浅谈矿业新形势下选矿自动化技术应用及建议

赵宇航 山东省招远市灵山金矿

当前阶段所开展的矿山开采工作所应用的选矿技术相对成熟，主要是在科学技术的支持下针对矿山结构开展分析工作，在此基础上展开优化研究，主要是为了能够提高矿产资源开发以及利用的效率。选矿自动化技术在实际当中的应用具体来说就是利用信息检测技术来实现选矿整个过程的自动化控制，这样便能够有效降低人工选矿模式应用所产生的成本负担，所以选矿自动化技术在当前阶段呈现出了良好的发展态势。

一、选矿自动化技术应用的现状

当前阶段对于选矿自动化技术的应用主要表现在以下几个方面。

（一）破碎作业系统的自动化控制

破碎设备在矿山工作当中的应用非常常见，现阶段各大设备厂商开始不断加大力度进行破碎设备自动化配置系统的优化与改进，该系统的应用能够利用电脑监控对破碎工作开展的稳定性与流畅性进行控制，以此来实现高效节能。主要的应用原理是对相应的破碎设备或者是传输系统进行相关仪器的安装，包括控制仪器、检测仪器和监控仪器等，以此来进行自动控制以及自动化进行破碎尺寸的调节，除此之外也能够自动化调节给矿量，对设备运行过程中所表现的状态以及各方面参数给予自动监测。

当前阶段的自动控制同样被广泛地应用在大型新建选厂当中，比如金堆城钼业公司的万吨选厂便加强了对高压辊磨机的应用，在此基础上，相关的工作人员只需要在集控室当中便能够进行设备的调试和运行控制，很大程度降低了对人力的投入，在良好的工作环境下也能够实现产能的更进一步提升。还有相关公司通过对自动化控制系统的应用开展破碎作业，在此系统的支持下，破碎工作的整体效率得到了更进一步的提升。从这些案例当中能够看出，破碎设备在现代化先进传感器和检测系统的引导下不断发展与进步，后续破碎设备很有可能会实现无人破碎。

（二）磨矿分级作业系统的自动化控制

磨矿分级为选矿作业开展过程中最重要的一项内容，只有保证磨矿作业系统各方面参数的稳定性与正确性，才能够为后续磨矿产品的质量合格提供相应的保障，保证后续的选别作业开展效果得到增强。所以说，对磨矿环节的自动化精确控制的重要性不言而喻。

选矿厂对各方面参数给予有效的控制来获取想要的细度，其中包括磨机转速、给矿量以及补水量等。在这个过程中，通过对自动化技术的应用便能够使所应用的手段更加多元化，在此基础上对磨机给予有效监测监控，获取更为全面的信息，对所获取的各方面参数和数据进行分析，便能够了解其存在的问题，以此来做好磨机工作状态的调整工作，使其能够更好地投入到应用当中，保证系统运行的平稳性，各方面指标能够达到最优。当前阶段，较为常用的球磨机自动化系统比如磨机工作状态的在线监测、调控补加水以及矿浆浓度等，依据所获取的数据对设备工作状态进行调整。

（三）选别作业系统的自动化控制

传统对选矿作业系统进行的药剂加入主要依靠的是相关工作人员的实践经验，此种模式下通常都是最后的指标产生或者是发生了跑冒滴漏的情况才进行调整，使得一些有应用价值的矿物由于不能够给予及时回收利用，产生了较为严重的资源浪费，其在滞后性方面的特点表现较为突出。而通过对自动化技术设备的合理应用便能够有效防止此类问题的发生，同时也有利于工艺流程的更进一步优化，使选别效率得到整体上的提升。当前阶段应用较为广泛的自动化设备包括在线粒度检测以及在线元素分析等。通过对在线元素检测相关仪器的应用便能够获取各个阶段元素含量相关信息，相关的工作人员从所获取的数据信息当中能够明确其中存在的问题，查明导致问题的原因，在此基础上制定针对性的解决方案，比如应用自动加药系统以及进行矿浆液位或者是浓度的调节，以此来提高浮选选别的效果状态，更进一步提高有用矿物的回收率，有效减少互含指标。

（四）产品和尾矿疏松的自动化控制

在浓缩池当中进行相关仪器设备的安装，包括监控设备以及浓度监测仪等，这样便能够获取相关数据信息，通过计算机系统便能够展开各方面信息数据的分析以及判断，在此基础上便可以进行调节指令的自动化输出，以此来对液位展开自动化调节，同时也能够依据浓度进行矿浆流量的调节，有效避免了人工调节容易出现的不及时以及淤塞情况。

