Основы проектирования обогатительных фабрик

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

Кафедра обогащения руд цветных и редких металлов

Э.В. Адамов 

Основы проектирования 
обогатительных фабрик 

 

Допущено учебно-методическим объединением по образованию  
в области металлургии в качестве учебника для студентов высших 
учебных заведений, обучающихся по направлению Металлургия 

Москва  2012 

УДК 662.7:622.3 
 
А28 

Р е ц е н з е н т ы  
кафедра обогащения полезных ископаемых и вторичного сырья  
Читинского государственного университета:  
д-р техн. наук Б.П. Руднев (Гипроцветмет) 

Адамов, Э.В. 
А28  
Основы проектирования обогатительных фабрик : учеб. / 
Э.В. Адамов. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2012. – 647 с. 
ISBN 978-5-87623-458-2 

Изложены основные положения проектирования обогатительных фабрик, перерабатывающих руды цветных металлов. Приводятся состав и содержание проекта обогатительных фабрик, исходные данные, состав и содержание проектной документации. Дается методика выбора и расчета схем 
рудоподготовки и обогащения, основного и вспомогательного оборудования, основные принципы компоновки оборудования, приводятся основные 
конструктивно-компоновочные решения в отделениях и цехах фабрики. 
Рассматриваются основные положения проектирования хвостового хозяйства и генеральных планов фабрик. Приводятся основы общестроительного 
проектирования. Даны основные требования к технико-экономической и 
сметной части проекта. 
Предназначен для бакалавров и магистров, обучающихся по направлению 
«Металлургия» (профиль «Технология минерального сырья»), а также для 
специалистов проектных и исследовательских предприятий. 
УДК 622.7:622.3 

ISBN 978-5-87623-458-2 
© Э.В. Адамов, 2012 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение....................................................................................................6 
Глава 1. Проект обогатительной фабрики............................................10 
1.1. Классификация обогатительных фабрик ....................................10 
1.2. Характеристика проекта обогатительной фабрики  
как промышленного предприятия по переработке  
минерального и техногенного сырья..................................................11 
1.3. Предпроектная проработка (технологический  
регламент, ТЭО, ТЭР, ТЭД).................................................................14 
1.4. Состав и порядок разработки проектно-сметной  
документации ........................................................................................21 
Глава 2. Определение производительности фабрики,   
цехов и отделений...................................................................................40 
2.1. Основные факторы, определяющие производительность 
фабрики, отделений, цехов ..................................................................40 
2.2. Определение производительности фабрики,  
отделений и цехов.................................................................................47 
Глава 3. Проектирование отделений рудоподготовки ........................53 
3.1. Выбор и обоснование метода усреднения руды.........................54 
3.2. Выбор и обоснование схем дробления........................................59 
3.3. Методика расчета схемы дробления............................................84 
3.4. Общие принципы выбора и расчета оборудования ...................90 
3.5. Выбор и расчет оборудования для дробления............................92 
3.6. Выбор и расчет оборудования для грохочения.........................105 
3.7. Выбор и расчет оборудования для гидравлической 
классификации, дезинтеграции, промывки  
и обесшламливания ............................................................................113 
3.8. Общие принципы размещения оборудования  
в цехах и отделениях обогатительных фабрик................................122 
3.9. Основные конструктивно-компоновочные решения  
приемных устройств, отделений крупного дробления,  
складов крупнодробленой руды, отделений среднего  
и мелкого дробления ..........................................................................124 
3.10. Выбор и расчет схем измельчения со стальной средой.........151
3.11. Выбор и обоснование схем самоизмельчения........................158 
3.12. Методика расчета схем измельчения ......................................172 
3.13. Выбор и расчет оборудования для измельчения....................175 

