淺談寶山選礦技改自動化改造的必要性

李繁榮

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及生產(chǎn)過程的實(shí)際需要，選礦行業(yè)在生產(chǎn)管理及實(shí)際生產(chǎn)過程方面，實(shí)現(xiàn)高水平的自動化已經(jīng)成為一種必然的趨勢。本次寶山選廠提質(zhì)擴(kuò)能改造項(xiàng)目引進(jìn)了選礦自動化控制系統(tǒng)，本文根據(jù)選廠的實(shí)際情況，闡述了選廠自動化改造項(xiàng)目及自動化控制系統(tǒng)的介紹，分析了自動化成功應(yīng)用后為寶山解決的實(shí)際性問題，以及帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：自動化控制系統(tǒng)；X熒光在線多元素分析儀；品位；回收率

一、改造安裝項(xiàng)目及系統(tǒng)簡介

（一）破碎自動化控制系統(tǒng)

破碎工序是選礦作業(yè)的第一道工序，該工序能否穩(wěn)定正常工作直接影響后續(xù)作業(yè)。破碎自動化控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對破碎工序各設(shè)備的邏輯連鎖及保護(hù)功能，對生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)手動啟/停、自動啟/停、手自動無憂切換連鎖控制。并對各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)自動進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)礦倉料位的檢測報(bào)警、運(yùn)輸皮帶的狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)開機(jī)預(yù)示信號、除塵系統(tǒng)的控制以及破碎機(jī)給礦中金屬塊的檢測與除鐵控制。對生產(chǎn)中出現(xiàn)的設(shè)備故障以及其它異常情況，進(jìn)行自動控制處理，報(bào)警信息歸檔與管理。

（二）磨礦分級自動控制系統(tǒng)

磨礦分級是選廠耗能最多、成本最高的環(huán)節(jié)，也是直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要環(huán)節(jié)。本次技改在設(shè)計(jì)上，磨礦細(xì)度在現(xiàn)有一段閉路磨礦流程的基礎(chǔ)上，由原來的-0.074mm72%提高到-0.074mm78%以上。一段磨礦，要達(dá)到這一磨礦細(xì)度較難，除了要選擇合適的球磨機(jī)規(guī)格外，磨礦自動化控制系統(tǒng)也尤為重要。它通過安裝在給水管道上的流量計(jì)，檢測現(xiàn)時的給水量，并根據(jù)磨機(jī)現(xiàn)時的給礦量、分級機(jī)（旋流器）沉沙量及濃度的處理模型，對上述諸多參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理計(jì)算，根據(jù)控制系統(tǒng)的處理結(jié)果，控制調(diào)整配水量，從而控制磨礦濃度。

（三）選別自動化控制系統(tǒng)

選別自動化控制系統(tǒng)相對而言比較簡單，主要的控制內(nèi)容是：給藥量控制、礦漿pH值檢測、礦漿液面的控制以及設(shè)備啟停的順序控制。寶山選廠自2008年對5#鉛鋅浮選系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備改造時，對加藥系統(tǒng)進(jìn)行了改造，成功應(yīng)用了自動加藥機(jī)，使用至今效果一直比較理想，操作工從實(shí)際生產(chǎn)使用情況反饋也比較好用，平時的日常維護(hù)量較少。鉛、鋅、硫礦物可浮性好壞對礦漿的pH值有嚴(yán)格的要求，適宜的pH值對鉛鋅硫礦物的分離效果比較好，因此本次技改考慮應(yīng)用一臺pH值檢測儀用于精準(zhǔn)控制礦漿的pH值。設(shè)備啟停順序控制是為了便于員工軟啟動，并對浮選機(jī)出現(xiàn)跳閘等情況進(jìn)行報(bào)警，以便及時恢復(fù)啟動。

二、自動化礦山應(yīng)用考察情況

2013年5月到湖南黃金洞大萬選廠考察自動化應(yīng)用情況，該廠應(yīng)用了破碎自動控制系統(tǒng)、磨礦分級自動控制系統(tǒng)、液位控制、遠(yuǎn)程生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，該自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用大大減少了人工生產(chǎn)成本，處理量為600噸/天的選廠，直接生產(chǎn)操作工只有24人。X熒光在線多元素分析儀主要考察了廣東凡口鉛鋅礦、廣西盤龍鉛鋅選廠、內(nèi)蒙古山金紅嶺銅鉛鋅選廠，從現(xiàn)場考察情況了解，廣東凡口鉛鋅礦早在1985年就成功應(yīng)用了第一臺X熒光在線多元素分析儀，2008年又投入使用了一臺24流道的X熒光在線多元素分析儀，如今X熒光分析儀已完全取代了日常化驗(yàn)，并以分析儀分析的數(shù)據(jù)作為日生產(chǎn)報(bào)表；廣西盤龍鉛鋅選廠、內(nèi)蒙古山金紅嶺銅鉛鋅選廠這兩個選廠投入使用的時間不長，但分析的數(shù)據(jù)以用于指導(dǎo)生產(chǎn)，并取得了經(jīng)濟(jì)效益。

