 4 2.0~2.5 2.6~3.0 云母 4 2.0~3.0 3.02~3.12 其它 ~4.04 5.2.3 矿石的选矿工艺矿物学分析 根据试验研究数据及其他相关数据,可以初步得出以下推断。 1)原矿中主要金属硫化矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿;脉石矿物主要有蛇纹石和橄榄石,其次为闪石、辉石、滑石、绿泥石和云母。 2)原矿含镍0.42,含铜0.18。原矿中符合入选金属品位并可通过选矿方法加以回收的有价金属只有镍,可综合回收的伴生金属有铜、钴及稀贵金属金、银、铂、钯等。 3)原矿中含镍矿物主要为镍黄铁矿,此外,磁黄铁矿、黄铜矿及马基诺矿中也含有少量镍,但黄铁矿不含镍;含铜矿物主要为黄铜矿,其次为少量难选墨铜矿和方黄铜矿。 4)原矿中含非硫化镍含量为0.043,占总镍的10.08,这部分镍是很难用选矿方法回收的,此外,少量呈浸染状嵌布于脉石中的微细粒含镍硫化矿物同样难以回收;原矿中次生硫化铜(墨铜矿,难选铜矿物,12.56)和非硫化铜含量(4.52)较多,合计达17.08,这对提高伴生铜回收率是很不利的。 5)镍铜硫化矿物种类较少,且大都以固溶分解结构嵌布于橄榄石与辉石粒间,仅少量呈稀疏浸染状或细脉状嵌布。 6)镍黄铁矿内部为马基诺矿和磁铁矿交代的现象较为常见。磁黄铁矿常与镍黄铁矿密切共生。方黄铜矿和黄铜矿与其它硫化矿物密切共生,但墨铜矿往往独自交代充填于硫化矿物与脉石接触边缘或脉石裂隙中,粒度微细,且晶体表面有氢氧化镁层,难以回收。 7)在三种需回收的主要金属硫化矿物中,磁黄铁矿嵌布粒度最粗,镍黄铁矿次之,黄铜矿最细。当磨矿细度达到筛下累积含量为-0.074mm100时,磁黄铁矿已基本单体解离(80.09),镍黄铁矿约有一半已单体解离(47.98),而黄铜矿仅1/4左右达到单体解离(24.22)。 5.2.4 原矿物理性质 矿石真比重~2.91t/m3 原矿供矿粒度原矿在井下粗碎后运到地面;地面中碎给矿粒度为-250毫米 5.2.5 原矿供矿方式 原矿通过井下粗碎后,矿石粒度达到-250mm,通过竖井提升到建于地表的原矿仓。 5.3 选矿试验 5.3.1 试验报告概述 北京矿冶研究总院于2005年2月提交的河南省唐河县周庵铜镍矿可选性研究报告,其试验规模为小型试验室试验。 5.3.2 试验报告主要内容 a.矿样采集 矿样由内蒙古兴业集团地质专业技术人员负责采集和配矿。 b.试验主要内容 1 原矿物质组成研究 2 选矿工艺研究 3 开路试验、闭路试验与数质量分析 4 精矿质量标准、产品化学分析 5 结论与建议 c.试验建议的工艺流程 选矿试验建议的工艺流程为混合浮选,流程结构为一粗二扫五精,流程图见下图5-1。 原矿 粗 选 磨矿细度-0.074mm85 扫 一 扫 二 精 一 精 二 精 三 粗 四 精 五 精矿 尾矿 图5-1选矿试验建议工艺流程 d.闭路试验结果指标见表5-13和表5-14。 闭路试验镍、铜、钴指标 表5-13 产物 产率(%) 品位(%) 回收率(%) Ni Cu Co MgO Ni Cu Co 精矿 3.35 9.03 3.32 0.27 8.36 70.68 66.51 52.19 尾矿 96.65 0.13 0.058 0.009 29.32 33.49 47.81 原矿 100.0 0.43 0.17 0.018 100.0 100.0 100.0 闭路试验稀贵金属金、银、铂、钯指标 表5-14 产物 产率(%) 品位(%) 回收率(%) Au Ag Pt Pd Au Ag Pt Pd 精矿 3.35 3.21 12.41 3.66 3.18 51.21 9.18 64.53 50.73 尾矿 96.65 0.11 4.26 0.07 0.11 48.79 90.82 35.47 49.27 原矿 100.0 0.21 4.53 0.19 0.21 100.0 100.0 100.0 100.0 e.