选铌初设说明书-选矿.docx

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1、选银初设说明书-选矿*选矿厂氧化矿选矿系列和稀土选冶搬迁工程(选铝部分)初步设计(选矿艺部分)工程号:2102M6审定:审核:设计:工程技术有限公司2012年7月2选矿2.1 设计依据及参考资料(1)冶金矿山选矿厂艺设计规范GB50612-2010；(2)选矿安全规程GB18152-2000；(3)清洁生产标准铁矿采选业HJ/T294-2006；(4)带式输送机工程设计规范GB50431-2008；(5) *规划发展部提供的氧化矿搬迁选铝工程设计委托书:(6) 2011年5月提供的氧化矿上山尾矿新流程方案:(7)国家科技支撑计划课题研究报告包头稀土铝资源综合利用关 键技术研究;（8） 2012

2、年6月长沙矿冶研究院有限责任公司提供的铁粗精矿 与萤石粗精矿相对可磨度测定报告:（9） 2012年5月淮北市中芬矿山机器有限责任公司提供的选银 系统沉降实验报告；（10）2012年5月上海里孚机电设备有限公司提供的选铜系统实 验室动态高效浓密与澄清试验数据报告；（11） 2012年4月山东景津环保设备有限公司提供的铁精矿、铝 精矿、次铝精矿、萤石精矿过滤实验报告；（12） 2012年3月马鞍山市格林矿冶环保设备有限公司提供的* 铁精矿、锯精矿、次锯精矿、萤石精矿过滤实验报告；（13） 2012年4月美卓矿机提供的萤石精矿脱水实验报告；（14） 2011年7月2I日选矿厂氧化矿选矿系列和稀土选冶

3、搬迁 工程工艺方案技术交流会议备忘录；（15） 2012年6月28日氧化矿搬迁选铜序初步设计方案审查会 备忘。2.2供矿条件选铝系统处理的原料为选铁系统铁反浮尾矿与选稀土系统稀土浮选后的尾矿,系统年处理量386万t。物料特征如下:来矿细度;-200目885%,矿浆浓度:15.80%矿石品位:TFe= 13.30%、REO=3.20%、5=0.5%, Nb2O5=0.18%CaF2=26.28%o 2.3选矿试验研究以下内容摘自国家科技支撑计划课题研究报告包头稀土铜资源综合 利用关键技术研究:银是一种十分重要的战略资源,它的用途十分广泛。随着钢铁工业的 发展,铝钢的应用十分广泛,同时铝还可以做为

4、反应堆材料、超导材料、 化工材料等。但我国所需的铝铁几乎全部进,一方面每年我国需花费大 量外汇,同时我国的经济安全又存在潜在威胁,因此,开放利用我国铝资 源意义十分巨大。包头白云鄂博铝资源储量巨大,占我国总储量的95%, 在世界居第二位,同时还伴生铁、稀土、萤石、铳等有益元素,其综合利 用价值极高,虽然经过多年攻关,铝的选冶有了突破,但还未能产业化。 力争通过“十一五”攻关,实现包头银资综合回收。2.3.1包头银资源选矿新工艺新技术研究包头白云鄂博铝资源储量巨大,占我国总储量的95%.在世界上居第 二位，同时还伴生铁、稀土、萤石、铳等有益元素,其综合利用价值极高, 虽然经过多年攻关,铝的选冶有

5、了一定的进展,但还未能产业化。技术 人员在“八五”攻关的基础上,对其工艺进行深入研究,并在铜特效捕收 剂上有所突破,国家科技部在“十一五”期间专门立项“包头铜资源综合 利用关键技术研究”课题,力争通过“十一五”攻关,实现包头铝资源综 合回收产业化。长期以来,包头白云鄂博除稀土、铁外,其它资源如铝、萤石、铳等 一直未能回收利用,造成资源的极大的浪费。包头白云鄂博银资源具有锯 矿物嵌布粒度细、共生关系复杂、品位较低等特点,因此综合回收难度较大。研究中,我们结合以前所做的工作.将白云鄂博矿 物采取分组分选艺思路,主要内容就是将易浮的稀土、萤石等矿物预先 回收,实现与铁矿物、铝矿物、硅酸盐矿物的分离,

6、然后再从铁、铝、硅 酸盐矿物中逐步分离出铁矿物、铝矿物,这样可减少其它矿物对铜矿物的 干扰,实现分组分选。同时,经过研究,合成出铝矿物特效捕收剂SN,从 工艺和药剂方面的突破.确保了 “十一五”项目攻关目标的顺利完成。在 回收银精矿的同时,还综合回收了稀土、铁、硫,并为回收萤石及铳提供 了原料,为实现以铝为代表的资源综合回收做好了技术准备。2008年,公司开始筹备业试验，我们一方面在试验室进行流程完善 试验工作;一方面在现场配合施工单位进行设备安装及调试。业试验地 点为稀土稀选四车间。经过一年多时间的安装调试,2009年五月设备安 装完毕,为业试验做好了准备。2009年7月,开始工业试验，矿研

