HGT 22808-1997 化工矿山选矿厂工艺设计规范.pdf
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1、化工矿山选矿厂工艺设计规范化工矿山选矿厂工艺设计规范 【摘要】 :为统一化工矿山选矿厂工艺设计技术要求,提高设计质量,推动技术进步,特制定本规范。规范编号 HG / T22808 97,经中华人民共和国化学工业部批准,1997 年 6 月 16 日发布,1997 年 8 月 1 实施;主要规定了化工矿山选矿厂工艺流程、 设备选择、厂房配置、辅助生产设施的设计,范适用于新建硫、磷、硼等固体矿物化工矿山选矿厂,对一些化工原料非金属矿 山,破碎筛分厂和老厂的改、扩建工程可参照执行。规范可为与“化工矿山选矿厂工艺设计”有关的从业人员提供技术指导,亦可 供矿业企业行政及技术人员作为重要参考。 化工矿山选
2、矿厂工艺设计规范化工矿山选矿厂工艺设计规范 HG/T 2280897 1997616 发布 199781 实施 中华人民共和国化学工业部批准 化学工业部文件化学工业部文件 化建发(1997)361 号 关于颁发化工矿山塑料管道工程设计规范等五项行业标准的通知关于颁发化工矿山塑料管道工程设计规范等五项行业标准的通知 各省、自治区、直辖市、计划单列市化工厅(局、总公司) ,化工部地质矿山局,各有关单位: 由化工部化工矿山设计技术中心站组织,化工部连云港设计研究院等单位主编的化工矿山塑料管道工 程设计规范等五项标准,经审查,现批准为推荐性行业标准,自 1997 年 8 月 1 日起实施。标准名称及
3、编号如下: 标准名称 编号 主编单位 化工矿山塑料管道工程设计规范 HG/T 2280797 化工部连云港设计研究院 化工矿山选矿厂工艺设计规范 HG/T 2280897 化工部连云港设计研究院 化工矿山地下采矿设计规范 HG/T 2280997 化工部连云港设计研究院 化工矿山塑料管道工程施工及验收设计规范 HG/T 2027197 化工部连云港设计研究院 化工矿山露天采矿设计规范 HG/T2281097 化工部化工矿山设计技术中心站 该五项标准由化工部化工矿山设计技术中心站负责管理和组织出版、发行。 一九九七年六月十六日 1 总则总则 1.1 基本原则 1.1.1 为统一化工矿山选矿厂工艺
4、设计技术要求,提高设计质量,推动技术进步,特制定本规范。 1.1.2 本规范主要规定了化工矿山选矿厂工艺流程、设备选择、厂房配置、辅助生产设施的设计。 1.1.3 本规范适用于新建硫、 磷、 硼等固体矿物化工矿山选矿厂工艺设计, 对一些化工原料非金属矿山, 破碎筛分厂和老厂的改、扩建工程可参照执行。本规范不适用于可溶性矿物(如钾盐)矿山选矿厂工艺设 计。 1.1.4 选厂厂址应根据工艺特点,内外部运输的合理性,充分利用地形,贯彻自流、紧凑的原则。应不占 农田或少占农田。对有扩建可能的选矿厂,应留有适当发展余地;但不得随意扩大占地和提前征用。 1.1.5 厂址不得设在采矿崩落区内以及有断层、溶洞
5、、滑坡、泥石流等不良工程地质地段及洪水水位以 下。 1.1.6 选矿厂排出的尾矿、污水、粉尘、有害气体、放射性物质和所产生的嗓音等应妥善处理,并应符 合国家现行的有关环境保护的规定。 1.1.7 选矿厂工艺设计,应积极、稳妥地采用新技术、新设备、新材料。对新技术、新设备、新材料等 重大科技成果的应用,必须经过鉴定。 1.1.8 设计各个阶段的内容和深度除应符合本规范外,还应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 1.2 规模划分、工作制度 1.2.1 化工矿山选矿厂的规模(包括单一破碎筛分厂)按年原矿处理量计算,规模划分见表 1.2.1。 表 1.2.1 设计规模划分 厂型 年设计原矿生产能力(
