選礦自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

崔龍栓

（河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司廟溝鐵礦，河北 秦皇島 066501）

隨著我國經(jīng)濟(jì)與社會的快速發(fā)展，自動化技術(shù)也在不斷地前進(jìn)發(fā)展，被廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)中，其中選礦工作與自動化技術(shù)的有效結(jié)合促進(jìn)了選礦自動化技術(shù)的趨于成熟。選礦過程控制主要是為了盡可能滿足選礦生產(chǎn)過程的各類需求而采用的自動控制技術(shù)以及連續(xù)監(jiān)測技術(shù)。其中選礦過程中主要包括生產(chǎn)安全性、操作規(guī)模、生產(chǎn)效益、產(chǎn)品質(zhì)量以及環(huán)境保護(hù)等。實(shí)際的操作使用的機(jī)械設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器以及檢測儀表，相關(guān)工作人員通過有效操作機(jī)械設(shè)備去發(fā)揮選礦自動化技術(shù)的真正價(jià)值。

1 選礦自動化的實(shí)際發(fā)展過程

1.1 上個(gè)世紀(jì)40 年代初期

選礦自動化技術(shù)的最初出現(xiàn)是在上個(gè)世紀(jì)40 年代初期，相關(guān)工作人員為了更好的提高選礦工作的效率以及速度，研發(fā)了選礦自動化技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備[1]。但是在實(shí)際使用過程中，我們可以知道，不同的礦石有著不同的不同礦石工藝流程要求，那時(shí)的選礦自動化技術(shù)并不可以有效的對所有類型的礦石進(jìn)行挑選，選礦自動化技術(shù)的工藝流程以及相關(guān)的工作參數(shù)沒有很高的普及性，可用范圍很小，不適用大面積的推廣宣傳。

1.2 上個(gè)世紀(jì)50 年代初期

到了上個(gè)世紀(jì)50 年代初期，選礦自動化技術(shù)主要應(yīng)用在相關(guān)工作人員在選礦過程中對某些單獨(dú)變量的測量工作，但是在實(shí)際情況中，運(yùn)用選礦自動化技術(shù)也不能有效的與其他變量進(jìn)行相關(guān)關(guān)聯(lián)處理。

1.3 上個(gè)世紀(jì)50 年代末期

選礦自動化技術(shù)的快速發(fā)展的萌芽是在上個(gè)世紀(jì)50 年代末期，這一時(shí)間段的自動化控制技術(shù)的水平相較于以前有很明顯的快速發(fā)展。選礦自動化技術(shù)在也屬于自動化技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分，所以，選礦自動化技術(shù)也在這一時(shí)間段中有著很大的發(fā)展速度[2]。相關(guān)工作人員在這個(gè)黃金時(shí)代開始了模擬儀表的控制，但是由于技術(shù)不成熟以及開展研究的起步時(shí)間短，導(dǎo)致模擬儀表的實(shí)際使用中沒有足夠的穩(wěn)定性，不能夠與當(dāng)時(shí)選礦工作中的相關(guān)要求匹配。

1.4 上個(gè)世紀(jì)60 年代初

相關(guān)工作人員乘勝追擊，在上個(gè)世紀(jì)60 年代初研制成功了一批用于選礦的自動檢測儀表，并且投入了使用，主要的應(yīng)用范圍為礦漿PH 計(jì)、金屬探測器以及礦漿濃度計(jì)等[3]。甚至還有一部分自動檢測儀使用到了選礦生產(chǎn)過程中。這時(shí)，選礦自動化技術(shù)有了很大的一個(gè)發(fā)展。

1.5 上個(gè)世紀(jì)70 年代初

下一個(gè)自動檢測技術(shù)的飛速發(fā)展就是在上個(gè)世紀(jì)70 年代初了。相關(guān)研究人員研發(fā)出了一部分在線檢測儀，例如X 熒光分析儀用于在線檢測金屬含量等[4]。

