浅谈宝山选矿技改自动化改造的必要性

李繁荣

摘要：随着科学技术的不断发展及生产过程的实际需要，选矿行业在生产管理及实际生产过程方面，实现高水平的自动化已经成为一种必然的趋势。本次宝山选厂提质扩能改造项目引进了选矿自动化控制系统，本文根据选厂的实际情况，阐述了选厂自动化改造项目及自动化控制系统的介绍，分析了自动化成功应用后为宝山解决的实际性问题，以及带来的经济效益。

关键词：自动化控制系统；X荧光在线多元素分析仪；品位；回收率

一、改造安装项目及系统简介

（一）破碎自动化控制系统

破碎工序是选矿作业的第一道工序，该工序能否稳定正常工作直接影响后续作业。破碎自动化控制系统能实现对破碎工序各设备的逻辑连锁及保护功能，对生产设备实现手动启/停、自动启/停、手自动无忧切换连锁控制。并对各设备的运行状态自动进行监控，实现矿仓料位的检测报警、运输皮带的状态监控、系统开机预示信号、除尘系统的控制以及破碎机给矿中金属块的检测与除铁控制。对生产中出现的设备故障以及其它异常情况，进行自动控制处理，报警信息归档与管理。

（二）磨矿分级自动控制系统

磨矿分级是选厂耗能最多、成本最高的环节，也是直接关系到产品质量和产量的重要环节。本次技改在设计上，磨矿细度在现有一段闭路磨矿流程的基础上，由原来的-0.074mm72%提高到-0.074mm78%以上。一段磨矿，要达到这一磨矿细度较难，除了要选择合适的球磨机规格外，磨矿自动化控制系统也尤为重要。它通过安装在给水管道上的流量计，检测现时的给水量，并根据磨机现时的给矿量、分级机（旋流器）沉沙量及浓度的处理模型，对上述诸多参数进行数据处理计算，根据控制系统的处理结果，控制调整配水量，从而控制磨矿浓度。

（三）选别自动化控制系统

选别自动化控制系统相对而言比较简单，主要的控制内容是：给药量控制、矿浆pH值检测、矿浆液面的控制以及设备启停的顺序控制。宝山选厂自2008年对5#铅锌浮选系统进行设备改造时，对加药系统进行了改造，成功应用了自动加药机，使用至今效果一直比较理想，操作工从实际生产使用情况反馈也比较好用，平时的日常维护量较少。铅、锌、硫矿物可浮性好坏对矿浆的pH值有严格的要求，适宜的pH值对铅锌硫矿物的分离效果比较好，因此本次技改考虑应用一台pH值检测仪用于精准控制矿浆的pH值。设备启停顺序控制是为了便于员工软启动，并对浮选机出现跳闸等情况进行报警，以便及时恢复启动。

二、自动化矿山应用考察情况

2013年5月到湖南黄金洞大万选厂考察自动化应用情况，该厂应用了破碎自动控制系统、磨矿分级自动控制系统、液位控制、远程生产监控系统，该自动化控制系统的应用大大减少了人工生产成本，处理量为600吨/天的选厂，直接生产操作工只有24人。X荧光在线多元素分析仪主要考察了广东凡口铅锌矿、广西盘龙铅锌选厂、内蒙古山金红岭铜铅锌选厂，从现场考察情况了解，广东凡口铅锌矿早在1985年就成功应用了第一台X荧光在线多元素分析仪，2008年又投入使用了一台24流道的X荧光在线多元素分析仪，如今X荧光分析仪已完全取代了日常化验，并以分析仪分析的数据作为日生产报表；广西盘龙铅锌选厂、内蒙古山金红岭铜铅锌选厂这两个选厂投入使用的时间不长，但分析的数据以用于指导生产，并取得了经济效益。

三、选矿自动化控制系统为宝山选厂解决的几大难題

（一）减少工人直接接触运转设备、粉尘、噪音及有毒有害气体，避免人身伤害和健康隐患，降低员工的劳动强度。

（二）先进的检测、控制和调节系统，确保生产设备长期满负荷正常运转，保证生产指标处于稳定较佳的状态，充分发挥设备的生产能力，降低生产成本和能耗。

（三）选矿自动化控制系统在选厂的成功应用，能减少一些辅助岗位，降低人工成本和管理难度。

四、选矿自动化控制系统的成功应用为宝山带来的经济效益

选厂自动化控制系统的实现，不仅能提高企业的生产管理水平，提高企业的形象，而且将有效地提高企业的生产效率和经济效益，具体体现在以下几个方面：

（一）提高破碎产量和产品合格率，降低破碎作业成本

破碎过程对提高整个选矿过程的回收率和精矿品位起着决定性的作用。圆锥破碎机是破碎流程中的关键设备，圆锥破碎机的特点是：在一定的能耗下处理量大，如果能保证挤满给矿，不仅能大大提高单位时间内的处理量，而且能提高其破碎质量，减少能耗，实现选矿过程的“多碎少磨”。

参照云南大红山铜矿破碎自动化改造后，其处理量提高了15%左右作为计算依据。本次选厂提质扩能改造后，选厂达到的处理量为82.5万吨/年，2013年破碎车间直接生产成本为2.39元/吨，则一年可节约生产成本为：

82.5×15%×2.39=29.58万元。

由于提高了设备台效，减少了开车时间，设备损耗也大大减少。

自动化系统的投入，设备运行状态由控制系统自动实时检测，可以有效减少当班工人人数，可节省人员成本。

（二）提高磨机效率，降低磨浮作业成本

优化磨浮过程控制，根据球磨机的负载情况，控制适当的给矿量、给水量，有效控制磨矿浓度、粒度，以达到最优的磨矿效果。参照湖南柿竹园2000t/d多金属选厂磨矿分级智能控制系统的应用情况，该选厂通过自动化控制系统应用后，球磨的台效提高了5～10%，减少水、电及钢的消耗，单位产品生产成本节省8%。2013年宝山选厂磨矿生产成本为36.54元/吨，则一年可节约生产成本为：82.5×8%×36.54=241.16万元。

（三）实时在线分析，有效提高铅锌金属回收率

X荧光在线多元素分析仪成功应用之后，能及时在线分析各取样点的元素含量，并用于指导生产，根据分析出来的数据对症下药，杜绝因人为因素引起的工艺事故，X荧光在线多元素分析仪在宝山选厂的应用可减少药剂的用量，并提高工艺指标，预计铅、锌能各提高1%的回收率，铅锌回收率的提高，势必金银的回收率也会有所提高，但金银的提高缺乏人为可控性，所以在此不估算其带来的经济效益。

五、结语

将先进的技术有机地结合，通过自动化系统的改造，提高精矿品位和回收率，降低选厂生产成本，节能降耗，提高企业经济效益，一年能为公司增加生产效益936万余元。同时该系统能够保护人员安全，延长设备使用寿命，扩大环保效益及社会效益，提高企业的整体形象及市场竞争力。endprint