“五位一体”法提升选矿厂工艺技术管理水平

杨远坤

(紫金矿业集团股份有限公司，福建 上杭 364200)

0 引 言

矿山开发分为地质、采矿、选矿等重要环节，选矿是矿山开发的核心工序，选矿厂是矿山产品最终产出部门，其工艺指标控制的好坏，直接决定了矿山的经济效益高低。因此，如何夯实、提升选矿厂工艺技术管理水平，保证资源利用最大化，是摆在选矿技术工作者面前的头等任务。

1 我国矿产资源特点

虽然我国幅员辽阔、地大物博，且矿产资源丰富[1]。但矿产资源分布不均匀，分布复杂，且矿石禀赋较差[2]，导致多数矿山开采成本高、资源利用率不高，要有效利用这些矿产资源，就必须建设选矿厂，对原矿进行全面地筛选和加工，最终得到生产所需的金属元素种类[3]。

2 “五位一体”技术管理体系

由于世界上矿石种类繁多，工艺流程各不相同，每个矿山都有各自的实际情况，各矿山选矿厂应根据自身特点，制定相适应的工艺技术管理体系。经验表明，尽管矿石种类繁多、工艺流程千变万化，但却有较多相通的管理思路，“五位一体”技术管理体系可适应大多数选矿厂，具体可分为五大模块——日常基础管理、停机检修管理、工艺事故管理、金属平衡管理及优化提升管理。“五位一体”工艺技术管理体系示意图见图1。

图1 “五位一体”管理法示意图

由图1可知，这5个管理模块互相促进，互相依存，以日常基础管理、停机检修管理、工艺事故管理和金属平衡管理为基础，确保工艺指标有令人满意的下限；辅以优化提升管理，提高了工艺指标的上限。“五位一体”技术管理体系有效保证了选矿工艺工作的正常推进，基础工作夯实后，选矿工艺指标的提升自然水到渠成。

2.1 日常基础管理

日常基础管理是整个技术管理体系的重要基石，是保证浮选工艺指标的根本，只有做好了日常基础管理工作，才有指标提升的可能。日常基础管理内容梳理时，需充分结合影响工艺指标的各项因素，制定和细化相应的措施计划。

(1)原矿性质跟踪。矿石性质对浮选工艺指标的影响巨大，保证稳定的矿石性质是取得良好工艺指标的前提。选矿厂应建立矿源跟踪台账，及时掌握采矿厂出矿相关信息，有条件的企业可提前一个月取各出矿平台(或硐室)的矿石样品进行选矿试验，掌握矿石性质变化情况，并及时反馈给采矿厂进行配矿管理。

(2)管理制度和SOP(标准作业程序)操作流程的建立。选矿厂应制定符合实际的工艺管理制度，规范会议机制、工艺执行标准、检测频次等，明确岗位日常工作清单，搭建工艺技术管理的整体框架；同时，要根据工艺流程和设备性能，制定每个岗位，甚至是每台设备的操作规程，制定开停机规范和注意事项，确保员工操作有据可依。

(3)持续做好员工培训工作。选矿厂应组织员工进行制度宣贯，让员工理解工艺技术管理体系；严格落实工艺执行标准和SOP操作流程培训，确保每位员工都能够熟练操作设备和调整工艺；定期和不定期组织主要技术岗位员工开展磨矿、浮选等基础工艺知识培训，提高员工理论知识水平。

(4)加强数据收集统计和分析。选矿厂要按照工艺执行标准，细化日常工作开展内容，重点要跟踪好给矿稳定性、磨矿分级效果、pH值、药剂用量、浮选泡沫层厚度和充气量、浓密机溢流水含固量等关键数据，整理成表格或曲线进行大数据分析；定期筛析浮选原矿和尾矿粒级及品位，分析金属分布。

(5)强化工艺执行检查。工艺标准的制定和修改，是经过专业人士和现场操作能手一起讨论的结果，是理论联系实际，且切实有效的标准体系[4]，应严格要求落实在现场生产实践中。为保证工艺标准的落地，选矿厂应制定工艺检查规范，对现场工艺参数控制以及员工工艺参数执行情况进行检查，并及时形成通报和整改。