1.6 上個(gè)世紀(jì)70 年代末

上個(gè)世紀(jì)70年代末，選礦自動化技術(shù)也有了更新，礦過程中比較關(guān)鍵的指標(biāo)礦漿粒度有了在線檢測儀器[5]。在線檢測儀的使用，在一定程度上提高了相關(guān)工作人員的磨礦效率以及磨礦產(chǎn)品質(zhì)量。

2 選礦工藝流程

2.1 破碎流程自動控制

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷前進(jìn)發(fā)展，新型破碎設(shè)備以及對應(yīng)的控制系統(tǒng)的研發(fā)升級有很明顯的進(jìn)步，逐漸向社會推廣了很多類型的高效、節(jié)能以及適用程度高的破碎機(jī)械。相對比國外的破碎工藝流程所使用到的機(jī)械設(shè)備來說，國內(nèi)的破碎機(jī)械設(shè)備的相關(guān)研發(fā)工作比較落后，究其原因，主要是因?yàn)槲覈詣踊夹g(shù)的發(fā)展水平比不上國外技術(shù)水平[6]。

國產(chǎn)圓錐破碎機(jī)在實(shí)際使用過程中，相關(guān)工作人員不能根據(jù)實(shí)際的破碎情況去有效調(diào)整排礦口尺寸，缺乏動態(tài)調(diào)整的功能導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)過程中只能選擇采用固定排礦口。相關(guān)工作人員就需要在某一段時(shí)間內(nèi)使用人力資源有效控制產(chǎn)品的粒度。與此同時(shí)，相關(guān)的控制系統(tǒng)主要選取主傳動電動機(jī)的功率（或電流）作為被控參數(shù)，為了更好的實(shí)現(xiàn)工作要求，提高工作效率與工作質(zhì)量，往往會采用優(yōu)化功率或者恒功率方式，有效保證主機(jī)的負(fù)荷可以準(zhǔn)確的穩(wěn)定在選礦工作的設(shè)定具體工作要求中，保證給礦機(jī)給礦量的大小滿足實(shí)際情況。

2.2 磨礦分級流程自動控制

相關(guān)工作人員在開展選礦工作的時(shí)候，不得不重視磨礦分級作業(yè)的質(zhì)量水平。磨礦分級作業(yè)的質(zhì)量水平在一定程度上直接影響生產(chǎn)成本、能源消耗以及選礦工藝指標(biāo)，如果磨礦分級作業(yè)的質(zhì)量水平?jīng)]有達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)過程中的質(zhì)量要求，會導(dǎo)致選礦生產(chǎn)的處理能力磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量有所下降，進(jìn)一步對相關(guān)工作人員的后續(xù)作業(yè)指標(biāo)到來嚴(yán)重負(fù)面影響，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)選礦廠的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也產(chǎn)生很大的影響[7]。

相關(guān)工作人員為了盡可能挖掘磨礦分級作業(yè)可能的技術(shù)提升點(diǎn)，盡可能發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的力量帶動生產(chǎn)的高效性，對磨礦分級自動控制開展了一系列的試驗(yàn)研究，為磨礦分級自動控制技術(shù)的前進(jìn)發(fā)展帶來了不可忽視的重要意義。在實(shí)際使用過程中，磨礦分級系統(tǒng)被相關(guān)工作人員劃分為不同的主要的技術(shù)指標(biāo)，主要內(nèi)容包括：溢流濃度、磨礦分極粒度、球磨機(jī)臺時(shí)處理量以及磨礦濃度。

在實(shí)際使用過程中，對于技術(shù)指標(biāo)的影響不僅僅是原礦性質(zhì)，而且經(jīng)過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，還與磨機(jī)充填率以及排礦水量等因素有關(guān)。所以，相關(guān)工作人員需要盡可能發(fā)揮出磨礦分級系統(tǒng)自動控制的作用，提高并且穩(wěn)定分級溢流粒度。