3.14. Выбор и определение производительности оборудования  
для классификации по крупности в схемах измельчения..............199 
3.15. Основные принципы компоновки оборудования  
в отделении измельчения...................................................................213 
Глава 4. Проектирование отделений обогащения...........................245 
4.1. Выбор и обоснование принципиальных схем  
обогащения руд цветных металлов ..................................................245 
4.2. Методика расчета количественных схем обогащения ............276 
4.3. Расчет водно-шламовой схемы и баланса воды.......................295 
4.4. Выбор и расчет основного обогатительного оборудования...300 
 4.5. Основные принципы размещения оборудования  
 в отделениях флотации ....................................................................340 
 4.6. Размещение основного и вспомогательного  
 оборудования в отделениях гравитационного, магнитного  
 и электрического обогащения .........................................................355 
 4.7. Основные принципы проектирования модульных  
 установок...........................................................................................360 
Глава 5. Проектирование отделений обезвоживания  
и пылеулавливания...............................................................................373 
 5.1. Выбор схемы обезвоживания продуктов гравитационного, 
 флотационного и магнитного обогащения. Выбор основного  
 оборудования для обезвоживания продуктов обогащения ..........373 
 5.2. Выбор и расчет оборудования для пылеулавливания............394 
 5.3. Выбор и расчет вспомогательного оборудования..................397 
Глава 6. Проектирование вспомогательных цехов и отделений 
обогатительных фабрик .......................................................................411 
 6.1. Проектирование хвостового хозяйства ...................................411 
 6.2. Проектирование реагентного хозяйства..................................438 
 6.3. Проектирование системы хранения и отгрузки  
 концентратов.....................................................................................444 
 6.4. Проектирование вспомогательных зданий и помещений. 
 Научно-исследовательские лаборатории, административно- 
 бытовые помещения.........................................................................447 
 6.5. Проектирование систем опробования, технологического 
  контроля и АСУТП..........................................................................453 
 6.6. Организация ремонтных работ основного  
 технологического оборудования.....................................................475 
 6.7. Проектирование систем электро-, водо- и теплоснабжения......477 

Глава 7. Основные положения по проектированию систем  
промышленной безопасности и охране труда....................................481 
Глава 8. Проектирование генеральных планов обогатительных 
фабрик....................................................................................................487 
 8.1. Выбор месторасположения площадки для строительства 
 фабрики..............................................................................................487 
8.2. Исходные данные для проектирования плана 
сооружений и генплана фабрики ....................................................491 
8.3. Основные принципы компоновки зданий, сооружений 
и коммуникаций на промплощадке фабрики.................................504 
8.4. Схемы и планировка взаимного расположения зданий 
и сооружений ....................................................................................509 
Глава 9. Основные положения общестроительного 
проектирования.....................................................................................521 
9.1. Общие сведения о строительном проектировании.................521 
9.2. Строительные компоненты зданий..........................................529 
9.3. Организация строительства ......................................................563 
Глава 10. Проектирование технико-экономической и сметной 
части проекта ........................................................................................566 
10.1. Основные требования к разработке 
технико-экономической и сметной части проекта ........................566 
10.2. Состав и содержание сметной документации проекта ........570 
Библиографический список.................................................................607 
Приложение I. Требования к качеству концентратов .......................611 
Приложение II. Технические характеристики основного 
обогатительного оборудования...........................................................619 
Приложение III. Условные обозначения  
в проектах (графические).....................................................................640 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Состав и содержание курса. Современные направления в проектировании обогатительных фабрик 