7、院技术人员负责技术，四车间操作 工人进行实际操作,组成了业试验人员组进行工业试验。首先试验期间 对现场设备进行了调试,但由于设备选型方面存在问题,形成了边试验、 边调试、边改造的局面。业试验一直持续到2010年10月全部完成。期 间进行了几次大的设备改造,是浓缩机换成液压驱动浓密机;是浮选 机改造；三是水的改造；四是强磁机改造；五是原料供给方式改进,由最 初的直供改为经过浓密机浓缩后供料；六是管道更换.由于所用管道不是 耐磨管道,致使经常影响业试验的顺利进行。总的来说，试验中发现了 较多问题,但这些问题及时改进,为锯业试验的成功创造了条件,但 也拖延了整个业试验的进度。最终在全体试验人员的共同

8、努力下,取得 了较为理想的技术经济指标。稳定试验15天30批班样平均结果为;铝精 矿,产率1.34%,實品位4.20%,铁品位37.50%,锯回收率29.20%:铁 精矿,产率19.01%,品位64.5%,回收率57.85%;硫精矿,产率1.04%, 品位32.45%,回收率70.56%;稀土精矿,产率4.08%,品位50.60%,回 收率64.83%。各项选别指标都达到或超过了国家“十一五”攻关目标。工业试验按计划生产出了含Nb205 4%以上,含TFe40%左右的锯精 矿;同时还生产出含Nb2O5 1%左右，含TFe 50%以上的铝次精矿，为冶 炼试验提供了充足的原料。2.3.1.1原料性

9、质工业试验所用的试料为稀土稀选厂一车间强磁中矿选稀土后尾矿。 工业试验期间,*选矿厂正常生产,所用原料为白云鄂博中贫氧化矿,涉 及的类型有萤石型、云母型、辉石型、闪石型及混合型,矿石类型变化较 频繁,同时经常遇到车间不能正常生产而无法供应的情况,其原因主要 是选矿厂氧化矿系列运转较少所造成。同时由于现在所用原料为白云鄂 博主东矿深部开采矿石,氧化矿比例大大降低,造成稀选尾矿性质波动也 较大,一般粒度200 目含量 70%-80%, REO2%4%, TFel8%30%, Nb2050.15%0.20%,这对后续铝及其它资源回收造成了较大的困难。试验期间,所用原料通过渣浆泵送到四车间,浓密机为1

10、2m,由于浓 密机溢流浓度较稀,因此视为无损失,直接来矿作为浓密机沉砂处理。稳定试验期间,所用原料多元素分析见表2.1,其中TFe21.20%, Nb2O5 含量为0.19%,具有代表性。表2.1原矿多元素分析结果/%另外矿物组成分析见表2.2,铁物相、铝物相见表2.3与表2.4,从中 可看出,试料中铁主要为赤铁矿,另外硅酸盐矿物中铁也占定比例,超 过50%,原矿中含铝矿物主要有四种,为锯铁矿、铝铁金红石、易解石和黄绿石,Nb2O5主要分布于铝铁矿和铝铁金红石中，比 例超过60% 另外,从矿物组成分析中也看出,主要矿物为赤铁矿、氟碳锌矿、独 居石、萤石、钠辉石、钠闪石、云母、石英、长石、磷灰石

11、等。铜矿物主 要为铝铁石、钛铁金红石、黄绿石、易解石、要想获得铝精矿,实现锯矿 物与赤铁矿、硅酸盐矿物、萤石、稀土、等矿物的分离,难度较大。表2.2原矿矿物组成分析结果/%表2.3原矿铁物相分析结果/%表2.4原矿铝物相分析结果/%试验中，还对试料进行了粒度分析，见表2.5,从中可看出,试验所 用的试料粒度偏粗，其中一500目粒度为29.44%,这会对后续选铁选铝造成 一定影响。表2.5原料粒度分析结果/%试验中,还重点对几种铝矿物的嵌布特征进行了研究。具体如下:锦 铁矿:是最重要的锂矿物。Nb2O5含量最高70%,多呈细小的长条状和不 规则形状,粒度0.0020.3mm。铝铁矿嵌布关系复杂,

12、常呈散状沿稀土矿 物、铁矿物、萤石等组成条带状分布或嵌布于这些矿物中,一部分以包裹 体形式出现在铁矿物和稀土矿物中,有时铝铁矿与赤铁矿、银金红石等矿 物组成连晶。铝铁金红石:该矿物分布广泛,颜色多种,包括黄色、灰色、黑色三 种。Nb2O5含量515%, TiO2含量6070%,粒度一般在0.0050.03mm,大部分铝铁金红石呈星散浸染状分布在铁矿物、稀土 矿物和脉石矿物间,部分呈细小的粒状、针状、毛发状包裹体嵌布在其他 矿物中,有时还与赤铁矿构成片状及网状连晶。易解石:包括普通易解石、貿易解石、钛易解石三种。颜色为黄褐、 红褐、褐色三种。晶体形状不一,多呈粒状、板状、针状,集合体位束状、 放

