中南大学学士学位论文（设计） 黄沙坪铅锌选矿厂设计（4500t/d）
续冰冻天数14天。冰雹次数平均4年出现一次，每年霜日14天左右，阴雾天45天左右。
矿区以南风、北风为最多。最多风向北东24%，风速一般在0.7-2.9米/秒，历年平均风速2.7米/秒。最大年份2.9米/秒，最小年份2.4米/秒。历年平均大风（6级以上7米/秒）日数7.6天，8级以上大风，历年平均为6天左右，最多大风日数16天，最大风数（10分钟平均值）20米/秒。
矿区至今未发现自然地震源。
矿区水文，地表水不发育，仅有东、西两条溪流，西溪距工业矿体450米以上，东西距南部铁矿较近。1957年测定最大流量达4455公升/秒。 1.2 选厂厂址基本特点
（1）厂址选择
黄沙坪铅锌矿属有色金属矿山，选厂员原矿运输量大，精矿运输量小，故因地制宜，就矿建厂，厂址选择在周台下村后面山坡上，有如下优点：
1)选厂不在矿体上，塌落界限和爆破危险区内 2)工程地质较好
3）场址大，总面积布置条件好
4）距尾砂池近，生产前期的尾砂可以自流
5）充分利用山地、荒地，占田少，不妨碍农田水利建设 6）供水管路较短
7）厂址位于生活区下风向，离生活区近，即有利于生产又方便生活 8）有公路同郴嘉公路相通，交通条件好，选矿厂距出矿窿口2.6公里，厂址最高点为海拔335米，最低点为300米，选场安全条件非常好。
（2）供电和供水
电源来自鲤鱼江火力发电厂，以3.5万伏线路送至黄沙坪变电站，该站安有5600KW变电器一台，直接向选厂送电，另外，矿内有2台1560KW柴油机发电机，准备筹建火力发电厂，作补充或备用电源。
水源取自选厂以东3.3公里的官溪河，采用Φ300毫米管道两段扬送至选厂；由于选矿厂每日处理矿石5000吨/日，耗水量特别大，又从距选厂20.18公里的春菱江引水，用Φ800mm管道，经三段加压送往选矿厂。由于矿区地表水不发育，现有水源不能满足生产要求，利用了回水，主要是浓密机溢流水和尾矿库澄清水，用固定水泵站加压返回，这样既保护了环境，又节约了工业用水。
（3）尾矿输送与处理
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尾矿池位于东北向的山谷，三面环山，自然条件好，占地少（共约17亩）基本坝工程最小，尾矿容积大，累积容积为2814600米3，有效容积为2000000米，生产前期尾砂直接用200毫米管道架空自流输出，管道起端坡度在5%以上，后经架空道（坡度不大），并加适量高压水冲流后输入尾砂地，管路全长941米，粒度过小的尾砂经矿泵扬送入尾砂池，输送管道长900-1200米；后期尾矿需砂泵扬送，扬程47米，电机配备55千瓦，尾矿水所需澄清距离为108米，实际达到128米澄清水从溢流井通过溢流洪道流出，通过砂泵返回利用。
（4）原矿和精矿产品运输
原矿经主平窿（标高346米）运至选厂，盲坚井至选厂粗矿仓运距为3.15公里，矿石运输用2K-10型架线式电机车与1.2米固定式矿车一次牵引20辆，线路坡度9%0 ，轨距600毫米，电机车三台，其中备用一台。精矿用汽车运往郴州，再经火车运往株洲冶炼厂（部分用汽车运往水口山冶炼厂）和化工厂。
（5）其它情况
矿区总面积4.5平方公里，平面布置，有采掘，选矿工业场地，炸药库，机械汽车修理场地及工人村等，采矿工业场地设在宝岭、观音打座山脉，炸药设在距平窿1350米的高地冲山谷中（工人五村），机械、汽车修理场地分布设在周台下村前面的公路两旁，工人村分一、二、三、四、五村，分别距生产地为1公里左右。 1.3 矿床和原矿性质