2.3 浮選流程自動控制

選別礦物原料最主要的方法就是泡沫浮選法。泡沫浮選法是一種被廣泛應(yīng)用的選礦技術(shù)，有著很長一段時(shí)間的使用歷史。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，泡沫浮選法相對比其他的成熟的磨礦分級智能控制技術(shù)，比較落后，不能夠廣泛的運(yùn)用于所有的實(shí)際生產(chǎn)過程中，在相關(guān)工作人員對其進(jìn)行使用的時(shí)候，基本采用閘板閥等現(xiàn)場調(diào)節(jié)液位。泡沫浮選法沒有配套的自動控制系統(tǒng)。相關(guān)工作人員為了更好的發(fā)揮出泡沫浮選法的實(shí)際作用，將檢測技術(shù)以及自動控制技術(shù)有效結(jié)合，為浮選機(jī)的自動控制技術(shù)提供了發(fā)展的動力與基礎(chǔ)。

3 選礦自動化的未來發(fā)展趨勢

3.1 新型傳感器的開發(fā)和應(yīng)用

相關(guān)工作人員需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需求，研制新型傳感器，更好的使用當(dāng)前日益增長的產(chǎn)品個(gè)性化需求。當(dāng)前社會對過程傳感器有著很強(qiáng)的依賴性，隨著人們對經(jīng)濟(jì)利益以及提高產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動，對于傳感器的可重復(fù)性、精確性以及快速性有了更加嚴(yán)苛的要求，需要盡可能結(jié)合過程控制的情況，采集并且分析真實(shí)、可靠的過程狀態(tài)數(shù)據(jù)。

新型傳感器結(jié)合了先進(jìn)的電子技術(shù)，有效的取代了傳統(tǒng)的檢測方式。通過對見解參數(shù)的分析研究，在數(shù)學(xué)模型的幫助下實(shí)現(xiàn)最終的生產(chǎn)目的。新型傳感器的開發(fā)和應(yīng)用有著更為實(shí)用、更為廣泛的生產(chǎn)技術(shù)。

3.2 節(jié)能型選礦技術(shù)的發(fā)展

相關(guān)工作人員在研究磨礦、選別設(shè)備方面的科技領(lǐng)域時(shí)，需要及時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程中存在的不足之處，著重研究節(jié)能型選礦技術(shù)的節(jié)能型超細(xì)碎設(shè)備。從國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)引進(jìn)相關(guān)的技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)的適應(yīng)度調(diào)整，有效提高企業(yè)自身的技術(shù)裝備水平。不僅如此，相關(guān)工作人員還需要加大力度研究相關(guān)工藝及相關(guān)設(shè)備的開發(fā)，通過科學(xué)技術(shù)的前進(jìn)帶動企業(yè)的生產(chǎn)效率，盡可能研制出有效回收微細(xì)粒礦物的節(jié)能型選礦設(shè)備，主要包括的機(jī)械設(shè)備有微細(xì)粒浮選機(jī)、旋流器、浮選柱以及重選機(jī)等。

4 結(jié)語

綜上所述，選礦自動化技術(shù)正在隨著自動化技術(shù)的不斷成熟而前進(jìn)，更加滿足于實(shí)際的生產(chǎn)過程，在一定程度上推動我國礦產(chǎn)企業(yè)的前進(jìn)發(fā)展，有效的提高了相關(guān)工作人員的工作效率以及工作質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)了各種礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)效率的大幅度提升，降低了生產(chǎn)過程中的成本投入，更好的創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利潤。當(dāng)前，礦產(chǎn)企業(yè)相關(guān)工作人員依舊加大經(jīng)濟(jì)投入研究發(fā)展選礦自動化技術(shù)，盡可能有效提高自身企業(yè)在市場中的競爭力，促進(jìn)企業(yè)甚至行業(yè)的前進(jìn)發(fā)展。