13、射状及团块状,粒度0.040.15mm, Nb2O5含量1020%, TiO2含量 2030%,化学成分变化较大。黄绿石:颜色为浅黄色及黄绿色,Nb2O5含量5065%,与钠辉石及 钠闪石关系密切,多呈自形、半自形粒状或集合体零散嵌布,粒度为 0.01.:1mm。从中看出,包头白云鄂博银矿物种类多,粒度较细,共生关系复杂, 给选矿造成了极大的困难。2.3.1.2 业试验流程2.3.1.2.1 艺流程的选择*矿山研究院在以前工作的基础上,进行了系统的小型试验,在小型 试验的基础上,总结出分组分选的思路,尽而确定了混合浮选一正浮选铁 一正浮选铝磁选脱铁的综合回收工艺流程以及药剂制度。艺流程图见 图

14、 2-? 首先是混合浮选。混合浮选作业的目的是采用水玻璃和脂肪酸类捕收剂,在弱碱性条件下,将易浮矿物如稀土、萤石、碳酸盐矿物和 磷灰石、重晶石等矿物除去,沉砂为硅酸盐矿物以及铁矿物和铝矿物。稀 土矿物和萤石矿物再从混合泡沫产品中依次浮选获得。对于这部分易浮矿物,可以采用两种艺,见图13和图14。其中图 14为业试验所用的工艺,即先通过一粗两精的混合浮选,使易浮矿物都 进入泡沫中,然后再脱药浓缩,分别浮选稀土精矿和萤石精矿;图14是 采用优先浮选艺,先获得稀土精矿,再获得萤石精矿,最后通过混合浮 选艺将剩余的易浮矿物与硅酸盐矿物和铁铝矿物分离。这两种艺设备总数相同.唯一区别的是混合浮选在前时需采

15、用脱药 措施,才能为稀土浮选和萤石浮选创造好的条件。此次业试验采用图13 的工艺,以后在处理这部分易浮矿物时,也可考虑采用图14推荐的工艺 方案。如果是工艺过程中稀土、萤石都考虑综合回收,图14所示的工艺 更具有优势。第二部分是硅铁矿物。这部分矿物主要是硅酸盐矿物,包括钠辉石、 钠闪石、云母、长石、石英等,另外还有氧化铁矿物以及铝矿物,同时还 有硫化铁矿物。因此按照规律.首先浮选硫矿物,再浮选氧化铁矿物，最 后从选铁后的沉砂中浮选铜矿物,这部分矿物中由于经过前面的混合浮选 作业,细粒易浮矿物己脱除，剩余这部分矿物粒度较粗,因此,铁、铜矿 物相对于前面的易浮矿物来说,可浮性较差,所需药剂条件较苛

16、刻,实际 操作较难,这部分也是工业试验中的难点和重点。最后一部分作业是浮选铝精矿采用强磁选机进行脱铁,获得铝精矿和 次铝精矿,该艺流程有如下特点:(1)根据矿石特点采用分组分选思路,为铝浮选创造了好条件,由于白云鄂博矿物具有贫、细、杂的特点,常规重选、磁选艺效果较差, 因此,采用浮选艺方案,该艺利用矿物可浮性差异,对矿物进行分组，浮选过程由易到难依次进行,利用矿物可浮性差异,达 到综合回收的目的。（2）随着细粒易浮矿物依次脱除,铝浮选时颗粒较粗,但矿物组成 较简单,铝浮选难度降低。采用本工艺方案及药剂制度,不需要再磨及其 他特殊艺,流程较简单,选别指标好,易于操作。（3）通过该艺流程,可以获得

17、稀土精矿、硫精矿、铁精矿、铝精 矿.也为回收萤石精矿和回收铳准备好了原料。该艺是综合回收选矿 厂尾矿中有用资源的较佳工艺流程。（4）由于采用矿物分组分选思路,实现稀土、铁、硫、铝等资源的 回收,每部分都有专门的药剂组合方案,达到了全面综合回收利用有用矿 物的目的。2.3.1.2.2 业试验设备配珞本次工业试验按日处理稀选尾矿300吨配貉,试验所用设备为小型 业设备,业试验设备联系图见附图!,设备明细表见表?。稀选尾矿由泵送入中12米浓密机,经脱泥浓缩，底流进入混合浮选作 业,混合浮选采用一粗二精配谿,采用水玻璃及反浮药剂SF组合方案，最 终获得稀土、萤石混合泡沫,粗选沉砂送入中9米浓密机,供选

18、硫选铁选 银所用。两次精选的中矿都返回中12米浓密机。混合二精泡沫由泵送入中 9米浓密机进行脱泥脱药浓缩，经粗二精作业.回收稀土精矿,所用药 剂为水玻璃与稀土捕收剂XP药剂组合,粗选尾矿为萤石等易浮矿物,为 回收萤石精矿的原料,两次中矿合并返回给矿,二精泡沫为最终稀土精矿。混合浮选沉砂泵入9m浓密机,浓缩到浓度3040%,采用粗两精 作业首先回收硫精矿。药剂采用丁黄药和2#油药剂组合,可获得品位含硫 30%以上的硫精矿,可使脱硫沉砂降到0.1%以下。脱硫沉砂再采用粗 两精工艺回收氧化铁精矿,药剂为氟硅酸铉与正浮药剂SZ组合，浮选控制 粗选pH值为55.5.最终可获得TFe为64%以上的铁精矿产