1.矿床类型及性质
黄沙坪铅锌矿属终身条件下的高温热液矿床。矿床工业类型属碳酸盐岩石中的裂隙，充填和交代矿床。矿体多产在火成岩和石灰岩、接触带附近或破碎带中，在火成岩、灰岩和砂页岩中均有存在，但主要富集在灰岩中，矿石结构以致密块状为主，其次为浸染状、角砾状、细脉状和条带状等，有95%以上矿石为原生矿。
全矿区结构裂隙发育，主矿体一般为不断层所控，围岩蚀变现象繁多，其中与选矿关系最大的是高岭土化和碳酸盐化两种，由于酸性矿化水，特别是硫酸水作用，使用岩泥化现象迅速成长。因此，在矿区的裂隙发育地区形成一部分对浮选不利的原生矿泥。其次在破碎的角砾岩地带，碳质富集现象较严重，且这一带是主要矿体富集地区，开采过程中，原矿难免不混入碳质岩石，这些对选矿操作带来了困难。
矿石贮量：B+C1贮量428万吨，C2贮量430万吨。 2.原矿基本性质
3
3
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矿物组成及有价成分
矿石中的金属组成，按其含量依次为：黄铁矿、铁闪锌矿、方铅矿、纤维锌矿、黄铜矿、白铁矿、斜方砷铁矿、毒砂、磁黄铁矿、白铅矿、铅矾、孔雀石、锡石和黝锡矿等。此外，尚伴有少量的辉铋、辉钼、贿银、镉、金及稀有元素镓、铟、锗、铊、硒、碲等，其中有回收价值的主要有用矿则为方铅矿、铁闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿和锡石等。
脉石依次为石英、方解石、萤石、绢云母和绿泥石等，其中主要为石英、方解石。脉石矿与金属矿物总量各占50%。
2) 主要有用矿物的嵌布特性与共生关系
方铅矿：多呈不规则粒状集合体，充填在黄铁矿、闪锌矿的裂隙或间隙中，同时交代溶蚀黄铁矿和铁闪锌矿，粒径0.043毫米以上者占91%。
铁闪锌矿：多呈不规则粒状集合体，嵌布于黄铁矿的裂隙或间隙中，常常溶蚀交代黄铁矿大部分铁闪锌矿中嵌有乳浊状黄铜矿和磁黄铁矿，粒径0.043毫米以上者占86.3%，镜下挑选纯度95左右的铁闪锌矿，其中锌46.01%、铁14.37%、锡0.025%。其次，除铁闪锌矿外，尚有少量普通闪锌矿和极少量的纤维锌矿。
黄铜矿：一般呈不规则粒状嵌布于黄铁矿间隙中，溶蚀和交代黄铁矿，并有部分黄铜矿呈乳状嵌布于铁闪锌矿中，粒径在0.043毫米以上者占54.5%。
黄铁矿：一般呈粒状集合体，其粒径在0.043毫米以上者占80.7%，黄铁矿生成较早，其颗粒或间隙之间，常为较晚的铁闪锌矿、方铅矿、黄铜矿所充填和溶蚀交代，因而形成有用矿物紧密共生，构成致密状矿石。
锡石：多呈半自形晶体，部分呈他形晶状产生，其粒度一般在0.02-0.03毫米之间，部分较大的再0.09-0.12毫米之间，小的也有0.002毫米左右，他形精装的颗粒一般都较小；在0.01-0.02毫米之间，显微镜的所见锡石多为板状，其长度一般在0.15-0.02毫米之间，个别长的为0.3-0.4毫米之间，短的也有0.03毫米左右，嵌布情况与黄铁矿、铁闪锌矿较密切，并有部分小于0.01毫米锡石分散在石类晶体中。
斜方铅矿：呈他形半自形晶粒产出，常嵌布于黄铁矿间隙或脉石中，被铁闪锌矿、方铅矿交代溶蚀形成残余状或骸晶状结构，粒度一般在0.05-0.08毫米之间，个别大者达3毫米以上。
毒砂：量少，一般呈自形晶粒状，被晚期铁闪锌矿交代溶蚀成交代残余结构和骸晶结构，粒度一般在0.05-0.08毫米之间。
