浅谈选矿厂选别作业自动控制的进展

尹占祥

【摘要】工厂想要提高其产品的质量，降低其生产成本，减少对环境的污染和对资源的消耗，在生产的过程中就要建立全自动的控制系统。本文综合了几种目前使用比较广泛的新型的选别设备，以及他们在生产时所采用的方式。同时还简单的介绍了在选矿的过程中几种常用的装置，并且还提出把选矿设备与自动控制技术完美的结合起来，有利于促进选矿技术的发展。

【关键词】自动控制系统;选别设备;自动控制技术;选别作业

我国是钢铁大国，钢铁产量位于世界第一位，每年处理的铁矿石可以达到六亿多吨，而选矿工业也成为了我国传统的基础工业，规模庞大，相关的从业人员众多。但是其中存在的问题也越来越突出，比如效率低、耗能高、自动化的水平较低、劳动的强度大等等，而且随着矿石性质的变化，这些问题也变得很不稳定。随着加工矿物工业的发展，一些品位低、矿物成分复杂难选的矿石增多，而需要冶金的一些用户在质量上对矿产品的要求越来越高，再加上来自经济上和环境上的压力，所以就产生了各种新型的选别设备和生产过程中的控制方法，比如磁选重选作业自动控制、浮选自动控制等等，这些选别作业可以使生产过程长期保持在最佳状态，最大程度的提高产量和矿产的品位，以达到高效率的技术经济指标，使生产的劳动强度降低，节能降耗，并且提高产品的质量。

一、磁选作业的自动控制

在众多的选矿作业中，磁选是一种污染小甚至可以达到无污染的选矿工艺，加大力度发展磁选技术，特别是对节能、降耗设备的加强，可以对我国的经济发展起着重要的作用。近几年来，我国磁选设备的研制发展迅速，并且取得了较好的研究成果。

（一）磁力脱水槽的作业控制。磁力脱水槽是一种磁力与重力相互结合的设备。它具有选别、浓缩和脱泥的作用，并且已经在铁矿选矿工艺中广泛运用。使用磁力脱水槽具有很多优点，比如它的机构简单，不消耗动力，并且处理矿浆多的优点，在许多的选矿业中，该设备是不可替换的有效设备。在生产时，当各个工序的矿浆产量和矿浆浓度都保持稳定时，那么选别磁力脱水槽的指标就比较好;但是当矿量和浓度频繁变化时，就表明磁力脱水槽的指标在恶化，并且会给矿厂的选别作业带来影响。在这种情况下，就需要工作人员对操作进行调整，来满足对金属回收率的要求。传统的人工操作是指工人利用双杆操作钩来对矿产的颜色进行探测，并且目测矿产的颜色，通过这种方法来掌握矿层的位置，再凭借自己的专业经验把排矿的阀门控制在合适的范围内。但是人工操作如果不能准确并且及时的进行，就会导致精矿品位的波动，而且还会使金属流失。总而言之，人对磁力脱水槽的生产指标影响比较大。选矿厂一直都在寻找方法，来实现对脱水槽进行自动的控制。

（二）磁聚机的作业控制。磁聚机是磁团聚重力分选机的简称，是一种磁力与重力相互结合的选矿设备。在选矿时使用磁聚机的工艺能够提高作业的效率，并提高精矿的品位，所以许多选矿厂都使用这种设备。

（三）立环脉动高梯度磁选机作业的自动控制。为了提高选矿的效率，解决技术上的难题，有关研究所把脉动流体与磁力结合了起来，研究出了一种叫做立环脉动高梯度磁选机的设备。其基本原理是利用丝状的介质，在磁场当中产生强磁力，捕收弱磁性的矿物，因为强磁力对弱磁性的矿物具有捕收的能力。高梯度的强磁力主要是由电控系统和脉动机构来组成的。

