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我国选矿自动化的现状及发展趋势卫阳

发表时间：2020/9/8 来源：《基层建设》2020年第14期作者：卫阳常慕远

[导读] 摘要：我国地域辽阔、矿产资源十分丰富，在我国社会经济的快速发展下，矿产企业选矿技术水平得到了普遍提高，更多的自动化技术应用在了其中，这对矿产资源的开发和利用起到十分好的推动作用。

        新疆宝地矿业股份有限公司新疆 831100
        摘要：我国地域辽阔、矿产资源十分丰富，在我国社会经济的快速发展下，矿产企业选矿技术水平得到了普遍提高，更多的自动化技术应用在了其中，这对矿产资源的开发和利用起到十分好的推动作用。对此，本文就对我国选矿自动化的现状及发展趋势进行了深入的探讨。
        关键词：选矿；自动化；现状；发展趋势
        随着我国经济的不断发展，对矿产行业的要求也越来越高，这也使得我国投入了大量的工资来推动选矿自动化技术的发展，选矿自动化技术的广泛应用使得一些老的矿产行业的选矿技术得到提升，极大地推动了老企业的转型，使老企业向着机械化自动化的方向转变，推动了老企业的进步；新型的企业在矿产自动化技术的推动下，实现了选矿的自动化，使得企业能够根据实际的情况调整相关的数据。由此可见，选矿自动化行业对于我国矿产业的推动作用是不可小觑的。
        1、当前选矿自动化技术的应用
        1.1破碎自动控制。选矿作业中首先第一步就是进行破碎操作，破碎工序主要为后边的作业提供有力的物料支持。诸多分析表明，破碎过程中所产生的能源消耗极大、能量转换效率低，这不利于矿业的可持续发展。将自动化控制应用到破碎系统中可以提高破碎的效率，降低过程中产生的低能耗问题，实现更高的经济效益。破碎自动化控制应用中主要有两方面的重点内容：第一，在矿料破碎过程中对粗、中、细碎不同要求负荷置进行优化。第二，对碎矿与磨矿之间负荷配置进行优化，破碎完成后需要进行磨矿操作，控制碎矿粒度能够为磨矿提供最佳的入磨矿石原料，有效降低磨矿损耗。破碎机在运转中不可避免的会出现一些故障问题：比如：皮带跑偏、打滑等，破碎自动化控制能够对设备进行连锁保护，提高破碎设备的稳定性，真正实现了无人破碎，从而为后续作业提供支持。
        1.2磨矿分级。磨矿分级属于一个非线性过程，参数的耦合性较强，如果仅依靠单输入、单输出的PID控制回路，通常来说很难取得更好的控制效果。因此，需要设置一个模糊控制器进行协调，这样能够让各个控制回路工作协调开展，从而实现磨矿分级自动化控制的目标。磨矿分级是破碎之后的选矿作业，同时也是入料准备的最后作业环节。因此，磨矿分级自动化控制的作业效率与质量将直接关系到选别作业的最终指标，甚至是整个选矿厂的效益。采用先进的控制方式，能够对磨机负荷、给水量等等方面的参数进行分析与判断，综合得出最终结果。在各种参数的支持下，能都对磨机、给矿机、磨矿浓度、分级溢流浓度等等方面进行优化。另外，通过对磨机球荷球比进行分析与调整，能够进一步保护磨机油路的润滑系统，从而提高安全力度。磨矿分级自动化能够对磨矿分级作业参数实现自动化检测，可以及时发现各种故障进行预警，从而让磨矿分级作业能够在最佳的状态下运作。因此，磨矿分级自动化控制能够有效提高生产力，降低能源消耗，避免过磨、欠磨的问题。
        1.3浮选过程。磨矿分级的下一个步骤是浮选过程，浮选过程是一个十分复杂的过程，浮选的过程中需要注意到多方面的数据，其中包括在浮选的过程中浮选的浓度药物的质量的多少选择的位置PH值等等许多方面，其中最为重要的是对于浮选过程中的药物剂量的控制以及药物的选择。在浮选的过程中对于加药的步骤进行自动化，有利于避免人工加药的过程中因为操作人员的个人问题造成的操作的误差，还可以避免操作人员在加药的过程中没有把握住时间，错过加药的时间。浮选加药的操作系统可以根据系统内部设定好的时间规定好的药物需要使用的剂量以及需要用得到的药物进行精确的控制，进而节省大量的人力物力，对加药的过程进行保障。浮选的过程中对于浮选槽液位的控制是非常重要的，在浮选的过程中，要综合多方面的数据控制浮选槽位以及充气量，尽可能地保持液面的稳定。这个步骤不仅仅是十分重要的还是十分难以操作的，在实际的操作过程中存在着许多的问题阻碍了操作。国内根据这些情况采用了间接测量的方法，或者采用超声波测量浮球位移的浮选槽液位计进行页面的检测。
        2、选矿自动化存在的问题
        2.1传统选矿生产资源利用率低。我国矿产资源储藏量十分巨大，但当前选矿生产工作中，矿产资源的利用率占比较小，资源利用率较低。造成此类问题的首要原因是由于我国矿产资源面临着种类多样，矿产资源分布参差不齐的情况。选矿过程中，由于环境较为恶劣，对于矿石的碎度、干燥度、磨矿等级、重介质等均有严格的要求。例如，我国精矿产品的挑选，需满足铜精矿本元素含量>12%；锌精矿本元素含量>40%；锡精矿本元素含量需>55%等等。这就为我国选矿生产带来了一定的难度，如果在选矿生产过程中无法把握好生产质量，那么就会造成矿石无法得到有效利用等一系列问题。