精矿化学分析见表5-15。 镍精矿产品主要成分化学分析结果 表5-15 组分 Ni Cu Co Zn S Fe Seg/t Aug/t Agg/t 含量 9.03 3.32 0.27 0.13 23.84 36.95 87 3.21 12.41 组分 SiO2 Al2O3 CaO Cr2O3 Pb MgO Teg/t Ptg/t Pdg/t 含量 13.16 1.53 0.55 0.06 0.096 8.36 10 3.66 3.18 f.试验报告中的主要技术指标 磨矿细度-200目85 流程结构一粗二扫五精 浮选时间每次粗扫选各5分钟,每次精选各7分钟。 药剂用量硫酸铜为200g/t,TNC为80g/t,TNF为70g/t。 5.3.3 选矿试验结论及建议 1)原矿中主要金属硫化矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿;脉石矿物主要有蛇纹石和橄榄石,其次为闪石、辉石、滑石、绿泥石和云母。 2)原矿含镍0.42,含铜0.18。原矿中符合入选金属品位并通过选矿方法加以回收的有价金属只有镍,可综合回收的伴生金属有铜、钴及稀贵金属金、银、铂、钯等。 3)原矿中含镍矿物主要为镍黄铁矿,此外,磁黄铁矿、黄铜矿及马基诺矿中也含有少量镍,但黄铁矿不含镍;含铜矿物主要为黄铜矿及少量难选次生墨铜矿、方黄铜矿。 4)原矿中非硫化镍含量为0.043,占总镍的10.08,这部分镍是很难用选矿方法回收的,此外,少量呈浸染状嵌布于脉石中的微细粒含镍硫化矿物同样难以回收;原矿中次生铜矿物(墨铜矿、难选铜矿物,12.56)和非硫化铜含量(4.52)较多,合计达17.08,这对提高伴生铜回收率是很不利的。 5)镍铜硫化矿物种类较少,且大都以固溶分解结构嵌布于橄榄石与辉石粒间,仅少量呈稀疏浸染状或细脉状嵌布。 6)镍黄铁矿内部为马基诺矿和磁铁矿交代的现象较为常见。磁黄铁矿常与镍黄铁矿密切共生。方黄铜矿和黄铜矿与其它硫化矿物密切共生,但墨铜矿往往独自交代充填于硫化矿物与脉石接触边缘或脉石裂隙中,粒度微细,且晶体表面有氢氧化镁层,难以回收。 7)在三种需回收的主要金属硫化矿物中,磁黄铁矿嵌布粒度最粗,镍黄铁矿次之,黄铜矿最细。当磨矿细度达到筛下累积含量为-0.074mm100时,磁黄铁矿已基本单体解离(80.09),镍黄铁矿约有一半已单体解离(47.98),而黄铜矿仅1/4左右达到单体解离(24.22)。 8)镍铜混合浮选闭路试验磨矿细度为-0.074mm85,工艺流程为一粗二扫五精。分选指标如下;精矿产率3.35,精矿中各有价金属回收率Ni9.03、Cu3.32、Co0.27、Au3.21g/t、Ag12.41g/t、Pt3.66g/t、Pd3.18g/t;精矿中各有价金属回收率Ni70.68、Cu66.51、Co52.19、Au51.21、Ag9.18、Pt64.53、Pd50.73。 9)建议将来对所获得的镍铜混合精矿进一步开展镍铜分离研究工作,以获得镍品位很高的镍精矿和品位合格的独立精矿。 5.3.4 对选矿试验报告的评价 试验单位对兴业集团河南省唐河县周庵铜镍矿试样可选性进行了试验研究,并得出了原则流程及试验数据。可以看出,针对该矿石采用混合浮选工艺流程可以得到较好的试验指标,对选矿厂设计中的原则流程的选择具有一定的指导意义。