摘要:選礦機械的效率和質量直接關系到選礦工藝的發展,二者是相互制約、相互影響的。因此選礦工藝技術的發展以設備的技術水平為支撐,產品的質量和數量都和選礦機械有著極大的關聯。只有選礦機械的制造水平和工藝提高了,選礦工藝才能得到穩步的發展。
關鍵詞:選礦機械;選礦工藝;礦物原料
中圖分類號:TD451 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)12-0076-03
1 概述
礦石開采技術近年來在我國的發展非常速度,各種工藝水平也不斷提高,為了保證向深部延伸開采礦石時,礦石的性質不發生變化。礦區需要從工藝條件、選礦設備、開采流程等方面進行不斷的改進和提高。選礦機械按照采集和選擇礦物原料的過程可以大致上分為破碎、粉磨、篩分、分選和脫水機械。本文通過對國內目前選礦過程中常用的選礦機械進行了系統的分析,從經濟和環境效益等方面,對我國選礦機械的發展提出了幾點意見和建議。
2 選礦機械的標準化和零部件規格化
選礦機械的種類繁多、型號復雜,機械內的零部件通常來自于不同的生產制造廠家,一旦損壞維修和更換的難度可想而知。由于選礦機械的使用環境和條件相對于別的機械來說更加惡劣,再加上經常受到泥水的沖擊、碎石的磨損、化學物質的腐蝕,選礦機械的維修周期必然不會太長,維修的工作量相當大。維修人員除了年修、月修,還要每天進行小修和保養才能維持選礦機械的較長使用壽命。
對選礦機械采用標準化定型,使得機械的零部件可以通用互換,不僅可以方便機械維修人員對選礦機械的養護,生產廠家也可以減少零部件的生產和存儲,充分提高了資金的利用率。不僅如此,各個生產廠家的分工合作,將生產目標集中到對單一零件的生產可以大大提高零部件的質量,進而提高整個選礦機械的質量。以江蘇一礦場為例,在采用了規格化的軸承之后,每次更換零部件的時間大大降低,操作工可以在幾分鐘內更換完畢,不僅節約了成本也節省了工人的工作時間,同時新規格的軸承在抗沖擊力和壓力的方面較之原來的零件都有一定的提高。使得選礦機械在工作的過程中一直保持較高的效率,維修周期也從原來的一個季度一次延長到半年一次。
3 合理定位、優化設計,提高設備的科技含量
合理定位需要依照我國的基本國情來發展選礦機械。國外的工業化程度比我國先進,很多經驗和技術都需要我們不斷的學習和借鑒。國外的選礦設備大多造價昂貴,雖然效率高、質量好,卻不能很好地適應我國礦區工況變化大的特點,不符合我國現階段選礦產業的基本現狀和我國的基本國情。發展選礦機械應該充分考慮我國國情和我國礦產資源狀況,找到適合我國選礦機械發展的科學化道路。
中國現代化發展的時間并不長,現代化程度也有待提高。縱觀國際選礦產業,眾多企業都爭先將先進的技術應用在選礦設備的設計中,如計算機技術、電氣控制技術等。尤其是計算機技術的使用更是為選礦產業的發展帶來了翻天覆地的變化。第一,使用計算機技術對所要選別的礦石進行采樣分析,快速找到最為合適的選礦方法,同時還可以評估該礦區礦產資源的結構和分布,最大程度上節省選礦作業的資源消耗。第二,使用計算機技術代替員工進行高強度的作業和精細操作,不僅可以提高生產效率,降低選礦過程中不可避免的誤操作率,還可以使得員工的人生安全得到保障。第三,網絡技術的使用使得選礦機械的制造和購買更加規范,礦區員工的管理也變得更加科學方便。更重要的是生產廠家可以使用互聯網交換設計過程中所遇到的問題和積累的經驗,通過對設計的優化來使得設備運行平穩,生產出更加優質的選礦機械。