(6)严格落实经济责任制考核。生产实践表明：员工的操作水平对浮选工艺指标会产生很大的影响。采用合理的经济责任制考核制度，开展班组劳动竞赛，可有效的提高员工操作积极性，对于指标控制较差、责任心不强的现象要进行适当处罚，形成一股良性竞争的氛围。

(7)确保工艺物资充足。选矿厂应根据生产流程特点，梳理出工艺物资清单，日常工作中要定期对消耗情况进行检查，及时申报补充，确保工艺物资供应正常。

2.2 停机检修管理

停机检修管理是日常管理工作的延伸，是保证日常基础管理工作顺利开展的前提。工艺检修主要对一些技术参数进行确认，并对工艺控制关键点进行测量，以便更好的开展日常管理工作。

(1)破碎系统。破碎产品粒度是影响磨矿产能和产品粒度的重要因素，破碎系统主要检查破碎机排矿口尺寸和磨损情况，发现超出工艺范围时要及时的给予调整。

(2)磨矿分级系统。良好的磨矿分级效率是获得合格浮选矿浆粒度的重要前提。选矿厂应对入磨皮带秤进行校正，确保系统给矿量真实；测量半自磨机和球磨机钢球充填率，检测筒体衬板磨损情况，测量筒体衬板提升条高度，测量半自磨机格子板口径；测量旋流器沉沙咀尺寸，并检测各锥体连接处是否有明显的台阶(一般台阶不大于1.5 cm)，清洗旋流器压力表，确保旋流器压力显示准确。

(3)浮选系统。浮选是取得浮选工艺指标的最后一道工序，浮选机运行效果将直接影响浮选工艺指标，选矿厂应加强浮选系统检修，确保设备运转正常。检修应清理浮选机(桶)溢流沿，避免积矿影响刮泡量；按计划检查定子、转子和空气分配器的磨损情况；检查中间箱锥阀磨损情况；检查搅拌桶叶片磨损情况。

(4)药剂系统。浮选药剂是浮选工艺的灵魂，是有用矿物和脉石矿物分离的“药引”。选矿厂应及时清理药剂搅拌桶沉渣，定期疏通药剂管理，防止堵塞。

(5)取样分析系统。取样分析系统是系统工艺参数调整的“眼睛”，对工艺具有重要的参照意义。选矿厂检修时应打开所有自动取样器，检查刀口磨损情况；清洗在线品位分析仪搅拌槽内外的积矿，避免干扰分析。

(6)浓密系统。浓密机溢流水往往会携带部分矿粒，返回系统后会影响回水质量，检修时应对浓密机溢流堰内的积矿进行清理，尽量保证回水质量。

工艺检修项目非常关键，是保证开机后工艺设备运转的重要措施，应不折不扣、保质保量完成，并做好影像资料和检查记录。

2.3 工艺事故管理

尽管选矿厂技术管理人员制定了工艺执行标准和SOP操作规程，但矿山生产是个动态过程，会受到非常多的因素影响和制约，并出现工艺指标波动。技术管理人员应及时关注工艺指标变化情况，结合实际情况，制定《工艺事故管理办法》，并明确《工艺事故应急处置预案》，出现指标偏离时可按图索骥的办法查找原因。

一般认为，浮选关键工序指标控制点(如精矿品位、尾矿品位)连续六个班以上不合格即可定性为工艺事故，需根据应急处置预案逐项排查原因。

(1)原矿性质。矿石性质的变化是导致工艺指标波动的一个重要原因，事故原因分析可根据日常管理时建立的矿源跟踪台账，检查采矿厂下矿平台或中段是否有较大调整，备矿时间是否过长，确定原矿性质发生变化后要及时联系采矿厂调整配矿。

(2)员工操作。首先从员工操作方面入手，可对照工艺管理制度进行抽检，主要检查钢球是否正常添加、磨矿浓细度是否发生变化、药剂配置浓度是否符合要求、各段作业药剂阀容是否有变化、粗选和精选浓度是否调整，以及所购药剂质量是否符合要求等。