19、品,中矿1和中矿2都合并返回前面的浓密机。选铁 尾矿为铝浮选原料,一般控制铜浮选原料中TFe含量小于15%,选铝作业 粗三精配珞,粗选采用氟硅酸镀、硝酸铅、锯捕收剂SZ和2#油药剂组 合,精选采用草酸为抑制剂,经过三次精选,可获得银精矿22.5%,中 矿1和尾矿合并抛尾，中2和中矿3合并返回前面中6m浓密机。铜浮选 尾矿为下步提铳的原料。由于浮选获得的铝精矿品位偏低,可以通过强磁脱铁进步提高,因 此最终通过强磁机将浮选铝精矿进行处理,获得的强磁产品为铝次精矿, 获得的非磁性产品为最终银精矿。试验过程中设备主要问题较多,随时发现随时改进,保证了试验顺 利进行。主要问题包括:（1）浓密机。由于试验

20、之前配珞的浓密机为普通的中心传动设设备, 但由于原料粒度粗、沉降速度快.浓密机无法正常运行,通过多次改进, 几个浓密机都更换成大尺寸液压中心传动保证了设备正常运行。（2）浮选机。由于铝浮选粒度较粗,常规浮选机无法正常运转,经 常出现压槽及电机烧坏现象,逐步改进,将浮选机电机增大,1.2立方浮 选机由原配貉的5.5千瓦电机换成11千瓦电机,增大皮带轮,提高浮选机 搅拌速度,保证了浮选机正常运行。（3）管道。由于试验所用管道为铸钢管道,磨损较严重,因此,经 常处于更换管道的重复工作中,致使延长了业试验的时间。（4）强磁选机。原先配珞的强磁选机为中9750立环脉动高梯度强磁 选机,设备处理量较小.通

21、过试验后,更换为中1000立环脉动高梯度强 碰选机,保证了试验的顺利进行。2.3.1.2.3 药剂及药剂组合工业试验所用药剂都为业产品，药剂无毒，来源较广。水玻璃为* 稀土所用药剂，氟硅酸胺、丁黄药、2号油、草酸、硝酸铅都从相关生产厂家购买,反浮药剂SF、正浮药剂SZ、锯捕收剂SN、稀土 捕收剂XP都由自己合成。所有药剂配制较简单,加水直接溶解。所用 药剂水溶性较好,加药采用阀门控制加药,保证了试验的顺利进行。业 试验各个浮选作业药剂组合见表352.3.1.2.4 试验讨论及结论整个工业试验由2009年7月2日开始，2010年10月25日结束，历 时1年多,但大多是时间都用来对艺及设备进行改造

22、调整,整个试验分 三个阶段。第一阶段,2009年7月2日至2010年1月30日,这个期间为 设备调试阶段.这期间进行了近2个多月的设备改造，主要问题是更换了 泵、管道、调整了部分艺,为下阶段试验做好了准备,这期间生产出了 品位4%以上的铝精矿提供给了冶炼试验单位。第二阶段，从2010年4月10日到8月初.这段时间仍为艺调整阶 段,这期间对影响试验顺利进行的水、浓密机、磁选机、浮选机进行了更 换,保证了试验的正常进行。第三阶段,从2010年8月初开始一直到10 月25日结束,这期间为试验稳定阶段以及产品生产阶段。整个试验由于 难度较大,再加上设备配珞问题较多,耽误了较多时问,直到试验结束还 有一

23、些设备问题,如铁浮选机配珞较少,铁品位高时无法保证银浮选浓度 等问题一直没有解决.这需要以后在工业生产中改进完善。2.3.1.3 条件试验2.3.1.3.1 混合浮选作业混合浮选作业的目的是采用水玻璃和反浮药剂SF药剂组合,实现易浮 矿物（稀土、萤石、重晶石、碳酸盐,磷灰石等）与铁矿物以及含铁硅酸盐 矿物的分离,这是矿物分组分选的首要环节,正如前面叙述的,业试验 中我们采用了混合浮选,再从混合浮选泡沫中分离稀土精矿的工艺。通过 条件试验,水玻璃用量为2.04.0kg,捕收剂用量0.20.4kg。该作业 的目的是全部将易浮矿物分离出来,但会造成一定铝的损失.由于这部分铝矿物与易浮矿物共生在起,是

24、无 法回收的。混合浮选作业艺流程见图2-?。2.3.1.3.2稀土浮选作业2.3.1.3.3 硫浮选作业2.3.1.3.4 铁浮选2.3.1.3.5 铝浮选作业2.3.1.3.6 强磁场脱铁作业2.3.1.4 全流程试验结果在前面分段对各个作业进行开路稳定及闭路稳定试验后,对全流程进 行了稳定试验。由于该艺流程较长,设备配谿又不合理.造成全流程波 动较大,但经过一段时间的调整后,于2010年9月3日17日进行了为期 15天的稳定试验,共计30个班,每班I批,共取30批班样,结果见表?。 几个浓密机由于溢流浓度极小,因此计算过程不再考虑。在此基础上,计 算出工业试验浮选数质量流程图见附图2。计算