在選礦設備的優化設計過程中主要考慮以下幾個方面:在推廣應用以反浮選工藝為代表的高質量精礦選礦技術的同時,高效、簡單的選礦工藝流程也是必備的條件。以最合適的流程取得最佳的效果是每個選礦產業都在努力追求的目標,而實現這一目標的條件首先就是加強對選礦設備、選礦工藝的研究。反浮選工藝是選礦過程中非常實用的工藝,合理采用反浮選藥物配合科學的反浮選工藝可以大大提高有用礦物回收和利用的效率。為選礦產業節省了大量的資金和資源;在浮選設備方面目前的研究主要向大型化和節能化方向發展,這樣才能和國際選礦產業的發展接軌,此外浮選機的自動控制方面的研究也應該加強。我國想要把浮選柱在礦山中的應用工作做好還有很長的路要走。在磨礦、選別設備方面,今后應抓好節能型超細碎設備的引進及合作開發,應加大引進和消化國外先進技術裝備工作,盡快提升整體技術裝備水平。同時配套考慮粗粒拋尾工藝及相關設備的開發研究工作。應進一步加強能有效回收微細粒中有用礦物的節能型選礦設備的研制,包括強磁設備的永磁化、微細粒浮選機及浮選柱等。要對具有多段連選性能的多筒磁選機進行更深入的研究。在過濾脫水設備方面需要研究與開發高效過濾介質,增強元器件的密封性,實現元器件的統一化程度,發展復合過濾技術
設備。
4 節能節電,減少對環境的影響
中國自20世紀80年代開始經濟增長出現騰飛,直至今天仍在持續發展。中國的高速經濟增長提高了國民生活水平,也提高了中國在國際上的地位。然而高速發展的背后也存在許多破壞環境和浪費資源現象。在資源和環境方面,人口壓力造成的過度開發和使用農牧業用地、土地荒漠化以及現代工業制造的污染,使得中國經濟發展的可持續程度大大降低。中國水利部的數據顯示:中國人均水資源量不足世界平均水平的1/3,是全球最缺水的20個國家之一。在當代中國,一半的污染事故為水污染事故,而水污染的來源有一半都是工業污染。另外,由于氣候變化的嚴峻威脅,中國淡水資源的未來并不樂觀。空氣污染,燃煤和大型機械的使用是大氣污染的最主要原因之一。化石燃料的燃燒和汽車的飛速增多已經導致中國近40%的城市空氣質量遭受污染,對居民的健康造成巨大的威脅。這也同時進一步加劇了氣候變化的趨勢。而在能源方面,英國石油(BP)的《世界能源統計年鑒》顯示,2010年,中國超過美國成為世界上最大的能源消費國,中國的能源消費量占全球的20.3%,超過了美國19%的占比。中國的人口是美國的4倍,消費量大或許是情有可原,但從經濟規模方面去比較,中國的經濟規模只是美國的三分之一。中國的工業部門占能源總消耗量的70%以上,而能源利用率僅為33%,中國能源利用率過低,而由海外轉移來的大量的、低附加值、高消耗、勞動密集型產業進一步造成中國的能源浪費、緊張,環境進一步遭到破壞。
因而在選礦機械的發展和設計過程中,應該充分考慮到中國現階段能源和環境的問題。選礦機械要以節能減排作為設計目標,努力做到污染少、噪音小、資源利用率高,比如生產廠家可以采用新能源來代替傳統能源作為選礦機械的動力供給等。從諸多方面進行綜合考慮生產出適合中國環境和能源現狀的機械。
5 結語
中國是一個地大物博擁有豐富礦產資源的國家,我國的礦石儲量一直居于世界的前列,然而能夠真正適應我國礦石特點,適合我國礦石產地的工作環境和對礦石進行深加工的設備卻并不完善。近年來我國選礦產業和采礦產業雖然有了一定程度的發展,但是和西方發達國家相比我們的差距還是十分明顯的。我們應該結合我國礦石特點和機械加工水平,而不是盲目地引進國外的生產工藝和產品設計,培養自己的專業型人才,設計制造原理先進、結構簡單的自主性設備才是我國選礦機械發展的正確方向。
參考文獻
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作者簡介:孫太志(1959—),男,吉林遼源人,遼源市重型粉磨選礦機械廠工程師,研究方向:選礦機械。
(責任編輯:文 森)