我国矿业自动化程度还有很长的路要走下篇和上篇间隔有点长了,中间经历了一个不知道在我国医疗领域历史上面算不算是一个转折点的事件,不管怎么说,普通的老百姓才是历史的创造者,所以自己还是为这件事情表达了一下自己的感情。
回到文章主题,本来还是想按照原有的思路接着写露采部分和选矿部分,但是由于我国露天矿和发达国家,特别是澳大利亚为典型的矿业大国相比,由于矿体的赋存还是有很大区别的,我国露天矿山基本上很少有澳洲那样矿体大,规模大的矿体赋存形式,再加上劳动力数量和成本的差异,直接对比露天开采的自动化程度水平,还是有点欠妥。或者是没有什么对比性,好比梯田(我国露天矿的赋存形式)和大面积平原的农田(澳洲露天矿赋存形式)对比自动化程度,还是不太合适的,因此就不直接对比了。但是还是要说一下,以澳洲为代表的露天开采,自动化程度还是非常高的,基本上已经不需要现场有人了,从穿孔、爆破、采装、运输,基本上不需要人了,人的作用主要是远程操控和设备维修。自动化程度已经非常高了。
选厂的自动化,我还是想以一个具体的例子,来直接对比一下自动化程度的区别,这里就以多金属选矿厂为例来说明一下吧。煤矿或者单一金属矿的选别相比多金属选别,还是比较简单,所以就以我们前段时间洽谈的某选厂自动化改造项目来说一下,我想这样更为具体。
补充一下上篇文章第四部分——自动化的实现还有哪些路要走。
上篇文章总结了六点(此处仅列目录,详细的请看原文):1、装备的制造工艺还有所差距;2、自身的研发能力不足;3、软件系统开发欠缺;4、数据积累的不足;5、综合性矿业的技术人才极为短缺;6、矿山员工素质还有待提高。
这里再补充三点:
1、设计院设计保守
目前,我国国内设计院在自动化方面设计还是相对比较保守的,如果选厂在设计阶段自动化方面没有特殊要求,设计院的设计还是以保守可靠稳定为设计出发点。其次,由于自动化设计对设备、电器、仪表、以及工艺流程要求比较过,国内多数设计院由于98年那次矿业低迷,人才断档严重,故先进的设计理念基本上没有传承。再有,目前国内自动化设备厂家要么是国外的公司,要么就是国内很少的几家企业在做,并且不同的厂家设备极为分散,国内设计院由于对设备理解不深,再加上设备厂家的技术封锁,所以设计院有时候也不太愿意采用,担心实施后效果不好。最后,一套自动化设备整体价格目前还是比较贵的,对于我国中小选厂较多的现状来言还是没有什么性价比的,而且仪器后期使用对操作工人要求也挺高,所以,先进的东西普及起来就会比较慢。
2、矿企特别是国有矿企,还肩负社会责任,不能雇佣太少的人。
和谐、稳定对于中国现阶段的发展来说是非常重要的,因此国有企业,还要肩负着沉重的社会责任。如果大规模使用自动化,对于传统的国有老矿山,由于岗位人员较多,如果出现大面积下岗或者转岗,也是不利于社会稳定的,所以,这也是自动化普及较慢的一个重要原因。
3、引进并消化国外先进技术才能推动我国矿业的自动化水平发展和提高。
毕竟先进的装备还是国外发达国家研发出来的,我们国家基本上还是仿制阶段。由于我国矿业的发展,特别是装备矿业的装备制造业,相比国外发达国家,还是有一定差距的,再加上我国矿业现阶段中小矿山较多的特点,就像农业一样,集约化程度较低,所以,接下来的几年,还是要引进并消化国外先进技术才能提升我国矿业的自动化水平的发展和提高。
总结完结论后,我们就以某铅锌多金属选厂自动化改造的案例来分析选厂的自动化的区别。
一、选厂现状概述和自动化改造范围
1、选厂现状描述
现有选矿厂生产规模为1500t/d。
(1)碎矿
采用二段一闭路破碎工艺流程。
(2)磨矿
采用两段两闭路磨矿工艺流程。
(3)浮选
采用优先浮选流程,先浮铅后浮锌。
选铅采用一次粗选三次扫选三次精选的浮选工艺流程;选锌采用一次粗选三次扫选三次精选的浮选工艺流程。
(4)精矿脱水
铅精矿和锌精矿均采用两段脱水流程。浓缩+过滤脱水工艺流程。
2、自动化改造范围
选矿工业区:包括原矿堆场、原矿仓、粗碎车间、中细碎车间、筛分车间、磨矿车间、浮选车间、压滤车间、精矿间、砂泵站等。
涉及工艺:破碎、磨浮、精矿脱水及辅助流程等选矿工艺。
3、改造目的
通过对生产工艺设备及辅助生产子系统的数据集成和远程控制,实现对生产资源消耗(矿、水、电、药)的监控,设备和工艺过程生产指标的监控。最终实现选矿流程的稳定,并且能够减少人员岗位数量,减少能源的消耗并提升选矿回收率指标。
