搜索
江西理工大学2010届本科生毕业设计第一章概论1.1矿山地理位置与交通柿竹园多金属矿位于湖南省郴州市苏仙区境内，西北距郴州市20公里。矿区拥有土地面积15平方公里，采矿面积35平方公里。矿区有国家公路与郴州市相连，大宗货物可通湄桥转运站转运，由京广铁路通往全国各地，对外交通十分便利，如图1-1所示。图1-1柿竹园交通图1.2厂区气候柿竹园矿区地处24°53′——26°50′N的亚热带气候带中。厂区冬季长，而春、夏、秋季短。冬春两季，矿区盛行偏北的大陆季风，多冷空气活动；夏秋两季，盛行偏南风的热带海洋性湿润季风，呈现出冬冷夏热，春秋雨水多，夏季暑热期长的气候特征。春季气候最显著的特征是开春早，气温回升快，降水丰沛，多阴雨及冰雹大江西理工大学2010届本科生毕业设计风。降水占全年降水量的37.3%，日照时数220—290小时。夏季气候炎热，易发生盛夏干旱，也易出现暴雨洪涝，由于平均海拔高度在400米以上，透出凉爽的特点。秋季主要是以秋高气爽天气为主，日照强，降水少，晴日多，易发生秋旱，少数年份秋雨绵绵。冬季气候的特征是少严寒，雨雪少。一年中，最冷的月份是1月,平均气温为6.5℃，最热的月份是7月，平均气温为27.8℃。随着春季来到，气温在3、4月迅速升高。盛夏之后，气温随之下降，9－12月，每月降低5℃之多进入冬季。1.3厂区经济情况湖南柿竹园有色金属有限责任公司是湖南省国资委的监管企业，湖南有色金属控股集团的核心企业，湖南省有色金属股份有限公司控股子公司。是一个集采矿、选矿、冶炼为一体的国有大型矿山企业。公司十分重视发挥技术先导作用，通过国家“七.五”、“八.五”、“九.五”连续十五年的技术攻关，取得采矿、选矿和冶炼大量科研技术成果，极大的提升了选矿回收率和资源综合利用率。与此同时，在新产品开发和研究也取得了不断的进步，产品由单一化向多元化发展，由初级产品向精深加工方向发展，公司已成为国内最大的钨精矿、铋精矿及铋锭的生产基地。长期以来，公司依托资源优势，认真落实科学发展观，以建立现代企业制度为目标，不断完善战略运营管理模式，积极拓展国内国外两个市场，加强对外贸易和经济技术合作，使企业走上了良性发展的轨道。产业基础日益完善，产品结构日趋合理，经济实力不断加强，形成了年采选生产能力150余万吨、年冶炼能力6000吨，拥有固定资产10亿元，净资产4亿元，年销售收入达5亿元的规模效益生产企业。公司现有在册职工3100多人，其中工程技术管理人员311人，具有中高级技术职称人员217人。在今后的发展中，柿竹园人将始终坚持“珍惜资源、依靠科技、和谐发展、做精产业、成就员工、回报社会”为发展理念。力争通过不懈努力，把公司建设成为一个拥有矿业采选集群、钨产业集群、铋产业集群、氟化盐产业集群及相关联高科技产业集群为一体的综合型现代矿业集团。到2010年力争实现主营收入20亿元，利税5亿元以上，资产总额达15亿元以上的国内外知名资源强势企业。1.4地质矿床、采矿方法及原矿输送柿竹园多金属矿为特大型接触交代矽卡岩矿床，工业类型属云英岩——矽卡岩复合型钨钼铋多金属矿床。矿体赋存于花岗岩与中、上泥盆统灰岩接触带附近的矽卡岩、大理岩中。本设计的对象即III矿带富矿段产于正接触带下部紧贴花岗岩一侧的云英岩网脉——矽卡岩中。采用分段凿岩，阶段崩矿矿房采矿法，矿房采空后用碎石一次充填，为确保后期露天安全分期开采。开拓方式采用平窿溜井——无轨斜基开拓，主平窿口标高380m,主溜井标高自380m至490m标高，井深江西理工大学2010届本科生毕业设计110m,井径4m，副溜井标高自490m至550m标高，直径2m,无轨斜巷自490m标高至558m标高。1.5厂址选择本设计选厂厂址在柿竹园东坡区,场地地貌属丘陵地区,附近山峦叠嶂,相差高度较大,山坡在山顶部较陡,半山以下较缓,坡度适合于选厂布置,地形坡度为18度左右,尾矿Ⅱ充分利用了自然地形,三面环山,场地上方工程小,并且坝上能层层加固,种植草皮防止水土流失。