選礦廠的設(shè)計關(guān)系這選廠的運(yùn)行狀況、資源的利用率、選廠的投資與收益等，因此選廠設(shè)計是建造選廠前至關(guān)重要的一環(huán)。本文為您介紹設(shè)計流程、設(shè)備選型、選廠布局和經(jīng)濟(jì)分析等多個方面。

一、30萬噸選礦廠設(shè)計流程

1、破碎篩分流程

在設(shè)計破碎篩分流程時，通常會考慮兩段一閉路和三段一閉路流程。

（1）兩段一閉路流程

兩段一閉路破碎篩分流程通常適用于一些中小規(guī)模的選礦廠，其特點(diǎn)是流程相對簡單，設(shè)備投資較少。在這種流程中，礦石首先經(jīng)過粗碎，然后進(jìn)行中碎，中碎后的產(chǎn)品經(jīng)過篩分，篩上產(chǎn)品返回中碎設(shè)備進(jìn)行再次破碎，形成閉路。例如，顎式破碎機(jī)可作為粗碎設(shè)備，圓錐破碎機(jī)作為中碎設(shè)備，配合振動篩進(jìn)行篩分作業(yè)。

選擇兩段一閉路破碎篩分流程的依據(jù)主要是：原礦石的粒度大小相對適中、硬度不高且嵌布粒度較粗，同時選礦廠的生產(chǎn)規(guī)模較小。

（2）三段一閉路流程

當(dāng)原礦石粒度較大、硬度較高且嵌布粒度較細(xì)，以及選礦廠生產(chǎn)規(guī)模較大時，通常會選擇三段一閉路破碎篩分流程。在三段一閉路流程中，礦石依次經(jīng)過粗碎、中碎和細(xì)碎，細(xì)碎后的產(chǎn)品經(jīng)過篩分，篩上產(chǎn)品返回細(xì)碎設(shè)備再次破碎。例如，可以采用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗碎，圓錐破碎機(jī)進(jìn)行中碎和細(xì)碎，重型振動篩進(jìn)行篩分作業(yè)。這種流程能夠更好地控制產(chǎn)品粒度，提高破碎效率，但設(shè)備投資和運(yùn)營成本相對較高。

2、磨礦選別流程

（1）磨礦流程

一段或一段閉路磨礦流程的選擇取決于礦石的性質(zhì)和產(chǎn)品要求。對于磨礦細(xì)度要求不超過 72% 小于 0.074mm 的情況，宜采用一段磨礦流程。但個別小型選礦廠，為了簡化流程，在檢查分級溢流之后增加控制分級，即使磨礦細(xì)度超過 72% 小于 0.074mm，也采用一段磨礦。

如果磨礦細(xì)度要求小于 72%~80%，甚至更高時，則多采用兩段磨礦，特別是大、中型選礦廠。

（2）浮選流程

在浮選流程中，粗選、精選、掃選的設(shè)計要點(diǎn)如下：粗選主要是將有用礦物初步分離出來，通常采用較大的浮選機(jī)和較高的藥劑用量。精選則是對粗選精礦進(jìn)行進(jìn)一步提純，減少雜質(zhì)含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，一般采用較小的浮選機(jī)和較低的藥劑用量。掃選是對尾礦中的有用礦物進(jìn)行再次回收，以提高回收率，通常采用與粗選類似的浮選機(jī)和藥劑用量。

例如，在某金礦年處理 30 萬噸礦石選礦廠設(shè)計中，采用了一段閉路磨礦流程和一段一循環(huán)浮選工藝流程，先濃縮后過濾的兩段脫水流程，最終獲得了良好的指標(biāo)，精礦品位為 127.0g/t(原礦品位為 4.7g/t)、回收率 89.32%、精礦含水率 8%。

