南方某铀矿80tUa堆浸工艺设计.doc

1、南方某铀矿80tU/a堆浸工艺设计摘要：本设计是南方某铀矿堆浸工艺设计，根据室内柱浸试验设计了堆浸工艺。该矿山堆浸场年处理为70000吨左右铀矿石。根据当地地形地貌，堆浸场依山而建。矿石为中等可碎性矿石，原矿最大粒度大于300mm，矿石铀平均品位为0.134%，采用酸法浸出。破碎流程采用三段一闭路破碎流程；筑堆方法选择前进式筑堆法筑堆；布液方式选择固定喷淋。浸出周期为60天，卸堆后的废渣经处理后堆入尾矿库，或者作为井下充填料。关键词：铀矿石，堆浸，工艺设计iThe Heap Leaching Process Design of producing 80 tons of uranium per

2、year in a south uranium mine Abstract：The design is the heap leaching process design of a uranium mine in the south,the heap leaching process was designed across to the experiment of indoor column leaching.the mine handle 70000 ton of uranium one of a year. According to the local topography,the heap

3、 leaching field was builded in hillside topography.The ore are of medium broken, maximum size is 300mm, the average uranium grade of the ore is 0.134%,acid is adopted in heap leaching.The fragmentation process is made up of three phase and one closed circuit,The means of depositing the heap leaching

4、 pile is using slope pile construction method. The leaching cycle is 60 days,After leaching, the tailing ore is sent to mine-tailing-dam, as filling material.Keywords：Uranium ore，Heap leaching，Process design目录1 工程概述12 破碎流程设计22.1 破碎流程的选择22.1.1 破碎段数的确定22.1.2 各段破碎比的计算22.2 破碎流程的计算32.2.1生产能力计算32.2.2排矿口宽度

5、计算42.2.3筛孔尺寸计算及筛分效率52.2.4破碎流程数质量计算52.3 破碎流程的设备选型62.3.1 粗碎设备的选型62.3.2 中、细碎设备的选型72.3.3 筛分及其他辅助设备的选型83 堆浸概述103.1堆浸特点103.2堆浸工艺分类103.3国内堆浸工艺发展现状104 堆场的设计114.1 堆浸场的厂址选择114.2 堆浸场的主要设施和配置114.3 堆场的初步建设124.4 堆场基础设施建设124.4.1贮液池134.4.2 堆场垫板的设计及其建造144.5 堆浸场基本参数计算164.5.1 堆高的计算164.5.2 堆场面积及单堆个数计算165 筑堆设计185.1 筑堆工艺

6、185.2 筑堆方法和设备185.3 矿石筑堆的生产管理226 浸出工艺设计236.1 浸出工艺简介236.2 溶浸剂和氧化剂的选择246.3 布液方式的选择246.4 良好的管路安装质量276.5 最佳的淋浸方法276.6 浸出液收集与控制296.6.1 集液296.6.2 溶液的化学控制296.6.3 水平衡306.7 布液和集液系统基本参数计算316.8 堆浸生产管理336.8.1 堆场淋浸管理336.8.2 堆场的其它的管理336.8.3 矿山主要污染物和尾矿的管理347 总结35参考文献36谢 辞37iv1 工程概述南方某铀矿属于硬岩型铀矿，矿体处于花岗岩外接触带。矿石岩性属于寒武纪

7、龙山群钱变砂质板岩，岩石致密坚硬，受构造破坏，矿岩较破碎，颜色为灰灰黑色。矿床储量约2000吨，矿石平均铀品位0.134%，其他主要成分包括SiO2 73.69%，Al2O3 9.23%，Fe2O3 5.05%，FeO 0.93%，CO 21.78%，P 0.389%，烧失量4.62%。柱浸试验表明，-10mm矿石的浸出率可达85%，浸出周期为60天，浸出液固比为3:1，喷淋强度为8-10 Lm-2h-1，浸出液平均浓度为300 mgL-1，酸耗为7.2kg酸/t矿石。该矿矿石适合酸法堆浸，堆浸过程包括破碎流程和浸出流程，浸出工艺包括堆场设计、筑堆、布液、浸出、集液几个步骤，然后将收集到的合格

8、液送往水冶车间回收金属。具体流程如下图。图1.1 堆浸工艺流程图2 破碎流程设计 2.1 破碎流程的选择原矿矿石粒度大于300mm,为了使铀矿颗粒与脉石尽量解离,提高矿石浸出率和缩短浸出周期,对原矿矿石进行破碎是十分必要的。经过适当的破碎,堆浸才能进行下去。2.1.1 破碎段数的确定破碎段数取决于原矿最大粒度(D)和破碎和最终产物的最大粒度(d),即总破碎比(S)。S=D/d=300/10 =30 （2.1）总破碎比等于各段破碎比之乘积,即S=S1S2S3,而各段破碎比与各段破碎机的型式、流程类型和矿石性质有关。表2.1 各种破碎机在不同工作条件下的破碎比范围破碎段破碎机型式工作条件破碎比范围