6、万 t) 大型 100 中型 30,100 小型 30 1.2.2 选矿厂的设计工作制度宜为年工作 330 天,每天 3 班,每班 8 小时。 1.2.3 在高海拔、缺氧、高寒等环境恶劣地区,选矿厂设计选矿厂设计工作制度可定为年工作 280300 天。 1.2.4 单独的破碎筛分厂,设计工作制度宜采用每天 12 班工作制度。单一的小型重选厂、磁选厂、 擦洗厂可采用二班工作制,中小选矿的破碎筛分可二班制,具体可经过技术经济比较确定。 1.2.5 选矿厂的破碎筛分作业的工作制度宜与采矿场的采矿工作制度一致。当其工作制度不一致时,应 采取相应工程措施,平衡生产。 2 选矿试验与试样采取选矿试验与试样
7、采取 2.1 选矿试验 2.1.1 选矿试验类别可分为可选性试验、实验室试验、扩大连续试验、半工业试验和工业试验。选矿试 验适用范围应符合表 2.1.1 的规定。 表 2.1.1 选矿试验适用范围 试验类别 适用范围 可选性试验 实验室试验 扩大连续试验 小型易选矿石选矿厂的可行性研究 大型易选、中小型难选矿石的可行性研究;中小型易选矿石选矿厂的初步设计 大型难选矿石选矿厂的可行性研究;大型易选、中小型难选、小型极难选矿石选矿厂的初步设计 半工业试验 新的矿石类型、具有开发性重大工艺路线的大型选矿厂的可行性研究;具有上述特征的大中型选矿厂的初步设计 工业试验 新的矿石类型、具有开发性重大工艺路
8、线的大型选矿厂的初步设计 2.1.2 实验室试验应通过有科研设计人员参加的审查。扩大连续试验应通过科研、设计、生产单位参加 的审查。半工业试验及工业试验应通过更大范围的审查并得到上级主管部门的批准。 2.1.3 新建的中小型选矿厂可只做相对可磨度试验,大型选矿厂应做相对可磨度试验及功指数测定试 验。 2.1.4 当矿石中含泥含水多,易成团难以松散时,应做洗矿试验。必要时,应做半工业试验或工业性自 磨试验。 2.1.5 采用浮选工艺流程时,除可选性试验外都应做回水试验。回水量应尽可能提高。选矿产品应做沉 降实验。为初步设计提供依据时,选矿最终产品应做过滤小试验。 2.1.6 入选原矿应做物质组成
9、分析、化学全分析、粒度分析,密度(包括松散密度) 、安息角、含水量 测定等。选矿最终产品应进行松散密度、粒度、矿物组成和有害物质含量等项目的测定。 2.1.7 工艺流程中排放物有害组份超标时,必须进行治理或做防护试验。 2.2 试样采取 2.2.1 试样采取应根据矿床赋存状态、采矿方法、矿石特性和试验要求等条件,由研究和设计单位共同 讨论进行采样设计,并宜有地质勘探地质勘探部门参加。 2.2.2 根据试验的目的和要求, 采取的试样应具有充分的代表性。 选矿试样一般应代表选矿厂投产后 3 5 年的矿石。当矿石性质前后期变化大时,应采取代表前后期矿石性质的矿样或具有代表开采矿段的平均 矿石性质的矿
