“五位一體”法提升選礦廠工藝技術管理水平

楊遠坤

(紫金礦業集團股份有限公司，福建 上杭 364200)

0 引 言

礦山開發分為地質、采礦、選礦等重要環節，選礦是礦山開發的核心工序，選礦廠是礦山產品最終產出部門，其工藝指標控制的好壞，直接決定了礦山的經濟效益高低。因此，如何夯實、提升選礦廠工藝技術管理水平，保證資源利用最大化，是擺在選礦技術工作者面前的頭等任務。

1 我國礦產資源特點

雖然我國幅員遼闊、地大物博，且礦產資源豐富[1]。但礦產資源分布不均勻，分布復雜，且礦石稟賦較差[2]，導致多數礦山開采成本高、資源利用率不高，要有效利用這些礦產資源，就必須建設選礦廠，對原礦進行全面地篩選和加工，最終得到生產所需的金屬元素種類[3]。

2 “五位一體”技術管理體系

由于世界上礦石種類繁多，工藝流程各不相同，每個礦山都有各自的實際情況，各礦山選礦廠應根據自身特點，制定相適應的工藝技術管理體系。經驗表明，盡管礦石種類繁多、工藝流程千變萬化，但卻有較多相通的管理思路，“五位一體”技術管理體系可適應大多數選礦廠，具體可分為五大模塊——日常基礎管理、停機檢修管理、工藝事故管理、金屬平衡管理及優化提升管理。“五位一體”工藝技術管理體系示意圖見圖1。

圖1 “五位一體”管理法示意圖

由圖1可知，這5個管理模塊互相促進，互相依存，以日常基礎管理、停機檢修管理、工藝事故管理和金屬平衡管理為基礎，確保工藝指標有令人滿意的下限；輔以優化提升管理，提高了工藝指標的上限。“五位一體”技術管理體系有效保證了選礦工藝工作的正常推進，基礎工作夯實后，選礦工藝指標的提升自然水到渠成。

2.1 日常基礎管理

日常基礎管理是整個技術管理體系的重要基石，是保證浮選工藝指標的根本，只有做好了日常基礎管理工作，才有指標提升的可能。日常基礎管理內容梳理時，需充分結合影響工藝指標的各項因素，制定和細化相應的措施計劃。

(1)原礦性質跟蹤。礦石性質對浮選工藝指標的影響巨大，保證穩定的礦石性質是取得良好工藝指標的前提。選礦廠應建立礦源跟蹤臺賬，及時掌握采礦廠出礦相關信息，有條件的企業可提前一個月取各出礦平臺(或硐室)的礦石樣品進行選礦試驗，掌握礦石性質變化情況，并及時反饋給采礦廠進行配礦管理。

(2)管理制度和SOP(標準作業程序)操作流程的建立。選礦廠應制定符合實際的工藝管理制度，規范會議機制、工藝執行標準、檢測頻次等，明確崗位日常工作清單，搭建工藝技術管理的整體框架；同時，要根據工藝流程和設備性能，制定每個崗位，甚至是每臺設備的操作規程，制定開停機規范和注意事項，確保員工操作有據可依。

(3)持續做好員工培訓工作。選礦廠應組織員工進行制度宣貫，讓員工理解工藝技術管理體系；嚴格落實工藝執行標準和SOP操作流程培訓，確保每位員工都能夠熟練操作設備和調整工藝；定期和不定期組織主要技術崗位員工開展磨礦、浮選等基礎工藝知識培訓，提高員工理論知識水平。

(4)加強數據收集統計和分析。選礦廠要按照工藝執行標準，細化日常工作開展內容，重點要跟蹤好給礦穩定性、磨礦分級效果、pH值、藥劑用量、浮選泡沫層厚度和充氣量、濃密機溢流水含固量等關鍵數據，整理成表格或曲線進行大數據分析；定期篩析浮選原礦和尾礦粒級及品位，分析金屬分布。

(5)強化工藝執行檢查。工藝標準的制定和修改，是經過專業人士和現場操作能手一起討論的結果，是理論聯系實際，且切實有效的標準體系[4]，應嚴格要求落實在現場生產實踐中。為保證工藝標準的落地，選礦廠應制定工藝檢查規范，對現場工藝參數控制以及員工工藝參數執行情況進行檢查，并及時形成通報和整改。

