选矿厂的设计关系这选厂的运行状况、资源的利用率、选厂的投资与收益等，因此选厂设计是建造选厂前至关重要的一环。本文为您介绍设计流程、设备选型、选厂布局和经济分析等多个方面。
在设计破碎筛分流程时，通常会考虑两段一闭路和三段一闭路流程。
（1）两段一闭路流程
两段一闭路破碎筛分流程通常适用于一些中小规模的选矿厂，其特点是流程相对简单，设备投资较少。在这种流程中，矿石首先经过粗碎，然后进行中碎，中碎后的产品经过筛分，筛上产品返回中碎设备进行再次破碎，形成闭路。例如，颚式破碎机可作为粗碎设备，圆锥破碎机作为中碎设备，配合振动筛进行筛分作业。
选择两段一闭路破碎筛分流程的依据主要是：原矿石的粒度大小相对适中、硬度不高且嵌布粒度较粗，同时选矿厂的生产规模较小。
（2）三段一闭路流程
当原矿石粒度较大、硬度较高且嵌布粒度较细，以及选矿厂生产规模较大时，通常会选择三段一闭路破碎筛分流程。在三段一闭路流程中，矿石依次经过粗碎、中碎和细碎，细碎后的产品经过筛分，筛上产品返回细碎设备再次破碎。例如，可以采用颚式破碎机进行粗碎，圆锥破碎机进行中碎和细碎，重型振动筛进行筛分作业。这种流程能够更好地控制产品粒度，提高破碎效率，但设备投资和运营成本相对较高。
（1）磨矿流程
一段或一段闭路磨矿流程的选择取决于矿石的性质和产品要求。对于磨矿细度要求不超过 72% 小于 0.074mm 的情况，宜采用一段磨矿流程。但个别小型选矿厂，为了简化流程，在检查分级溢流之后增加控制分级，即使磨矿细度超过 72% 小于 0.074mm，也采用一段磨矿。
如果磨矿细度要求小于 72%~80%，甚至更高时，则多采用两段磨矿，特别是大、中型选矿厂。
（2）浮选流程
在浮选流程中，粗选、精选、扫选的设计要点如下：粗选主要是将有用矿物初步分离出来，通常采用较大的浮选机和较高的药剂用量。精选则是对粗选精矿进行进一步提纯，减少杂质含量，提高产品质量，一般采用较小的浮选机和较低的药剂用量。扫选是对尾矿中的有用矿物进行再次回收，以提高回收率，通常采用与粗选类似的浮选机和药剂用量。
例如，在某金矿年处理 30 万吨矿石选矿厂设计中，采用了一段闭路磨矿流程和一段一循环浮选工艺流程，先浓缩后过滤的两段脱水流程，最终获得了良好的指标，精矿品位为 127.0g/t(原矿品位为 4.7g/t)、回收率 89.32%、精矿含水率 8%。
脱水作业的重要性主要表现在四个方面：
（1）提高产品质量
矿物经过浮选等工艺后带有大量水分，只有经过脱水后才能成为真正意义上的成品。产品的含水量对其日后的作用也有很大影响，如炼焦用煤水分过高会延长炼焦时间，增加瓦斯消耗量并降低炼焦炉使用寿命。
（2）方便运输过程
矿物产品的输送一般采用铁路运输，水分越大运输费用越高，减少产品中的水分含量可降低运输成本。
（3）保护产品
产品的运输和使用常受外界自然环境影响，尤其是在冬季寒冷地区，对产品影响较大。
（4）节约用水
在湿法选矿过程中，水的用量非常大，脱水工艺可回收大量的水再利用，既节省制造费用又减少对环境的污染。在两段脱水流程中，首先通过浓缩机对浮选后的精矿进行沉降浓缩，将很稀的矿浆浓缩到含水分 30 - 50 的矿浆。然后，用过滤机使精矿产品的水分达到 8 - 16% 左右。根据具体情况，特别是对精矿水分要求严格或在北方寒冷季节，有时候还需要进行第三步干燥，但干燥脱水费用较高，精矿损失较大。
（1）破碎筛分选型原则
破碎机选型：金属矿山选矿厂的粗破碎机，一般采用鄂式破碎机或旋回破碎机。对于处理较软或中硬矿石的非金属矿，也可采用锤式破碎机或反击式破碎机。破碎机给矿口宽度应为最大料块尺寸的1.2倍。设计大、中型选矿厂时，需从设备安装功率、设备重量、基建投资、生产经营管理费等方面进行技术经济比较，择优选用。
筛分机选型：选择筛分机类型应考虑被筛分物料的特性、选矿工艺的要求等因素。另外，还要注意遵守基本原则，比如在确定筛分面积之后，应使筛面宽度至少是最大块物料尺寸的2.5～3倍，筛子长度与宽度之比值宜在2～3范围内，选择适应工况条件下的合理筛面材质和结构等。
（2）磨矿机选型原则
不同的球磨机型号可满足不同的工艺技术要求。目前选矿厂常用的磨矿设备为棒磨机、格子型球磨机、溢流型球磨机、自磨机和砾磨机。
球磨机选型一般考虑以下原则：首先要保证生产能力，在达到所需磨矿细度的条件下完成规定产量，而且能力还要适当留有富余；第二要考虑矿石硬度和细度的变化；第三，对于大型选矿厂，应事先做磨矿试验；第四，优先考虑设备大型化，设备大型化总的设备重量轻、占地少、生产系统少，但大型设备操作和管理水平要求高；第五，选用运转率高的设备，减少检修和停车时间。
（3）浮选机选型原则