（四）磁选柱作业的自动控制。为了解决一些磁产品的磁性与非磁性相互夹杂的情况，如何采用一些先进的手段来获得高品位的铁矿，一直都是选矿工作者所追求的目标。为此，一些研究中心研究出了磁选柱的磁选设备，这种磁选设备在电源供电上运用了特殊的方式，并对磁场产生变换机制，来对矿浆进行反复的分散聚合，能充分的把在常规的情况下生产出的产品中夹杂的一些连生体和一些单体脉石分散开。所以使用了磁选柱作业的控制方法，可以使用低品位的矿石，生产出高品位的精矿。

二、浮选作业的自动控制

浮选过程是在选别矿物的过程中，矿浆在药剂和充气的作用下，有用的成分被吸附以后，带到了泡沫层里，经过刮出就变成了精矿，而在经过药剂的作用下变得下沉的就成为了尾矿。浮选的控制主要有三点目标：降低原材料的消耗、提高一些有用成分的回收率和保持精矿的品位。在浮选的过程中，主要会用到浮选的药剂量、浮选槽的液位和浮选槽的充气量等控制变量。

（一）浮选液位置的控制。在使用浮选时，检测气泡的厚度和浮选槽的液位是非常重要的，怎样对充气量和浮选槽的液位进行控制也一直是人们比较头疼的地方，能否得到正确的控制效果对浮选指标的优劣起到关键性的影响。在近几年，浮选槽检测矿浆的液位时使用较多的液位变送器，而超声波的测量位移也已经被许多国家所应用。

（二）浮选柱作业的控制。浮选柱是指一种矿浆和气泡相互流动的设备，矿浆的液面位置与泡沫的厚度影响着精矿的产量和品位。如果泡沫层太厚就会使回收率降低，但是太薄就会导致精矿的品位降低。而且矿浆在柱内停放的时间是比较短的，而且矿化的速度还很快。所以保证浮选柱状况的稳定、浮选的效果是非常重要的，这就需要对自动化的设施实行监控。从浮选效果上来看，浮选柱作业的控制主要包括三个方面：矿浆流量的控制、矿浆位置的控制和对偏流的控制。其中最重要的是矿浆液位的控制。在稳定控制的基础上，因为分选的过程不同，所以可以随时的调控变量，使得浮选柱在最好的状态下工作，尽量的节约能量消耗和药物消耗，使浮选柱的分选可以达到最佳的效果。在使用浮选柱的过程中，可能会需要加入一些相关的药剂来辅助。但是由于在浮选过程中药剂的作用是非常复杂的，不同的条件，药剂的作用也是不同的。从控制的角度来说，添加药剂后，出现的现象是相同的，药剂的添加量与浮选产品的质量有着直接的关系，所以，我们可以使用品位分析器来检测产品的质量，并且来控制药品的添加量。

（三）石灰乳的自动添加装置。选矿厂石灰乳调整剂的自动添加，一直是选矿厂浮选作业的一个主要的难题。主要是因为一些含有杂质的石灰乳会对各个阀门产生磨损，而且还容易对阀门造成堵塞与腐蚀，导致添加量不稳定。因为选矿厂对石灰乳自动添加的需要，相关的研究所研究出了自动控制添加装置，完美的解决了一直困扰着选矿厂在生产上的难题，并且有效的控制了执行阀，调整了石灰乳的添加量，有效的控制了PH值。

三、结语

选矿工艺和先进的自动化技术与选矿设备的结合，将会促进我国矿山技术的进步。为了改善传统的选矿工艺在能源消耗和环保方面的局限性，一些新的选矿设備正在逐渐的取代原来的生产方式。在这些新技术中，都有一个共同的要求，就是要保证较高的自动化程度，以保证达到高的选矿指标。生产过程的自动化是建设矿产业自动化的必要条件，随着计算机技术的快速发展，矿产行业的信息化应该向多个方面发展。从实际出发，把矿产行业的自动化作为信息化的方向，逐渐使企业内的各个环节相互联系、相互沟通，加快我国矿产业信息化的建设发展。

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