由于试验委托内容涵盖面少,选矿厂设计中需要的一些重要数据在试验报告没有提及或没有明确说明,建议补充下述内容,具体如下 1 试验缺少对矿石物理特性的试验,如矿石密度、硬度、堆比重等,影响破碎、磨矿设备的准确选型。 2 试验缺少对矿石可磨度的对比试验,影响球磨机的准确选型。 3 试验缺少对精矿产品的沉降速度试验,影响浓密、过滤设备的准确选型。 4 试验缺少对浮选作业浓度,影响流程计算及浮选设备的准确选型。 5 试验宜就如何降低MgO含量进行试验研究。 6 试验没有对尾矿进行粒度筛析和尾矿的沉降试验。 7 试验应对镍铜精矿进行分离试验研究。 5.4 设计流程及指标 5.4.1可能采用的碎磨工艺流程的方案比较 由于超基性岩脉石矿物硬度较低,在碎磨过程中易泥化,在碎磨流程采用半自磨+球磨、破碎+棒磨+球磨、破碎+球磨都有可能,因此本次设计将碎矿系统与磨矿系统统一考虑,对碎磨进行以下三个方案的方案比较。 1)方案概述 方案一 半自磨+两段两闭路球磨。 方案二 两段开路碎矿+开路棒磨+两段两闭路球磨。 方案三 两段一闭路碎矿+两段两闭路球磨。 2)三种方案比较见表5-16 三种方案主要可比部分比较表 表5-16 方案一 方案二 方案三 一 设 备 购 置 1.半自磨机MZ85x40 一台4850kw 4000万元 2.球磨机MQY50 x83 二台3300kw 2000万元 3.1号胶带B=1400 一台96m110kw 26.1 万元 4.2号胶带B=1400 一台60m30kw 17.3万元 5.3号胶带B=1000 一台35m22kw 8.1万元 6.4号胶带B=1000 一台10m11kw 4.3万元 1.一段圆锥破碎机HP500 一台355kw 500万元 2.二段圆锥破碎机HP500 二台355kw 1000万元 3.棒磨机MB40 x60 二台1400kw 1160万元 4.球磨机MQY50 x83 二台3300kw 2000万元 5. 1号胶带机B=1400 一台30m55kw 11万元 6.2号胶带机B=1400 一台 38m75kw 12.7万元 7.3号胶带机B=1400 一台93m132kw 25.5万元 8.4号胶带机B=1000 二台 18m7.5kw 11万元 1.一段圆锥破碎机HP500 一台355kw 500万元 2.二段圆锥破碎机HP800 三台355kw 1500万元 3.振动筛2DYK3072 二台2x30kw 100万元 4.球磨机MQY55x85 二台4500kw 2600万元 5.1号胶带机B=1400 一台 45m75kw 14.1万元 6.2号胶带机B=1400 一台 82m132kw 23万元 7.3号胶带机B=1200 一台 77m75kw 20.5万元 8.4号胶带机B=1200 一台 96m90kw 24.1万元 9.5号胶带机B=1200 一台 18m11kw 6.8万元 合 计 6055.8万元 11623kw 4720.2万元 10742kw其中碎矿1327kw 4788.5万元 10923kw其中碎矿1923kw 二 建 筑 工 程 1.转运间6x6x6m 3万元 2.皮带廊 13.5x2.4x96m 26.9万元 3.皮带廊 23.5x2.4x18m 5万元 4.皮带廊 33.0 x2.2x12m 2.9万元 5.皮带廊 43.0 x2.2x12m 2.9万元 6.磨矿间30 x96x21m 461万元 1.中碎间12x12x12m 28.8万元 2.细碎间12x12x12m 28.8万元 3.皮带廊13.5x2.4x24m 6.7万元 4.皮带廊23.5x2.4x34m 9.8万元 5.皮带廊33.5x2.4x93m 26万元 6.