萤石：多呈细脉（脉宽一般为0.01-0.03毫米）状充填在石英的间隙和其他矿物间隙中与金属矿物的关系密切。
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关于砷氟（硫精矿的有害杂质)矿物主要是斜方砷铁矿（FeAs2)毒砂 （ FeAs3)和萤石。根据上述的矿物组成和主要有用矿物的嵌布特性，矿 石书中细粒不均匀嵌布的多金属硫化矿，有用矿物之间共生密切，尤以铜 的嵌布粒度较细，并有一部分呈乳浊状微粒与锌密切共生。
3. 原矿化学分析和物相分析
原矿化学分析见表1-1,原矿五项分析见表1-2：
表 1-1 原矿化学分析
元素成份
含量（%）
元素成份
含量（%）
.65 l2O3 .21 u
Cb 0.89 A4.54
Rn 3.50 F s 0.96
Z6Ab 0
S e 1Sn 0.025 .13
Fn 1Si 0
MiO2 2Bo 0
S23.09 9
M0
CaO 4.4Ag(g/T)
99
6
MgO (Mg)1.40
Ti 0.09
6.73 5.97 .30
.025 .005
表1-2 原矿物相分析
分析元素
品位（%） .59
占有率（%）
铅 氧化铅
0
钒
铅
白
硫
计
4.09
85.5
锌
共
氧
硫
共
铜 原化 6.16 100
0
80 0化
0.04 .20
200
1次计
0
生硫生硫
共
铅钒 化铅 /
/
3.50
化铅 化铅 计
0.45 1
6.22
6.14 .59
14.42
/ /
8
（95.86）
93.78
00
4.1 原矿基本物理性质
矿石真密度3.45，假密度2.16，硬度f=4-6,围岩f=4-12,含水3%，含泥量小，堆积角ρ=38°，陷落角ρ=48°，最大块度为520mm。
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1.4 采矿基本情况
设计院推荐的采矿方法：
空场法和崩落法占12.3%，主要应用在倾角小于30°矿体的回采及顶底柱回采；
浅孔留矿法占5.4%，主要应用于急倾斜和矿体产状稳定的矿体的矿体回采上；
其他主要用于干式充填法采矿，因为黄沙坪矿石品位高，矿体形状复杂的三、四类型的矿床，矿石围岩中等稳固到不太稳固的条件下，采用干式充填法是比较适宜的，其优点如下：
①矿石回采率高，平均在95%以上；
②适用于薄厚不匀，分支复合，中间夹废石的矿体，除损失率较低外，贫化率也较低；
③木材消耗量小；
④采空区已充填，可以防止以后岩石移动，避免资源损失； ⑤安全通风条件好；
⑥可在几个中段同时作业，适用条件较宽。
当然，该法也有缺点，比如工艺复杂，循环时间长，生产能力低；充填工作复杂；成本比较高，每采一吨矿石约8-9元。
随着矿石的开采，原矿品位也在变化，变化趋势见表1-3。
表1-3 近几年原矿品位
时间 1996.1-1996.12
1997.1-1998.12
1999.1-2000.6
2000.9-2003.1
Pb 4.4 3.97 3.78 3.63
Zn 6.16 6.21 6.98 7.29
Cu 16.45 17.94 18.98 19.50
上表可知，随着矿层下采，Pb的品位不断降低，而Zn、S品味不断升高，这对选矿工艺来说是非常有利的。 1.5 产品方案和销售
产品方案：产品方案为铅精矿、锌精矿、硫精矿，银主要富集到铅精
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