尾矿输送能够在自动化设备的支持下有效展开矿浆量自动分流的分配工作，使渣浆泵的工作负荷得到最良好的匹配，防止由于负荷太大而对设备造成较为不利的影响。

上述各项系统所应用的相关自动化设备仪器共同组成了具有综合性的自动化体系设备，通过计算机系统的支持来做好每一个部分模块的集成工作，这样便形成了更为完善的选矿厂自动化体系，从而能够对选矿厂开展整体的自动化信息集成处理工作，相关的工作人员能够对所获取的数据给予深入的探析，在此基础上对自动化体系模块给予更进一步的优化与完善，实现选矿厂整体所拥有数据的高度分析，根据实际需求来实现调度的统一，做到全方位的调节以及监控，并且也能够更好地了解生产成本信息，促进生产指标的整体优化。

二、当前阶段我国自动化技术状况和存在的问题

在二十世纪八十年代我国便加强了对选矿自动化技术的应用，一直以来，一部分矿山在成本效益方面并没有给予足够的重视，对科技方面的投入不够，常常会出现投入成本高并且效率低下等情况。近些年来，人们逐渐意识到了自动化技术的重要作用，对此项技术给予的重视程度越来越高，现阶段，绝大多数的新建矿山都会采用加强自动化投入的方式来实现成本的降低，获取更为可观的经济效益。比如当前阶段的紫金矿业对其的下属矿山不断加大力度开展自动化系统的建设以及推广工作，很大程度上提高了本有的装备以及自动化水平。虽然如此，但是从总体情况来看，我国选矿自动化技术发展还是存在相应的不足之处，在以下方面的表现较为突出。

（一）设计缺乏合理性

从实际角度来说，我国矿山资源的储量大小之间存在相应的差异，种类比较多，对于矿石品位的入选不具备足够的稳定性，在选矿自动化方面有着较为严格的要求，此种现状的存在使得实际所开展的自动化设计工作常常和建厂的设计之间不够匹配，同时在此方面所展开的研究工作较少，缺乏足够的专业性，使得设备与实际之间不能够建立有效的衔接，在运营的过程中常常会发生各种各样的问题，控制效果不能够达到预期，所应用的仪表仪器不具备足够的针对性，同时其适应性方面也存在着相应的不足。

（二）传感器材性能不佳

传感器材在所应用的选矿设备当中占据非常重要的地位，其为最具关键性的组件，但是实际当中对其的安装具有较强的复杂性，其精度不能够满足实际需求，所传输数据的质量以及可靠性不够，实际对其应用的效果往往达不到预期。

（三）缺少足够的选矿自动化技术人才

因为自动化设备以及计算机控制在实际当中的应用要求具有较强的专业性，需要应用的过程中能够拥有专业人员做好维护工作，而对当前阶段的实际情况来看，一部分矿山并不拥有足够的人才储备，在实际问题出现时，往往不能够第一时间开展维护工作，最终导致数据获取受限或者是获取的数据没有价值，设备和系统出现了较为严重的故障，对于选矿自动化的应用失去信心。此外，在自动化方面所给予的重视程度不够，没有充分意识到专业人才培养的重要性，对科技技术不能够给予及时的革新，导致所应用的技术不能够很好地迎合时代发展的步伐，不能够对自动化有一个充分的了解与把握，实际所开展的矿业开发工作更多依靠的是资源优势，并没有对所应用的技术给予深入的探索与研究。

（四）资源和管理因素的制约

对于我国本有的矿产资源状况来看，其特点主要表现在贫、细以及杂等，大部分矿山的规模较小，生产周期较短，一部分的老矿山开始呈现出了资源瓶颈的态势，对自动化技术的应用需要投入较多的成本，对其的应用会遇到较多的困难；并且，在矿业开发方面所拥有的政策主要针对了矿产开发指标方面的规定，缺少鼓励技术引进方面的相关内容。

我国当前阶段的选矿自动化水平还是要一定程度落后于发达国家。现阶段的市场竞争越来越激烈，资源也开始逐渐呈现出瓶颈状态，在这样的背景下，我国的各大选矿企业只有加强对信息化以及自动化的应用来开展技术的革新工作，不断提高企业自身所具备的创新能力，这样才能够在激烈的市场竞争环境中更好地立足。

三、选矿自动化技术的发展趋势

现阶段，信息化以及智能化呈现出了良好的发展态势，在这样的背景下，越来越多的新设备和新仪器应运而生，包括传感仪器以及智能仪器等，很大程度推动了矿业技术装备水平的提高，实际所应用的选矿自动化技术也在不断更新，选矿自动化技术的数量在不断增加。

（一）检测感应技术与软传感器的发展

感应器与集成器的应用，伴随着矿山所应用仪器设备研发力度的不断加大，很大程度推动了监测所具备的准确性以及可靠性。举例磨矿系统，对于球磨机自动控制来说，球磨机负荷的监测为其的重要组成部分，如果只是通过单因素检测无法保障球磨机负荷检测所具备的准确性，单单依靠双因素监测也不能够有效地对球磨机磨矿浓度作出判断，而通过对多因素联合检测的合理有效应用，便能够使磨矿过程的优化控制拥有更具精确性的数据依据，对相关传感数据给予更为全面地收集，对虚拟动态进行模拟，以此来做好相应的判断以及分析，对含有智能功能计算机系统的应用便能够发出相应的调节指令，以此来保证设备能够保持一个良好稳定的工作状态。