(6)嚴格落實經濟責任制考核。生產實踐表明：員工的操作水平對浮選工藝指標會產生很大的影響。采用合理的經濟責任制考核制度，開展班組勞動競賽，可有效的提高員工操作積極性，對于指標控制較差、責任心不強的現象要進行適當處罰，形成一股良性競爭的氛圍。

(7)確保工藝物資充足。選礦廠應根據生產流程特點，梳理出工藝物資清單，日常工作中要定期對消耗情況進行檢查，及時申報補充，確保工藝物資供應正常。

2.2 停機檢修管理

停機檢修管理是日常管理工作的延伸，是保證日常基礎管理工作順利開展的前提。工藝檢修主要對一些技術參數進行確認，并對工藝控制關鍵點進行測量，以便更好的開展日常管理工作。

(1)破碎系統。破碎產品粒度是影響磨礦產能和產品粒度的重要因素，破碎系統主要檢查破碎機排礦口尺寸和磨損情況，發現超出工藝范圍時要及時的給予調整。

(2)磨礦分級系統。良好的磨礦分級效率是獲得合格浮選礦漿粒度的重要前提。選礦廠應對入磨皮帶秤進行校正，確保系統給礦量真實；測量半自磨機和球磨機鋼球充填率，檢測筒體襯板磨損情況，測量筒體襯板提升條高度，測量半自磨機格子板口徑；測量旋流器沉沙咀尺寸，并檢測各錐體連接處是否有明顯的臺階(一般臺階不大于1.5 cm)，清洗旋流器壓力表，確保旋流器壓力顯示準確。

(3)浮選系統。浮選是取得浮選工藝指標的最后一道工序，浮選機運行效果將直接影響浮選工藝指標，選礦廠應加強浮選系統檢修，確保設備運轉正常。檢修應清理浮選機(桶)溢流沿，避免積礦影響刮泡量；按計劃檢查定子、轉子和空氣分配器的磨損情況；檢查中間箱錐閥磨損情況；檢查攪拌桶葉片磨損情況。

(4)藥劑系統。浮選藥劑是浮選工藝的靈魂，是有用礦物和脈石礦物分離的“藥引”。選礦廠應及時清理藥劑攪拌桶沉渣，定期疏通藥劑管理，防止堵塞。

(5)取樣分析系統。取樣分析系統是系統工藝參數調整的“眼睛”，對工藝具有重要的參照意義。選礦廠檢修時應打開所有自動取樣器，檢查刀口磨損情況；清洗在線品位分析儀攪拌槽內外的積礦，避免干擾分析。

(6)濃密系統。濃密機溢流水往往會攜帶部分礦粒，返回系統后會影響回水質量，檢修時應對濃密機溢流堰內的積礦進行清理，盡量保證回水質量。

工藝檢修項目非常關鍵，是保證開機后工藝設備運轉的重要措施，應不折不扣、保質保量完成，并做好影像資料和檢查記錄。

2.3 工藝事故管理

盡管選礦廠技術管理人員制定了工藝執行標準和SOP操作規程，但礦山生產是個動態過程，會受到非常多的因素影響和制約，并出現工藝指標波動。技術管理人員應及時關注工藝指標變化情況，結合實際情況，制定《工藝事故管理辦法》，并明確《工藝事故應急處置預案》，出現指標偏離時可按圖索驥的辦法查找原因。

一般認為，浮選關鍵工序指標控制點(如精礦品位、尾礦品位)連續六個班以上不合格即可定性為工藝事故，需根據應急處置預案逐項排查原因。

(1)原礦性質。礦石性質的變化是導致工藝指標波動的一個重要原因，事故原因分析可根據日常管理時建立的礦源跟蹤臺賬，檢查采礦廠下礦平臺或中段是否有較大調整，備礦時間是否過長，確定原礦性質發生變化后要及時聯系采礦廠調整配礦。

(2)員工操作。首先從員工操作方面入手，可對照工藝管理制度進行抽檢，主要檢查鋼球是否正常添加、磨礦濃細度是否發生變化、藥劑配置濃度是否符合要求、各段作業藥劑閥容是否有變化、粗選和精選濃度是否調整，以及所購藥劑質量是否符合要求等。

