选矿厂设计的步骤和发展趋势

一、选矿厂设计的步骤

选矿厂设计技工作步骤可分为；设计前期工作；设计工作；竣工总结工作3个阶段。按现行基本建设程序，设计工作阶段分两步设计和三步设计。两步设计指初步设计和施工图设计。三步设计指初步设计、技术设计和施工图设计。

对矿石性质特别复杂的大型选矿厂，或采用新工艺、新设备的选矿厂矿厂，为保证设计质量，多用三步设计。对矿石性质简单，工艺流程可靠的生产实践作参照时，多用两步设计。

二、选矿厂设计的发展趋势

为了解决矿产资源的贫、细、杂问题和满足国家对金届量日益增长的需求，选矿厂设计面临着扩大选矿厂生产能力和更新选矿技术的任务。在20世纪50一60年代，我国日处理原矿量1000一5000t的选矿厂已届大型选矿厂，进入70年代以来，已建成日处理原矿量超万吨到数万吨甚至超十万吨的选矿厂。这给选矿厂设计提出了一个新任务——选矿厂现代化，即：设备能量低耗化；设备规格大型化；生产过程自动化；设计过程电脑化。

1．设备能量低耗化

选矿厂是能量消耗较多的工厂之一，其中又以破碎和磨矿设备员为突出、约为选矿厂能耗的40％一70％。根据格林(w．R．Green)等人的调查，选矿厂的单位能耗(kw·h／t)分别为：破碎1—3.5，磨矿5—12，浮选1—6，精矿处理0.5—1。日本金石选矿厂能耗分别为：破碎4.4％，磨矿32.8％，磁选6.3％，浮选28.8％，精矿处理10.2％，尾矿处理11.6％，用水3.1％．其他2.8％。可见，降低选矿厂设备能耗，特别是降低磨矿设备能耗是非常突出的任务，因而提出了“多碎少磨”的原则。针对这种情况，出现了节能破碎机(即改进的传统破碎机和新型破碎机，如Jc56型、A—l型、冲击式、PEx系列、S—T型等颚式破碎机；美国液压型、Rexnord重型、Fuller—Traylor型、前苏联Y3TM型等旋回破碎机；惯性式、旋回式、液压支承式等圆锥破碎机以及高压辊磨机)和节能磨矿机(即改进的传统磨矿机和新型磨矿机，如无齿轮传动、QsG—2836型等球磨机以及zQM球磨机)。

2．设备规格大型化

20世纪60一70年代，选矿设备设计，特别是磨矿机设计的趋势，始终是发展大型化磨矿机，以满足矿产资源日益贫、细、杂和日益增大约金属量消耗而不断扩大选矿厂规模的需要。然而，从70年代末，由于世界能源价格上涨，磨矿机不再向大型化发展，而是以节能为中心，改善磨矿饥的结构和性能，如提高易损件寿命、设备的可靠性、耐久性，以及减小设备重量等。目前，最大的球磨机是挪威西瓦兰格公司基尔内克斯铁矿选矿厂安装的8100kw无齿轮传动6.5x 9.65m球磨机、我国水平调矿及德兴铜矿三选厂安装的5.49x8.54m球磨机。此外还有1.5x 2.1m颚式破碎饥、1.83m旋回破碎机、2.5m圆锥型破碎机、39m3浮选机等。

3．生产过程自动化

生产过程自动化是设计现代化选矿厂的重要标志，对于改善选矿作业条件、保持生产稳定、提高技术经济指标，起着十分重要的作用。近年来，由于计算机的发展和应用以及选矿设备大型化，使生产过程自动化达到了新的水平。根据选矿过程的特点和我国的国情，各选矿厂目前主要采用分散自控，并将逐步实现全盘自动化。

4．设计过程电脑化

选矿厂设计过程电脑化是指在选矿工艺设计中，用计算机进行计算和绘图。包括：工艺流程计算、实验数据处理、CAD绘图等。

计算机在矿物加工工程中的应用始于2D世纪50年代末期。早期的应用在于建立过程的模型和工厂的最佳化，而后发展到选矿厂控制o 70年代末和80年代初，计算机开始用于工艺流程计算和绘图。由于它具有速度快、质量高，且可使设计内容深化等特点，特别是国家有关文件指出，国家甲级设计院的计算机工作要实现“八二”要求，即80％的计算工作量、20％的绘图工作量要由计算机承担，因而掀起了一个选矿工艺流程计算电脑化、CAD绘图的研究高潮。各设计院、高等院校先后出现了各式各样选矿设计软件，包括破碎、磨矿、选别等数质量流程和矿浆流程的计算程序及其各车间绘图软件，持别是开发出了从设备选择、计算、方案比较到绘出磨浮主厂房平、断面图的“一体化”通用程序包。目前，已开始专家系统在选矿厂设计方面的应用研究，并取得了显著效果。尽管如此，但设计过程的电脑化仍处在发展中，有待进一步完善和提高。