選礦廠的設計關系這選廠的運行狀況、資源的利用率、選廠的投資與收益等，因此選廠設計是建造選廠前至關重要的一環。本文為您介紹設計流程、設備選型、選廠布局和經濟分析等多個方面。
一、30萬噸選礦廠設計流程
1、破碎篩分流程
在設計破碎篩分流程時，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模的選礦廠，其特點是流程相對簡單，設備投資較少。在這種流程中，礦石首先經過粗碎，然后進行中碎，中碎后的產品經過篩分，篩上產品返回中碎設備進行再次破碎，形成閉路。例如，顎式破碎機可作為粗碎設備，圓錐破碎機作為中碎設備，配合振動篩進行篩分作業。
選擇兩段一閉路破碎篩分流程的依據主要是：原礦石的粒度大小相對適中、硬度不高且嵌布粒度較粗，同時選礦廠的生產規模較小。
（2）三段一閉路流程
當原礦石粒度較大、硬度較高且嵌布粒度較細，以及選礦廠生產規模較大時，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，礦石依次經過粗碎、中碎和細碎，細碎后的產品經過篩分，篩上產品返回細碎設備再次破碎。例如，可以采用顎式破碎機進行粗碎，圓錐破碎機進行中碎和細碎，重型振動篩進行篩分作業。這種流程能夠更好地控制產品粒度，提高破碎效率，但設備投資和運營成本相對較高。
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和產品要求。對于磨礦細度要求不超過 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，即使磨礦細度超過 72% 小于 0.074mm，也采用一段磨礦。
如果磨礦細度要求小于 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、掃選的設計要點如下：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和較高的藥劑用量。精選則是對粗選精礦進行進一步提純，減少雜質含量，提高產品質量，一般采用較小的浮選機和較低的藥劑用量。掃選是對尾礦中的有用礦物進行再次回收，以提高回收率，通常采用與粗選類似的浮選機和藥劑用量。
例如，在某金礦年處理 30 萬噸礦石選礦廠設計中，采用了一段閉路磨礦流程和一段一循環浮選工藝流程，先濃縮后過濾的兩段脫水流程，最終獲得了良好的指標，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
脫水作業的重要性主要表現在四個方面：
（1）提高產品質量
礦物經過浮選等工藝后帶有大量水分，只有經過脫水后才能成為真正意義上的成品。產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爐使用壽命。
（2）方便運輸過程
礦物產品的輸送一般采用鐵路運輸，水分越大運輸費用越高，減少產品中的水分含量可降低運輸成本。
（3）保護產品
產品的運輸和使用常受外界自然環境影響，尤其是在冬季寒冷地區，對產品影響較大。
（4）節約用水
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，既節省制造費用又減少對環境的污染。在兩段脫水流程中，首先通過濃縮機對浮選后的精礦進行沉降濃縮，將很稀的礦漿濃縮到含水分 30 - 50 的礦漿。然后，用過濾機使精礦產品的水分達到 8 - 16% 左右。根據具體情況，特別是對精礦水分要求嚴格或在北方寒冷季節，有時候還需要進行第三步干燥，但干燥脫水費用較高，精礦損失較大。
二、30萬噸選礦廠設備選型與配置
1、主要設備選擇
（1）破碎篩分選型原則
破碎機選型：金屬礦山選礦廠的粗破碎機，一般采用鄂式破碎機或旋回破碎機。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或反擊式破碎機。破碎機給礦口寬度應為最大料塊尺寸的1.2倍。設計大、中型選礦廠時，需從設備安裝功率、設備重量、基建投資、生產經營管理費等方面進行技術經濟比較，擇優選用。
篩分機選型：選擇篩分機類型應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，選擇適應工況條件下的合理篩面材質和結構等。
（2）磨礦機選型原則
不同的球磨機型號可滿足不同的工藝技術要求。目前選礦廠常用的磨礦設備為棒磨機、格子型球磨機、溢流型球磨機、自磨機和礫磨機。
球磨機選型一般考慮以下原則：首先要保證生產能力，在達到所需磨礦細度的條件下完成規定產量，而且能力還要適當留有富余；第二要考慮礦石硬度和細度的變化；第三，對于大型選礦廠，應事先做磨礦試驗；第四，優先考慮設備大型化，設備大型化總的設備重量輕、占地少、生產系統少，但大型設備操作和管理水平要求高；第五，選用運轉率高的設備，減少檢修和停車時間。
（3）浮選機選型原則
選礦廠在進行浮選設備選型時，應重點關注下面幾個方面：第一，大型、特大型選礦廠多選用充氣機械攪拌式浮選機；第二，在礦石易選、要求充氣量不大的情況下，可考慮選用機械攪拌式浮選機；第三，中小型浮選廠多以機械攪拌式浮選機為主，如xjz型、sf型；第四，礦物品位較高、易選、入選粒度較細、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，由專業人員負責選型。