(3)油類排查。潤滑油等物資進入生產系統后，會污染礦物變化，在浮選作業中還會起到“消泡”作用，惡化浮選工藝指標。可在皮帶上取樣聞氣味，或將礦樣浸泡在水中，查看是否有油膜漂浮。

(4)水質排查。生產用水中的部分陽離子(如Cu2+和Fe3+)過量時會活化黃鐵礦、消耗浮選藥劑，并形成氧化膜覆蓋在礦物表面，或回水中微細粒含量過高，都將對浮選環境造成不利影響。技術管理人員應及時取水樣進行化驗，考查離子含量和濁度。

(5)粒度篩析。合適的浮選細度是獲得理想浮選工藝指標的先決條件，最適宜的礦漿粒度組成呈橢圓形分布，即中間大兩端小，粗粒或微細粒含量增多都將影響工藝指標。技術管理人員要組織人員對原礦和尾礦粒度組成進行篩析，并考查各粒級的金屬分布情況，查明是否存在跑粗或過磨現象。

(6)選礦試驗。可立即安排人員取現場樣品進行小型浮選試驗，先按照參數完成驗證試驗，并適當對pH值和藥劑制度進行探索，得出適合現狀的工藝參數。

(7)工藝礦物學研究。以上原因排查后，可對礦物“基因”進行研究，考查礦石中主要礦物工藝粒度特征、目的礦物賦存狀態、精礦解離度和雜質含量、尾礦礦物解離度和目的礦物的賦存狀態，并將其與正常數據進行對比，得出差異后作出工藝調整。

2.4 金屬平衡管理

選礦廠金屬平衡管理，是反映選礦生產技術管理水平的綜合標志，是管理、考核各項技術經濟指標的重要依據[5-8]。影響選礦廠金屬平衡的因素眾多，主要可分為礦石計量、各產品取樣代表性、精礦庫存和取樣、化驗精度、金屬流失等，金屬平衡管理過程中要有針對性的制定管理措施。

(1)礦石計量。原礦計量是影響金屬平衡的重要因素，選礦廠應安排專人管理計量皮帶秤，定期檢測礦石水分，確保計量準確無誤。

(2)各產品取樣代表性和化驗精度。原礦、精礦和尾礦取樣代表性和化驗精度對數據統計、計算至關重要，直接影響著理論計算數據，技術管理人員應經常性的對取樣器所取樣品進行粒度篩析，考查所取樣品是否符合實際；化驗室要隨機抽查樣品，每月組織內檢和外檢，確保樣品化驗精度符合要求。

(3)精礦庫存和取樣。精礦庫存過大將影響盤點計量和取樣，因此，選礦廠應及時聯系銷售部門，盡量降低庫存。

(4)金屬流失。防止金屬流失是金屬平衡工作的一個重要目的，選礦廠應加強開停機管理、減少設備和工藝事故、杜絕“跑冒滴漏”，同時要加強治安防盜，最大程度避免金屬流失。

2.5 優化提升管理

隨著選礦廠日常管理、檢修管理、事故管理和金屬平衡管理工作的不斷開展，工藝技術管理的框架已基本搭建，可確保工藝指標正常穩定。優化提升管理工作可為基本框架錦上添花，進一步提升工藝技術指標。

(1)課題研究。技術管理人員應對基礎管理過程中的情況進行總結，提出需要攻關解決的課題，并運用大數據分析找出問題原因，制定解決方案。

(2)自動化系統的運用。目前，選礦自動化研究越來越成熟，給工藝指標的穩定起到了非常關鍵的作用。選礦廠可適時引進磨礦和浮選專家系統，提高精細化管理水平。

(3)新技術、新設備、新材料、新藥劑的使用。選礦技術和設備的發展日新月異，技術管理人員應及時關注新技術、新設備、新材料、新藥劑的研究動態，不斷嘗試試驗新產品，提高工藝技術指標。

3 結 論

為更好的應對日益復雜的礦石性質，選礦廠應加強自身工藝技術管理水平，大力推行精細化管理。“五位一體”工藝技術管理體系融合了日常基礎管理、停機檢修管理、工藝事故管理、金屬平衡管理和技術攻關管理，涵蓋了選礦廠技術管理的全部內容，是一個較為完備、適用性非常強的管理體系，不同的選礦廠可根據本體系，制定本廠的工作制度和操作準則，最終實現資源利用最大化的目的。