Совершенствование материально-технической базы в стране тесно связано с проектированием, строительством и техническим перевооружением промышленных предприятий, в том числе и обогатительных. При этом большое значение приобретают выбор наиболее 
выгодных экономических направлений капитальных вложений, рациональное и комплексное использование минерального сырья, материальных и денежных ресурсов, обеспечение высокого качества и 
низкой себестоимости продукции, наименьшей продолжительности и 
стоимости строительства, высокой рентабельности производства и 
небольших сроков окупаемости капитальных вложений. 
Проектирование является важнейшим элементом перспективного 
планирования развития отдельных отраслей народного хозяйства, в 
том числе и производства цветных металлов. При проектировании 
прежде всего решаются вопросы повышения эффективности капитальных вложений, снижения удельных капитальных вложений и 
эксплуатационных расходов, себестоимости получаемой продукции, 
определяются рациональные методы осуществления строительства. 
Кроме того, при проектировании обогатительных фабрик учитываются: 
– внедрение новейших достижений науки, техники и технологии 
на уровне лучших мировых достижений; 
– механизация и автоматизация основных и вспомогательных процессов, автоматизация управления производством; 
– качество получаемой продукции в соответствии с требованиями 
заказчика, обеспечивающее конкурентоспособность ее на внешнем 
рынке; 
– снижение стоимости и сокращение нормативных сроков строительства; 
– комплексное и рациональное использование природных ресурсов; 
– низкая трудо-, материало- и энергоемкость, рациональное использование вторичных энергоресурсов и отходов производства; 
– нормальные санитарно-гигиенические и безопасные условия 
труда; 

– охрана окружающей среды; 
– повышение технико-экономического уровня производства по 
сравнению с мировыми аналогами. 
Все это определяет основные направления в проектировании обогатительных предприятий, среди которых необходимо отметить: 
– совершенствование процессов рудоподготовки при: 
• эффективной организации системы усреднения руды; 
• широком применении циклично-поточной технологии при отработке месторождений открытым способом, особенно при глубине карьеров более 400...500 м; 
• модернизации технологических процессов дробления с применением дробильных агрегатов новых, более совершенных и высокопроизводительных конструкций при снижении крупности дробленых продуктов перед измельчением в 2–3,5 раза; 
• более широком использовании процессов само- и полусамоизмельчения; 
• применении развитых схем рудоподготовки с учетом физических свойств перерабатываемых руд; 
• выборе высокопроизводительных мельниц полу- и самоизмельчения; 
• широком использовании процессов предварительной концентрации руды; 
– разработку и проектирование технологических схем, предусматривающих комплексное использование сырья, что значительно повышает эффективность переработки минерального сырья; 
– применение оборудования большой единичной мощности, например флотационных машин, сгустителей, фильтров, что позволяет 
значительно повысить производительность труда и уменьшить энергоемкость процессов; 
– упрощение технологических схем за счет рационального распределения потоков пульпы и уменьшения количества перечистных 
и контрольных операций; 
– гибкость компоновки технологических схем и оборудования в 
соответствии с изменением вещественного состава перерабатываемых руд; 
– использование современных средств контроля и управления технологическими процессами, широкое применение для этой цели вычислительной техники; 

– простоту эксплуатации и технического обслуживания оборудования; 
– совершенствование технологии складирования хвостов, широкое использование оборотного водоснабжения; 
– создание условий, исключающих загрязнение окружающей среды, обеспечение безопасности жизнедеятельности персонала фабрики; 
– использование при выполнении графической части проектов редактора AutoCAD, выполнение планов и разрезов в системе 3D; 
– оптимальное размещение оборудования в цехах и отделениях 
фабрики, рациональное взаимное расположение цехов на промышленной площадке, их современное архитектурно-строительное 
оформление; 
– широкое применение разработанных программ и базы данных 
для расчета технологического оборудования и строительных конструкций. 
Основным нормативным документом по проектированию обогатительных фабрик цветной металлургии до сих пор являются «Нормы технологического проектирования флотационных фабрик для руд 
цветных металлов», изданные в 1986 г. институтом «Механобр». В 
соответствии с этими нормами в 1988 г. был выпущен «Справочник 
по проектированию рудных обогатительных фабрик» в двух книгах, 
который был подготовлен специалистами института «Механобр». 
Единственным учебником для студентов вузов является учебник 
К.А. Разумова «Проектирование обогатительных фабрик», последнее, 4-е издание которого вышло в 1982 г. Этим учебником широко 
пользовались и до сих пор пользуются не только студенты вузов, но 
и специалисты проектных и исследовательских институтов. 
Однако за прошедшие 30 лет в области проектирования обогатительных фабрик произошли значительные изменения, связанные 
прежде всего с выпуском нового технологического оборудования 
большой единичной мощности, совершенствованием технологии рудоподготовки и обогащения, новыми требованиями к выпуску товарной продукции – концентратов, повышением требований к охране 
окружающей среды, изменением многих нормативных требований к 
строительным материалам, современным компоновочным и проектным решениям конструкций зданий и сооружений обогатительных 
фабрик, основным технико-экономическим показателям переработки 

