選礦自動化是在選礦生產(chǎn)中，采用儀表、自動裝置、電子計算機(jī)等技術(shù)和設(shè)備，對選礦生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)和選礦生產(chǎn)流程狀況實(shí)行監(jiān)測、模擬、控制，并對生產(chǎn)進(jìn)行管理的技術(shù)。
據(jù)統(tǒng)計，選礦廠采用自動控制技術(shù)以后一般可使設(shè)備的生產(chǎn)能力提高10%-15%，勞動生產(chǎn)率提高25%-50%，生產(chǎn)成本降低3%-5%，能源消耗減少5%-40%，同時能顯著提高選礦回收率等生產(chǎn)指標(biāo)。
選礦過程自動化主要包括：破碎、磨礦分級、選別（包括浮選、磁選、重選、電選等）、脫水過濾及濃縮、尾礦輸送等生產(chǎn)過程的自動控制。
1、破碎的自動控制
破碎工序是選礦作業(yè)的第一道工序，在選廠的整個生產(chǎn)工藝過程中，破碎起著為后續(xù)作業(yè)提供物料的作用，但是破碎工序存在能耗大、能量轉(zhuǎn)換效率低等問題。對破碎系統(tǒng)進(jìn)行自動化控制能夠?qū)崿F(xiàn)“多碎少磨”、低能耗、高效益，提高破碎的綜合處理能力等目標(biāo)。
破碎自動化控制有兩個重點(diǎn)：
一是優(yōu)化粗、中、細(xì)碎的負(fù)荷配置；
二是優(yōu)化碎礦與磨礦之間的負(fù)荷配置，即破碎應(yīng)盡可能為磨礦提供最佳粒度分布的入磨礦石原料。
某半移動破碎站控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
目前，國內(nèi)在碎礦過程自動化控制方面主要以連鎖控制為主，即：
破碎自動化控制系統(tǒng)利用先進(jìn)的檢測設(shè)備，通過對油溫、油壓的檢測，實(shí)現(xiàn)對破碎機(jī)安全工作狀態(tài)的分析和報警；
通過對破碎機(jī)負(fù)荷的檢測和分析，實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)優(yōu)化給礦控制；
通過對料倉料位的檢測和各破碎機(jī)能力的分析，實(shí)現(xiàn)自動布料和破碎機(jī)負(fù)荷優(yōu)化平衡控制；
此外還要對主要皮帶的跑偏、打滑實(shí)施自動化控制，以及對相關(guān)設(shè)備實(shí)施邏輯連鎖與保護(hù)控制。
通過以上措施確保整個破碎系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，從而達(dá)到保護(hù)機(jī)械設(shè)備、穩(wěn)定操作、提高效率以及降低能耗的目的。
2、磨礦分級的自動控制
磨礦分級是破碎的后續(xù)作業(yè)，也是入選前物料準(zhǔn)備的最后一道作業(yè)。磨礦分級作業(yè)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞直接影響著選別作業(yè)的指標(biāo)以及整個選礦廠的效益。
磨礦分級自動化控制原理
通過采用先進(jìn)的控制方式，對磨機(jī)負(fù)荷和給水量等因素進(jìn)行綜合分析判斷，可實(shí)現(xiàn)對磨機(jī)給礦、磨礦濃度、分級溢流濃度和粒度的優(yōu)化控制，磨機(jī)球荷球比的分析和調(diào)整，磨機(jī)油路潤滑系統(tǒng)的安全保護(hù)等；同時，還能實(shí)現(xiàn)磨礦分級作業(yè)參數(shù)的自動檢測、顯示和各種故障報警，使磨礦分級作業(yè)始終在最優(yōu)的狀態(tài)下運(yùn)行。對磨礦分級實(shí)施自動化控制能夠有效地解決其生產(chǎn)能力偏低、能耗較高、過磨、欠磨等問題。
磨礦分級作業(yè)是一個非線性的過程，參數(shù)的藕合性很強(qiáng)，僅靠單輸入、單輸出的PID控制回路很難取得較好的控制效果，必須由一模糊控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)，確保各控制回路的工作協(xié)調(diào)進(jìn)行，才能實(shí)現(xiàn)磨礦分級控制系統(tǒng)的自動化控制。
3、浮選過程的自動控制
浮選過程需要控制的內(nèi)容主要有：給礦量、浮選濃度、浮選礦漿PH值、浮選藥劑量、浮選槽液位、浮選槽的充氣量、泡沫刮出量等。國內(nèi)浮選機(jī)械設(shè)備自動化，主要是對浮選加藥、浮選pH值、礦漿液面等進(jìn)行自動控制。
?。?）浮選加藥自動控制
浮選過程是有用礦物成分的選別和富集過程，加藥過程的好壞直接影響到浮選的指標(biāo)。對加藥過程進(jìn)行自動化控制能夠克服工人不能及時對浮選過程的變化做出相應(yīng)調(diào)整所造成的不良影響。
浮選自動加藥控制系統(tǒng)是一種可遠(yuǎn)距離自動控制及調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確定量、定時加藥裝置，采用程序控制加藥機(jī)進(jìn)行自動給藥，可同時控制多個藥點(diǎn)的給藥量。