3、脫水流程

脫水作業(yè)的重要性主要表現(xiàn)在四個方面：

（1）提高產(chǎn)品質(zhì)量

礦物經(jīng)過浮選等工藝后帶有大量水分，只有經(jīng)過脫水后才能成為真正意義上的成品。產(chǎn)品的含水量對其日后的作用也有很大影響，如煉焦用煤水分過高會延長煉焦時間，增加瓦斯消耗量并降低煉焦?fàn)t使用壽命。

（2）方便運(yùn)輸過程

礦物產(chǎn)品的輸送一般采用鐵路運(yùn)輸，水分越大運(yùn)輸費(fèi)用越高，減少產(chǎn)品中的水分含量可降低運(yùn)輸成本。

（3）保護(hù)產(chǎn)品

產(chǎn)品的運(yùn)輸和使用常受外界自然環(huán)境影響，尤其是在冬季寒冷地區(qū)，對產(chǎn)品影響較大。

（4）節(jié)約用水

在濕法選礦過程中，水的用量非常大，脫水工藝可回收大量的水再利用，既節(jié)省制造費(fèi)用又減少對環(huán)境的污染。在兩段脫水流程中，首先通過濃縮機(jī)對浮選后的精礦進(jìn)行沉降濃縮，將很稀的礦漿濃縮到含水分 30 - 50 的礦漿。然后，用過濾機(jī)使精礦產(chǎn)品的水分達(dá)到 8 - 16% 左右。根據(jù)具體情況，特別是對精礦水分要求嚴(yán)格或在北方寒冷季節(jié)，有時候還需要進(jìn)行第三步干燥，但干燥脫水費(fèi)用較高，精礦損失較大。

二、30萬噸選礦廠設(shè)備選型與配置

1、主要設(shè)備選擇

（1）破碎篩分選型原則

破碎機(jī)選型：金屬礦山選礦廠的粗破碎機(jī)，一般采用鄂式破碎機(jī)或旋回破碎機(jī)。對于處理較軟或中硬礦石的非金屬礦，也可采用錘式破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)。破碎機(jī)給礦口寬度應(yīng)為最大料塊尺寸的1.2倍。設(shè)計大、中型選礦廠時，需從設(shè)備安裝功率、設(shè)備重量、基建投資、生產(chǎn)經(jīng)營管理費(fèi)等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)選用。

篩分機(jī)選型：選擇篩分機(jī)類型應(yīng)考慮被篩分物料的特性、選礦工藝的要求等因素。另外，還要注意遵守基本原則，比如在確定篩分面積之后，應(yīng)使篩面寬度至少是最大塊物料尺寸的2.5～3倍，篩子長度與寬度之比值宜在2～3范圍內(nèi)，選擇適應(yīng)工況條件下的合理篩面材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等。

（2）磨礦機(jī)選型原則

不同的球磨機(jī)型號可滿足不同的工藝技術(shù)要求。目前選礦廠常用的磨礦設(shè)備為棒磨機(jī)、格子型球磨機(jī)、溢流型球磨機(jī)、自磨機(jī)和礫磨機(jī)。

球磨機(jī)選型一般考慮以下原則：首先要保證生產(chǎn)能力，在達(dá)到所需磨礦細(xì)度的條件下完成規(guī)定產(chǎn)量，而且能力還要適當(dāng)留有富余；第二要考慮礦石硬度和細(xì)度的變化；第三，對于大型選礦廠，應(yīng)事先做磨礦試驗(yàn)；第四，優(yōu)先考慮設(shè)備大型化，設(shè)備大型化總的設(shè)備重量輕、占地少、生產(chǎn)系統(tǒng)少，但大型設(shè)備操作和管理水平要求高；第五，選用運(yùn)轉(zhuǎn)率高的設(shè)備，減少檢修和停車時間。