25、过程中混合浮选、硫浮选、铁浮选作业主要根据铁品位计算产率, 铜浮选根据铁和铝品位计算产率,稀土浮选按稀土品位计算产率。该业 试验流程中,可获得稀土精矿、硫精矿、铁精矿、铝精矿、次锯精矿五种 产品,同时还获得萤石富集物（稀土浮选尾矿）和铝浮选尾矿（铳富集物）。 业试验表明.采用矿物分组分选的浮选艺,可以获得Nb2O5品位大于 4.2%的铜精矿产品，回收率可达29.20%,超过了“十一五”攻关所要求 指标,并且回收稀土、硫、铁,综合回收效果明显,为全面回收尾矿中 的有用资源提供了可靠的技术支撑。几个主要产品的选别指标见表2-?。表 铝业试验产品试验结果/%这是由于作业较多,因而所需水量较大,而且由

26、于产品种类较多、作 业复杂,需将前段作业的剩余药剂脱除好才能为下步浮选作业创造号条件。2.3.1.5 产业化规划的建议根据前面业试验结果,铝业试验第一次从中贫氧化矿稀土浮选尾 矿中获得了品位大于4%的铝精矿，同时综合回收了稀土精矿、铁精矿、 硫精矿、还准备了萤石浮选的原料和铳富集原料,因此,可以说这次工业 试验彻底打通了尾矿中以铝为重点资源综合回收的工艺流程,所有回收 产品都是市场上急需的精矿产品,经济效益较佳,工艺流程简便可行,在 此基础上可以实施以铝为重点的尾矿综合回收。该艺流程,依托矿物分组分选思路,将矿物从可浮性好逐渐控制向 可浮性差推进,最终达到综合回收的目的。本次工业试验中,采用对

27、易浮 矿物稀土、萤石等采用混合浮选,再从泡沫中分离稀土精矿和萤石精矿的 思路,但从混合泡沫中分离稀土精矿需解决脱除剩余药的问题,这需要加 入一定量的工业回水,同时对稀土浮选及萤石浮选操作难度加大。建议尾 矿综合回收时采用优先浮选稀土。再优先浮选萤石,然后再混台浮选实现 剩余易浮矿物与铁和硅酸盐矿物分离的艺,下步艺不变。推荐的尾矿 回收艺流程图见附图2-? 图2-?推荐的尾矿综合回收艺流程图232矿石相对可磨度试验2012年2月，*委托长沙矿冶研究院进行矿石相对可磨度测定研究。 由于需要现已生产的选矿厂样品作为相对可磨度参照样品,2012年5月9 日,长沙矿冶研究院有限责任公司前往祁东铁矿三安公

28、司（简称:祁东铁 矿）选矿厂现场取相对可磨度参照样品:二段磨矿给矿（二段旋流器沉砂）、二段磨矿排矿、三段磨矿给矿（三段旋 流器沉砂）和三段球磨排矿。2.3.2.1 祁东铁矿与中磁精矿的相对可磨度试验测定祁东铁矿与中磁精矿的相对可磨度试验数据结果见图2-?-325目含量/%磨矿时间/min图1中磁精矿与祁东铁矿磨矿时间与磨矿细度（-325目）的关系从图中可以计算两种矿石的相对可磨度,预期磨矿细度325目占90% 的相对可磨度系数计算,祁东三段给矿样品磨细至325目占90%所需的时 间为7.37分钟,而中磁精矿样磨细至一325目占90%所需的时间为7.76分 钟,因此,中磁精矿样对祁东三段给矿样的

29、相对可磨度系数K1计算如下:Kl=7.76min/7.37min=1.052.3.2.2 祁东铁矿与萤石矿的相对可磨度试验测定祁东铁矿与萤石矿的相对可磨度试验数据结果见图2-500目含量/%磨矿时间/min图2萤石矿与祁东铁矿磨矿时间与磨矿细度（-500目）的关系从图中可知,预期磨矿细度500目占80%的相对可磨度系数计算,祁 东铁矿三段给矿磨细至一500目占80%所需的时间为5.17分钟,而萤石矿样 磨细至一500目占80%所需的时间为5.22分钟，因此，萤石矿样对祁东铁矿 三段给矿样的相对可磨度系数K2计算如下:K2=5.22min/5.17min=1.012.3.2.3 相对可磨度试验测

30、定结果根据对祁东铁矿现场流程考查和实验室相对可磨度测定试验,得出如 下结果:（1）祁东铁矿三段球磨机325目：q0=0.17t/ m3 h （含返砂比200%）；（2）祁东铁矿三段球磨机500目:q0=0.20t/m3 h （含返砂比200%）；（3）中磁精矿样对祁东三段给矿样的相对可磨度系数K1： 1.05；（4）萤石矿样对祁东三段给矿样的相对可磨度系数!（2： 1.01。2.4选铝系统设计规模、产品方案及工作制度241选铝系统生产规模选铝系统处理的原料为选铁系统铁反浮尾矿与选稀土系统稀土浮选 后的尾矿,系统年处理量386万t。2.4.2 产品方案根据业主最新的委托要求,选铝系统最终精矿产品