目前，國內(nèi)浮選自動化藥劑添加系統(tǒng)多采用流量控制方法，控制系統(tǒng)主要分為控制部分和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中工業(yè)中多采用PLC進(jìn)行控制，執(zhí)行機(jī)構(gòu)多采用電磁閥和加藥泵，由于電磁閥成本較低，維護(hù)方便，現(xiàn)場應(yīng)用最多的是電磁閥式控制。
?。?）浮選pH值自動控制
pH值是浮選作業(yè)最重要的參數(shù)，pH值是否合理直接影響到生產(chǎn)指標(biāo)。直接對礦漿進(jìn)行pH值的檢測確有較大的難度，礦漿對電極的粘附、氣泡附于電極表面都對測量精度有較大影響。測量礦漿pH值一般需要輔助測量裝置，以保證pH電極在較好的條件下進(jìn)行測量。
?。?）浮選槽液位自動控制
在選礦生產(chǎn)過程中，準(zhǔn)確控制浮選槽液位和充氣量，保持液面穩(wěn)定，不但能穩(wěn)定浮選作業(yè)，而且有利于提高有用礦物的品位和回收率等浮選指標(biāo)。
在浮選作業(yè)中，對浮選槽液位和充氣量進(jìn)行控制一直是個難題，國內(nèi)目前大多采用間接測量的方法。近年來在浮選槽檢測礦漿液位時，多采用浮子式液位變送器，也有的采用超聲波測量浮球位移的浮選槽液位計進(jìn)行液面檢測。
浮選柱沒有劇烈攪拌，可通過間接測量法測得液位的實(shí)際高度，通過調(diào)節(jié)尾礦閥的開度或泵的轉(zhuǎn)速，控制尾礦量的排出，達(dá)到穩(wěn)定液位的目的。
4、產(chǎn)品及尾礦輸送的自動控制
對濃縮池可以安裝自動化控制儀器和監(jiān)控設(shè)備，配置液位監(jiān)測儀器，安裝濃度檢測儀等，通過監(jiān)測設(shè)備獲取對應(yīng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算機(jī)系統(tǒng)的分析判斷，自動輸出調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)液位高低，根據(jù)濃度調(diào)節(jié)礦漿流量等，減少人工調(diào)節(jié)的不及時或者造成淤塞等。
尾礦輸送可通過自動化設(shè)備來分配礦漿量的自動分流，實(shí)現(xiàn)渣漿泵工作負(fù)荷最佳匹配，避免因負(fù)荷過大對設(shè)備的損害。
由以上各作業(yè)系統(tǒng)的自動化設(shè)備儀器形成綜合的自動化體系設(shè)備，再由相應(yīng)的計算機(jī)系統(tǒng)將各部分自動化模塊集成，就構(gòu)成了選礦廠的自動化體系，實(shí)現(xiàn)整個選礦廠的自動化信息集成處理，通過專職技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，完善自動化體系模塊，做到對整個選礦廠的數(shù)據(jù)全面分析，根據(jù)需要統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)時監(jiān)控，實(shí)時調(diào)節(jié)，同時，也可以隨時獲取生產(chǎn)成本，并將生產(chǎn)指標(biāo)不斷優(yōu)化。
5、老舊及中小型選廠自動化改造的建議
由于我國很多選礦廠為老舊及中小型選廠，礦山設(shè)備老化，生產(chǎn)規(guī)模較小或者資源進(jìn)入了瓶頸期，全面安裝自動化設(shè)備會導(dǎo)致一次性投人大，改造難度大，或者與原有設(shè)備無法匹配，同時也缺少相應(yīng)的操作自動化設(shè)備的專業(yè)人才。隨著礦業(yè)成本不斷增加，礦山應(yīng)進(jìn)行自動化技術(shù)的改革。
基于此，建議老舊及中小型選廠的自動化技術(shù)改造工作可先從破碎、磨礦分級和選別系統(tǒng)等部分重要環(huán)節(jié)開始，能降低一次性投入，回收成本時間短，對設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)。
?。?）在諸多選礦設(shè)備中，磨機(jī)運(yùn)行成本最高、能源消耗最大，磨機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和效率的控制是實(shí)現(xiàn)磨礦過程節(jié)能優(yōu)化的關(guān)鍵。如果能夠及時掌握磨機(jī)內(nèi)物料裝載量、磨機(jī)內(nèi)物料濃度粒度狀態(tài)、襯板磨損程度等設(shè)備狀態(tài)信息，就能夠及時調(diào)整磨機(jī)操作條件，使得磨機(jī)處理量最佳、運(yùn)轉(zhuǎn)效率最優(yōu)、維護(hù)保養(yǎng)及時。因此，磨機(jī)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)一直是礦業(yè)技術(shù)研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)，可建議優(yōu)先配置磨礦自動化監(jiān)測技術(shù)。
?。?）浮選泡沫狀態(tài)分析技術(shù)，在實(shí)際礦物選別生產(chǎn)中，浮選泡沫表面視覺特征，如顏色、大小、流速、紋理等依靠人工觀察，主觀性強(qiáng)、誤差大、效率低，無法實(shí)現(xiàn)浮選狀態(tài)的客觀評價與認(rèn)知，造成生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，礦物原料流失嚴(yán)重，藥劑消耗量過大，為此，將機(jī)器視覺應(yīng)用到礦物浮選過程的監(jiān)控中，可以提髙浮選過程的回收率。
總之，根據(jù)實(shí)際需求，挖掘選礦廠的經(jīng)濟(jì)技術(shù)需求，選好合適的自動化儀器，是值得每個老舊及中小型選廠重視的新內(nèi)容。
6、選礦自動化的發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和對選礦自動化的重視，以及在激烈的市場環(huán)境競爭壓力下，國內(nèi)選礦自動化將得到迅速發(fā)展，以下幾點(diǎn)是選礦自動化發(fā)展的主要趨勢。
?。?）先進(jìn)自動化技術(shù)與新型選礦工藝和高效節(jié)能選礦設(shè)備的結(jié)合
傳統(tǒng)選礦工藝和設(shè)備在能耗、成本、環(huán)保、效率等方面有局限性，一些新型的選礦工藝和選礦設(shè)備正在逐步改進(jìn)或替代原有的生產(chǎn)方式。把自動化技術(shù)與新的工藝和設(shè)備進(jìn)行結(jié)合能夠更好地實(shí)現(xiàn)“高效益、低能耗、無污染”的生產(chǎn)。
?。?）不斷向智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化等方向進(jìn)步發(fā)展
現(xiàn)代選礦企業(yè)的自動化系統(tǒng)已經(jīng)從對某個單獨(dú)系統(tǒng)獨(dú)立的管理監(jiān)督逐漸的向網(wǎng)絡(luò)集成方向發(fā)展，通過對整個生產(chǎn)過程的監(jiān)控、管理實(shí)現(xiàn)對整個企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行，智能化和系統(tǒng)集成化是選礦企業(yè)的重要研究方向。
?。?）自動化技術(shù)的遠(yuǎn)程化發(fā)展
選廠的地址一般都比較偏僻，當(dāng)選礦設(shè)備出現(xiàn)問題，同時廠內(nèi)的技術(shù)人員無法解決，而其他聯(lián)絡(luò)方式也無法起作用時，只能等待選礦設(shè)備廠商技術(shù)人員上門維護(hù)，在設(shè)備停止工作的那段時間里，無法避免的會對選礦廠造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。如果設(shè)備廠家能遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況，就能指導(dǎo)廠內(nèi)技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)，及時的解決故障。
?。?）選礦自動化向著數(shù)字化方向發(fā)展
隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，選礦廠必然向著數(shù)字化的方向發(fā)展。隨著選礦企業(yè)將信息管理局域網(wǎng)和各個獨(dú)立的生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地連接起來，實(shí)現(xiàn)底層的控制信息和中間層的管理信息及高層的決策信息高度集成，最終將實(shí)現(xiàn)選礦企業(yè)的數(shù)字化管理。
近年來，國內(nèi)環(huán)保、安全形勢嚴(yán)峻，選礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益普遍下滑，同時選礦行業(yè)還面臨著生產(chǎn)成本高和資源綜合利用率低等問題。選礦自動化技術(shù)在降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定生產(chǎn)指標(biāo)、企業(yè)減員增效等方面帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)施自動化控制是選礦企業(yè)提高生存能力和市場競爭能力的必由之路。
參考資料：我國選礦自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，杜五星等；礦業(yè)新形勢下選礦自動化技術(shù)應(yīng)用及建議，作者：陳軍等
時間：7月10-12日，地點(diǎn)：北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
內(nèi)容聚集：
（1）如何高效除鐵？
?。?）如何綠色提純增白？
（3）如何提高精礦的純度？
（4）如何提高礦石的附加值？
?。?）如何選擇低成本的提純工藝？
?。?）如何不盲目的做設(shè)備選型？
?。?）如何優(yōu)化生產(chǎn)工藝？
?。?）如何提高選礦回收率？
（9）如何做好循環(huán)水及尾礦回收處理？
報名聯(lián)系：
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