简述自动控制在选矿中的应用与研究

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简述自动控制在选矿中的应用与研究

发布日期： 2012-08-02 发布：  

  2012年第11期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要:选矿过程自动化可提高各作业的处理量,提高劳动生产率,降低能耗和原材料消耗,提高和稳定产品质量,减轻劳动强度。并且随着选厂设备的大型化,自动控制在选矿中起着越来越重要的作用。本文介绍了破碎、磨矿、选别、脱水作业及选厂自动诊断系统的自动化研究与应用。
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　　关键词:选矿厂 自动控制 磨选自控
　　中图分类号:TD68 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0093-01
　　选矿工业是传统的基础工业,已具备相当规模,从业人员众多,但除少数大型选厂有一些自动化装备外,大多数选厂还是人工操作,在旧的管理方式下运作。突出问题是自动化水平低、效率低、能耗高、劳动强度大、选矿技术经济指标低,随矿石性质及操作条件的变化而变化,选别指标很不稳定。解决这些问题的主要方法就是开发研究选矿工业生产过程的关键技术、装备,实现选矿工业生产过程的自动化。实现选矿工业过程自动化可使破碎机提高台时处理能力10%左右,磨矿机提高台时处理量8%左右,生产成本约降低4%,劳动生产率提高25%～50%。实现选矿工业生产过程自动化主要有破碎、磨矿、选别、浓缩过滤、尾矿输送等作业全套选矿生产过程的自动控制,通过计算机网络系统实现在线优化生产调度和管理,使整个选矿生产过程处于最佳状态,最大限度地提高选别指标,达到高产优质、减人增效、节能降耗的目的[1]。
　　1 选矿自动控制
　　1.1 破碎过程控制
　　破碎机为矿山主要生产设备之一,因破碎机具有破碎比大、耗能少、产量高、产品粒度均匀等特点,获得广泛应用。近年来,国内外众多厂商从产品结构上对该类设备不断地进行完善,取得了较好效果,并相继推出众多可靠、高效、节能的新设备。如弓长岭选厂引H8800破碎系统,在破碎机上实现负荷控制和破碎机故障诊断与保护,破碎效率提高了15%左右,合格粒度提高15%,节电20%。设备故障明显降低,达到高产优质,减人增效,节能降耗的目的[2]。庙沟选厂引自动控制系统进行控制。通过检测润滑系统,电流,给料料位,排料口等方面,来达到对破碎机的自动控制。
　　1.2 磨矿分级过程控制
　　磨矿分级过程属于选矿厂物料准备的最后一道工序。因此磨矿过程直接制约了选矿产品质量和金属回收率,是影响选矿厂生产的关键环节,磨矿作业的能耗约占选厂能耗的40%。因此实现磨矿过程自动控制具有重要意义。影响粒度指标的因素主要包括磨机给矿量、浓度、分级机溢流浓度、旋流器溢流浓度的控制等。如棒磨山、南芬、弓长岭、金川、酒钢等选厂对磨矿分级实施了自控。采用电耳对球磨机的声强进行检测,采用磨机功率检测装置来检测磨机运行状态[2]。计量网路监控系统在江西宜春坦尼矿中的应用,减少了人工检测的不方便性及不精确性,减少了棒磨机的故障。采用工控机对旋流器进行自动控制,不仅成本低,还可以大大改善工人的工作环境[3]。
　　1.3 浮选过程控制
　　浮选加药控制。加药工作的好坏直接影响到选矿指标,传统选厂的管理方法已不能满足高运行质量的要求。药剂添加控制系统主要分为控制部分和执行机构,其中工业中多采用PLC进行控制,现场应用最多的是电磁阀式控制。凤凰山铜矿加药系统则采用MP-1型药泵,攀钢集团钛业公司密地选钛厂浮选用MCGS组态软件进行组态控制。陈春霞将KMRI浮选自动加药控制系统用于精确控制浮选厂药剂添加量。改善经济技术指标,减少药剂消耗,降低劳动力强度。
　　在选矿生产过程中,准确控制浮选槽液位,不但能稳定浮选作业,而且有利于提高有用矿物的回收率和品位等浮选指标。随着浮选柱在各分选领域的不断扩展。加强液位检测及自动控制尤为重要。蔡幼忠采用超声波传感器方法测量矿浆液位,解决了以前浮选槽液位计不好用及泡沫层厚度不能检测的难题。但由于超声波液位计受环境及介质的影响,倡导采用浮子-差动电容式转角传感器组成的浮子式液位计测量矿浆液位。德兴铜矿大山选矿厂对原有DeltaV浮选槽液位控制系统进行改进后也取得了很好的效果。浮选柱的典型液位自控系统有旋流-静态微泡浮选柱液位自控系统设计。
　　1.4 浓缩过程自动控制
　　高效浓缩机是一种投资费用低、单位面积处理能力大、占地面积小、降低电耗、减少环境污染的新型高效固-液分离设备。我国尾矿的平均排放浓度只有15%左右,而用于输送尾矿的电耗占选厂总用电量的15%左右。如把选矿厂的尾矿排放浓度提高到45%,那么仅此一项改革,每年就可节约电1.8亿多度。为此,马鞍山矿山研究院研制并生产了高效浓缩机,先后在铜陵有色公司选厂、广西高龙金矿、马钢姑山矿、闲林埠钼铁矿等矿山应用。
　　2 选矿厂自动化系统的故障诊断系统
　　选矿厂的自动控制系统处在冲击性大、负荷重、水气大、灰尘多、矿石泥浆和化学物质腐蚀的恶劣环境中,因而控制系统中传感器或执行机构经常出现故障,特别是一些重要信号出现故障后,可能使控制品质急剧下降或控制失败,甚至造成设备损坏和停机等严重后果。控制系统的故障诊断将具有非常重要的作用。丹东东方测控技术有限公司开发的故障诊断系统,该系统基于目前选矿厂已有的选矿控制系统的问题,从选矿厂现有的分散控制系统中提取故障诊断所需信号,进行故障的检测、诊断,给予故障处理提示,极大地方便了自动化故障处理,提高了自动化系统的可靠性与可用性[4]。
　　3 结语
　　随着矿产资源的日益贫化和市场竞争的日益激烈,如何充分有效地利用有限的资源、提高企业的市场竞争力,实现生产过程信息化、自动化是我国选矿企业深化改革的必由之路。我国近年已在一些方面进行了改造,也意识到选厂自动化对提高选别指标,降低体力强度,利于起着重要作用。很多矿山企业计划进一步加大在自动化领域的重点投入,通过科技攻关、技术引进、科技合作、示范工程等方式促进国内选矿自动控制技术的推广应用。
　　参考文献
　　[1] 李晓岚,曾云南.选矿自动化技术的新进展[J].金属矿山,2006,6:75～77.
　　[3] 谢琼泽,张尧东,张雄.选矿厂的全流程控制[J].现代矿业,2009,6:100～102.
　　[4] 王丰雨,张覃,黄宋魏.我国选矿自动化评述[J].国外金属矿选矿,2006,8:36～48.
　　[5] 谢琼泽,王文田,张雄.选矿厂自动化系统的故障诊断系统[J].金属材料与冶金工程,2009,39:65～67.

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