минерального сырья. В последние годы при проектировании фабрик 
широко используются достижения компьютерной техники. 
В настоящем учебнике «Основы проектирования обогатительных 
фабрик» используются основные «классические» методики, изложенные в учебнике К.А. Разумова, по выбору и расчету технологических схем, основного технологического оборудования с учетом достижений современной техники и технологии. Широко освещены последние достижения в практике проектирования обогатительных 
фабрик за рубежом. 
В курсе «Основы проектирования обогатительных фабрик» в соответствии с учебной программой этого курса для бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям «Металлургия», дается определение проекта фабрик, этапы предпроектной проработки, включающие технологический регламент, ТЭО, стадии проектирования, 
рассматриваются исходные данные для проектирования, состав и 
содержание проектной документации. 
При разработке и обосновании исходных данных для проектирования особое внимание обращено на факторы, определяющие производительность фабрик, цехов и отделений. Для этого подробно рассматриваются классификация запасов полезных ископаемых, категории их изученности, основы геолого-технологического картирования 
месторождений. 
При проектировании отделений рудоподготовки и обогащения 
приводятся методика выбора и обоснование технологических схем, 
расчета количественных схем дробления, измельчения и обогащения. 
Выражаю глубокую признательность за ценные замечания и пожелания коллективу кафедры обогащения полезных ископаемых и 
вторичного сырья Читинского государственного университета и 
докт. техн. наук Б.П. Рудневу (Гипроцветмет), а также редактору 
Л.М. Цесарской за кропотливую и ценную работу над рукописью. 

Глава 1. ПРОЕКТ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ 
ФАБРИКИ 

1.1. Классификация обогатительных фабрик 

Обогатительные фабрики – это промышленные предприятия 
для механической обработки минерального сырья, на которых выделяются товарные продукты (концентраты), содержащие полезные 
компоненты в количествах, определяемых стандартами и условиями 
их дальнейшего использования. Обогатительные фабрики входят в 
состав горно-обогатительных (ГОК) или горно-металлургических 
(ГМК) предприятий. 
Обогатительные фабрики классифицируются в зависимости от 
применяемых обогатительных процессов или от типа перерабатываемого минерального сырья. На фабриках с комбинированными 
процессами переработки применяется сочетание не только обогатительных методов (гравитации, магнитной сепарации и флотации; 
магнитной сепарации и гравитации; гравитации и флотации), но и 
методов обогащения и гидрометаллургии. Например, на золотоизвлекательных фабриках (ЗИФ) применяется сочетание гравитационных и флотационных методов с методами гидро- и пирометаллургии 
(выщелачивание, сорбция, электролиз, плавка). 
В зависимости от типа перерабатываемого минерального сырья 
фабрики могут быть медными, медно-цинковыми, медно-свинцовоцинковыми, медно-молибденовыми, оловянными, угольными, золотоизвлекательными и т.п. 
В настоящее время помимо стандартных обогатительных фабрик 
все более широкое распространение получают так называемые модульные обогатительные фабрики, которые сооружаются на месторождениях с небольшими запасами руд, при переработке техногенного сырья и т.д. 
Обогатительная фабрика – это комплекс основных, вспомогательных цехов и отделений, в которых располагаются оборудование и 
системы коммуникаций, обеспечивающих весь цикл переработки руды. В состав фабрик входят основные производственные отделения: