淺談選礦廠選別作業(yè)自動(dòng)控制的進(jìn)展

尹占祥

【摘要】工廠想要提高其產(chǎn)品的質(zhì)量，降低其生產(chǎn)成本，減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)資源的消耗，在生產(chǎn)的過(guò)程中就要建立全自動(dòng)的控制系統(tǒng)。本文綜合了幾種目前使用比較廣泛的新型的選別設(shè)備，以及他們?cè)谏a(chǎn)時(shí)所采用的方式。同時(shí)還簡(jiǎn)單的介紹了在選礦的過(guò)程中幾種常用的裝置，并且還提出把選礦設(shè)備與自動(dòng)控制技術(shù)完美的結(jié)合起來(lái)，有利于促進(jìn)選礦技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制系統(tǒng);選別設(shè)備;自動(dòng)控制技術(shù);選別作業(yè)

我國(guó)是鋼鐵大國(guó)，鋼鐵產(chǎn)量位于世界第一位，每年處理的鐵礦石可以達(dá)到六億多噸，而選礦工業(yè)也成為了我國(guó)傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工業(yè)，規(guī)模龐大，相關(guān)的從業(yè)人員眾多。但是其中存在的問(wèn)題也越來(lái)越突出，比如效率低、耗能高、自動(dòng)化的水平較低、勞動(dòng)的強(qiáng)度大等等，而且隨著礦石性質(zhì)的變化，這些問(wèn)題也變得很不穩(wěn)定。隨著加工礦物工業(yè)的發(fā)展，一些品位低、礦物成分復(fù)雜難選的礦石增多，而需要冶金的一些用戶在質(zhì)量上對(duì)礦產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，再加上來(lái)自經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上的壓力，所以就產(chǎn)生了各種新型的選別設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程中的控制方法，比如磁選重選作業(yè)自動(dòng)控制、浮選自動(dòng)控制等等，這些選別作業(yè)可以使生產(chǎn)過(guò)程長(zhǎng)期保持在最佳狀態(tài)，最大程度的提高產(chǎn)量和礦產(chǎn)的品位，以達(dá)到高效率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，使生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，節(jié)能降耗，并且提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、磁選作業(yè)的自動(dòng)控制

在眾多的選礦作業(yè)中，磁選是一種污染小甚至可以達(dá)到無(wú)污染的選礦工藝，加大力度發(fā)展磁選技術(shù)，特別是對(duì)節(jié)能、降耗設(shè)備的加強(qiáng)，可以對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。近幾年來(lái)，我國(guó)磁選設(shè)備的研制發(fā)展迅速，并且取得了較好的研究成果。

（一）磁力脫水槽的作業(yè)控制。磁力脫水槽是一種磁力與重力相互結(jié)合的設(shè)備。它具有選別、濃縮和脫泥的作用，并且已經(jīng)在鐵礦選礦工藝中廣泛運(yùn)用。使用磁力脫水槽具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如它的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，不消耗動(dòng)力，并且處理礦漿多的優(yōu)點(diǎn)，在許多的選礦業(yè)中，該設(shè)備是不可替換的有效設(shè)備。在生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)各個(gè)工序的礦漿產(chǎn)量和礦漿濃度都保持穩(wěn)定時(shí)，那么選別磁力脫水槽的指標(biāo)就比較好;但是當(dāng)?shù)V量和濃度頻繁變化時(shí)，就表明磁力脫水槽的指標(biāo)在惡化，并且會(huì)給礦廠的選別作業(yè)帶來(lái)影響。在這種情況下，就需要工作人員對(duì)操作進(jìn)行調(diào)整，來(lái)滿足對(duì)金屬回收率的要求。傳統(tǒng)的人工操作是指工人利用雙桿操作鉤來(lái)對(duì)礦產(chǎn)的顏色進(jìn)行探測(cè)，并且目測(cè)礦產(chǎn)的顏色，通過(guò)這種方法來(lái)掌握礦層的位置，再憑借自己的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)把排礦的閥門控制在合適的范圍內(nèi)。但是人工操作如果不能準(zhǔn)確并且及時(shí)的進(jìn)行，就會(huì)導(dǎo)致精礦品位的波動(dòng)，而且還會(huì)使金屬流失。總而言之，人對(duì)磁力脫水槽的生產(chǎn)指標(biāo)影響比較大。選礦廠一直都在尋找方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)脫水槽進(jìn)行自動(dòng)的控制。

（二）磁聚機(jī)的作業(yè)控制。磁聚機(jī)是磁團(tuán)聚重力分選機(jī)的簡(jiǎn)稱，是一種磁力與重力相互結(jié)合的選礦設(shè)備。在選礦時(shí)使用磁聚機(jī)的工藝能夠提高作業(yè)的效率，并提高精礦的品位，所以許多選礦廠都使用這種設(shè)備。

（三）立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)作業(yè)的自動(dòng)控制。為了提高選礦的效率，解決技術(shù)上的難題，有關(guān)研究所把脈動(dòng)流體與磁力結(jié)合了起來(lái)，研究出了一種叫做立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的設(shè)備。其基本原理是利用絲狀的介質(zhì)，在磁場(chǎng)當(dāng)中產(chǎn)生強(qiáng)磁力，捕收弱磁性的礦物，因?yàn)閺?qiáng)磁力對(duì)弱磁性的礦物具有捕收的能力。高梯度的強(qiáng)磁力主要是由電控系統(tǒng)和脈動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)組成的。

