钒钛磁铁矿选矿厂(550万吨年)初步设计说明书(编辑修改稿)

钒钛磁铁矿选矿厂(550万吨年)初步设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

蒸发量 100mm 年气压值 881～ 886 毫巴 全年主导风向 东南风 第 2 页 年平均风速 ～ 四 、居民和农业经济 选矿厂居住以 XX 片区为中心，居民居住条件良好，平均收入较高，主食、副食就地解决， 建筑材料如砖石、砂、石灰、水泥、钢材、木材等主要品种尽可能就地取材。 第二节 厂址选择 选厂地处攀西裂谷中南段，属浸蚀、剥蚀中山丘陵、山原峡谷地貌，具有山高谷深，盆地交错分布的特点，地势由西北向东南倾斜，山脉走向近于南北。 由于 XX 钢铁（集团 ）公司有自己的企业铁路网，所以厂址选择考虑距冶炼厂近，便以 下 一步的生产，同时亦要考虑 水源、交通、居民地形标高等诸多因素，因此将选矿厂厂址选在 XX 片 区的斜坡上， 以实现矿浆的自流以降低能耗， 选厂远离矿区 ，不处在爆破危险区和烟尘危害区。 原矿运输为企业铁路运输，铁精矿 主要供给攀钢炼铁厂、攀成钢、攀钢球团厂等单位 ， 采用汽车运输。 辅助车间、辅助设备、化验室、仪表室、机动车间、职工食堂、厂办 及文化生活福利设施和居民区的条件均有良好的安排。 第三节 供水、供电、尾矿处理 一、供水 设计选矿厂 的供水水源为金沙江， 境内 水资源总量可达 亿立方米，其中自产水量 亿立方米，过境水量 亿立方米。 水源充沛 水源泵站由江边浮船取水、源水输送管线组成。 净化站由净水构筑物、供水泵站、生产用水输送管线、生活用水输送管线组成。 二、供电 设计 选矿厂 6kV 高压电源均引自 XX变电所， XX 变电所现有 110kV 进线三回（坝密线 110青密线 111银密线 1105），主变容量 240000kVA。 三、尾矿处理 选铁尾矿供钛业公司选钛厂选钛，选钛后的尾矿，经浓缩后由砂泵输送至尾矿坝，尾矿坝位于金沙江的南岸马家田，与 选矿厂主厂房隔江相望，直线距离约 2 公里。 第 3 页 第二章 原矿、 试验及产品方案 第一节 原矿性质 设计 选矿厂原矿供矿由兰尖矿山和朱家包包矿山配矿供矿， 供矿比为 ： ， 矿石属于钒钛磁铁矿矿石 ，矿石硬度 较 高。 一、 原矿多元素分析 表 原矿多元素分析结果 [3] 项 目 TFe FeO Fe2O3 TiO2 V2O5 S SiO2 Al2O3 CaO MgO Co 含量 /% 二、 矿物组成及嵌布粒度 矿物组成 矿物组成以氧化物、硫化物和硅酸盐类矿物为主，其中氧化物：钛磁铁矿、钛铁矿、赤（褐）铁矿；硫化物：磁黄铁矿、黄铁矿等；硅酸盐类矿物：钛辉石、橄榄石、斜长石、绿泥石等为主。 其中按选矿目的矿物类别及含量分为：钛磁铁矿、钛铁矿、硫化物、脉石矿物四大类，含量分别为： ％、 ％、 ％、 ％。 主要矿物的特征 钛磁铁矿：是回收的主要铁矿物，并且也是矿石中性质最为复杂的矿物。 矿区内不同矿段、不同矿带、不同的矿体部位、矿石品 位 不同，矿石结构不同，都使得其矿物学特征有所不同。 其含量在块状及稠密状的富铁矿中比较富集，在稀疏及浸染状矿石中次之，在围岩夹石中含量较少；其粒度形状在品位高的矿石中自形程度好，多呈自形或半自形晶，粒径也较粗大（ ～数毫米），反之则自形程度较差，以不规则为主，少量呈自形、半自形或以粗细不一的各种不规则文象状充填于各类硅酸盐矿物之间而形成 “海棉陨铁结构 ”，并有少量钛磁铁矿呈细小片状充填于钛辉石等的解理缝中，一些呈细粒状包裹于硅酸岩类矿物中。 