选矿厂在进行浮选设备选型时，应重点关注下面几个方面：第一，大型、特大型选矿厂多选用充气机械搅拌式浮选机；第二，在矿石易选、要求充气量不大的情况下，可考虑选用机械搅拌式浮选机；第三，中小型浮选厂多以机械搅拌式浮选机为主，如XJZ型、SF型；第四，矿物品位较高、易选、入选粒度较细、矿浆pH不高的情况下，可采用浮选柱，不过一定要提前做好浮选试验，由专业人员负责选型。
（4）脱水设备选型原则
脱水设备主要负责精矿和尾矿的脱水，常用的脱水设备包括浓密机、压滤机、脱水筛等。浓密机体积较大，因此占地面积大，选厂面积有限的情况下可以考虑深锥浓密机；压滤机有两种，分别是厢式压滤机和板框压滤机，可根据需要选择，压滤机的优势在于可编程控制，自动化作业能力抢；鑫海生产的高效高频脱水筛，处理能力比较大，脱水能力也更强，可将含水率控制在20%以下。另外，需要注意，如果单一脱水设备达不到含水率指标，需要组合多种脱水设备来完成脱水作业。
（1）给矿设备选择
给矿设备应根据选矿厂的生产规模和矿石性质进行选择。例如，对于处理量较大的选矿厂，可以选择振动给料机，其具有给料均匀、稳定、可调节等优点。对于粘性较大的矿石，可以选择板式给料机，能够有效地防止物料堵塞。
（2）矿仓配置
矿仓的设计应考虑矿石的存储量、存储时间、给矿和放矿的方式等因素。一般来说，矿仓的容量应满足选矿厂一定时间的生产需求。同时，矿仓的结构应合理，便于矿石的流动和排放，防止矿石堆积和堵塞。
（3）检修起重设备选择
检修起重设备的选择应根据选矿厂设备的重量和尺寸进行。对于大型设备的检修，需要选择起重能力较大的起重机，如桥式起重机。对于小型设备的检修，可以选择电动葫芦等轻便的起重设备。同时，检修起重设备的布置应合理，便于设备的检修和维护。
建厂条件应考虑全面，着重注意交通便利，对于年初力量在30万吨的选厂而言，需要完成大量的矿石运输工作。另外，还要考虑气候条件，因为适宜的气候条件可以减少对厂房和设备的特殊建造需求，降低建设成本。
车间布置应根据车间的面积，各个阶段作业流程的顺序和方便衔接来布置。比如磨矿作业完成，紧接着是浮选作业，这种情况下推荐采用磨矿浮选共厂房配置。因为，这种配置可以实现工艺流程的紧凑化，减少物料的运输距离和中间环节，提高生产效率。
例如，在某金矿年处理 30 万吨矿石选矿厂设计中，磨矿和浮选共厂房配置，使得物料在不同工序之间的转运更加便捷，减少了设备的占地面积和建设成本。其次，共厂房配置可以方便设备的集中管理和维护。操作人员可以在同一厂房内对磨矿和浮选设备进行监控和调整，提高了工作效率。同时，集中布置还可以减少管道和电缆的长度，降低能源消耗。
另外，建议磨矿采用纵向配置，浮选机采用横向配置，这种布局方式充分考虑了工艺流程和设备特点。磨矿过程通常需要较长的设备和较大的空间，纵向配置可以充分利用厂房的高度，减少占地面积。而浮选机的横向配置则便于操作人员观察和调整浮选过程，提高浮选效果。
对于年处理30万吨选矿厂的基建投资概算，需要考虑多个方面。包括土地购置费用、厂房建设费用、设备采购费用、安装调试费用等。根据相关资料，一般来说，选矿厂的基建投资在每吨原矿几十元到上百元不等。
精矿设计成本计算包括多个方面：
原料费，即原矿开采成本加原矿从采矿场至选矿厂的运输费用。
辅助材料费，设计的辅助材料消耗定额乘当地材料价格，或按国家材料单价(考虑运杂费)乘设计消耗定额求得。
选矿耗用的水、电费，设计的水、电消耗指标乘其单价即得(扣除修理和行政福利设施的用电、用水量)。
生产工人工资，系指从事选矿生产的直接生产工人和辅助生产工人的基本工资和辅助工资(不包括机修、维修和非生产人员的工资)。
生产工人工资附加费，根据国家规定按工资总额的11%提取。
大修理费及维修费，分别按单位产品固定资产投资额(扣除机修、检修、行政生活福利设施费用)乘大修理费率和维修费率求得。
基本折旧费，一般按企业服务年限提取基本折旧或按固定资产投资的设备、建(构)筑物的服务年限分别提取。当企业的服务年限很长时，计算基本折旧一般取20年作为企业的经济计算年限。
通过指标分析评定选矿厂的经济效果，投资回收期是一个重要指标。投资回收期计算公式为：Pt=累计净现金流量开始出现正值的年份数-1 + 上一年累计净现金流量的绝对值 / 出现正值年份的净现金流量。以某选矿厂为例，选厂的基建总投资 1161.92 万元，选厂总定员 116 人，选矿加工费 49.03 元 / 吨原矿，税后利润 2631.63 万元，经计算投资回收期为 0.44 年。投资回收期短，说明该选矿厂的投资回收速度快，经济效果良好。
此外，还可以通过其他指标如内部收益率、净现值等对选矿厂的经济效果进行评定。这些指标可以综合反映选矿厂的盈利能力、偿债能力和运营能力，为投资者提供决策依据。
总之，年处理 30 万吨选矿厂的设计是一个复杂而系统的工程，涉及到工艺流程、设备选型、厂址选择、技术经济分析等多个方面。30万吨选矿厂的设计具有重要的现实意义和经济价值。通过不断地改进和优化，相信未来的选矿厂将更加高效、环保、智能，为矿产资源的开发和利用做出更大的贡献。