浅谈选矿技术的科学化发展

邵，殷鹏飞，叶凡，雷汪

（武汉科技大学，湖北 武汉 430081）

目前选矿的技术是较为成熟的，因此其在矿山开采当中应用广泛，但是通过对其结构进行分析和探讨后认为对其进行优化可以使得其采矿效果得到有效的提升，目前在某些地区存在着参数设计不够合理的情况，使得矿石的贫化率较高，影响到采矿的进行，如果这个问题迟迟得不到解决，就会使得选矿的结构参数受到影响，因此我们必须对于参数进行优化，对于选矿的爆破参数进行研究。要加强可靠性试验和仿真试验、电子技术、系统和运用工程、计算机应用技术、机械设备、控制技术等业务，在相关专业得到显著性成果，并且保持国内先进水平。

1 选矿控制技术的发展分析

1.1 破碎过程控制

破碎机是生产过程中的重要设备，具有粒度均匀、耗能少、产量高和破碎比高的特征，经过多年的改进与发展，破碎系统和设备取得了长足的发展。国内外很多厂商都对设备进行了完善和改进，取得了良好的效果，推出了节能、可靠和高效的产品。在破碎设备上配置了自动控制装备和检测仪表，从而达到了提高产量、稳定操作和设备保护的目的。我国矿山现有破碎机以20世纪70年代老设备居多，并一直在生产中发挥着重要的作用。若对这些老设备进行自动化改造，实现自动控制，具有现实意义。

1.2 磨矿过程控制

在选矿工艺中，磨矿作业是一个必不可少的重要工艺环节，其工作状态的好坏对选矿工艺指标、能源消耗以及生产成本的影响至关重要，直接关系到选矿生产的处理能力、磨矿产品的质量，对后续作业的指标乃至整个选矿厂的经济技术指标有很大的影响。为了充分挖掘磨矿分级作业的内在潜力，寻求高效的有效途径，对磨矿分级自动控制的试验研究具有十分重要的意义。磨矿系统有4个主要的技术的指标：球磨机台时处理量、磨矿粒度、磨矿浓度和溢流浓度。影响这些技术指标除了原矿性质以外，还与排矿水量、返砂水量、磨机充填率等因素有关。磨矿作业是一个十分繁琐的过程中，具有很强的耦合性，只依据单输出和单输入的PID很难对回路进行有效的控制，因此，应该使用模糊控制器，保证回路能够协调的工作，最终实现整个系统的自动化操作。

1.3 爆破过程控制

炮孔的布置形式就是指在爆破参数的条件规定下如何对于炮孔进行相对位置的指定，使得其能够更好的发挥出爆破效应来，主要遵循的原则是，第一保证边孔是有效爆破的，第二在边界约束条件下来确定孔底的深度，第三是要使得边孔要相等，为了使得炸药的能量得到有效的释放，排和排之间要按照交错的炮孔布置模式。同时要进行动态调整，从后台对炮孔排布提供建议，从而达到节约能源，降低损耗的目的。同时这样可以使管理者也能及时的了解到爆破情况，为下一步有效配置打下坚实的基础。

起爆方式对于最后的爆破效果有着非常重要的影响，我们在对于爆破的孔网参数进行设定的时候，采用的是不同的起爆方式，实验证明，爆破的效果是有着较大的差异的。在我们进行投产的最开始的阶段，主要是利用传统的扇形方式来进行的起爆，但是经过我们多年的生产实践表明，在孔口进行起爆的效果是较差的，其大块率比较高。因此我们主要对于起爆方式进行了大规模的改进，不再采用传统的孔口起爆方式而利用微差毫秒起爆技术，利用雷管的聚能效应来进行反向起爆，这样就使得孔口起爆的弊端得到避免。因为起爆点的前方进行了装药，因此使得爆轰的气体产物可以向介质进行做功，爆轰气体可以使得孔洞内的气体进行相对的膨胀，使得介质的静态作用变大，可以让炸药的能量利用率大大提升，使得大块的岩石得到了充分的破碎，有利于实现高精度放矿。

1.4 浮选过程控制

我们在浮选的时候一直采用的是截止品位的方式，但是这样的方式存在一定的弊端，一般来说其出矿主要分为两大阶段，第一阶段放出的矿石主要是纯矿，在一起放至数量达到一定值时就要出现废石。第二个阶段是矿石和废石进行掺杂放出，因此又叫其为贫化放出，在贫化放出的这个阶段，在浮选进行当中，沸石的含量不断增大，在其达到截止品味的时候，我们要进行停止浮选，这样利用截止品位的方式可以使得单步距的矿石量得到有效的提升，但是在每个步距都会放出大量的废石，使得最终的废石混入量是较大的，使得最终我们得到的矿石贫化率较高，因此我们必须要解决废石混入率高这个问题，这样才能使得截止品位浮选得到优化与改进。