（3）浮選機(jī)選型原則

選礦廠在進(jìn)行浮選設(shè)備選型時，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注下面幾個方面：第一，大型、特大型選礦廠多選用充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)；第二，在礦石易選、要求充氣量不大的情況下，可考慮選用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)；第三，中小型浮選廠多以機(jī)械攪拌式浮選機(jī)為主，如xjz型、sf型；第四，礦物品位較高、易選、入選粒度較細(xì)、礦漿ph不高的情況下，可采用浮選柱，不過一定要提前做好浮選試驗(yàn)，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)選型。

（4）脫水設(shè)備選型原則

脫水設(shè)備主要負(fù)責(zé)精礦和尾礦的脫水，常用的脫水設(shè)備包括濃密機(jī)、壓濾機(jī)、脫水篩等。濃密機(jī)體積較大，因此占地面積大，選廠面積有限的情況下可以考慮深錐濃密機(jī)；壓濾機(jī)有兩種，分別是廂式壓濾機(jī)和板框壓濾機(jī)，可根據(jù)需要選擇，壓濾機(jī)的優(yōu)勢在于可編程控制，自動化作業(yè)能力搶；鑫海生產(chǎn)的高效高頻脫水篩，處理能力比較大，脫水能力也更強(qiáng)，可將含水率控制在20%以下。另外，需要注意，如果單一脫水設(shè)備達(dá)不到含水率指標(biāo)，需要組合多種脫水設(shè)備來完成脫水作業(yè)。

2、輔助設(shè)備配置

（1）給礦設(shè)備選擇

給礦設(shè)備應(yīng)根據(jù)選礦廠的生產(chǎn)規(guī)模和礦石性質(zhì)進(jìn)行選擇。例如，對于處理量較大的選礦廠，可以選擇振動給料機(jī)，其具有給料均勻、穩(wěn)定、可調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。對于粘性較大的礦石，可以選擇板式給料機(jī)，能夠有效地防止物料堵塞。

（2）礦倉配置

礦倉的設(shè)計應(yīng)考慮礦石的存儲量、存儲時間、給礦和放礦的方式等因素。一般來說，礦倉的容量應(yīng)滿足選礦廠一定時間的生產(chǎn)需求。同時，礦倉的結(jié)構(gòu)應(yīng)合理，便于礦石的流動和排放，防止礦石堆積和堵塞。

（3）檢修起重設(shè)備選擇

檢修起重設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)選礦廠設(shè)備的重量和尺寸進(jìn)行。對于大型設(shè)備的檢修，需要選擇起重能力較大的起重機(jī)，如橋式起重機(jī)。對于小型設(shè)備的檢修，可以選擇電動葫蘆等輕便的起重設(shè)備。同時，檢修起重設(shè)備的布置應(yīng)合理，便于設(shè)備的檢修和維護(hù)。

三、30萬噸選礦廠廠址選擇與布局

1、建廠條件

建廠條件應(yīng)考慮全面，著重注意交通便利，對于年初力量在30萬噸的選廠而言，需要完成大量的礦石運(yùn)輸工作。另外，還要考慮氣候條件，因?yàn)檫m宜的氣候條件可以減少對廠房和設(shè)備的特殊建造需求，降低建設(shè)成本。

2、車間布置特點(diǎn)

車間布置應(yīng)根據(jù)車間的面積，各個階段作業(yè)流程的順序和方便銜接來布置。比如磨礦作業(yè)完成，緊接著是浮選作業(yè)，這種情況下推薦采用磨礦浮選共廠房配置。因?yàn)椋@種配置可以實(shí)現(xiàn)工藝流程的緊湊化，減少物料的運(yùn)輸距離和中間環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。

例如，在某金礦年處理 30 萬噸礦石選礦廠設(shè)計中，磨礦和浮選共廠房配置，使得物料在不同工序之間的轉(zhuǎn)運(yùn)更加便捷，減少了設(shè)備的占地面積和建設(shè)成本。其次，共廠房配置可以方便設(shè)備的集中管理和維護(hù)。操作人員可以在同一廠房內(nèi)對磨礦和浮選設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，提高了工作效率。同時，集中布置還可以減少管道和電纜的長度，降低能源消耗。

