选矿过程工艺指标确定方法及应用

蔡小勇，方 霖，熊 立

（1.江西省地矿资源勘查开发中心，江西 南昌 330030；2.江西省地矿资源勘查开发有限公司，江西 南昌 330030）

1 选矿工艺流程分析

对于矿产资源的选矿工艺流程进行分析，首先要了解选矿工艺中的生产线设备，生产线设备包括分拣机、磁选机、浮选机、破碎机、球磨机、浓缩机和烘干机等等，这些生产线设备与带式输送机、矿机、提升机等共同组成完整的选矿生产线。

在选矿生产线中的工控系统主要由PLC机进行控制，由PLC综合控制选矿流程。PLC综合控制的生产线特点主要包括高效率、低能耗、强经济性，能够保证选矿过程的顺利开展[1]。

对于选矿工艺流程，主要可以分成分选前期的准备工作、分选作业、分选后产品处理作业这三道流程。

流程一，分选前期的准备工作。选矿过程的前期准备工作比较重要，是整个选矿过程的基础，整个工作主要包括处理原矿石，破碎涵盖、筛分涵盖和研磨、分级等工序。准备工作阶段的工作目的在于单体分离矿物与脉石矿物，这样可以保证能作为用途的矿物之间单体的相互解离。通过开展分选前的准备工作，能够有效保证下一步的选矿分离工作顺利开展。

流程二，分选作业。这一阶段的工作目的是为了分离矿物与脉石，分选方式包括重选、磁选、电选和浮选等，这些分选方式能够起到很好地分离工作，然后借助矿物间的相互分离工作最终获得矿产产品。在分选作业中，第一步首先是粗选，粗选完成后得到的产物应该再进行进一步的选别，这样能够获得更高质量的矿物，这一步被称之为精选；通过粗选出来的矿物要进行二次筛选，中矿进行粗选或是单独处理可以有效的提升回收率，这一道工序又被称为扫选，扫选之后的剩余产物为尾矿。具体分选作业是利用分级机借助固体颗粒的比重在不同沉淀速度的不同原理，实现矿石混合物的清洗以及分级。

流程三、选后产品的处理作业。获得成品之后，要处理精矿、尾矿产品，主要用到的工艺是脱水、颗粒物沉淀、过滤和干燥等。其中脱水处理主要包括浓缩机，利用烘干机来对矿物质进行烘干处理。

2 选矿工艺指标间的关系及其确定过程

针对选矿厂的生产计划，每日的计划工作要将当日原矿种类及其数量进行选别，选择依据要按照各种矿石的块矿率，这样可以就当日强、弱磁一系列的块矿以及粉矿的总投入量和相对应的品位有效确定下来，一般情况下废石品位与废石率都是规定数值，利用物料平衡与金属平衡的原则来获取焙烧矿品位。一定要充分考虑综合精矿品位、金属回收率以及产量，才能确定入选的原矿。

对于选矿过程的工艺指标，主要包括四个指标，这四个指标分别是弱磁精矿与尾矿品位、强磁精矿与尾矿品位，这四项工艺指标决定了强磁与弱磁两个系列之间选择怎样的配合方式，同时也决定了金属回收率的贡献比以及精矿品位和精矿产量。在将入选的原矿情况确定之后，一定要根据规范标准来选择最佳的配合比例，这样的做法是充分保证了精矿的品位，而且能够获得较高的精矿产量、高金属回收率；再有就是，这四个工艺指标的最佳配合比例容易受到其他因素的影响，影响因素包括强磁与弱磁的磨矿粒束缚、预选前备好的一次溢流回收率，将这些因素考虑在内实现最佳的产量、金属回收率。综合分析可以了解到，入选的原矿确定以后，决定能够完成多少综合生产指标总量的因素就是各个工序具体的工艺指标，因此一定要确定好选矿过程的工艺指标。

当前阶段，选矿厂的几个重要工艺指标（竖炉、强磁与弱磁磨矿工序）都在一个具体的目标范围以内被锁定了，只要所有矿石能够达到目标范围的具体要求就可以。但是选矿工程师在开展实际的应用过程中，往往会凭借个人的经验来决定磨矿的粒度。选矿厂工艺部门根据入选矿石的典型性质来选择强磁与弱磁的工艺指标，原则底线为金属最高回收率，这样可以确定出在理想状态下弱磁尾矿和精矿品位、强磁尾矿和精矿品位的配合方式。但这是理想状态下的选择方式，一旦实际中因为具体入选矿石的差异就会达不到设定的理想结果。因此，作为选矿工程师，一定要借助先进工艺系统，动态调控4个指标的配比方式，确保选矿工艺顺利开展。

3 工业应用

针对A选矿厂的实际需要，对矿厂各工序工艺指标目标值的软件系统进行开发确定，软件系统是选矿企业实施MES的其中一个子系统，这一系统属于过渡层，处在生产过程管理和生产过程控制中间，能够实现过程管理系统的信息共享和对过程控制系统设定指标的下装。

软件系统初始案例库数据主要从选矿厂2017和2018年两年的数据记录，入选矿厂的原矿一共4种，这4种分别是预选矿、未预选矿、黑沟矿和大堆粉矿。

第一步，对数据进行预处理并且删除精矿总品位不合格的记录，总共获得650条记录来组成数据挖掘的基础；接下来，原矿分类利用自组织映射神经网络，提取每一类入选矿石情况中具有最高金属回收率的记录，一共获取48条初始案例。

分析软件系统的特点考虑到使用系统的用户不多，因此系统选择交互性强、响应速度高的C/S模式，这一系统主要组成有界面前台、数据库后台和辅助软件实现功能，系统能够兼顾上层管理和下层控制，能够利用Oracle客户端访问管理层Oracle数据库服务器，还能够通过OPC通信实现对下层Rsview优化控制系统的数据传送。

作为选矿工程师，通过输入当日的综合生产指标、入选原矿以后，系统能够给出当天每一道工序需要获得的工艺指标。

这一系统能够同局部控制优化系统实现相互之间的配合，通过一段时间连续运行以后统计数据发现金属回收率相比原先提高了2.01%，精矿品位相比原先提高了0.57%，经济效益有了明显的提高。

4 结语

矿产工业在国民经济中有着非常重要的地位，对于矿产工业中的矿产资源要实现高利用率，必须要优化选矿过程工艺指标，作为选矿过程的各道工序一定要考虑工艺指标的最佳配合比，这些都会对选矿厂的经济效益有着直接的影响。因此，一定要确定矿石的入选情况，对选矿工艺指标的配比关系进行准确掌握，确保选矿系统的持续稳定发展。