（四）磁選柱作業(yè)的自動(dòng)控制。為了解決一些磁產(chǎn)品的磁性與非磁性相互夾雜的情況，如何采用一些先進(jìn)的手段來(lái)獲得高品位的鐵礦，一直都是選礦工作者所追求的目標(biāo)。為此，一些研究中心研究出了磁選柱的磁選設(shè)備，這種磁選設(shè)備在電源供電上運(yùn)用了特殊的方式，并對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生變換機(jī)制，來(lái)對(duì)礦漿進(jìn)行反復(fù)的分散聚合，能充分的把在常規(guī)的情況下生產(chǎn)出的產(chǎn)品中夾雜的一些連生體和一些單體脈石分散開(kāi)。所以使用了磁選柱作業(yè)的控制方法，可以使用低品位的礦石，生產(chǎn)出高品位的精礦。

二、浮選作業(yè)的自動(dòng)控制

浮選過(guò)程是在選別礦物的過(guò)程中，礦漿在藥劑和充氣的作用下，有用的成分被吸附以后，帶到了泡沫層里，經(jīng)過(guò)刮出就變成了精礦，而在經(jīng)過(guò)藥劑的作用下變得下沉的就成為了尾礦。浮選的控制主要有三點(diǎn)目標(biāo)：降低原材料的消耗、提高一些有用成分的回收率和保持精礦的品位。在浮選的過(guò)程中，主要會(huì)用到浮選的藥劑量、浮選槽的液位和浮選槽的充氣量等控制變量。

（一）浮選液位置的控制。在使用浮選時(shí)，檢測(cè)氣泡的厚度和浮選槽的液位是非常重要的，怎樣對(duì)充氣量和浮選槽的液位進(jìn)行控制也一直是人們比較頭疼的地方，能否得到正確的控制效果對(duì)浮選指標(biāo)的優(yōu)劣起到關(guān)鍵性的影響。在近幾年，浮選槽檢測(cè)礦漿的液位時(shí)使用較多的液位變送器，而超聲波的測(cè)量位移也已經(jīng)被許多國(guó)家所應(yīng)用。

（二）浮選柱作業(yè)的控制。浮選柱是指一種礦漿和氣泡相互流動(dòng)的設(shè)備，礦漿的液面位置與泡沫的厚度影響著精礦的產(chǎn)量和品位。如果泡沫層太厚就會(huì)使回收率降低，但是太薄就會(huì)導(dǎo)致精礦的品位降低。而且礦漿在柱內(nèi)停放的時(shí)間是比較短的，而且礦化的速度還很快。所以保證浮選柱狀況的穩(wěn)定、浮選的效果是非常重要的，這就需要對(duì)自動(dòng)化的設(shè)施實(shí)行監(jiān)控。從浮選效果上來(lái)看，浮選柱作業(yè)的控制主要包括三個(gè)方面：礦漿流量的控制、礦漿位置的控制和對(duì)偏流的控制。其中最重要的是礦漿液位的控制。在穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)上，因?yàn)榉诌x的過(guò)程不同，所以可以隨時(shí)的調(diào)控變量，使得浮選柱在最好的狀態(tài)下工作，盡量的節(jié)約能量消耗和藥物消耗，使浮選柱的分選可以達(dá)到最佳的效果。在使用浮選柱的過(guò)程中，可能會(huì)需要加入一些相關(guān)的藥劑來(lái)輔助。但是由于在浮選過(guò)程中藥劑的作用是非常復(fù)雜的，不同的條件，藥劑的作用也是不同的。從控制的角度來(lái)說(shuō)，添加藥劑后，出現(xiàn)的現(xiàn)象是相同的，藥劑的添加量與浮選產(chǎn)品的質(zhì)量有著直接的關(guān)系，所以，我們可以使用品位分析器來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量，并且來(lái)控制藥品的添加量。

（三）石灰乳的自動(dòng)添加裝置。選礦廠石灰乳調(diào)整劑的自動(dòng)添加，一直是選礦廠浮選作業(yè)的一個(gè)主要的難題。主要是因?yàn)橐恍┖须s質(zhì)的石灰乳會(huì)對(duì)各個(gè)閥門產(chǎn)生磨損，而且還容易對(duì)閥門造成堵塞與腐蝕，導(dǎo)致添加量不穩(wěn)定。因?yàn)檫x礦廠對(duì)石灰乳自動(dòng)添加的需要，相關(guān)的研究所研究出了自動(dòng)控制添加裝置，完美的解決了一直困擾著選礦廠在生產(chǎn)上的難題，并且有效的控制了執(zhí)行閥，調(diào)整了石灰乳的添加量，有效的控制了PH值。

三、結(jié)語(yǔ)

選礦工藝和先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)與選礦設(shè)備的結(jié)合，將會(huì)促進(jìn)我國(guó)礦山技術(shù)的進(jìn)步。為了改善傳統(tǒng)的選礦工藝在能源消耗和環(huán)保方面的局限性，一些新的選礦設(shè)備正在逐漸的取代原來(lái)的生產(chǎn)方式。在這些新技術(shù)中，都有一個(gè)共同的要求，就是要保證較高的自動(dòng)化程度，以保證達(dá)到高的選礦指標(biāo)。生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化是建設(shè)礦產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化的必要條件，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)行業(yè)的信息化應(yīng)該向多個(gè)方面發(fā)展。從實(shí)際出發(fā)，把礦產(chǎn)行業(yè)的自動(dòng)化作為信息化的方向，逐漸使企業(yè)內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)相互聯(lián)系、相互溝通，加快我國(guó)礦產(chǎn)業(yè)信息化的建設(shè)發(fā)展。

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