(3)油类排查。润滑油等物资进入生产系统后，会污染矿物变化，在浮选作业中还会起到“消泡”作用，恶化浮选工艺指标。可在皮带上取样闻气味，或将矿样浸泡在水中，查看是否有油膜漂浮。

(4)水质排查。生产用水中的部分阳离子(如Cu2+和Fe3+)过量时会活化黄铁矿、消耗浮选药剂，并形成氧化膜覆盖在矿物表面，或回水中微细粒含量过高，都将对浮选环境造成不利影响。技术管理人员应及时取水样进行化验，考查离子含量和浊度。

(5)粒度筛析。合适的浮选细度是获得理想浮选工艺指标的先决条件，最适宜的矿浆粒度组成呈椭圆形分布，即中间大两端小，粗粒或微细粒含量增多都将影响工艺指标。技术管理人员要组织人员对原矿和尾矿粒度组成进行筛析，并考查各粒级的金属分布情况，查明是否存在跑粗或过磨现象。

(6)选矿试验。可立即安排人员取现场样品进行小型浮选试验，先按照参数完成验证试验，并适当对pH值和药剂制度进行探索，得出适合现状的工艺参数。

(7)工艺矿物学研究。以上原因排查后，可对矿物“基因”进行研究，考查矿石中主要矿物工艺粒度特征、目的矿物赋存状态、精矿解离度和杂质含量、尾矿矿物解离度和目的矿物的赋存状态，并将其与正常数据进行对比，得出差异后作出工艺调整。

2.4 金属平衡管理

选矿厂金属平衡管理，是反映选矿生产技术管理水平的综合标志，是管理、考核各项技术经济指标的重要依据[5-8]。影响选矿厂金属平衡的因素众多，主要可分为矿石计量、各产品取样代表性、精矿库存和取样、化验精度、金属流失等，金属平衡管理过程中要有针对性的制定管理措施。

(1)矿石计量。原矿计量是影响金属平衡的重要因素，选矿厂应安排专人管理计量皮带秤，定期检测矿石水分，确保计量准确无误。

(2)各产品取样代表性和化验精度。原矿、精矿和尾矿取样代表性和化验精度对数据统计、计算至关重要，直接影响着理论计算数据，技术管理人员应经常性的对取样器所取样品进行粒度筛析，考查所取样品是否符合实际；化验室要随机抽查样品，每月组织内检和外检，确保样品化验精度符合要求。

(3)精矿库存和取样。精矿库存过大将影响盘点计量和取样，因此，选矿厂应及时联系销售部门，尽量降低库存。

(4)金属流失。防止金属流失是金属平衡工作的一个重要目的，选矿厂应加强开停机管理、减少设备和工艺事故、杜绝“跑冒滴漏”，同时要加强治安防盗，最大程度避免金属流失。

2.5 优化提升管理

随着选矿厂日常管理、检修管理、事故管理和金属平衡管理工作的不断开展，工艺技术管理的框架已基本搭建，可确保工艺指标正常稳定。优化提升管理工作可为基本框架锦上添花，进一步提升工艺技术指标。

(1)课题研究。技术管理人员应对基础管理过程中的情况进行总结，提出需要攻关解决的课题，并运用大数据分析找出问题原因，制定解决方案。

(2)自动化系统的运用。目前，选矿自动化研究越来越成熟，给工艺指标的稳定起到了非常关键的作用。选矿厂可适时引进磨矿和浮选专家系统，提高精细化管理水平。

(3)新技术、新设备、新材料、新药剂的使用。选矿技术和设备的发展日新月异，技术管理人员应及时关注新技术、新设备、新材料、新药剂的研究动态，不断尝试试验新产品，提高工艺技术指标。

3 结 论

为更好的应对日益复杂的矿石性质，选矿厂应加强自身工艺技术管理水平，大力推行精细化管理。“五位一体”工艺技术管理体系融合了日常基础管理、停机检修管理、工艺事故管理、金属平衡管理和技术攻关管理，涵盖了选矿厂技术管理的全部内容，是一个较为完备、适用性非常强的管理体系，不同的选矿厂可根据本体系，制定本厂的工作制度和操作准则，最终实现资源利用最大化的目的。