三、選礦自動化控制系統(tǒng)為寶山選廠解決的幾大難題

（一）減少工人直接接觸運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備、粉塵、噪音及有毒有害氣體，避免人身傷害和健康隱患，降低員工的勞動強(qiáng)度。

（二）先進(jìn)的檢測、控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，確保生產(chǎn)設(shè)備長期滿負(fù)荷正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證生產(chǎn)指標(biāo)處于穩(wěn)定較佳的狀態(tài)，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本和能耗。

（三）選礦自動化控制系統(tǒng)在選廠的成功應(yīng)用，能減少一些輔助崗位，降低人工成本和管理難度。

四、選礦自動化控制系統(tǒng)的成功應(yīng)用為寶山帶來的經(jīng)濟(jì)效益

選廠自動化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，不僅能提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，提高企業(yè)的形象，而且將有效地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）提高破碎產(chǎn)量和產(chǎn)品合格率，降低破碎作業(yè)成本

破碎過程對提高整個選礦過程的回收率和精礦品位起著決定性的作用。圓錐破碎機(jī)是破碎流程中的關(guān)鍵設(shè)備，圓錐破碎機(jī)的特點(diǎn)是：在一定的能耗下處理量大，如果能保證擠滿給礦，不僅能大大提高單位時間內(nèi)的處理量，而且能提高其破碎質(zhì)量，減少能耗，實(shí)現(xiàn)選礦過程的“多碎少磨”。

參照云南大紅山銅礦破碎自動化改造后，其處理量提高了15%左右作為計(jì)算依據(jù)。本次選廠提質(zhì)擴(kuò)能改造后，選廠達(dá)到的處理量為82.5萬噸/年，2013年破碎車間直接生產(chǎn)成本為2.39元/噸，則一年可節(jié)約生產(chǎn)成本為：

82.5×15%×2.39=29.58萬元。

由于提高了設(shè)備臺效，減少了開車時間，設(shè)備損耗也大大減少。

自動化系統(tǒng)的投入，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)由控制系統(tǒng)自動實(shí)時檢測，可以有效減少當(dāng)班工人人數(shù)，可節(jié)省人員成本。

（二）提高磨機(jī)效率，降低磨浮作業(yè)成本

優(yōu)化磨浮過程控制，根據(jù)球磨機(jī)的負(fù)載情況，控制適當(dāng)?shù)慕o礦量、給水量，有效控制磨礦濃度、粒度，以達(dá)到最優(yōu)的磨礦效果。參照湖南柿竹園2000t/d多金屬選廠磨礦分級智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況，該選廠通過自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用后，球磨的臺效提高了5～10%，減少水、電及鋼的消耗，單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本節(jié)省8%。2013年寶山選廠磨礦生產(chǎn)成本為36.54元/噸，則一年可節(jié)約生產(chǎn)成本為：82.5×8%×36.54=241.16萬元。

（三）實(shí)時在線分析，有效提高鉛鋅金屬回收率

X熒光在線多元素分析儀成功應(yīng)用之后，能及時在線分析各取樣點(diǎn)的元素含量，并用于指導(dǎo)生產(chǎn)，根據(jù)分析出來的數(shù)據(jù)對癥下藥，杜絕因人為因素引起的工藝事故，X熒光在線多元素分析儀在寶山選廠的應(yīng)用可減少藥劑的用量，并提高工藝指標(biāo)，預(yù)計(jì)鉛、鋅能各提高1%的回收率，鉛鋅回收率的提高，勢必金銀的回收率也會有所提高，但金銀的提高缺乏人為可控性，所以在此不估算其帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

五、結(jié)語

將先進(jìn)的技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，通過自動化系統(tǒng)的改造，提高精礦品位和回收率，降低選廠生產(chǎn)成本，節(jié)能降耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，一年能為公司增加生產(chǎn)效益936萬余元。同時該系統(tǒng)能夠保護(hù)人員安全，延長設(shè)備使用壽命，擴(kuò)大環(huán)保效益及社會效益，提高企業(yè)的整體形象及市場競爭力。endprint