鐵礦選礦自動化的發展與對策探究

張 東

（ 鞍鋼礦業公司齊大山鐵礦，遼寧 鞍山 114000）

地球資源量是有限的，很多資源是不可再生資源，如何提高資源開采率和使用率成了各個資源類企業所面臨的重大問題，也是相關研究人員的主要研究課題之一。資源開采和使用的過程中，先進的設備和技術能夠在實現開采率最大化的同時降低成本。鐵礦的開采也是如此，鐵礦選礦自動化技術在我國鐵礦開采中應用及其廣泛，它大大地降低了勞動力，提升了生產效率。將鐵礦選礦自動化技術與現場動態監測技術相結合，對開采結果進行對比，實現對選礦指標的有效控制，為推動選礦產業的發展提供技術支撐。

1 我國鐵礦選礦自動化發展現狀

1.1 鐵礦選礦自動化技術的發展優勢

鐵礦選礦自動化技術得到廣泛應用是在上世紀40年代，這一技術的應用使得資源類產業在很多方面都取得了突破。鐵礦選礦自動化技術改善了傳統的選礦技術，解決了生產自動化的問題。傳統的鐵礦選礦工藝多數是依靠經驗，這樣極大地增加了人為因素的干擾，生產指標得不到控制和改善。鐵礦選礦自動化技術的應用，能夠結合環境和實時監測來調節結果，大大提高了選礦的準確性，在控制選礦指標上也有顯著的作用。自動選礦技術的興起，能夠對選礦的整個過程實時監控，及時調整各種參量，保證選礦指標的不斷提高，推動了鐵礦類產業的技術革新。鐵礦選礦自動化技術的運用，對企業來說最直觀的利益就是金屬回收率的提高，金屬回收率的提高大大降低了鐵礦生產的成本。從另一方面來看，鐵礦選礦實現自動化的同時也實現了辦公自動化。總的來說，鐵礦選礦自動化技術的優勢主要是以下三個部分：

（1）選礦自動化技術采用計算機技術，對選礦過程快速計算和檢測，確保結果正確性的同時提高生產指標。

（2）選礦自動化技術實現了降低勞動力的效果，降低了人為因素的干擾，為大規模的生產提供技術支撐。

（3）選礦自動化技術直接提高金屬回收率和指標，為企業帶來了可觀的經濟效益。

根據相關的統計數據顯示，選礦自動化技術應用以后，金屬回收率和精礦品位等指標有了很大的提升。選礦自動化技術的應用使我國一些選礦廠成為了國內一流企業，使整個選礦產業的質量、產量都得到了保障。

1.2 鐵礦選礦自動化技術發展面臨的問題

目前，國內外選礦自動化技術發展水平參差不齊，與國外相比，我國鐵礦選礦自動化的技術水平還有待提高。國外選礦自動化技術的發展經歷了不同的階段，隨著我國科學技術水平的不斷提升，選礦自動化技術也在不斷地提升，面對不同的發展階段都會面臨不同的問題，但是從發展方向來看，選礦自動化技術在不斷地完善，依托計算機技術的高速發展而變得更加先進、智能。

從目前的的發展狀況來看，我國選礦行業自動化技術與其他行業自動化技術相比還處于較低的一個水平。分析影響我國選礦行業自動化技術高速發展的因素主要有以下三個方面：

（1）傳感器技術應用不到位，傳感器質量有待提高；

（2）選礦自動化系統設計不完善，導致運行過程中出現問題；

（3）選礦自動化系統維護成本高。

造成我國選礦自動化水平發展低的根本原因是我國選礦自動化研究發展緩慢，缺少創新和技術改進。進入21世紀以后，計算機技術高速發展，在人工智能的影響下，越來越多的企業意識到要想在競爭日益激烈的市場中占有一席之地，就得突破核心技術——選礦自動化技術，提升自身的核心競爭力。因此，許多企業不斷引進國外的一些先進設備，學習國外的一些優秀的生產方法和管理方法等。在選礦技術中結合計算機技術，向人工智能方向發展，實現更深程度的自動化，先進的自動化選礦設備和方法的運用極大地推動了我國經濟水平的發展。

2 鐵礦選礦中的新技術

2.1 磁鐵礦選礦

鐵礦中磁鐵礦的選礦質量依賴于選礦技術。選礦設備的好壞、先進程度直接決定了選礦質量和選礦工作的效率。因此，在磁鐵礦的選礦工作中，需要引進先進的選礦設備和選礦技術，比如重點運用低場強脈動磁選機、磁選柱和磁團聚重機等先進設備。

2.2 赤鐵礦選礦

我國鐵礦石大多呈條帶狀構造，寬度在0.24-3mm范圍內。赤鐵礦在我國分布范圍比較廣，選礦方式主要為浮選和焙燒。隨著技術的發展，在傳統的赤鐵礦選礦技術中也加入了新型的選礦方法，引進了先進的選礦設備來提高選礦工作的效率，保證選礦的質量。其中應用比較廣泛的方法是反浮選工藝，其在應用中可以達到較高的鐵回收率。除此之外，脈動高梯度磁選機設備在赤鐵礦選礦過程中也經常被使用。

2.3 新型選礦技術的應用

在鐵礦選礦產業中運用自動化技術可以全面提高鐵礦石產量。具體到生產目標時，可以實現年產能2億噸以上，鐵礦原料提供量達到6千萬噸以上。鐵礦選礦自動化技術在實現生產目標的同時，能夠從整體上提高選礦的質量，對推動能源類產業的發展有著巨大的作用。對鐵礦資源的充分利用時，精確回收精礦的工作也是非常重要的，應明確精礦回收指標，充分利用各種先進技術以達到資源利用最大化。因此，實現對選礦工藝的改善，離不開選礦自動化技術，推廣選礦自動化技術能夠最大化減少生產過程中不必要的資源浪費。