31、为五种:铁精矿（包 括反浮精矿、正浮精矿）、稀土精矿、硫精矿、铝精矿和萤石精矿。铁精矿:TFe品位65.00%,年产20.84万t；稀土精矿:品位为50%,年产17.38万t；硫精矿:品位为40%,年产3.82万t；铜精矿:品位为4.20%,年产5.72万t；萤石精矿:品位为95.00%,年产40.74万t。浓缩后的稀土精矿,用泵输送至选稀土系统过滤车间,与选稀土系统 的稀土精矿一同过滤储存。萤石精矿压滤作业后增加干燥艺,使得萤石 精矿水份降到1%之后进行装袋、储存和运输。本次设计不包括稀土精矿 过滤与萤石精矿压滤干燥部分。2.4.3 工作制度选铝系统工作制度与选铁磨选系统、选稀土系统相同的工

32、作制度一致, 连续工作制。年工作330天,每天三班,每班8小时,设备年运转7920 小时,设备作业率90.41%。2.5设计流程的确定*矿冶研究院经过多年研究,为选铝系统设计提供了主要设计依据。本次选铝系统设计的工艺流程是以2011年5月业主提供的氧化矿上山 尾矿新流程方案中相关资料确定的。该方案中包括流程结构、各作业的 产率、品位、回收率、作业浓度、浮选时间、浮选温度、药剂制度、药剂 消耗等,设计增加了磨矿作业,精矿浓缩等作业。选铝系统艺流程主要包括七部分选别流程,按前后顺序包括铁弱磁选及铁反浮选、稀土浮选作业、混合浮选作业、硫浮选作业、铁 强磁及铁正浮选作业、铝浮选作业、萤石浮选作业。最终

33、产出五种精矿产 品品,本次设计确定的选铝系统原则流程图见图2-5-1,艺数质量流程图 详见图 2102M6-1、2102M6-2o图2-5-1选铝系统原则流程图2.6选铝系统工艺主要技术经济指标2.6.1选矿艺主要技术指标选铝系统艺主要技术指标按2011年5月业主提供的氧化矿上山 尾矿新流程方案和2012年6月28日氧化矿搬迁选铝序初步设计方 案审查会备忘确定,详见表2-6-1。表2-6-1? 选铝系统主要技术经济指标2.6.2浮选时间、浮选浓度、浮选温度、药剂种类和消耗的确定*矿冶院提供的选铝系统设计的浮选时间、浮选浓度、浮选温度、PH 值等见表2-6-2、药剂种类和消耗表2-6-3?设计浮

34、选时间按业试验数据确定,无业试验资料时可按试验室试 验数据的2倍2.5倍选取。表2-6-2设计浮选作业参数表2.7主要工艺设备选型2.7.1 主要工艺设备选择原则本设计设备选择主要遵循以下原则:（1）选择国内、外先进、高效、低耗、可靠、自动化程度高的设备, 以减少投资,降低成本,提高选厂的经济效益。（2）选择成熟、大型化设备。（3）所选设备利于采购,备品备件供应渠道畅通,以保证设备的完 好率和全厂的作业率。（4）尽量考虑与白云西矿选矿厂及氧化矿选铁选稀土系统的通用性。（5）选铝系统磨机选型按选铁选稀土系统原矿全铁品位29%时相应 尾矿量的1.1倍进行选型:所有其它设备均按流程量的1.3倍进行选

35、型。（6）选铝系统各段浓缩作业较多,设计采用高效浓缩机,可以提高 作业效率,减少占地面积。其中精矿浓缩机选用国产品牌,其他浓缩机选 用进产品。（7）浮选作业温度要求较高，其中铁反浮选、混合浮选、铁正浮选、 铜浮选与萤石浮选温度为40,稀土浮选作业温度要求为60o根据浮选作业具有温度高、腐蚀性强、磨损大的特点,设计选择耐高 温、耐酸碱、耐腐蚀、耐磨损的浮选机及配套设备。由于稀土浮选浓度较高，浮选机电机功率考虑加大12级。（8）各段浮选中间产品的输送方式选用带泵池的渣浆泵。2.7.2 主要工艺设备选择计算2.7.3 、三次磨矿设备一次磨矿与三次磨矿设备选择参考*选矿厂三段磨机实际生产数据, 考虑一

36、定的修正系数确定的。一次磨矿、三次磨矿设备选型结果见表2-7-1。（此部分需要补充资料）表2-7； 一次磨矿、三次磨矿设备选型结果表2.7.4 二、四次磨矿设备二次磨矿与四次磨矿设备选择根据2012年6月长沙矿冶研究院有限 责任公司提供的铁粗精矿与萤石粗精矿相对可磨度测定报告进行选 型,报告中选用祁东铁矿三段磨矿现场实际生产数据为依据。二次磨矿、四次磨矿设备选型结果见表2-7-2。表2-7-2二次磨矿、四次磨矿设备选型结果表2.7.23 分级设备分级设备选用效率较高的旋流器组,各段分级旋流器选型结果见表2-7-3 与表 2-7-4 表2-7-3 一次分级旋流器与三次分级旋流器选型结果表表2-7