皮带廊43.0 x2.2x10m 4.8万元 7.磨矿间30 x96x21m 461万元 1.中间矿仓6x24x6m 37万元 2.中细矿间12x42x12 100万元 3.筛分间15x24x17m 72万元 4.皮带廊13.5x2.4x40m 11.2万元 5.皮带廊23.5x2.4x57m 16万元 6.皮带廊33.0 x2.2x56m 13.4万元 7.皮带廊43.0 x3.0 x96m 23万元 8.磨矿间30 x66x21m 317万元 合 计 501.7万元 565.9万元 589.6万元 三 人 员 材 料 人员 36人 钢球 1.3g/t 衬板 0.3kg/t 胶带 0.00065m2/t 人员 51人 钢球、钢棒 1.3g/t 衬板 0.3kg/t 胶带 0.00065m2/t 人员 60人 钢球 1.0kg/t 衬板 0.3kg/t 胶带 0.0001m2/t 碎磨方案经济比较见表5-17。 碎磨方案经济比较表 表5-17 序 项 目 单 位 方案I 方案II 方案III 一 基建投资(可比) 万元 6557.5 5286.1 5378.1 其中设备投资 万元 6055.8 4720.2 4788.5 建筑工程 万元 501.7 565.9 589.6 基建投资差额 万元 0 -1271.4 -1179.4 0 92 二 经营费 1 材料费 万元/年 2142 1872 1530 钢球、钢棒 吨/年 4500 3900 3000 胶带 平方米/年 1950 1950 3000 2 动力费 万元/年 3766 3319 3305 安装功率 千瓦 11623 10742 10923 电耗 千瓦时 6276 5532 5509 3 人工费 万元/年 62 87 103 选厂定员 人 36.00 51.00 60.00 4 修理费 万元/年 230 185 188 经营费合计 万元/年 6198.92 5463.40 5126.24 经营费差额 万元/年 0 -735.52 -1072.68 0.00 -337.16 三 推荐方案 方案III 方案I投资高、成本高;方案III与方案II相比差额投资返本期0.3年,方案III为最佳方案 3)方案比较说明 方案一采用半自磨+磨矿工艺,工艺流程简单,生产环节少,易于生产管理,但设备投资高,生产成本高,因此不推存方案一。 方案二采用二段开路碎矿+棒磨+球磨磨矿流程,对降低脉石矿物泥化有利,工艺流程相对比方案三简单。 方案三采用常规二段闭路碎矿+磨矿工艺,工艺流程相对最复杂,生产环节多。 方案二与方案三比较,方案三的设备投资和基建投资略高于方案二,但生产成本比方案二低。因此本次设计推荐方案三。即 碎矿系统二段一闭路; 磨矿系统两段两闭路。 5.4.2 设计工艺流程 a.碎矿流程 设计采用三段一闭路流程(粗碎在井下完成)。粗碎给矿最大粒度为650mm,中碎给矿最大粒度为250mm,处理能力9091t/d,最终破碎产品粒度为0~12mm。 b.磨矿分级流程 设计采用两段两闭路磨矿。给矿最大粒度为0~12mm,产品细度-0.074mm占85。 c.选别流程 设计采用混合浮选流程。浮选采用一粗三扫五精流程。 d.脱水流程 铜镍混合精矿采用二段脱水流程,先浓缩后过滤。过滤后,精矿含水~10,储存于精矿仓。 为确保选矿回收率,设计比试验多增加了一段扫选作业。设计工艺原则流程见图5-2。 设计详细工艺流程图见附图(选矿工艺矿浆数质量流程图)。 原矿 粗 选 磨矿细度-0.074mm85 扫 一 扫 二 精 一 精 二 精 三 粗 四 精 五 精矿 尾矿 扫 三 分 级 分 级 磨矿II 磨矿I 中碎 细碎 筛 分 调浆 图5-2设计工艺流程 5.4.3设计的主要工艺参数及技术指标 技术参数及工艺指标的确定主要依据选矿试验报告,同时参考类似矿山生产实践。 