矿业新形势下选矿自动化技术应用及建议

2019-12-19王子亮麦强

商品与质量 2019年5期

王子亮麦强

丹东东方测控技术股份有限公司辽宁丹东 118000

为了进一步提高矿产企业核心竞争力，各大企业采用新工艺、新技术、新方法对当前生产线进行改造，让矿产企业朝着生产过程自动化、日常管理信息化、设备设施智能化的目标发展。但是在选矿自动化应用的过程中，由于技术方面的不成熟，还存在很多问题。因此，有必要加强选矿自动化技术相关的研究。

1 选矿现状分析

1.1 矿山的采矿设计缺乏完整性

诚信是各行各业和各种工程基础设施设计中存在的基本概念。可以说，相关完整性的构建反映了带头和移动整个身体的想法。采矿设计的每个部分按照一定的顺序分为采矿。但是当所有小链接完成后，这些部分将有机地组合成一个。缺乏完整性在当地采矿设计中很常见，这意味着缺乏对采矿总体设计的思考。极大地限制了企业利益的获得和行业的发展。

1.2 缺乏足够的地理环境了解

中国幅员辽阔，地形条件多样。设计最适合地理位置的解决方案。但是，目前很多设计师缺乏与现实的结合，缺乏走向矿山实践基本水平的精神。难以进行相关的设计工作，或难以与实际设计和化学反应相结合。

1.3 设计在根本上存在缺陷

除了采矿挖掘后期的不规则工程和矿山维护不足等问题外，以前的采矿设计也存在许多问题。这些问题大概分为以下几个方面：首先是设计师没有进行实地考察，而是在纸上设计论文，使设计的采矿计划无法正常使用。难以适应基本的采矿环境不仅浪费了相关矿业公司的大量资金，而且还消耗了不必要的资源。那么矿化预测的计算模型是不合理的，会产生严重的后果。

1.4 开采前缺少技术安全评估

由于采矿业占当前采矿业的很大一部分，因此应用范围非常广泛。因此，采矿技术的安全性非常重要，它与是否可以投入正常使用有关，也就是说，采矿项目结束后采矿时的安全性和矿井的损坏最小化。因此，在正式开采之前，需要相关技术人员进行反复检查，并评估每个选定的采矿地点和具体应用采矿技术的安全性能。

2 矿业新形势下选矿自动化技术应用要点

2.1 矿石粒度检测与分析

矿石粒度是选矿工艺中的重要参数类型，其具体的检测对象包括粗碎、细碎的给矿石等，借助图像分割技术，实现图像对象捕捉，完成带式输送机矿石粒径的测定。测量完成后，由自动化分析部分将具体矿石粒径与设计和标准进行比较，判断其是否达到目标碎磨水平，如果不达碎磨水平，则对其进行调整，重新展开碎磨，达到控碎磨程度的效果，减少矿石粒度不合格带来的不良影响，保障工序的整体质量。

2.2 浓密机负荷检测与分析

针对浓密机在负荷检验的基本情况，展开对具体的浓密机情况进行研究，具体的浓密机使检测选择超声波物位计、侵入式红外浊度仪，可完成对浓密机基本状态参数的获取，为自动化分析提供基础。但是，这两种方法的耗时，人工成本较高，需要检测人员付出较强的劳动强度，且容易造成多种误差。在此基础上，可采用软测量技术，该检测技术可自动完成输入输出物料、浓密机电路信号，并完成泥床厚度的检测。由自动化分析部分对泥层厚度进行逻辑判断，如果泥层厚度超出标准，则自动采取泥层厚度调整工作，发出泥层厚度的报警信号，便于工作人员提升工作效率。

2.3 浮选过程电气自动化应用与新进展

浮选泡沫状态检测与分析，主要是以浮选泡沫的表面视觉特征检测为主，该检测项目的分析与控制效果直接影响浮选工艺的整体质量。传统的浮选泡沫状态检测与分析，主要是借助人工观测的方式，分析具体泡沫的颜色、流速和大小等。但其结果显而易见，容易受观测者主观因素的影响，造成分析结果不够理想，从而导致后续的工序调整不够明显，严重影响浮选工艺的回收率。在这种环境下，基于机器视觉的浮选泡沫表面特征检测与分析，可用于浮选泡沫检验与分析中。例如中南大学所研究的基于机械视觉的矿物浮选过程检测与分析，可用于铝土、铜矿等矿物浮选过程的检测。该技术主要是借助视觉机器，获取泡沫图像，再由自动化分析系统，完成对泡沫图像的筛选，并从中取得泡沫具体颜色、大小等具体参数。借助这些技术参数，自动化分析系统，可生成相关特征曲线与工艺参数曲线，并完成对浮选工艺的基本评价，相关现场操作人员可根据这些具体的图像和分析结果，完成对浮选工艺的调整与控制，保障浮选工艺的整体质量。

2.4 PLC的选煤厂监控系统

系统采用西门子S7-300PLC控制，通过重介质分级选煤的方式实现选煤过程。利用工业以太网和光纤连接了选煤终端PLC和监控系统，建立了整个选煤厂监控网络系统。并采用KingSCADA组态，完成了选煤厂监控系统人机界面的设计。

一般而言，对选煤厂的控制系统进行设计时，需要考虑到矿区的煤质特征，了解不同煤质分选的难易程度，从而选择合适的选煤方法。根据煤粒的密度不同，可以对其进行分层选煤。实际中常采用重悬浮液和重液作为选煤介质对不同的煤粒进行分选。重悬浮液在一定较长时间内不能保持自身物理性质的物质成为不稳定物质，主要由水和固体粒子混合而成，放置后其中粒子会下沉，使得溶液密度上、下不均匀。重液是稳定介质，包括无机盐类和有机类两种溶液。但重液不易回收，其中一些具有毒性且价格过高，在工业中使用较少，一般应用在实验室中。重介质选煤法可代替手工捡矸石，具有较好的分选效果、较高的生产率。该方法的广泛使用，解放了体力劳动。采用部分重介选流程或者全部重介选，能够使得比较难选的煤提高精煤产率。

重介质选煤法使用范围广，可代替人工作业，实现选煤自动化。且重介质选煤较其他选煤工艺适用性强，分选一些难选煤和极难选煤，可以提高精煤产率。中煤通过旋流器进行再次选洗后，煤的产量和质量均会得到进一步得到增产。