37、-4二次分级旋流器与四次分级旋流器选型结果表2.7.24 4磁选设备表2-7-5弱磁选设备选型结果表表2-7-6强磁选设备选型结果表2.7.25 5浮选设备业主要求所有浮选机全部用20m3双刮板浮选机（6月15日业主工作联 系函）。大型浮选机在选矿行业已得到了广泛应用,目前国内200m3的浮选机 KYF-200已经成熟应用，为了选用大型高效设备,本次设计选用有100m3的浮选机。浮选所需容积V总=KlVht/60式中:K1为矿量波动系数;Vh为矿浆量:t为设计浮选时间;计算台数:n=V总/（K2V）式中:K2为浮选机有效容积系数;V为设计选用浮选机几何容积;表2-7-7铁反浮选、稀土浮选设备选

38、型结果表表 2-7-8混合浮选、硫浮选设备选型结果表表2-7-9铁正浮、铝浮选设备选型结果表表2-7-10萤石浮选设备选型结果表2矿浆搅拌槽选型2.7.2.6浓缩设备本项目浓缩作业段数多,产品粒度细,又有脱泥作用,需要对各段浓缩作业进行试验研究,对各中矿、精矿做沉降速度试验,绘制沉 降速度曲线,为设计选型提供依据。设计采用高效浓缩机,可以提高作业 效率,减少占地面积。1浓缩试验简述业主先后委托了淮北中芬矿机、上海里孚机电设备有限公司等单位进 行了浓缩沉降试验,内容包括:弱磁精矿（浓缩1）、萤石粗精矿（浓缩7）、 萤石精矿浓缩试验。厂家选型部分浓缩机选型见下表。表2-7-11厂家选型结果表2设计

39、选型设计按溢流中最大颗粒的沉降速度计算,着重分析了各段浓缩浓缩溢 流中允许最大固体颗粒直径,并进行了选型。所需浓缩面积计算A=Qd（Rl-R2) Kl/(86.4 U o K)/K2式中:Qd给入浓缩机的固体量,R1浓缩前矿浆的液固比,R2浓缩后矿浆的液固比,0溢流中最大颗粒的自由沉降速度,mm/sU 0=545( P t-l)d2 K1矿量波动系数,Kl=1.3 K浓缩机有效面积系数, K=0.85 K2一高效浓缩系数:K2=1.2表2-7-12各段中矿浓缩作业条件说明:中矿物料密度为估值。表2-7-13各段中矿浓缩设备选型结果表表2-7-14各段精矿浓缩作业条件说明:精矿矿物料密度为估值。

40、表2-7-15各段精矿浓缩设备选型结果表2.727过滤设备(1)过滤试验简述铁精矿、硫精矿、铝精矿过滤选用压滤机过滤选铝系统各精矿产品细度细,特别是萤石精矿的细度过细,达到-500 目80%,业主先后委托了马鞍山格林、山东景津环保设备有限公司、美卓 矿机等试验单位进行了萤石精矿产品的过滤试验研究,为过滤设备的选型 提供了依据。马鞍山格林公司过滤试验总结:铁精矿的粒度很细,-325目占90%,过滤作业所需的真空度必须较高, 为此须选用密封性能很好的高性能盘式真空过滤机,在矿浆浓度为60%以 上时,矿浆浓度高,过滤速度加快,在相同过滤时间下,滤饼水分较低, 并可获得较高的过滤系数,在真空度在0Q7

41、MPa以上时,真空泵的抽气量 配气比为1.4m3/m2.min以上时，将能达到如下的过滤指标:滤饼水分: <11.5% 过滤系数:2800kg/m2 h铝精矿的粒度较粗,-200目占90%,在真空度在0.06MPa以上时,真 空泵的抽气量配气比为1.4m3/ m2.min以上时，将能达到如下的过滤指标: 滤饼水分:<8.5% 过滤系数：2900kg/m2 h萤石精矿由于500目占80%,过滤速度低，在真空度在0.07MPa以上 时,真空泵的抽气量配气比为1.4m3/m2 min以上时，将能达到如下的 过滤指标:滤饼水分：<17% 过滤系数：2500kg/m2h当产品对水分有要

42、求时,不宜选用盘式真空过滤机。山东景津环保 设备有限公司试验总结：一美卓矿机过滤试验总结：2012年4月美卓矿机位于瑞典萨拉的工艺实验室采用实验室VPA压滤 机对来自中国的萤石精矿样品进行了脱水试验。试验的目的是评估把萤石精矿残留水分降低到12%的可能性，同时收 集数据进行VPA压滤机选型,以满足萤石精矿过滤的要求。根据试验,当给矿压为6 bar,隔膜挤压8 bar,滤饼吹气干燥压 力7 bar ,过滤室厚度42mm,在环境温度21c和给矿固含量61.4%的条 件下,萤石精矿样品的滤饼残留水含量降低到9.4%,有效循环时间为7.75 分钟。当采用的过滤时间为2分钟,隔膜挤压时间0.5分钟,滤饼