（4）脫水設備選型原則
脫水設備主要負責精礦和尾礦的脫水，常用的脫水設備包括濃密機、壓濾機、脫水篩等。濃密機體積較大，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；壓濾機有兩種，分別是廂式壓濾機和板框壓濾機，可根據需要選擇，壓濾機的優勢在于可編程控制，自動化作業能力搶；鑫海生產的高效高頻脫水篩，處理能力比較大，脫水能力也更強，可將含水率控制在20%以下。另外，需要注意，如果單一脫水設備達不到含水率指標，需要組合多種脫水設備來完成脫水作業。
2、輔助設備配置
（1）給礦設備選擇
給礦設備應根據選礦廠的生產規模和礦石性質進行選擇。例如，對于處理量較大的選礦廠，可以選擇振動給料機，其具有給料均勻、穩定、可調節等優點。對于粘性較大的礦石，可以選擇板式給料機，能夠有效地防止物料堵塞。
（2）礦倉配置
礦倉的設計應考慮礦石的存儲量、存儲時間、給礦和放礦的方式等因素。一般來說，礦倉的容量應滿足選礦廠一定時間的生產需求。同時，礦倉的結構應合理，便于礦石的流動和排放，防止礦石堆積和堵塞。
（3）檢修起重設備選擇
檢修起重設備的選擇應根據選礦廠設備的重量和尺寸進行。對于大型設備的檢修，需要選擇起重能力較大的起重機，如橋式起重機。對于小型設備的檢修，可以選擇電動葫蘆等輕便的起重設備。同時，檢修起重設備的布置應合理，便于設備的檢修和維護。
三、30萬噸選礦廠廠址選擇與布局
1、建廠條件
建廠條件應考慮全面，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輸工作。另外，還要考慮氣候條件，因為適宜的氣候條件可以減少對廠房和設備的特殊建造需求，降低建設成本。
2、車間布置特點
車間布置應根據車間的面積，各個階段作業流程的順序和方便銜接來布置。比如磨礦作業完成，緊接著是浮選作業，這種情況下推薦采用磨礦浮選共廠房配置。因為，這種配置可以實現工藝流程的緊湊化，減少物料的運輸距離和中間環節，提高生產效率。
例如，在某金礦年處理 30 萬噸礦石選礦廠設計中，磨礦和浮選共廠房配置，使得物料在不同工序之間的轉運更加便捷，減少了設備的占地面積和建設成本。其次，共廠房配置可以方便設備的集中管理和維護。操作人員可以在同一廠房內對磨礦和浮選設備進行監控和調整，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，浮選機采用橫向配置，這種布局方式充分考慮了工藝流程和設備特點。磨礦過程通常需要較長的設備和較大的空間，縱向配置可以充分利用廠房的高度，減少占地面積。而浮選機的橫向配置則便于操作人員觀察和調整浮選過程，提高浮選效果。
四、30萬噸選礦廠技術經濟分析
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。包括土地購置費用、廠房建設費用、設備采購費用、安裝調試費用等。根據相關資料，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。
精礦設計成本計算包括多個方面：
原料費，即原礦開采成本加原礦從采礦場至選礦廠的運輸費用。
輔助材料費，設計的輔助材料消耗定額乘當地材料價格，或按國家材料單價(考慮運雜費)乘設計消耗定額求得。
選礦耗用的水、電費，設計的水、電消耗指標乘其單價即得(扣除修理和行政福利設施的用電、用水量)。
生產工人工資，系指從事選礦生產的直接生產工人和輔助生產工人的基本工資和輔助工資(不包括機修、維修和非生產人員的工資)。
生產工人工資附加費，根據國家規定按工資總額的11%提取。
大修理費及維修費，分別按單位產品固定資產投資額(扣除機修、檢修、行政生活福利設施費用)乘大修理費率和維修費率求得。
基本折舊費，一般按企業服務年限提取基本折舊或按固定資產投資的設備、建(構)筑物的服務年限分別提取。當企業的服務年限很長時，計算基本折舊一般取20年作為企業的經濟計算年限。
2、經濟效果評定
通過指標分析評定選礦廠的經濟效果，投資回收期是一個重要指標。投資回收期計算公式為：pt=累計凈現金流量開始出現正值的年份數-1 + 上一年累計凈現金流量的絕對值 / 出現正值年份的凈現金流量。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 49.03 元 / 噸原礦，稅后利潤 2631.63 萬元，經計算投資回收期為 0.44 年。投資回收期短，說明該選礦廠的投資回收速度快，經濟效果良好。
此外，還可以通過其他指標如內部收益率、凈現值等對選礦廠的經濟效果進行評定。這些指標可以綜合反映選礦廠的盈利能力、償債能力和運營能力，為投資者提供決策依據。
總之，年處理 30 萬噸選礦廠的設計是一個復雜而系統的工程，涉及到工藝流程、設備選型、廠址選擇、技術經濟分析等多個方面。30萬噸選礦廠的設計具有重要的現實意義和經濟價值。通過不斷地改進和優化，相信未來的選礦廠將更加高效、環保、智能，為礦產資源的開發和利用做出更大的貢獻。