另外，建議磨礦采用縱向配置，浮選機(jī)采用橫向配置，這種布局方式充分考慮了工藝流程和設(shè)備特點(diǎn)。磨礦過程通常需要較長的設(shè)備和較大的空間，縱向配置可以充分利用廠房的高度，減少占地面積。而浮選機(jī)的橫向配置則便于操作人員觀察和調(diào)整浮選過程，提高浮選效果。

四、30萬噸選礦廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

1、投資概算與成本計算

對于年處理30萬噸選礦廠的基建投資概算，需要考慮多個方面。包括土地購置費(fèi)用、廠房建設(shè)費(fèi)用、設(shè)備采購費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等。根據(jù)相關(guān)資料，一般來說，選礦廠的基建投資在每噸原礦幾十元到上百元不等。

精礦設(shè)計成本計算包括多個方面：

原料費(fèi)，即原礦開采成本加原礦從采礦場至選礦廠的運(yùn)輸費(fèi)用。

輔助材料費(fèi)，設(shè)計的輔助材料消耗定額乘當(dāng)?shù)夭牧蟽r格，或按國家材料單價(考慮運(yùn)雜費(fèi))乘設(shè)計消耗定額求得。

選礦耗用的水、電費(fèi)，設(shè)計的水、電消耗指標(biāo)乘其單價即得(扣除修理和行政福利設(shè)施的用電、用水量)。

生產(chǎn)工人工資，系指從事選礦生產(chǎn)的直接生產(chǎn)工人和輔助生產(chǎn)工人的基本工資和輔助工資(不包括機(jī)修、維修和非生產(chǎn)人員的工資)。

生產(chǎn)工人工資附加費(fèi)，根據(jù)國家規(guī)定按工資總額的11%提取。

大修理費(fèi)及維修費(fèi)，分別按單位產(chǎn)品固定資產(chǎn)投資額(扣除機(jī)修、檢修、行政生活福利設(shè)施費(fèi)用)乘大修理費(fèi)率和維修費(fèi)率求得。

基本折舊費(fèi)，一般按企業(yè)服務(wù)年限提取基本折舊或按固定資產(chǎn)投資的設(shè)備、建(構(gòu))筑物的服務(wù)年限分別提取。當(dāng)企業(yè)的服務(wù)年限很長時，計算基本折舊一般取20年作為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)計算年限。

2、經(jīng)濟(jì)效果評定

通過指標(biāo)分析評定選礦廠的經(jīng)濟(jì)效果，投資回收期是一個重要指標(biāo)。投資回收期計算公式為：pt=累計凈現(xiàn)金流量開始出現(xiàn)正值的年份數(shù)-1 + 上一年累計凈現(xiàn)金流量的絕對值 / 出現(xiàn)正值年份的凈現(xiàn)金流量。以某選礦廠為例，選廠的基建總投資 1161.92 萬元，選廠總定員 116 人，選礦加工費(fèi) 49.03 元 / 噸原礦，稅后利潤 2631.63 萬元，經(jīng)計算投資回收期為 0.44 年。投資回收期短，說明該選礦廠的投資回收速度快，經(jīng)濟(jì)效果良好。

此外，還可以通過其他指標(biāo)如內(nèi)部收益率、凈現(xiàn)值等對選礦廠的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行評定。這些指標(biāo)可以綜合反映選礦廠的盈利能力、償債能力和運(yùn)營能力，為投資者提供決策依據(jù)。

總之，年處理 30 萬噸選礦廠的設(shè)計是一個復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，涉及到工藝流程、設(shè)備選型、廠址選擇、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等多個方面。30萬噸選礦廠的設(shè)計具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價值。通過不斷地改進(jìn)和優(yōu)化，相信未來的選礦廠將更加高效、環(huán)保、智能，為礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用做出更大的貢獻(xiàn)。