铁矿选矿自动化的发展与对策探究

张 东

（ 鞍钢矿业公司齐大山铁矿，辽宁 鞍山 114000）

地球资源量是有限的，很多资源是不可再生资源，如何提高资源开采率和使用率成了各个资源类企业所面临的重大问题，也是相关研究人员的主要研究课题之一。资源开采和使用的过程中，先进的设备和技术能够在实现开采率最大化的同时降低成本。铁矿的开采也是如此，铁矿选矿自动化技术在我国铁矿开采中应用及其广泛，它大大地降低了劳动力，提升了生产效率。将铁矿选矿自动化技术与现场动态监测技术相结合，对开采结果进行对比，实现对选矿指标的有效控制，为推动选矿产业的发展提供技术支撑。

1 我国铁矿选矿自动化发展现状

1.1 铁矿选矿自动化技术的发展优势

铁矿选矿自动化技术得到广泛应用是在上世纪40年代，这一技术的应用使得资源类产业在很多方面都取得了突破。铁矿选矿自动化技术改善了传统的选矿技术，解决了生产自动化的问题。传统的铁矿选矿工艺多数是依靠经验，这样极大地增加了人为因素的干扰，生产指标得不到控制和改善。铁矿选矿自动化技术的应用，能够结合环境和实时监测来调节结果，大大提高了选矿的准确性，在控制选矿指标上也有显著的作用。自动选矿技术的兴起，能够对选矿的整个过程实时监控，及时调整各种参量，保证选矿指标的不断提高，推动了铁矿类产业的技术革新。铁矿选矿自动化技术的运用，对企业来说最直观的利益就是金属回收率的提高，金属回收率的提高大大降低了铁矿生产的成本。从另一方面来看，铁矿选矿实现自动化的同时也实现了办公自动化。总的来说，铁矿选矿自动化技术的优势主要是以下三个部分：

（1）选矿自动化技术采用计算机技术，对选矿过程快速计算和检测，确保结果正确性的同时提高生产指标。

（2）选矿自动化技术实现了降低劳动力的效果，降低了人为因素的干扰，为大规模的生产提供技术支撑。

（3）选矿自动化技术直接提高金属回收率和指标，为企业带来了可观的经济效益。

根据相关的统计数据显示，选矿自动化技术应用以后，金属回收率和精矿品位等指标有了很大的提升。选矿自动化技术的应用使我国一些选矿厂成为了国内一流企业，使整个选矿产业的质量、产量都得到了保障。

1.2 铁矿选矿自动化技术发展面临的问题

目前，国内外选矿自动化技术发展水平参差不齐，与国外相比，我国铁矿选矿自动化的技术水平还有待提高。国外选矿自动化技术的发展经历了不同的阶段，随着我国科学技术水平的不断提升，选矿自动化技术也在不断地提升，面对不同的发展阶段都会面临不同的问题，但是从发展方向来看，选矿自动化技术在不断地完善，依托计算机技术的高速发展而变得更加先进、智能。

从目前的的发展状况来看，我国选矿行业自动化技术与其他行业自动化技术相比还处于较低的一个水平。分析影响我国选矿行业自动化技术高速发展的因素主要有以下三个方面：

（1）传感器技术应用不到位，传感器质量有待提高；

（2）选矿自动化系统设计不完善，导致运行过程中出现问题；

（3）选矿自动化系统维护成本高。

造成我国选矿自动化水平发展低的根本原因是我国选矿自动化研究发展缓慢，缺少创新和技术改进。进入21世纪以后，计算机技术高速发展，在人工智能的影响下，越来越多的企业意识到要想在竞争日益激烈的市场中占有一席之地，就得突破核心技术——选矿自动化技术，提升自身的核心竞争力。因此，许多企业不断引进国外的一些先进设备，学习国外的一些优秀的生产方法和管理方法等。在选矿技术中结合计算机技术，向人工智能方向发展，实现更深程度的自动化，先进的自动化选矿设备和方法的运用极大地推动了我国经济水平的发展。

2 铁矿选矿中的新技术

2.1 磁铁矿选矿

铁矿中磁铁矿的选矿质量依赖于选矿技术。选矿设备的好坏、先进程度直接决定了选矿质量和选矿工作的效率。因此，在磁铁矿的选矿工作中，需要引进先进的选矿设备和选矿技术，比如重点运用低场强脉动磁选机、磁选柱和磁团聚重机等先进设备。

2.2 赤铁矿选矿

我国铁矿石大多呈条带状构造，宽度在0.24-3mm范围内。赤铁矿在我国分布范围比较广，选矿方式主要为浮选和焙烧。随着技术的发展，在传统的赤铁矿选矿技术中也加入了新型的选矿方法，引进了先进的选矿设备来提高选矿工作的效率，保证选矿的质量。其中应用比较广泛的方法是反浮选工艺，其在应用中可以达到较高的铁回收率。除此之外，脉动高梯度磁选机设备在赤铁矿选矿过程中也经常被使用。

2.3 新型选矿技术的应用

在铁矿选矿产业中运用自动化技术可以全面提高铁矿石产量。具体到生产目标时，可以实现年产能2亿吨以上，铁矿原料提供量达到6千万吨以上。铁矿选矿自动化技术在实现生产目标的同时，能够从整体上提高选矿的质量，对推动能源类产业的发展有着巨大的作用。对铁矿资源的充分利用时，精确回收精矿的工作也是非常重要的，应明确精矿回收指标，充分利用各种先进技术以达到资源利用最大化。因此，实现对选矿工艺的改善，离不开选矿自动化技术，推广选矿自动化技术能够最大化减少生产过程中不必要的资源浪费。