43、吹气干 燥时间2分钟，在给矿固含量60%条件下,一台美卓VPA 2040-40压滤机 可满足每小时过滤62吨干萤石精矿的处理量要求,滤饼残留水分为12%。2过滤设备选型稀土过滤设备分别选择外滤式真空过滤机（业主要求）与盘式真空过滤 机,铁精矿、硫精矿、铜精矿过滤设备按照盘式过滤机选型,萤石过滤设 备按照压机选型。萤石压滤机前设计缓冲箱,并且进行设计选型。萤石 过滤选型按照进国产两个选型方案。稀土过滤设备选型结果见表?。表2-7-16稀土过滤设备选型结果表表2-7-17铁精矿、硫精矿、铝精矿压滤设备选型结果表2.7.3主要工艺设备表选铝系统选矿艺主要设备表见表2-？，其余选矿艺设备选型见初 步设

44、计选矿艺设备表。表2-7-18选矿艺主要设备表2.8车间组成与艺生产过程2.8.1车间组成选铝系统车间组成包括选铝主厂房（四段磨矿、反浮选铁选稀土、 混合浮选等作业）,选硫选铝选萤石车间（包括硫浮选、铁正浮选、铜浮选、萤石浮选等作业）、选铝前浓缩、铁反浮选浓缩池、稀 土浮选前浓缩池、混合浮选前浓缩池、硫浮选前浓缩池、铁正浮选前浓缩 池、铝浮选前浓缩池、萤石浮选前浓缩池、稀土精矿浓缩池、硫精矿浓缩 池、铝精矿浓缩池、次铝精矿浓缩池、萤石精矿浓缩池、砂泵站、硫、铁、 铝压滤车间、萤石过滤干燥车间、选矿试验室等。2.8.2 艺总图及车间布谿的特点选铝系统整体按两个系列配貉,按计划两系列土建同步开,先

45、安装 个系列的设备,预留第2系列艺设备安装位貉。选铝系统的四次磨矿球磨机都配珞在同一车间跨里,便于检修。每 段浮选作业前都有分矿箱,两系列生产方便,操作灵活。给萤石浮选前浓缩、硫浮选前浓缩都按照自流的管道设计,方便操作, 降低了生产成本。两系列矿浆分配灵活,矿浆在任意作业都可以通过分矿 箱到两个系列的作业中,从而保证了生产的流畅性。酸性条件下的稀土浮选、铁反浮选、混合浮选布辂在个车间,碱性 条件下的硫浮选、铁正浮选、铝浮选、萤石浮选布貉在一个车间,相互独 立,互不影响。2.8.3 生产过程简述选铁系统铁反浮选尾矿与选稀土系统稀土浮选尾矿汇总至选铝前浓 缩池,底流经6号砂泵站给入一次分级旋流器给

46、矿泵池,后由泵给入350 旋流器组进行次分级,分级沉砂给一次磨矿球磨机，磨机排矿至一次分 级给矿泵池。一次分级溢流由泵送至中磁进行选别,中磁精矿进入二次磨 矿分级、铁反浮选作业单元。中磁尾矿自流至选稀土前浓缩池。二次磨矿分级与铁反浮选:中磁精矿自流至二次分级给矿泵池,后由 泵给入二次分级旋流器进行分级,分级沉砂进入二次磨矿作业,二次磨机 排矿返回分级作业,二次分级溢流进入弱磁选作业,弱磁精矿进入反浮选 铁前浓缩池,经浓缩后的矿浆进入反浮选铁粗选作业,粗选底流为铁精矿进入铁精矿浓缩池;粗选泡沫进入精选1作业、精 选1泡沫进入精选2作业,精选1、精选2的底流均返回铁反浮选前浓缩 作业。精选2泡沫与

47、中磁尾矿、弱磁尾矿合并进入选稀土前浓缩池。稀土浮选:反浮选铁泡沫、中磁尾矿及弱磁尾矿经浓缩后进入选稀土 浮选粗选作业,粗选泡沫进入精选1作业,精选1泡沫进入精选2作业, 精选2泡沫为最终稀土精矿进入稀土精矿浓缩池,精选1、精选2的底流 均返回浓缩作业;粗选底流进入混合浮选前浓缩池。混合浮选:选稀土尾矿经浓缩池进入混合浮选粗选作业,粗选泡沫进 入精矿1作业,精选1泡沫进入精选2作业,精选2泡沫进入混合浮选泡 沫浓缩池。精选1底流、精选2底流返回浓缩作业，粗选底流进入三次分 级给矿泵池，后由泵送至三次分级旋流器,分级沉砂进入三次磨矿，磨机 排矿返回分级作业,三次分级溢流进入选硫前浓缩池。硫浮选:三次分级溢流经浓缩后进入选硫粗选作业,粗选泡沫进入精 选1作业,精选1泡沫进入精选2作业,精选2泡沫成为硫精矿进入硫精 矿浓缩池;精选1底流、精选2底流返回浓缩作业,粗选底流进入强磁作 业,强磁精矿进入正浮选铁浓缩作业,强磁尾矿进入选铝前浓缩池。正浮选铁;强磁精