a.主要工艺参数如下 处理能力300万t/a(9091t/d) 中碎给矿粒度0~250mm 碎矿产品粒度0~12mm 一段磨矿浓度75 一段分级溢流细度-200目占50 二段磨矿浓度68 二段分级溢流细度-200目占85 浮选时间粗、扫选各为8分钟,精选各为11分钟。 精矿含水~10 b.主要技术指标见下表。 选矿工艺指标 表5-18 产率 固体量 镍品位 镍回收率 铜品位 铜回收率 % t/d 原矿 100.00 9091 0.304 100.00 0.119 100.00 精矿 2.584 234.91 8.000 68.00 2.947 64.00 尾矿 97.416 8856.09 0.100 32.00 0.044 36.00 5.4.4 过滤设备的选择 目前,在铜镍矿生产中使用的较先进的过滤设备主要有陶瓷过滤机和高效自动过滤机。陶瓷过滤机在有色、黑色、煤炭行业均得到广泛应用,自动化程度高,滤饼水份低,劳动强度低,应用效果较好;高效自动过滤机在磨矿细度-300目占90以上的铜镍矿得到较好应用。由于本设计磨矿细度-200目占85,矿山所在位置海拔较低,因此推荐陶瓷过滤机。不过,易泥化矿物富集在精矿中,有可能影响陶瓷过滤机的处理能力,在下阶段设计时有必要进行陶瓷过滤机过滤试验来提供设计选型依据。 5.4.5 工艺流程描述 a.碎矿 原矿在井下通过粗碎后,矿石粒度达到250m以下,通过竖井提升到建于地表的原矿仓。原矿仓内的矿石通过振动给矿机给到No.1胶带输送机,矿石通过No.1胶带输送机给入中间缓冲矿仓,矿石再由矿仓底部的圆锥破给矿皮带给入一台HP500标准粗型圆锥破碎机,破碎后产品由No.2胶带输送机送入两台2DYK3073圆振动筛,筛上产品由No.3胶带输送机送入中间缓冲矿仓,再分别由三台圆锥破给矿皮带分别给入三台HP500短头粗型圆锥破碎机,破碎产品通过No.2胶带输送机返回到2DYK3073圆振动筛形成闭路。圆振筛筛下产品通过转运胶带输送机和No.4胶带输送机给入粉矿仓。 b.磨矿分级 粉矿仓内的物料经20台皮带给矿机给到粉矿集矿胶带机、粉矿集矿胶带机的物料再给到球磨机给矿胶带输送机,由球磨机给矿胶带输送机给入1台一段MQY55x83溢流型球磨机,球磨机排矿给入一段渣浆泵泵池,由一段渣浆泵扬送至8台∮660一段水力旋流器进行检查分级,一段旋流器沉砂返回一段溢流型球磨机构成闭路,一段旋流器溢流自流至二段渣浆泵泵池,由二段渣浆泵扬送至8台∮660二段水力旋流器进行预先检查分级,二段旋流器沉砂返回到1台二段MQY55x83溢流型球磨机构成闭路,二段旋流器溢流自流至3台∮4500浮选作业调浆槽。 c.浮选作业 矿浆由调浆槽调浆后自流进入7台XCF/KYF50浮选机进行粗选,粗选泡沫进入6台XCF/KYF24浮选机进行一次精选,一次精选泡沫进入4台XCF/KYF-16浮选机进行二次精选,二次精选泡沫进入3台、2台、1台XCF/KYF-16浮选机进行三、四、五次精选,五次精选泡沫自流入渣浆泵泵池。粗选后矿浆由6台、6台、5台XCF/KYF50浮选机进行三次扫选,浮选尾矿送入尾矿库。 d.精矿脱水 浮选精矿泡沫用渣浆泵扬送至1台∮24m浓密机进行一段脱水,浓密机底流自流至1台TT-24陶瓷过滤机进行二段脱水。陶瓷过滤机滤饼落入精矿池。在精矿脱水厂房设有抓斗起重机,用于精矿的转运和装车。 详细工艺过程见附图(选矿设备形象系统图) 5.5 生产能力及工作制度 5.5.1 各工段生产能力 碎矿9091t/d,505.06t/h 磨浮