钛铁矿：是矿石中的主要金属矿物之一，粒状钛铁矿是回收的主要对象；而 钛铁矿中的片状钛铁矿将进入铁精矿含较多的 TiO2 粒状者一般呈他形晶，少量呈自形、半自形晶。 嵌布粒度粗大，一般 ～ 毫米，大者达 2毫米，主要分布在钛磁铁矿颗粒之间，或在钛磁铁矿与脉石之间，与钛磁铁矿连生紧密，嵌镶关系简单。 由于含有大量 第 4 页 的杂质，使得含铁量（ TFe31％左右）比理论值（ 38％）低的多，但 TiO2 含量与理论值（ ≈51 ％）接近，质量较好。 赤铁矿：主要为粒状，钛磁铁矿的氧化产物，常沿钛磁铁矿边缘分布，粒度细小，原生矿中含量极少。 褐铁矿 :主要为硫化物及辉石等次生变化而成， 粒度较粗，原生矿中极少。 硫化物：该矿物在矿石中的存在形式较多，有不规则粒状、片状、细脉状、竹叶状等。 分布在脉石粒间者比在钛铁矿中的多。 分布在钛磁铁矿及钛铁矿中者，主要为细小乳滴状，大部分为不规则粒状。 常见到自形晶，粒度 ～ ，一般为 ～ ，是石硫、钴、镍、铜的主要赋存矿物。 硫化物中主要矿物是磁黄铁矿，次为镍黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、墨铜矿、方黄铜矿和斑铜矿等。 脉石：是矿石中所有硅酸盐类矿物的统称，是选矿主要排除的矿物。 在矿石中脉石矿物含量与金属矿物（钛磁铁矿） 负相关，所以，它是影响矿石质量的主要因素。 由于其中的钛辉石为主要脉石矿物，其内部常含有细粒钛磁铁矿，或在较发育的解理缝中有片状钛磁铁矿，从而增加了辉石的磁性，使得铁精矿中的脉石主要是钛辉石而影响精矿质量。 矿物嵌布粒度（见表 ） 表 矿物嵌布粒度表 [3] 粒度（ mm） 钛磁铁矿 钛 铁 矿 硫 化 物 脉 石 个别 累计 个别 累计 个别 累计 个别 累计 + ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 第 5 页 表 (续 ) 粒度（ mm） 钛磁铁矿 钛 铁 矿 硫 化 物 脉 石 个别 累计 个别 累计 个别 累计 个别 累计 ～ ～ ～ 表中数据表明：原矿中钛磁铁矿、钛铁矿粒度都比较粗，粒度范围也较广，从 ～，均集中在 ～ ，属中～粗粒嵌布，并以中粒为主；硫化物的粒度较细，粒度分布从几 μm 至 ，而脉石矿物粒度较粗，粒度分布也较广，特点是细粒少；即 XX 钒钛磁铁矿矿物嵌布粒度差异较大， 工艺中适宜于粗粒抛尾。 三、 元素赋存状态 表 原矿铁、钛化学物相分析表 /％ [3] 项 目 铁化学物相 钛化学物相 磁性铁 赤褐铁 钛铁矿 碳酸铁 硫化铁 硅酸铁 合 计 钛磁铁矿 钛铁矿 硅酸盐 合 计 含 量 分 布 率 累积分布 四、 结构构造和矿物物理参数 原矿结构以自形至半自形粒状结构、海绵陨铁结构、他形粒状结构为主，构造有稀疏染状、稠密浸染状和致密块状构造。 矿物物理参数见表。 表 主要矿物物理参数表 [3] 项 目 钛磁铁矿 钛铁矿 硫化物 辉石等 长石等 密度 /g cm3 比磁化系数 /106cm3/g 30280 257 4100 114 18 第二节 选矿试验研究 本次设计所选用的选矿流程是依据各研究院所 历次的试验结果 、 XX 选厂生产 工艺流程及多次技术改造 和 相关规定而 制 定的。 本次设计只是针对铁矿的选别，未涉 钒 和钛 ， 第 6 页 所以文中对于钒和钛的研究和试验省略。 一、阶磨阶选扩大连选试验 为提高选矿厂铁精矿品位，长沙矿冶研究院经过 8 个月的时间进行了《提高 XX 选矿厂铁精矿品位的研究》，在长沙矿冶研究院中间试验室进行了阶磨阶选扩大连选试验，试验流程采用：磨矿 —— 螺旋分级 —— 磁选 —— 细筛分级 —— 磁选 —— 磁选流程，分别进行了铁精矿为 53%、 54%和 54%的扩大连选试验；其试验结 果 见表。 