金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)原理綜述和功能分析

王美蠲

摘 要 金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要控制礦石的破碎、磨礦、浮選、過(guò)濾脫水等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工藝流程的機(jī)械化、自動(dòng)化、流水化作業(yè)，體現(xiàn)出非常顯著的應(yīng)用價(jià)值，極大地提升了選礦回收率，改善了精礦品位。根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)際情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)的金礦選礦廠工作，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展和作業(yè)，促進(jìn)了儀表設(shè)備的發(fā)展，具有很大的應(yīng)用價(jià)值和意義。本文就金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)原理進(jìn)行分析和探究。

關(guān)鍵詞 金礦選礦廠 綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 功能

金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)為支撐和依托，設(shè)計(jì)全流程自動(dòng)化系統(tǒng)和技術(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和規(guī)劃，運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)設(shè)計(jì)金礦選礦廠自動(dòng)化系統(tǒng)的架構(gòu)及其配置，體現(xiàn)出極其重要的自動(dòng)控制功能，提升了金礦選礦廠的回收率，推動(dòng)金礦選礦廠的自動(dòng)化、集成化發(fā)展和進(jìn)步。

一、金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

第一，集中控制功能。系統(tǒng)可以自動(dòng)控制碎礦車間、球磨車間的相關(guān)設(shè)備，通過(guò)系統(tǒng)啟/停按鍵，控制不同工序的生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。

第二，優(yōu)化參數(shù)設(shè)置。系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行中的相關(guān)參數(shù)極其關(guān)鍵，如電機(jī)電流、皮帶打滑跑偏、球磨機(jī)給礦量等參數(shù)，要合理設(shè)置系統(tǒng)的相關(guān)工藝參數(shù)，確保系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的穩(wěn)定性和可靠性，提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

第三，提供生產(chǎn)工藝設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取不同生產(chǎn)工藝設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，繪制不同生產(chǎn)工藝運(yùn)行曲線圖，從而明晰不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性，并有效進(jìn)行運(yùn)行故障的分析和總結(jié)。

第四，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以降低現(xiàn)場(chǎng)操作人員的工作強(qiáng)度，并在一些特殊崗位上實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作和控制。

第五，故障預(yù)警和處理。金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常狀態(tài)，獲悉和把握生產(chǎn)工藝存在的缺陷和不足，提出異常故障預(yù)警提示，由操作人員及時(shí)檢查和處理故障。

二、金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

以遼寧省排山樓金礦廠為例，它采用全泥氰化目的地漿提金工藝，包括礦石破碎、磨礦、濃密、浸吸、提金等工藝流程。具體來(lái)說(shuō)，其工藝流程為原礦——碎礦——粉礦倉(cāng)——磨礦——濃密——浸吸——提金——冶煉——金錠，其中碎礦工序采用三段破碎一閉路流程，磨礦工序采用兩段磨礦兩閉路流程，提金工序則包括高壓解吸、電解、冶煉等環(huán)節(jié)。

（一）設(shè)計(jì)總體要求

金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理設(shè)置集中控制室，實(shí)現(xiàn)對(duì)選礦各流程的自動(dòng)監(jiān)控。并要設(shè)計(jì)和構(gòu)建PLC自動(dòng)化系統(tǒng)，如磨選PLC自動(dòng)化系統(tǒng)、破碎PLC自動(dòng)化系統(tǒng)等。另外，要采用以太網(wǎng)通信方式，實(shí)現(xiàn)磨礦分級(jí)系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、浮選系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)、尾礦系統(tǒng)的通信鏈接。

（二）系統(tǒng)架構(gòu)及配置設(shè)計(jì)

金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)借由工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行控制層、信息層的自動(dòng)控制和追蹤，快速靈活地進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試，確保綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。系統(tǒng)主要采用計(jì)算機(jī)集散控制結(jié)構(gòu)，采用Windows NT Server網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，鏈接監(jiān)控站、控制站、服務(wù)器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作和設(shè)備自動(dòng)控制。[1]

（三）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，主要包括以下子監(jiān)控系統(tǒng)：一是碎礦車間監(jiān)控子系統(tǒng)。通過(guò)先進(jìn)的Citect生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)碎礦車間工藝流程自動(dòng)聯(lián)鎖和控制，如碎礦、篩分、輸送設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)碎礦車間與選礦車間的連接，并由主控室實(shí)現(xiàn)集中控制。二是選礦車間監(jiān)控子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)包括有主服務(wù)器、冗余熱備服務(wù)器、監(jiān)控站、控制器等，在以太網(wǎng)的協(xié)議環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、監(jiān)控站、控制器的聯(lián)結(jié)，體現(xiàn)出其良好的靈活性和可控性。[2]

（四）過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要控制以下流程：一是碎礦流程。重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎、篩分、輸送設(shè)備的邏輯控制、自動(dòng)聯(lián)鎖及保護(hù)。二是磨礦分級(jí)流程。主要控制磨礦分級(jí)過(guò)程，相關(guān)的工藝參數(shù)為兩段磨礦溢流礦漿細(xì)度，通過(guò)專家模糊PID控制技術(shù)確定恒定給礦控制，避免礦量的較大波動(dòng)。同時(shí)，還可以控制磨礦濃度及負(fù)荷，并對(duì)磨礦溢流礦漿的濃度、旋流器給礦泵池液位、旋流器給礦礦漿濃度進(jìn)行控制。三是高效濃密機(jī)。要對(duì)礦漿進(jìn)行濃縮脫水操作，然后進(jìn)行浸吸作業(yè)，使?jié)饷軝C(jī)底流礦漿濃度在40%左右。同時(shí)，要采用智能協(xié)調(diào)控制技術(shù)，重點(diǎn)控制濃密機(jī)底流濃度，避免濃密機(jī)底流濃度波動(dòng)較大的現(xiàn)象。四是浸出、吸附流程。將金溶解于氰化物中，浸出金氰珞合物，再以活性炭吸附金氰珞合物。在這個(gè)浸出、吸附流程之中，主要控制各浸吸槽CN-離子的濃度保持穩(wěn)定，主要采用比值控制CN-離子濃度和PH值，并通過(guò)化驗(yàn)值和儀表檢測(cè)值進(jìn)行修正。[3]

（五）多媒體監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)之中，還設(shè)計(jì)有多媒體自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金礦生產(chǎn)過(guò)程、人員出入、安全防范、防盜報(bào)警等監(jiān)控和調(diào)度管理，通過(guò)云臺(tái)和鏡頭實(shí)現(xiàn)全范圍監(jiān)視和局部細(xì)節(jié)監(jiān)視，確保金礦選礦廠生產(chǎn)過(guò)程的安全。

綜上所述，金礦選礦廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)面向生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、實(shí)時(shí)控制、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，是先進(jìn)、可靠、實(shí)用性的自動(dòng)化系統(tǒng)，具有極其重要的功能，體現(xiàn)出其良好的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性?？梢酝ㄟ^(guò)不同子系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，滿足金礦選礦廠生產(chǎn)管理的需求，降低工作人員的工作強(qiáng)度，提升金礦回收率，使各項(xiàng)工藝指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，推進(jìn)我國(guó)新礦山自動(dòng)化建設(shè)及老礦山改造。

（作者單位為遼寧排山樓黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司）

參考文獻(xiàn)

[1] 崔學(xué)茹.選礦廠自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)[J].礦業(yè)工程，2012（04）：51-53.

[2] 陳列.探析煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)和實(shí)施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（18）：53.

[3] 張炳輝.煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].河南科技，2014（08）：148-149.