3 铁矿选矿自动化技术发展新趋势

目前，铁矿选矿技术在朝着大型化、规划化的方向发展，其中高压辊磨机的推广应用让铁矿选矿企业规模不断变大。先进的选矿设备和方法，结合选矿自动化技术，推动选矿技术更加数字化、智能化。随着计算机技术的高速发展，为自动化技术提供了各种控制软件，让控制过程趋于整体化和开放化。其中，在选矿产业中应用网络监测技术，实现了对选矿工作过程的动态监控，推动了选矿技术进一步向自动化的的方向发展。自动化技术应用在具体工程中来说，就是通过同业网络，进行数据存储、传输、交流，保证选矿工作的高校性和准确性，这个方法的应用的最大特点是实时性，方便管理者在生产过程中发现问题，及时作出调整。

“工欲善其事，必先利其器”。随着社会需求量的不断增加，选矿设备的更新也逐渐增快，越来越多的选矿设备被研发出来并应用于实际生产当中。选矿厂规模的不断扩大，选矿设备也不断向高性能、高效率、大型化的方向发展。

从目前的发展情况来看，选矿自动化技术发展日新月异，主要是以下的几个方向：自动化仪表逐步实现数字化、智能化；控制系统整体化；操作系统智能化。数字网络与选矿自动技术的结合是必然的，将网络技术与选矿自动化技术相结合能够实现数据传输的高效性，满足生产需求。对选矿过程进行动态监控，时刻把控选矿过程的工作准确性，真时反映生产情况，让管理者能够及时作出调整，从而保障选矿的质量。

4 铁矿选矿自动化技术发展对策

4.1 采用总线控制方法改进铁矿选矿自动化技术

在我国经济高速发展的大背景下，工农业中对资源浪费的现象比较严重，从整体来看会造成供需失衡，经济损失不断增长。为了解决上述问题，可以采用PLC算法对负荷进行优化处理，平衡供给和需求之间的关系，通过建立数学模型并应用于实际工程当中来满足客户的要求，进而改进铁矿选矿自动化技术。目前存在的问题是，PLC总线设备应用率在各个矿场中的应用率参差不齐，这就导致在一些选矿厂需要采用充电措施来保证工作的高效性，这种做法可以降低能源的总消耗量；相反，对于该设备应用率高的矿场，这种做法会对在电路运输过程中造成能源的浪费，电路和转换器处能源的消耗会造成运行成本的大幅增加，当负荷过大时有可能对整个线路造成影响。由此可见，为了将PLC设备对矿场运行的影响降到最小，要对PLC总线设备进行整体管控。例如，在电路的输电、发电步骤可以采用人工智能技术，提高铁矿选矿技术的自动化程度，对选矿厂进行动态化的管理，逐步实现管理系统的自动化运行，从而平衡供给和需求的关系。但是从目前的情况来看，PLC设备系统化程度不够，需要专业人士加强对新型选矿技术的研究，进而加强不同设备的通信效率，结合人工智能管理的优势，对PLC系统进行整体化的科学管理。

在运用总线控制技术的过程中，为了实现对多个设备的控制，可以采用双绞线进行连接，双绞线的连接方式十分简单方便，有接线方式方便、添加新设备方便的特点。

4.2 促进通信技术在铁矿选矿中的应用

从我国的多数矿场发展水平来看，已经逐步引进铁矿通信系统，将应用中将铁矿通信系统与PLC设备结合，可以减少在选矿过程中的认为因素的干扰，提高自动化操作水平，提高选矿的质量。将铁矿通信系统应用于其他设备，不仅能够对其他设备能起到控制的作用，还能够起到维护的作用，减少设备的维护次数，降低设备的维护成本。在传统的发电系统中，为了平衡负荷，经常采用的方式是调整发电机的功率。目前现代化的矿场普遍采用的是分布式电源，分布式电源的缺点是容易受环境的影响，当负荷不平衡时很容易造成大面积的损害，当损害严重时可能会出现大面积的电机烧毁现象，造成设备的损坏，很大程度上影响了生产的进程。由此可见，在现代化的选矿场中需要引入铁矿通信技术，加强生产过程中的监测。将铁矿选矿自动化技术与通信技术相结合，不仅能够满足矿场对大量电能储存的需求，还能对矿场分布式设备进行整体管理。这样大大降低了操作技术层面的难度，同时提高了矿场的运行效率，改善了电能的供给，根据需要，随时调动电能的传输，实现供需平衡的目的。

5 结语

从相关统计数据来看，我国铁矿选矿自动化技术发展速度很快，不断有新型的选矿设备被研发出来投入生产工程当中，实践证明，这些新型设备的研发也取得了一定的成果，大大加深了铁矿选矿自动化的程度。尽管铁矿选矿自动化技术发展迅速，但在一些尖端科技方面仍有一部分需要突破创新，例如传感器、操作系统等方面还需要进行创新研究，这些方面的研究是提高选矿质量和效率的必经之路。地球资源总量是有限的，很多资源是不可再生资源，如何提高资源开采率和使用率成了各个资源类企业所面临的重大问题。铁矿选矿自动化技术的高速发展，推动着我国的经济发展，对提升我国的综合国力有着不可忽视的作用。