我国选矿自动化发展现状及改善策略

刘闯

摘 要：当前，我国经济发展速度不断加快，工业生产也逐步实现了现代化发展，工业生产活动中对各种矿物能源的需求越来越大。为了满足当前社会对能源的需求，矿业开采积极引进现代科学技术，推动产业的自动化和智能化发展。但从发展现状来看，选矿自动化发展过程中仍存在诸多问题，影响了该行业的可持续发展。这主要是因为选矿工作本身具有较强的复杂性，是诸多专业的交叉点，同时在工作中还会运用到许多大型的机械设备，需要借助各种计算机软件工程，因此，工作中所面临的突发问题较多，对选矿工作人员的综合素质以及专业素质要求较高。基于此，相关人员必须引起高度重视，切实解决发展问题，做好技术突破。

关键词：矿业;选矿自动化;发展现状

中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）05-0075-03

Abstract： At present， my country's economic development is accelerating， and industrial production has gradually achieved modern development. The demand for various mineral energy sources in industrial production activities is increasing.  In order to meet the current social demand for energy， mining mining actively introduces modern science and technology to promote the development of industry automation and intelligence.  However， from the perspective of development status， there are still many problems in the development process of mineral processing automation， which affect the sustainable development of the industry.  This is mainly because the ore dressing work itself has strong complexity and is the intersection of many professions. At the same time， many large-scale machinery and equipment are used in the work， which requires the help of various computer software projects.  There are many unexpected problems， and the requirements for the comprehensive quality and professional quality of the beneficiation staff are relatively high. Based on this， relevant personnel must pay great attention to solve development problems and make technological breakthroughs.

Keywords： mining industry;mineral processing automation;development status

在现代矿业发展中，选矿自动化技术尤为重要。在矿业生产领域，工作人员面临的工作环境极为恶劣，如果长期处于这种环境下，会对工作人员身体造成严重损害，诱发多种职业疾病。同时，选矿工作流程比较复杂，需要企业投入大量的人力资源以及设备资源。但是，如果在工作中引入自动化技术，就可以切实解决上述问题。自动化技术以计算机和互联网为载体，工作人员只需在计算机上设置相關程序，就可以对整个工作进行实时操控，全程机械化的作业可以让工作流程更加简洁，有效提升工作质量，减少各方面的成本投入。在现代社会中，矿产企业要想在激烈的行业竞争中脱颖而出，就必须提高自动化技术的应用比例，减少成本，提升工作质量。

1 选矿自动化技术的发展现状

相对于西方发达国家，我国的矿业活动起步比较晚，自动化水平较低。但是，近年来，我国在选矿技术领域的发展速度不断加快，且取得了诸多成就[1]。一些矿产企业不断提高选矿工作的自动化水平，利用一些新技术，例如，磨机负荷在线检测技术、粒度分析技术、图像处理技术以及自动获取磨矿变量信息的技术等。但目前，选矿自动化技术的应用过程中仍然存在一些发展问题。

首先，即使运用了选矿自动化技术，工作质量和工作效率仍然比较低。这主要是因为选矿工作环境比较恶劣，而传感器本身是比较敏感的，恶劣的环境不仅会影响传感器数据传输的准确性，而且会导致传感器的使用寿命大大缩短。

其次，选矿工作中所使用到的机械设备需要精心维护，但日常保养成本较高。机械设备在使用过程中是通过计算机远程操控的，计算机不仅容易受到病毒攻击，而且容易发生网络中断的情况，导致设备工作中断，引发一系列问题，需要工作人员花费大量时间排查检修[2]。

再次，在选矿工作中传感器工作质量差、效率低。传感器在具体作业中所获取的数据精确度不高，存在较大的数值误差，这对选矿工作造成了一定的负面影响。同时，传感器的使用寿命比较短，经常发生各种故障，严重影响了选矿工作的效率。

最后，对选矿自动化控制方面的设计还不够科学，主要体现在自动化控制系统无法长时间进行作业，具体的程序设计也缺乏针对性，导致自动化控制系统未能在选矿工作中充分发挥出自身价值。

2 提高选矿工作自动化发展水平的具体策略

2.1 不断提高传感器的工作质量，推动传感器运转朝着现代化方向发展

在选矿工作中，加强传感器的技术创新尤为重要，通过不断完善传感器的功能，可以提高数据传输的准确性和效率。因此，在选矿工作中必须不断加强传感器的研究工作，推动传感器朝着智能化、现代化的方向發展，实现传感器稳定运转，并且最大限度地保证数据的准确性。

首先，在传感器研发和创新工作中，工作人员必须要准确认识传感器在工作中的作用，了解传感器的三大基本要素，即传感器、感知对象以及用户。

其次，充分利用现代化信息技术、计算机技术，促进传感器的数字化、自动化及智能化发展。同时，利用这些技术推动选矿工作朝着虚拟化的方向发展，改善恶劣的工作环境，以此来延长传感器的使用寿命，减少设备方面的成本投入。

再次，工作人员还要加强对传感器双向数据输入以及多项数据输入的研究，以保证传感器在恶劣工作环境下数据传输的稳定性和准确性[3]。

2.2 优化全方位控制体系

在推动选矿工作自动化发展的过程中，工作人员要充分利用好各种控制系统，严格遵循控制系统的工作原理，从而实现选矿活动的自动化发展。在自动化的体系下，选矿工作仍然会出现诸多问题，因而，在构建和优化自动化控制体系时，工作人员需要着重加强以下几方面的建设。