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传统选矿生产中，工人只能借助以往选矿的经验，进行手动选矿，这就造成了矿石质量难以精准把握，缺乏对矿石生产的统一衡量标准。
        2.2自动化选矿生产的经济效益。在选矿生产工作中引进自动化技术，能够代替传统选矿生产手动化操作，运用机器进行大规模的选矿生产，可以提升选矿的速度。众所周知，劳动价值量决定了劳动产生的最终价值。通过引进自动化技术，能够加快选矿生产的速度，同时提升选矿生产的经济效益。应用自动化技术，有利于相关矿山企业在行业市场中的良性竞争，使得矿山企业在市场中占据主导地位。
        2.3选矿生产工作中自动化技术应用所面临的问题。在对自动化选矿生产进行指标制定过程中，如果不能够对选矿生产中相关矿产资源进行细化分类，则会造成矿产资源分类粗犷，指标不统一，进而容易在选矿生产环节出现问题。而一些矿山企业在进行选矿工作中没有对矿产资源进行细化分类，这造成自动化技术在应用过程中无法体现出实际价值。而且，对于选矿自动化设备的机器操控也是影响选矿生产质量的一项重要因素。当前，我国大部分矿山企业并不重视选矿自动化设备的机器操控技术，对于操控人员的技术要求普遍不高，这就造成了相关技术人员在设备操纵过程中容易出现问题，难以保障选矿的最终质量。同时，也会造成我国矿产资源的浪费。选矿自动化设备在操纵过程中由于缺乏专业的技术人员进行操控，造成了选矿自动化设备应用效率不高，且矿产资源严重浪费的问题。
        3、选矿自动化的发展趋势
        3.1向智能化、网络化发展。传统选矿工艺在成本、能源消耗、环保、效率各个方面都存在一定的局限性，很多新型的选矿工艺与设备正在逐步改进，从而替代原来的生产方式。将自动化技术与新的工艺、设备进行有效结合，能够实现“高效益、低能耗、无污染”的生产。主动积极研发，向智能化、网络化发展，现代选矿企业选矿自动化系统已经从对某个单独系统独立的管理方式向智能化、网络化方向发展，能够对整个生产环节进行管控。智能化、网络化的研发在我国并不成熟，在未来应该作为重要的研究方向。
        3.2控制理论和方法的优化。选矿过程非常复杂，而且还有难以处理的复杂特性，如大时滞、耦合、多变量、不确定性、非线性、时变和随机扰动，这使得过程控制非常困难。为了使选矿过程控制装置的适应能力更强，就对控制器的适应能力和稳定性等提出了更高的要求。随着智能控制技术不断的发展和进步，会有更多先进的智能控制技术运用到选矿控制过程中。总的来说，从选矿自动化发展的方向看，以下几种控制方法将成为选矿过程控制的发展方向。(1)优化控制。所有企业追求的目标是利用最少的资源获取最大的经济利益，优化控制就是基于这种思想产生的，它是一种基于集散系统的设定值优化的控制方式，将是今后重要的选矿自动化控制方向。(2)智能控制(IC)。这是一种在常规控制理论的基础上进一步发展与提高的一种控制思想和方法，是一种闭环自动控制，常用于非结构化、高度非线性、不确定性和与控制对象作用复杂关系的情况下，这是未来选矿自动控制系统中比较重要的一种控制方式。(3)模型预测控制(MPC)。选矿过程的数学模型很难精确建立，因此在引入选矿过程中时相当困难。模型预测控制就是针对这种情况而提出的，这也是未来选矿过程中的一种重要的控制方式。
        4、结束语
        我国科学技术的不断发展，必然会对选矿自动化技术的发展产生巨大的推动作用。选矿自动化技术的不断发展完善，推动了行业的进一步发展，为企业节约了大笔的资金，提高了企业的运营效率。自动化技术的应用是选矿行业的一次巨大的改革。尽管选矿自动化技术仍然存在着一些不足之处，但是我们能够看到未来发展的过程是充满希望的，未来的发展必然是光明的。
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