（二）自动控制技术与软件系统的结合

对于现代化先进软件系统所开展的开发工作，主要是对当下先进的工艺技术、管理技术以及控制技术有机融合在一起，以此来实现系统自动化进行数据的收集，自动化对数据进行分析同时制定针对性的解决方案，完成一系列的操作，推动企业运行、控制以及管理等方面的更进一步优化。自动控制技术与矿山所应用的相关控制软件有机结合，便能够不断朝着人工智能的方向迈进。所以，后续选矿自动化技术一定会将集成工作系统作为主要的发展方向。

（三）数据化矿产，人机交互以及智能控制

现阶段的大数据技术得到了突飞猛进的发展，基于此，选矿厂所开展的生产工作，可以在大数据统计方面给予更为深入的探索，以此来完成对数据规律的有效整合，同时能够将其应用在矿厂的生产工作当中。使相关的管理人员能够拥有更加有效可靠的依据。后续伴随着人机交互时代的到来，选矿生产一定会将优化控制以及智能控制作为主要的研究内容。

（四）资源、生产以及管理的整合

后续矿业自动化的发展一定会在资源的调配以及整合方面给予不断深入的挖掘，包括所应用工艺的优化、管理的优化、对生产治疗的调整，对本有的资源、工艺以及装备整合为一体来开展管理工作。选矿自动化技术会在智能化以及信息化的引导下，不断加大力度进行智能感知设备的开发，逐渐形成能够迎合时代发展步伐的监测监控自动化体系，不断创新企业所应用的管理模式，实现对高效智能以及综合管控的有机结合。综上所述，现代化先进的装备及时以及创新技术一定会更好地落实到工业生产的过程中，人工选矿模式也会逐渐被智能机器选矿模式所取代。

四、老旧和中小型选厂选矿自动化技术的应用

因为当下我国有一部分的选矿厂年限较长已经比较老旧或者是中小型的选矿厂，矿山本有的设备已经老化，本有的资源开始步入到了瓶颈期，对于此种类型的选矿厂进行自动化设备的安装一定需要投入大量的资金，并且对其所开展的改造工作也存在较大的难度，也很有可能会出现和本有设备不能够有效匹配的情况，另外也不具备足够的专业技术人员。现阶段的矿山成本一直在增大，所以矿山在自动化技术方面所开展的改革工作已经是迫在眉睫。对此，对于老旧或者是中小型选厂所开展的自动化技术改造工作最好从一些较为重要的部分出发，比如选别系统以及磨矿分级等，这样有利于有效减少自动化技术改造工作需要一次性投入的资金，同时应用此种方式也能够在更短的时间内完成对成本的回收，另外对于老旧和中小型选厂本有的设备也具有较强的适用性。

对于选厂所应用的选矿设备来说，磨机为其中对于能源消耗较高的设备，保持其的运行需要投入的成本较大，基于此，在磨机运行状态方面给予充分的考虑，在此基础上来实现磨机运行效率的整体提升，为降低磨机所消耗能源的重要途径。如果能够有效获取磨机各方面的参数信息，包括其衬板的磨损情况、机身内部所装有物料的量，在此基础上便可以对磨机各方面的操作条件进行相应的调节，以此来提高对磨机处理的效果，实现其运转效率的更进一步提升，除此之外还需要做好磨机的日常维护以及保养工作。所以，磨机状态监测技术一直以来都是矿业所开展技术研究工作的重点内容，在此方面可以加强对磨矿自动化监测技术的应用。

对浮选泡沫状态分析技术的应用。具体在进行矿物选别生产工作的过程中，对于浮选泡沫表现所存在的一些特征可以通过人工观察的方式进行获取，包括浮选泡沫的颜色、大小以及流速等，采用此种方式虽然具有较强的主观性，但是其也比较容易产生较为严重的误差，并不能够更好地对浮选状态展开评价，同时对其的认知程度不够，使得在实际开展生产工作的过程中生产的稳定性不能够得到有效的保障，导致大量的矿物原料被浪费和流失，对药剂的消耗也是比较严重的，基于此，可以把机器视觉有效地落实到矿物浮选监控当中，这对于更进一步提高浮选过程的回收率来说是较为有利的。

五、结语

总的来说，矿业在我国经济发展过程中所发挥的作用不容小觑，基于新形势下应该加强对选矿自动化技术的应用，使我国实际所开展的矿产资源开发工作能够拥有更多的良好条件，通过对自动化技术的合理有效应用，有利于减少企业在生产过程中需要投入的成本，也能够有效弥补传统人工选矿模式所存在的缺陷，推动选矿生产指标的更进一步落实，同时也从整体上提高了矿业生产的效率，为当前阶段推动矿业企业持续稳定发展的重要途径。