9、第段颚式破碎机、旋回破碎机开路35第段标准圆锥破碎机开路35第段中型圆锥破碎机开路36第段中型圆锥破碎机闭路48第段短头圆锥破碎机开路36第段短头圆锥破碎机闭路48第段对辊破碎机闭路315第、段反击式破碎机闭路840根据上表及总破碎比S=30，最终确定选择三段一闭路破碎流程。2.1.2 各段破碎比的计算（1）平均破碎比为： （2）选择S1=S2=3,则最大粒度d4=300/3 mm=100mm d5=100/3 mm=33 mm S3=d5/d8=33/10=3.3（3）破碎流程如下图2.1 破碎流程图 2.2 破碎流程的计算2.2.1生产能力计算对生产能力进行计算可以得到矿石的年处理量和日处

10、理量及小时处理量。 计算公式： （2.2）式中，Qh车间小时处理量，th-1；Qa 车间年处理量，ta-1；Qd车间日处理量，td-1；Ta年开车小时数；Td日开车小时数。工作制度见表1.1。表2.2 破碎工作制度及设备作业率车间名称工作制度全年开车时间h作业率折算相当于性质年工作天数d年设备运转日数d日设备运转班数班设备运转时间h破碎车间间断330264033016已知：矿石金属铀品位：0.134%，浸出率：85%，产品年产量：80t。年处理矿石量 Qa = =7.02104 ta-1公式见（2.2）则：（1）Qh =35.45 th-1 （2）Qd = Qh Td=35.456=212.7

11、td-1在堆浸场建设的同时进行破碎作业，预备大约一个堆浸周期所需的矿石14000t。2.2.2排矿口宽度计算表2.3 破碎机排料中过大颗粒含量与最大相对粒度Z矿石可碎性破碎机型式旋回破碎机颚式破碎机标准圆锥破碎机短头圆锥破碎机%Z%Z%Z%Z难碎性矿石351.65381.75532.4752.93.0中等可碎性矿石201.45251.60351.9602.22.7易碎性矿石121.25131.40221.6381.82.2破碎机排矿口宽度与破碎机型式有关,即与最大相对粒度有关.初步决定粗碎用颚式破碎机,中碎用标准圆锥型破碎机,细碎用短头圆锥型破碎机,排矿口宽度如下:e1=100/1.6=62.

12、5 mme2=33 /1.9 =17.4 mm e3=0.8d11 =8 mm2.2.3筛孔尺寸计算及筛分效率 粗筛：筛孔尺寸在e2a1d5选取，取a2=25mm，E1=80%。细筛采用等值筛分制度，由于等值筛分制度增大了筛孔尺寸，并且降低了筛分效率，能够有效提高筛子的生产能力，减少设备数量，既节省了投资，又简化了设备配置。因此细筛筛孔尺寸a2=12mm，E2=65%。 2.2.4破碎流程数质量计算（1）粗碎作业Q1=35.45t/h ，r1=100% ，-25=44%Q2=Q1-25E1=35.450.4480%=12.48t/h r2=Q2/Q1100%=12.48/35.45100%=3

13、5.2%Q3=Q4=Q1Q2=35.4512.48 t/h=22.97t/hr3=r4=r1r2=100%35.2%=64.8%Q3=Q4=Q5r3=r4=r5 Q矿石量，r生产率，-25该部分矿石中粒度小于25mm所占的比例，下列计算所用符号位同等意义。 （2）中碎作业Q4=Q5=22.97 t/hr4=r5=64.8%Q6=Q1=35.45t/h r6= r1=100%（3）细碎作业10-12=0.68 Z=12/17.4=0.69 6-12=0.46Q8=（Q66-12Q1010-12）E2所以Q10=Q1（16-12E2）/10-12 E2=35.45（10.460.65）/0.680.65 =56.22t/hr10= Q10/ Q8=158.59%r9=r10=158.59%Q7=Q6Q10=35.4556.22t/h=91.67t/hr7=r6r10=100%158.59%=258.59%Q8=Q1=35.45t/h r8=r1=100% 破碎数质量流程图见附图1。 2.3 破碎流程的设备选型堆浸场所采用的破碎机的种类及型号主要取决于矿石性质、堆浸场的处理能力、所选择的破碎流程和相关辅助设备的配置等。矿石的物理性质包括：矿石硬度、密度、水