3 鐵礦選礦自動化技術發展新趨勢

目前，鐵礦選礦技術在朝著大型化、規劃化的方向發展，其中高壓輥磨機的推廣應用讓鐵礦選礦企業規模不斷變大。先進的選礦設備和方法，結合選礦自動化技術，推動選礦技術更加數字化、智能化。隨著計算機技術的高速發展，為自動化技術提供了各種控制軟件，讓控制過程趨于整體化和開放化。其中，在選礦產業中應用網絡監測技術，實現了對選礦工作過程的動態監控，推動了選礦技術進一步向自動化的的方向發展。自動化技術應用在具體工程中來說，就是通過同業網絡，進行數據存儲、傳輸、交流，保證選礦工作的高校性和準確性，這個方法的應用的最大特點是實時性，方便管理者在生產過程中發現問題，及時作出調整。

“工欲善其事，必先利其器”。隨著社會需求量的不斷增加，選礦設備的更新也逐漸增快，越來越多的選礦設備被研發出來并應用于實際生產當中。選礦廠規模的不斷擴大，選礦設備也不斷向高性能、高效率、大型化的方向發展。

從目前的發展情況來看，選礦自動化技術發展日新月異，主要是以下的幾個方向：自動化儀表逐步實現數字化、智能化；控制系統整體化；操作系統智能化。數字網絡與選礦自動技術的結合是必然的，將網絡技術與選礦自動化技術相結合能夠實現數據傳輸的高效性，滿足生產需求。對選礦過程進行動態監控，時刻把控選礦過程的工作準確性，真時反映生產情況，讓管理者能夠及時作出調整，從而保障選礦的質量。

4 鐵礦選礦自動化技術發展對策

4.1 采用總線控制方法改進鐵礦選礦自動化技術

在我國經濟高速發展的大背景下，工農業中對資源浪費的現象比較嚴重，從整體來看會造成供需失衡，經濟損失不斷增長。為了解決上述問題，可以采用PLC算法對負荷進行優化處理，平衡供給和需求之間的關系，通過建立數學模型并應用于實際工程當中來滿足客戶的要求，進而改進鐵礦選礦自動化技術。目前存在的問題是，PLC總線設備應用率在各個礦場中的應用率參差不齊，這就導致在一些選礦廠需要采用充電措施來保證工作的高效性，這種做法可以降低能源的總消耗量；相反，對于該設備應用率高的礦場，這種做法會對在電路運輸過程中造成能源的浪費，電路和轉換器處能源的消耗會造成運行成本的大幅增加，當負荷過大時有可能對整個線路造成影響。由此可見，為了將PLC設備對礦場運行的影響降到最小，要對PLC總線設備進行整體管控。例如，在電路的輸電、發電步驟可以采用人工智能技術，提高鐵礦選礦技術的自動化程度，對選礦廠進行動態化的管理，逐步實現管理系統的自動化運行，從而平衡供給和需求的關系。但是從目前的情況來看，PLC設備系統化程度不夠，需要專業人士加強對新型選礦技術的研究，進而加強不同設備的通信效率，結合人工智能管理的優勢，對PLC系統進行整體化的科學管理。

在運用總線控制技術的過程中，為了實現對多個設備的控制，可以采用雙絞線進行連接，雙絞線的連接方式十分簡單方便，有接線方式方便、添加新設備方便的特點。

4.2 促進通信技術在鐵礦選礦中的應用

從我國的多數礦場發展水平來看，已經逐步引進鐵礦通信系統，將應用中將鐵礦通信系統與PLC設備結合，可以減少在選礦過程中的認為因素的干擾，提高自動化操作水平，提高選礦的質量。將鐵礦通信系統應用于其他設備，不僅能夠對其他設備能起到控制的作用，還能夠起到維護的作用，減少設備的維護次數，降低設備的維護成本。在傳統的發電系統中，為了平衡負荷，經常采用的方式是調整發電機的功率。目前現代化的礦場普遍采用的是分布式電源，分布式電源的缺點是容易受環境的影響，當負荷不平衡時很容易造成大面積的損害，當損害嚴重時可能會出現大面積的電機燒毀現象，造成設備的損壞，很大程度上影響了生產的進程。由此可見，在現代化的選礦場中需要引入鐵礦通信技術，加強生產過程中的監測。將鐵礦選礦自動化技術與通信技術相結合，不僅能夠滿足礦場對大量電能儲存的需求，還能對礦場分布式設備進行整體管理。這樣大大降低了操作技術層面的難度，同時提高了礦場的運行效率，改善了電能的供給，根據需要，隨時調動電能的傳輸，實現供需平衡的目的。

5 結語

從相關統計數據來看，我國鐵礦選礦自動化技術發展速度很快，不斷有新型的選礦設備被研發出來投入生產工程當中，實踐證明，這些新型設備的研發也取得了一定的成果，大大加深了鐵礦選礦自動化的程度。盡管鐵礦選礦自動化技術發展迅速，但在一些尖端科技方面仍有一部分需要突破創新，例如傳感器、操作系統等方面還需要進行創新研究，這些方面的研究是提高選礦質量和效率的必經之路。地球資源總量是有限的，很多資源是不可再生資源，如何提高資源開采率和使用率成了各個資源類企業所面臨的重大問題。鐵礦選礦自動化技術的高速發展，推動著我國的經濟發展，對提升我國的綜合國力有著不可忽視的作用。