2 选矿自动化控制系统的进展探讨

2.1 总线控制

目前我国的能源浪费的情况比较严重，使得供需不够平衡而引起严重的经济损失，解决这些问题的主要方法就是通过合理有效的PLC算法来对于负荷进行优化，为了使得发电负荷和损耗之间能够保持动态平衡，需要建立更加科学的模型，以此来使得用户的需求得到满足。所以在PLC总线设备的普及率不同时，设备对于配矿场有着不同的影响，在PLC总线设备普及率较低的时候，设备进行充电可以将线路的运行效率提升，总损耗也较少，但是如果PLC总线设备普及率比较高时，就会使得整条线路上的电流过大，也会相应的影响损耗，变压器和线路的时候都会较高，这样整条线路的运行成本非常高，同时也会影响到矿场正常的供电，所以对于PLC总线设备要进行控制，使其不会威胁到整个配矿场的运行。在发电和输电的过程当中，能够对于矿场进行资源的调配，使其进行动态化的智能管理，有利于我们克服当前所面临的一些困难与挑战，实现电厂设备的自动化运行，提升供求的平衡性。但是目前来说，PLC总线设备的研究还没有进行系统化，因此，各路专家正在抓紧对其进行研究和探讨，希望利用更加先进的技术使得各设备之间可以实现高速通信，既能独立工作也能集中控制，这样就可以实现总线系统的科学化管理，PLC总线可以指挥一个很大的系统，每个部分对于其中相关技术的发展都有着极为重要的影响，比如说信息通讯技术就对于其管理产生了极为重要的影响，在全球范围内PLC总线技术越来越受到重视。

PLC现场总线接线较为简便，通过双绞线就可以进行多设备的连接，在进行新设备的加入时可以直接进行添加。PLC可以连接矿场的各种传感器与控制器，同时其还可以很方便地实现触摸屏的程序编写，这样就可以使得控制更加简便，通过交换机来实现多个PLC节点的连接，最终实现优化高效的控制。同时我们也可以看出来，在矿场当中，PLC和DCS进行结合可以有效的解决矿场控制系统中遇到的一些问题，目前来说，PLC有逐渐代替DCS系统的趋势。

2.2 煤矿通信

目前煤矿通信系统在矿场应用是极为广泛的，因为其和PLC进行相关通讯可以尽量的减少人为的控制，实现自动化操作，同时对于矿场内的一些关键性的设备，比如除尘设备和输煤设备等可以有效的实现控制，减小控制室的面积，降低成本，同时使得维修维护的次数较少。利用分布式的设备进行控制与监测有着极为重要的现实意义，在过去的发电系统中，主要采用发电机的功率调整来实现负荷的平衡运转，但是在现代化的矿场中这样是无法进行的，因为分布式的电源过多，它对于环境的因素变化是非常敏感的，如果系统无法做到它们之间的相互平衡，就可能会导致严重的事故，引起电机烧毁或者是大区域的停电。这就需要电力系统供电的设备有一定的电能储存量，但是如果电储存量较大，不仅在技术上有难度，也会使得整个矿场的运行效率降低，最好方法就是采用一些分布式的控制管理元件对电能进行存储，随时可以进行放出，解决供需之间的不平衡关系，实现资源的合理优化调配。

为了避免这样的设备对于矿场的运行造成较大的波动，管理人员可以利用自适应的方式来进行煤矿通信设备的启动停止控制，结合不同设备的相应参数进行分层优化来使得企业的各种设备运行更加的科学高效，它可以根据储能设备的充电信息，进行动态调整，从后台对供电提供建议，从而达到节约能源、降低损耗的目的。同时这样可以使管理者也能及时的了解到矿场供电的情况，为矿场进行下一步有效配置打下坚实的基础。

3 结语

在选矿技术改进中，各种错误数据需要认真的比对和分析，从而对其进行评估，因此作为工程师应当具有一定的建模能力，使得测量效率提升，能够将相应工具在精确测量中应用，这样有利于实现选矿方式的科学规划与合理布局，其配合技术对于施工的发展来说具有极为重要的意义，因此需要对其技术进行进一步的优化。

参考文献：

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