表 阶磨阶选流程扩大连选试验结果表 [3] 处理量/Kgh1 一段磨 矿细度(200 目 ) /% 一段磨矿细度(200 目 ) /% 原矿 品位 /% 精矿 产率 /% 精矿品位 尾矿 品位 /% 精矿 回收率/% 备注 TFe/% TiO2/% 试样 I 试样 I 试样 II 试样 I 扩大连选试验结果表明：采用阶磨阶选流程能够有效的提高 XX 矿的铁精矿品位，但当生产铁精矿品位在 55%以上时，流程处理原矿能力大幅度 降 低，同时回收率和产率均 减少 较大。 二、两段磨矿、粗精矿再磨再选工业试验 根据 长沙矿冶研究院对 XX 钒钛磁铁矿进行的阶磨阶选试验结果表明，粗精矿再磨到 200 目含量 70%左右，可以使铁精矿品位提高到 54%以上。 表 精矿再磨工业试验考查结果表 [3] 原矿品位 /% 粗选精矿 /% 一次精选 精矿品位 /% 二次精选 精矿品位 /% 总尾 /% TFe TiO2 TFe 200 目 TFe TiO2 TFe TFe 精矿再磨试验结果表明： ⑴ 、采用两段磨 矿，粗精矿再磨再选工艺流程，精矿品位可以从 %提到 %，提高了 个百分点；原矿台时平均 处理量 为 ；⑵ 、在原矿品位 %、 %时 ,经过二段磨矿、二次精选，可选出精矿品位% 、 %。 精矿产率 %，金属回收率 %，选矿比 ，精矿中 200目含量 %。 第 7 页 三、 阶磨阶选工业试验 根据长沙矿冶研究院所做的《提高 XX 选矿厂铁精矿品位的研究》和选矿厂所做的《两段磨矿、粗精矿再 磨再选工业试验》，为进一步研究阶磨阶选流程在 XX 选矿厂的应用前景，攀钢集团矿业于 20xx 年 12 月正式立项进行阶磨阶选工业试验研究，经过几个月的工业试验改造，于 20xx 年 8 月～ 20xx 年 11 月进行了工业试验；其工业试验流程采用磨矿 → 旋流器分级 → 磁选粗粒抛尾 → 粗精矿再磨 → 旋流器（ +高频细筛）分级 → 一段精选 → 二段精选 → 扫选 → 过滤的阶磨阶选流程。 第三节 选矿流程及选矿指标确定 一、 破碎流程 破碎与磨矿是选矿厂生产中电耗、钢耗、生产成本和基建投资最高的工序，因此，节约碎磨钢耗，降低生产成本金额减少投资对选厂具 有重大的经济意义。 本次设计采用常规的碎磨流程，该流程是根据选厂近 40 年的生产实际及其发展趋势，并结合国内选厂经验确定的。 在设计中，为确定合理的碎磨流程，考虑 XX 钒钛磁铁矿的性质，本着采用先进可靠的技术、大型高效新设备、基建投资和经济效果好的原则，在以前各阶段设计的基础上，采用了 “三段一闭路 ”破碎流程 ,由于原矿的嵌布粒度分为较广 ， 采用 “阶磨阶选 ”的选别流程以降低后续作业的处理量、减少设备的负荷。 二、选别流程 设计采用 “ 粗磨 → 旋流器分级 → 粗磁选 → 再磨 → 二段旋流器分级 → 精选 Ⅰ → 精选Ⅱ → 扫选 ” 的选别流程 (选 别流程见图 )，流程特点为： 粗选抛尾，降低后续作业的负荷，设计的抛尾率达 %； 旋流器分级效果好，效率高，维护简单； 选别指标好，精矿品位高（ %）、回收率达 %。 能够保证精矿品位和回收率，无论从矿物工艺学、经济上、选矿工艺上都有良好的经济效益。 三、选矿指标的确定 矿石经过一段磨矿到 200 目 40～ 50%进行粗磁选，粗精矿品位为： %，抛尾率为 %，粗精矿再磨 到 200 目 70～ 75% 经旋流器分级后进行二次精选，精选尾矿进行扫选，扫选精矿返回 精选，最终精矿品位为 %，回收率为 %，由过滤 机 过滤后输送到精矿仓；扫选尾矿和粗选尾矿为最终尾矿 选铁尾矿供钛业公司选钛厂选钛，。