10、样进行评价试验。矿样与进入选矿厂的原矿品位误差一般宜小于 10%。 2.2.3 试样重量应根据试样类别,矿石性质确定。当进行擦洗、自磨、半自磨、重选、磁选、综合回收 和脱水等单项试验时,试样重量应根据试验设备类型、规格及试验时间确定。 2.2.4 采取的试样中,应含有相应的顶板、底板围岩及矿体夹层样,其数量应满足采样和试验时的配矿 要求。 2.2.5 从尾矿和废渣中回收有用矿物时,除矿样品位要有代表性外,其粒度分布、氧化变质程度和物质 组成,均应具有代表性。 3 工艺流程工艺流程 3.1 一般规定 3.1.1 选矿工艺选矿工艺流程设计,也以经审查或批准的选矿试验报告中推荐的工艺流程为基础,并参
11、照类似生 产厂的生产实践确定。 3.1.2 确定选矿工艺流程时,应考虑伴生有用矿物的综合回收。对报告中已回收的伴生矿物,还应经技 术经济比较后,确定取舍。对暂时不能回收或回收效益差的矿物应妥善处理。 3.1.3 确定选矿产品方案及技术时, 应以提高经济效益为原则, 经方案比较, 合理确定回收产品的种类、 产品质量及回收率等主要指标,并应参照类似生产厂的数据,采用平均先进指标。 3.1.4 选矿设备选矿设备宜大型化。工艺流程相同时,大型选厂宜为 23 个系列,中型选厂宜为 12 个系列, 小型选厂宜为 1 个系列。具体系列可通过方案比较后确定。 3.1.5 当入选原矿中主要有用、有害矿物含量变化
12、大,或供矿点多、矿石类型复杂时,应有配矿设施。 3.1.6 常规碎磨流程宜降低破碎产品粒度,多碎少磨。破碎最终产品粒度,根据选矿厂的规模、矿石性 质及选用的碎磨设备确定。 3.1.7 设计中采用回水流程,应设置投产前期无水可回时能保证正常供水的设施。 3.2 破碎筛分 3.2.1 当矿石不粘结、不成团、不堵塞破碎筛分设备时,大、中型选矿厂应采用常规三段一闭路流程, 小型选厂宜采用两段一闭路流程。当破碎产品作为球磨给矿时,常规破碎产品粒度宜小于 15mm,超细碎 产品宜小于 12mm;作为棒磨给矿时,破碎最终产品粒度宜小于 25mm。 3.2.2 当矿石虽含粉矿多、含泥多,但在干旱地区,矿石不粘
13、时,宜采用闭路筛分破碎流程。在早、雨 季明显,早季矿石不粘不堵时,宜采用能开能闭的破碎筛分流程。当矿石含泥、含水较多,但不成团,为 中等粘性时,可采用开路破碎流程。 3.2.3 给矿中小于排矿产品粒度占 20%以上,不易堵塞时,宜设预先筛分。 3.2.4 粗碎前应设置原矿仓。中、细碎筛分设备两台以上(含两台)宜设置中间分配矿仓。细碎设备为 单台的大中型厂,中细碎负荷相差大(在调整后)时,宜设置缓冲矿仓。 3.2.5 大型厂中碎机给矿, 最终产品粒级含量大于 15%或含粉矿较多并潮湿时, 中碎前应设重型筛进行 干式强化筛分,并产出部分最终产品。当强化筛分措施无效时,可采用洗矿流程,但必须进行充分
14、论证。 3.3 擦洗 3.3.1 洗矿工艺适合于矿石通过擦洗、分级方法能使矿石排除有害组分、提高产品质量、品级或改善后 的加工性能,必要时应进行技术经济论证。 3.3.2 单一的擦洗流程,实验室试验可以作为设计依据。 3.3.3 洗矿流程中不宜设置中间矿堆或易于堵塞的贮仓。 3.4 磨矿分级 3.4.1 磨矿产品粒度为 0.53mm 时,可采用一段棒磨流程。磨矿产品粒度小于 0.074mm 的含量小于 或等于 70%时,应采用一段球磨流程。磨矿产品粒度小于 0.074mm 的含量大于 70%时,应采用两段磨矿 流程,小型选厂磨矿产品粒度小于 0.074mm 的含量小于 80%时,宜采用一段球磨
