年处理6万t/a铜镍混合精矿浮选分离工艺初步设计毕业论文

 2021-11-23 09:11

论文总字数:26675字

摘 要

本设计为某有色工业集团公司铜镍混合精矿分离浮选工艺的初步设计。其试样中含镍3%、含铜5%,TFe和S分别为35%和25%。试样粒度为小于0.074mm占70%。由于最终产品粒度要求为小于0.074mm占90%,所以选用两段全闭路的磨矿流程。本设计中设计选用一粗二精二扫的原则流程,其中中矿按顺序进入上一浮选流程;最终铜精矿产品中βCu=23.00%,最终精矿铜回收率εCu=85.00%;最终镍精矿产品中βNi=5.50%,最终精矿铜回收率εNi=80.00%。在此基础上,选择合理的参数与设备,完成设计任务。

关键词:铜镍混合精矿;浮选;设计。

Abstract

This design is a preliminary design of the separation and flotation process of copper nickel mixed concentrate of a non-ferrous industry company. In the samples, the content of nickel is 3%, copper is 5%, TFe and S are 35% and 25%, respectively. The particle size of the sample is less than 0.074mm, accounting for 70%. Since the particle size of the final product is required to be less than 0.074mm, accounting for 90%, a closed-circuit two-stage grinding process is selected. The flotation principle process flow is the principle flow of one coarse, two fine and two sweeping, and the middle ore returns in sequence; β Cu = 23.00% in the final copper concentrate product, ε Cu = 85.00% in the final concentrate copper recovery rate; β Ni = 5.50% in the final nickel concentrate product, ε Ni = 80.00% in the final concentrate copper recovery rate. On this basis, select reasonable parameters and equipment to complete the design task.

Keyword:Copper nickel mixed concentrate; flotation; design.

目录

摘要 III

Abstract III

第1章 绪论 5

1.1目的与意义 5

1.2文献综述 5

第2章 工艺流程设计与计算 6

2.1选矿厂工作制度和的设备作业率[12] [13] 6

2.2磨矿分级流程的选择与计算 6

2.3 选别流程的选择与计算 9

2.4矿浆流程计算 13

2.4.1磨矿流程矿浆的计算 14

2.4.2浮选流程矿浆的计算 14

2.4.3 矿浆流程计算汇总表 16

第3章 主要工艺设备的选择与计算 17

3.1磨矿设备的选择与计算 17

3.2分级设备的选择与计算 20

3.3浮选设备的选择与计算 21

3.4搅拌槽的选择与计算 22

3.5浓缩机的选择与计算 23

3.6过滤机的选择与计算 24

第4章 辅助设备及设施的选择与计算 25

4.1胶带运输机的选择与计算 25

4.1.1运输胶带宽度的计算 25

4.1.2传动滚筒轴功率的计算 26

4.1.3电动机功率的计算 27

4.2给矿机的选择与计算 28

4.3起重设备的选择与计算 29

4.4矿仓的选择与计算 29

4.4.1矿仓形式的选择 29

4.4.2储矿时间的确定 29

4.4.3矿仓有效容积和几何体积计算 29

4.5矿浆输送装置与设备的选择与计算 30

4.5.1砂泵的管径计算 30

4.5.2砂泵总扬程计算 30

4.5.3砂泵轴功率的计算 31

4.5.4驱动电动机功率的计算 31

4.5.5 砂泵的选型 31

第5章 药剂制度 31

5.1浮选药剂选择 31

5.2浮选药剂的种类及用量 31

结论 32

参考文献 32

致谢 33

第1章 绪论

1.1目的与意义

本设计题目为“年处理6万t/a铜镍混合精矿浮选分离工艺初步设计”,针对某有色工业集团公司的铜镍矿混合浮选精矿矿样进行浮选分离工艺的初步设计。选矿厂设计作为矿山建设工程中重要的组成部分,在矿厂建立前为矿山的建设提供理论依据,并且选矿厂设计工作可以为节约投资建厂成本,取得良好的经济效益提供决定性的帮助[1]。通过本次设计的完成,可以对大学四年所学内容进行一个总体的回顾和提升。同时,还可以了解目前铜镍矿浮选分离的主要流程与药剂选择。通过与实际相联系,利用所学知识,完成本次毕业设计。

1.2文献综述

作为一种重要的矿物资源,镍广泛应用于各类工业生产之中,但同时面临着优良矿产资源稀缺的困境。目前,全球约60%的镍都来自硫化铜镍矿[2]。但是,随着镍矿产资源的开发与利用,品位高,可直接冶炼的矿石逐渐减少,与之相对的贫、细、杂矿石以及矿山尾矿逐渐成为选矿的重点和难点[3]

铜也是一种重要的矿产资源。由于其优异的延展性以及导电性,是制作导线的最为广泛的原材料[4]。本设计研究对象为硫化铜镍矿浮选所得的铜镍混合精矿。该矿石中,主要的镍、铜元素分别赋存于镍黄铁矿以及黄铜矿之中。脉石矿物主要为蛇纹石、辉石、闪石、橄榄石、绿泥石等[5]

选矿作为采矿和冶炼的中间环节,可以去除矿产资源中的杂质,提高矿物质量,满足冶炼的需求。通过选矿,可以将无法直接冶炼的矿石或经过选别的尾矿“变废为宝”,为企业创造更高的经济效益。

混合精矿分离难点主要包括:一、由于矿物粒度较小,共生致密,所以不易单体解离。硫化铜镍矿石粒度不均匀,无法很好的进行磨矿分离作业。二、脉石矿物众多,影响浮选分离效果。主要脉石矿物为含镁脉石矿物,由于其可浮性较好,严重影响浮选效果。三、受前一部分浮选的影响,混合精矿中含有的离子影响接下来的药剂使用。四、目前的矿产资源本身趋于贫、细、杂[7] [8]

根据不同的矿石条件,可以采用不同的浮选工艺流程。优先浮选工艺以及脱泥-浮选工艺适用于易于单体解离的硫化铜镍矿石。当硫化铜镍矿石品位较低时,可以选用混合浮选工艺。当硫化铜镍矿石中含镁脉石量较高时,可以选用阶段浮选工艺。

除了以上传统的浮选工艺流程外,同样也有电化学控制浮选、生物浸出以及化学选矿的选矿工艺可以用于低品位硫化铜镍矿石的分离。但这些新型技术还不够成熟,收到的限制较多,需要进一步研究,以保证达到需要的效果。

第2章 工艺流程设计与计算

2.1选矿厂工作制度和的设备作业率[12] [13]

主厂房(磨矿车间和选别车间)采用连续工作制,即设备每年共工作330天,每天3班,每班8小时。精矿脱水车间采用与上述相同的工作制度。其中每班需45min清洗滤板。具体工作制度如2.1所示。

表2.1 各车间工作制度

车间名称

主厂房(磨浮)

精矿脱水车间

年工作日数(d)

330

330

日工作班数

3

3

班工作小时数(h)

8

8

年作业率(%)

90.4

90.4

2.2磨矿分级流程的选择与计算

由于产品粒度要求为−0.074 mm占90%,所以采用两段全闭路的磨矿流程。本设计原则流程图及已给出的原始指标分别如图2.1、表2.2、表2.4所示。

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