工程地质较好,建厂区植物层可种植植物外,其他个土层均可作为建筑物的天然地基,没有大的拆裂。全区土层或植被层为-0.5m,冲击区粘土,坡积区粘土为0.38米左右,该层可作为天然地基,底层为角砾岩,地质坚硬,中等分化,沟谷地段发现有地表滞水,稳定水位标高为46～58米，地震烈度为小于6级的非地震区。江西理工大学2010届本科生毕业设计第二章矿石可选性研究2.1矿石性质2.1.1矿石类型柿竹园钼、铋、钨、萤石多金属矿是以钨、铋为主，伴生有钼、锡、萤石、石榴石的多金属矿床。已探明的钨储量占全国可利用钨储量的27％，占世界钨储量的14％；铋储量占全国储量的74％；萤石占全国伴生萤石总储量的73％；钼占全国储量的5％，锡占全国储量的14％。该矿是世界上罕见的特大矿床，也是我国正在开发中的有色金属矿产资源综合利用的重要基地。根据矿体的产状、矿石特点及岩石类型，矿体分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个矿带，各带之间没有明显界限，多呈渐变过渡状态，其中Ⅲ矿带是富矿段，是矿山前期生产和科研主要对象。柿竹园多金属矿为特大型接触交带矽卡岩矿床，工业类型属云英岩－矽卡岩复合钨钼铋多金属矿床。矿体赋存花岗岩与中、上泥盆统灰岩接触带附近的矽卡岩，大理岩中。本次设计的对象是Ⅲ矿带富矿段产于正接触带下部紧贴花岗岩一侧的云英岩网脉－矽卡中。矿石结果有自型－半自形粒状、交代假象、交代残余、溶蚀、固液体分离、压碎等；矿石构造主要有浸染状、网状、条带状、块状等。2.1.2矿石工艺矿物学特性柿竹园多金属矿Ⅲ矿带富矿段矿石中主要金属矿物为白钨矿、黑钨矿、辉钼矿和辉铋矿，次为锡石、磁铁矿、黄铁矿和少量钽、铌、铍等，主要非金属矿物为萤石、石榴子石、透辉石、石英和云母等，其次为长石、绿泥石、方解石和电气石等。石榴石和透辉石为矽卡岩矿石的主要造岩矿物，石英和云母为云英岩石的主要造岩矿物。Ⅲ矿带富矿段矿样多元素化学分析见表2-1，主要矿物组成分析结果见表2-2，原矿中钨矿物的物相分析见表2-3。表2-1矿样多元素化学分析元素WO3MOBiTFeCaF2MnSSnAl2O3PMgO含量0.480.0690.169.8219.780.640.480.057.340.0151.76元素CuPbAg*Au*Na2OK2OSiO2TiO2CaCO3BeZn含量0.030.094.20.060.741.5841.310.1010.460.0090.05*注：单位为g/t。江西理工大学2010届本科生毕业设计表2-2主要矿物组成分析矿物名称白钨矿黑钨矿辉钼矿辉铋矿黄铁矿+磁黄铁矿磁铁矿方解石含量0.390.170.110.130.862.7810.46矿物名称萤石石榴石绿泥石+绿帘石辉石+角闪石石英长石+高岭土其他含量19.7627.323.663.8425.465.06表2-3原矿钨化学物相分析结果相别白钨矿黑钨矿钨华总钨含量/%0.320.140.0070.52占有率/%68.5229.981.50100.002.1.3主要矿物嵌布特性A.白钨矿（CaWO4）白钨矿莫氏硬度4.7～5.2，性脆。多呈半自形、它形粒状产于萤石、石榴子石、石英、闪石、辉石、云母等矿物颗粒的间隙中或在几种脉石矿物接界处。脉岩矿石中的白钨矿呈它形、半自形分布在脉石中或者脉壁，分布粒度较粗，这种白钨矿常有磁铁矿、辉钼矿、自然铋的微细包裹体。矽卡岩矿石中的白钨矿多呈细—中粒半自形粒状晶体，常被萤石溶蚀呈浑圆，常在与石榴子石等矿物接界处，具有这种结构的白钨矿很多，易于单体解离和选矿。也有粗细不等粒状的白钨矿和萤石一起交代石榴子石，这种交代有时沿石榴子石环带进行，白钨矿也交代斜长石，微米粒状的白钨矿断续分布成隐约可见的环带。白钨矿也分布在萤石中，在绿闪石化蚀变辉石与石榴子石接触的边界上，或被石榴子石包裹。在压碎的云英岩中，白钨矿的粒状集合体分布在白云母中、边缘被白云母交代成镶边状。上述各种交代关系中，如果同时有萤石共生则不影响白钨矿的磨矿解离，否则白钨矿的我微粒将被石榴子石等矿物包裹而损失在尾矿中。