15、流程。由于矿石性质原 因,采用开路破碎,入磨粒度大于 25mm 时,大、中型厂第一段磨矿宜采用棒磨流程。 3.4.2 当有用矿物嵌布粒度不均匀和易于过粉碎时,宜采用棒磨或阶段磨矿流程。 3.4.3 矿石中含泥、水和粘土及可塑性泥团较多,且难以采用常规碎矿及洗矿方法处理时,应采用自磨 及半自磨流程。 3.4.4 当磨矿产品中铁离子影响选别产品质量时,应采用砾磨或特殊磨矿介质的磨矿流程。 3.5 浮选 3.5.1 粗粒嵌布、细粒均匀嵌布的磷灰石矿,宜采用一段浮选流程。 3.5.2 细粒嵌布胶磷矿,一段选能得到合格精矿时,宜采用一段浮选流程。当原矿 MgO 含量高,一段 浮选难于得到合格精矿时,宜采
16、用正反浮选或反正浮选流程。 3.5.3 磷矿选矿在不影响选别指标的条件下,宜提高入选浓度,采用高浓度浮选。 3.5.4 磷矿石中脉石矿物主要是碳酸盐时,宜采用单一反浮选流程。 3.5.5 细粒嵌布单一硫化矿类型矿石,宜采用一段浮选流程。致密块状硫铁矿,粒度大于 2mm 时,宜 采用重浮流程。硫铁矿中伴生有回收价值的有益元素(铜、铅、锌、金等)时,富硫化矿宜采用直接优先 浮选流程;多金属贫硫化矿,宜采用混合或部分再分离的浮选流程;金银类贵金属一般在精矿中计价回收。 3.5.6 精矿品位要求高,有用矿物嵌布较细时,应采用精矿多段磨选流程。 3.5.7 中矿返回地点由试验确定。可根据中矿性质,返回到
17、作业中矿石品位相近的浮选回路中。 3.6 重选 3.6.1 重选工艺流程设计除依据选矿试验报告和参照类似选矿厂生产实践外,还应根据矿石性质、选矿 厂建设规模等因素,做到“早丢多丢,早收多收”。 3.6.2 重选的入选粒度应根据选矿试验报告并结合所选用的设备确定,必要时应进行技术经济论证。 3.6.3 条带状磷矿,含磷条带能单体解离,且品位较高,能满足工业要求时,可采用重介质选矿工艺流 程。 3.6.4 重选作业的给矿,可设置分级、脱泥等作业。重介质选矿的入选矿石,在进入分选作业前,应设 置洗矿或筛分脱泥作业。 3.6.5 重选的中间产品,应按物料性质分别集中磨选。中矿可采用先选后磨流程;也可采
18、用先磨后选流 程。矿石性质复杂,难以分离的中矿,宜采用其它方法处理。 3.6.6 中小型煤系硫铁矿,为使粗选作业的中矿进一步单体解离,宜采用中矿再磨再选流程;如果精矿 中含碳量高,粒度又较细时,可选用其它方法进行脱碳。 3.6.7 重介质选矿使用的加重剂应根据选矿工艺要求的分选密度、分选机类型、入选粒度以及介质净化 回收流程综合确定。 3.6.8 重介质选矿的工作介质密度应采用自动检测,灵敏度必须满足工艺要求。介质的净化回收宜选用 分流连续净化方法。 3.7 脱水 3.7.1 矿肥结合的选矿厂采用料浆法制肥时,宜采用一段浓缩脱水,底流浓度大于等于 65%,在浓缩底 流浓度达不到制肥要求及选矿厂
19、与化肥厂工作制度不一致时,宜设置部分过滤及制浆设施。底流浓度一般 应通过试验测定。 3.7.2 选厂位于严赛地区,精矿水份大于 10%,精矿外运距离较长时,宜采用冬季干燥的三段脱水流程 或其它方法解决运输冻结问题。 3.7.3 细位精矿,采用压滤,能达到精矿水份小于等于 10%时,宜采用二段脱水。 3.7.4 重选和磁选作业的粗粒精矿,可采用沉淀池,脱水筛,脱水仓进行一段脱水。 3.7.5 细粒精矿水份小于等于 8%时,宜采用三段脱水。散装外运粗粒精矿,水份不宜小于 4%,细粒 精矿水份不应小于 6%。对用户要求含水更小的精矿应为袋装,或用专用运输车辆外运。 3.7.6 要求细粒尾矿干排放时,