首先，优化控制活动。优化控制活动是指矿产企业在经营发展过程中要注重经济效益并做好控制工作，而经济效益是通过完善的管控制度来实现的，因此，在管理时，工作人员必须要设计科学的集散系统设定值，以确定后期选矿工作自动化控制的方向。

其次，加强智能控制。智能控制活动是对传统控制活动的发展和完善，因此，不能将其和传统控制活动完全割裂开来，在某些领域仍然需要借助一些常规的理论来指导实践活动的开展。智能化自动控制的对象主要是一些闭环的自动控制活动，即人工操作难度大且无法高质量完成的非结构化、多数据、不确定的控制活动。因为这些控制活动比较复杂，其中涉及的数据计算较多，利用以计算机为主的自动化控制系统的数据处理效率更高、结果更加准确。

再次，模型预测控制。在选矿工作中，工作人员需要通过模型预测控制来建立相关数学模型，但这种模型的建立是非常难的。因为在建立过程中，每一个数据都必须准确，需要将具体的情况和具体数据相联系，这样才能指导各种实践活动顺利开展。因此，在研究中，工作人员必须要加强这方面的建设，不断进行技术突破[4]。

2.3 不断提高破碎自动化控制水平

在选矿工作中，第一个环节是对所选的矿物质进行破碎化处理，而破碎化处理仅靠人工是无法完成的，需要借助自动化的机械设备按照相关程序进行破碎（见图1）。与人工操作相比，自动化处理技术的处理质量更高，且可以减少人力资源投入，节约成本。在运用该技术时，工作人员应根据矿物的特点、矿物质需要破碎的粗细程度以及内部粗细分布数据选择合适的破碎技术，根据矿物质的用途制定对应的破碎项目，借助计算机软件程序进行数据分析处理，切实提高工作质量。因此，工作人员须不断优化碎矿和磨矿之间的负荷配置，在运用过程中，工作人员应该尽量使用连锁控制技术，在使用之前，还需要对相关机械设备进行检测，一旦发生任何故障，要马上停止作业。

2.4 加强磨矿自动化控制水平

磨矿是选矿的又一重要环节，该环节主要是对已经破碎的矿物质进行后期处理。在这一环节，工作人员必须要提前做好原料的选择工作，根据矿物质的后期用途设置磨矿机的相关参数，例如，磨矿的浓度、分级溢流浓度等[5]。磨矿工作属于一种非线性的工作，在工作过程中，即使工作人员按照正确的操作流程及数据设计进行操作（见图2），但最终获得的磨矿效果仍可能不理想，这主要是因为在磨矿活动中存在较强的耦合性，这种耦合性会影响机械设备的控制效率。针对这种情况，工作人员应该在PID（Proportional Integral Derivative）控制活动中引入模糊控制回路。同时，工作人员还可以在自动控制系统中安装电耳，这样在发生事故时就可以及时进行解决。另外，还可以通过仪表检测的技术手段来解决磨矿自动化控制中的问题，在后期研究工作中，工作人员应不断提高仪表检测器的灵敏度，从而不断提高实际工作效率。

2.5 加强浮选过程中的自动化控制活动

在浮选活动中引入自动化控制系统可以大大提高浮选工作的质量。浮选工作主要是工作人员自行操作，如果工作人员的专业素质较差，那么浮选出来的矿物质则无法达到相关要求。而自动化控制系统可以避免这一问题，工作人员只需要输入具体的数据，机械设备就可以根据浮选要求对矿物进行准确判断，浮选出符合要求的矿物质。目前，在这一领域运用的主要是流量控制浮选方法，对电磁阀等设备进行操控[6]。

3 结语

我国矿产资源会随着经济社会的发展不断减少，而这会让矿产市场的竞争越来越激烈，因此，除了要不断开发新能源以外，还要不断提高矿产资源的利用率。因此，选矿企业应该抓住选矿自动化技术这一机遇，积极引进自动化技术手段，深化选矿环节的改革，实现技术革新，从而提高选矿工作的质量和效率。在选矿活动朝着自动化方向发展的同时，也要加大现代信息技术的研究力度，做好信息资源的开发工作，将微电子以及计算机技术引入选矿工作中，通过这些途径推动选矿企业朝着集约化的方向发展。

参考文献：

[1]陈军，卫亚儒，王宇斌.矿业新形势下选矿自动化技术应用及建议[J].中国矿山工程，2018（3）：66-69.

[2]蒋怀尧，徐道现，李寿昌.我国选矿自动化的现状及发展[J].数字化用户，2018（5）：250.

[3]褚新胜，侯华山.铁矿选矿自动化技术分析及发展趋势探讨[J].区域治理，2018（10）：154.

[4]张涛.矿业新形势下选矿自动化技术应用及建议[J].世界有色金属，2018（14）：32-33.

[5]王子亮，麦强.矿业新形势下选矿自动化技术应用及建议[J].商品与质量，2019（5）：203.

[6]徐小贤.矿山选矿作业中电气自动化技术的应用及其创新发展[J].世界有色金属，2019（10）：66-67.