白钨矿的平均粒径0.028mm，其中-0.01mm迏11.5%。白钨矿和黑钨矿之间的关系十分密切，白钨矿交代黑钨矿的现象较普遍，白钨矿常沿黑钨矿颗粒外缘、解离、裂隙交代黑钨矿，形成反应边结构，交代强烈时，形成假象半假象白钨矿具有残斑结构。假象半假象白钨矿有钨、钙、铁、锰四种元素的叠加和分离，同一颗粒表面上同时分布着四种元素，浮选时药剂对它们同时发生作用，使这种矿物的可浮性接近白钨矿，但又有差异，常成为难选的白钨矿落入中矿，影响黑钨矿的回收率，它的最佳选矿途径是采用能浮选白钨矿和黑钨矿的全浮选新药剂。B.黑钨矿（Mn，Fe）WO4江西理工大学2010届本科生毕业设计黑钨矿莫氏硬度为5.0～5.3，性脆，平均粒度0.03mm，其中-0.01mm占8.6%。主要分布在云英岩等脉岩矿石中。它以自形、半自形晶粒状嵌布于萤石、石英中的结构是有利于选矿的结构。但它的支代蠕状、文象、假象半假象结构；与长石、石英、萤石的齿状嵌布及对辉铋矿、磁铁矿、雌黄铁矿的穿插包裹将是不利于黑钨矿的因素。云英岩中的黑钨矿多呈长短不一的板状、针状晶体，平行或垂直分布在脉中或脉壁两侧与矽卡岩矿物接触处，这种自形晶易于磨矿解离。黑钨矿经常交代长石后又被萤石沿外缘交代成蠕状结构，也可以被白钨矿交代或反向交代成哦、文象结构、反应边结构、假象半假象结构。这些结构不利于它的破碎解离以致损失于尾矿中或贫化精矿。辉铋矿、自然铋、白钨矿经常沿裂隙交代黑钨矿，较少辉钼矿交代黑钨矿。偶见黑钨矿包裹和互相嵌生的辉辉铋矿、黄铜矿、黄铁矿、雌黄铁矿。C.辉钼矿（MOS2）辉钼矿莫氏硬度1.5～1.99，平均粒度0.029mm。大部分在脉岩石中呈结晶良好的片状晶体，易被解离和选矿回收。但少量呈细鳞片浸染构造的与呈毛发状晶体镶嵌在脉石中的以及与辉铋矿、自然铋、白钨矿、黑钨矿交代或镶嵌的结构不利于对它的解离和选矿回收。最粗大的辉钼矿出现在长石，萤石脉中，呈片状。细粒的辉钼矿很容易氧化。也见到辉钼矿交代并被白钨矿包裹。有的辉钼矿呈发状、细丝状嵌布在脉石中，也见辉钼矿沿裂隙及边缘交代黑钨矿并被包裹，也常见到辉铋矿沿解理交代辉钼矿。D.铋矿物铋以辉铋矿为主，自然铋次之，其他铋矿物多数与辉铋矿共生，铋矿物结构上最大的特点是呈细粒——微粒它形晶，浸染在萤石、石英、绿泥石、辉石等脉石矿物中。这种结构使它的磨矿解离度降低，严重影响铋的选矿回收率及精矿质量的提高。辉铋矿，Bi2S3，晶体呈它形粒状、多角状、针状、少数为柱状。辉铋矿平均粒径只有0.01mm。常呈几微米或几十微米的细粒星散浸染于脉石矿物中。常和自然铋呈交代过渡关系。辉铋矿也交代白钨矿或被包裹。也可被更晚期的黄铁矿及铁闪锌矿交代和包裹，也常和其他碲铋化合物及铋硫盐共生。2.2设计工艺流程的选择2.2.1设计依据本设计选用的工艺流程和设计指标，主要依据研究单位的小型试验报告及工业试验报告和柿竹园有色金属矿1000吨／日、2000吨／日选矿厂今年连的生产、经营资料，以及矿区地形图、工程地质、水文地质、气象、环保等资料。2.2.2选矿方法的确定柿竹园矿的选矿方法主要是以浮选为主，重选为辅，重浮选结合的选别的方江西理工大学2010届本科生毕业设计法。浮选主要用于选别钼、铋、白钨以及黑钨细粒，重选主要是用于选别黑钨粗粒。本设计的主要任务是采用浮选的方法选别钼、铋两种金属。柿竹园选矿采用高效选择性螯合捕收剂GYB和GYB混浮黑白钨矿和回收黑钨细泥，解决了黑钨矿和白钨矿必须分步回收以及白钨矿与含钙矿物难以浮选分离的世界技术难题；独创的钼铋等可浮—铋硫混浮—组合抑制剂钼铋分离—氧化法铋硫分离的钼铋浮选新工艺；联合使用硫化钠和水玻璃的钨粗精矿加温精选工艺改进了彼得洛夫法；用组合抑制剂和选择性捕收剂的萤石浮选—强磁选脱硅新工艺。2.2.3破碎流程的选择设计推荐三段一闭路和三段开路破碎流程：方案Ⅰ：三段开路，本方案的粗碎，中细碎皆为单独车间，细碎的预先筛分设一个车间，破碎产品粒度为0～35mm。方案Ⅱ：三段一闭