20、其尾矿宜采用浓缩、过滤两段脱水流程。 4 主要设备选择与计算主要设备选择与计算 4.1 一般规定 4.1.1 选别作业矿量波动系数,应符合下列规定: 一般浮选作业 1.051.1 湿式自磨后的浮选作业 1.31.5 混合浮选或精选作业 1.21.5 重选作业 1.11.15 重选流程中的中矿及精矿 1.52.0 4.1.2 设备处理量应通过计算,并参照类似企业的实际生产定额确定。 4.1.3 计算主要工艺设备能力时,其负荷率可取 100%。 4.1.4 选矿厂前后工序的设备负荷率应比较均衡。 4.1.5 同一工序的设备类型、规格应相同。 4.1.6 年工作 330 天,三班工作制的选矿厂,其主
21、要设备作业率和作业时间应符合下列规定。 表 4.1.6 主要设备作业率和作业时间 设备名称 作业率(%) 每班工作时间(h) 破碎擦洗 5773.5 56.5 球磨及选别 90.5 8 自磨及选别 85 8 精矿脱水 6890.5 68 4.1.7 选矿厂的破碎、磨矿、浮选、磁选和浓缩等主要生产设备不应整台备用。 4.1.8 选矿厂主要工艺设备的选择,应与矿石性质、选矿厂规模相适应,并应符合大规格、少系列、高 效、节能、耐用及备品备件来源可靠的要求。不得选用淘汰产品。 4.1.9 大球磨机用及仪表用空气宜采用专用空压机提供,即无油润滑、带干燥器的空压机,其风压为 0.60.8MPa,风量根据同
22、时用风点总量而定。空压机按 50%100%备用,总台数宜为 23 台。空压机 应设空气缓冲罐,容积为 12 分钟缓冲量。 4.2 破碎筛分 4.2.1 粗碎能力计算应能满足工艺要求;当有很少量过大块不适应时,可在受料仓上设置大块碎石机或 用其它形式二次破碎。 4.2.2 大型选矿厂最终破碎产品粒度要求小于 12mm 时,最后一段可选用超重型圆锥破碎机。 4.2.3 产品粒度要求小于 15mm,矿石硬度小时,可选用单缸液压圆锥破碎机。硬度大时,可选用液压 调排口弹簧短头圆锥破碎机。 4.2.4 中、小型选矿厂的破碎矿石含泥含水少不易堵塞时,宜选用旋盘式破碎机、大破碎比的 JC 型深 腔式破碎机、
23、细碎型颚式破碎机及其它新型破碎机。 4.2.5 大块原矿筛分可选用棒条振动筛。中碎前预先筛分作业宜选用大振幅重型振动筛。细碎前预选筛 分宜选用 YA 型圆振动筛或坐式自定中心振动筛。 4.2.6 脱水、脱介作业宜选用直线振动筛。 4.2.7 给矿粒度大于等于 100mm,筛下粒度小于等于 15mm 时,非粘性矿石宜采用双层筛。 4.2.8 中细碎作业前应设置可靠的金属探测器与除铁装置。大中型厂地下采矿时,宜在细碎前给料皮带 头部设置风冷带式除铁器。 4.2.9 粗碎给矿设备应采用能调速、控制给矿量的设备。 4.2.10 粗碎设备在地下采场时,应选用专用井下破碎机及适合井下的提升、运输和安装条件
24、的破碎机。 4.2.11 普氏硬度系数在 8 以下的矿山可采用锤式或反击式破碎机;若矿石中游离二氧化硅大于 10%, 粘性矿石不宜采用反击式。小型选厂的破碎当采用反击式及锤式时,矿石的普氏硬度可以放宽到 10 以下。 4.2.12 可选用复摆颚式破碎机时,不宜选用简摆式破碎机。 4.2.13 在粗碎后设有中间矿堆时,破碎排料至中间矿堆的运输设备能力宜按破碎设备的可达到的能力 进行计算。 4.3 擦洗 4.3.1 擦洗设备的选择应根据矿石可洗性和入洗粒度确定。 4.3.2 大块和易洗矿宜采用圆简擦洗机。 4.3.3 中、小块和难洗矿宜采用槽式洗矿机或立式洗矿机。 4.3.4 擦洗厂的破碎机宜采用
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