二、选矿过程自动化方案
1、破碎流程
1.1原有工艺描述
原矿仓内的矿石通过重型板式给矿机经棒条筛预先筛分后,筛上产品给入颚式破碎机,粗碎产品及预先筛分产品合并后通过1#胶带输送机给入中碎前预先筛分双层圆振筛,筛上粗粒级、中粒级产品合并后通过2#胶带输送机给入中碎缓冲矿仓,然后通过皮带给矿机给入中碎圆锥破碎机,中碎产品通过3#胶带输送机、4#胶带输送机给入预先检查筛分双层圆振筛,筛上粗粒级、中粒级产品合并后通过5#胶带输送机给入细碎缓冲矿仓,然后通过皮带给矿机给入细碎圆锥破碎机,细碎产品通过3#胶带输送机、4#胶带输送机返回预先检查筛分双层圆振筛构成闭路。中碎前预先筛分及预先检查筛分细粒级产品均落到6#胶带输送机输送到粉矿仓。在6#胶带输送机上通过
电液动犁式卸料器将物料卸入7#胶带输送机,并输送到现有1500t/d选厂粉矿仓。
1.2自动化方案
(1)流程工艺设备集成。
(2)流程工艺设备保护与连锁控制。
(3)圆锥破碎机功率优化控制。
(4)矿仓料位检测。
(5)流程设备一键起停控制。
(6)建议每条皮带上增设电磁阀洒水,以减低粉尘量,保护人身健康。
2、磨矿分级
2.1原有工艺描述
粉矿仓内的物料经皮带给矿机、胶带输送机给入一段格子型球磨机,球磨机排矿给入高堰式双螺旋分级机,螺旋分级机返砂返回球磨机构成闭路,螺旋分级机溢流进入砂泵池,由渣浆泵扬送至水力旋流器进行分级,旋流器沉砂返回二段溢流型球磨机,溢流型球磨机排矿进入砂泵池构成闭路,旋流器溢流自流至浮选调浆槽。
2.2自动化方案
(1)粉矿仓料位检测与预警。
(2)流程设备连锁与保护控制。
(3)球磨机恒定给矿和比例给水控制。
(4)螺旋分级机工作监控,预估一段磨机的循环负荷量,优化磨机给矿量。
(5)磨矿分级控制。
(6)旋流器远程控制,寿命预估。
(7)二段磨机前给水控制。
(8)旋流器给矿浓度及入选浓度测控。
(9)液下泵连锁控制。
3、浮选
3.1原有工艺描述
矿浆由铅浮选调浆槽自流至铅粗选作业,经三次扫选、三次精选后得到铅精矿,铅精矿自流至砂泵池,铅浮选尾矿自流到锌浮选调浆槽。
矿浆由锌浮选调浆槽自流至锌粗选作业,经三次扫选、三次精选后得到锌精矿,锌精矿自流至砂泵池,锌浮选尾矿进入尾矿作业。
3.2自动化方案
(1)浮选机充气量控制。
(2)浮选产量辅助控制。
(3)自动加药远程控制,pH调控。
(4)药剂自动制备。
(5)鼓风机出口流量、压力检测。
4、精矿脱水
4.1原有工艺描述
铅精矿、锌精矿采用独立的、相同的脱水流程。
铅精矿(锌精矿)由砂泵池用渣浆泵扬送至浓密机进行一段脱水后,浓密机底流自流至陶瓷过滤机进行二段脱水。陶瓷过滤机滤饼含水~10%,直接落入精矿池。在精矿脱水厂房设有吊钩、抓斗两用起重机,用于精矿的转运。
4.2自动化方案
(1)工艺设备集成。
(2)液泵池液位连锁控制。
5、电能统计
大型工艺设备电能统计。工艺段电能统计。
6、其他
(1)高位水池液位检测。
(2)水网计量。
三、技术经济分析
远程操作、回路控制等功能将不仅降低劳动强度,而且稳定工艺指标;工艺参数及设备状态监控、存储等功能,为工艺人员提供可靠的工艺数据指导生产;生产数据远程发布功能,使厂级领导实时了解选厂生产情况从而下达准确指令。
操作级人员配置:破碎5人;磨浮6人;精矿脱水3人,合计14人。
根以往案例,本自动化运行正常后,处理量可提高3%~5%。电力能够节省1%~5%(视选用的电机情况而定),选矿回收率能提高(0.5%~2%)。
按照选厂现有人数65人对比,项目实施后人员可以减少51人,人均工资按5万元算,一年可节省255万元。
根据设计提供的资料:处理量按提高3%计算,一年可提高处理矿量15600吨;电能节约374272kwh,按每度电一元,一年可节约38万元,选矿回收率提高到Pb 90.5%,Zn 86%。
按照技改总投资500万元,预计最多2年就可以收回成本。
四、其他说明
1、改造方案必须根据每个选厂的实际情况来确定,本方案不具有通用性。
2、方案涉及到的自动化改造设备清单需要和现场现有的工艺设备匹配后才能使用,由于本项目自动化改造方案设备较多,此处不列清单。
3、远程控制系统的软件配置或功能实现较多,可以根据选厂的实际情况调整。
4、自动采样和自动分析系统由于多方面因素,此次并没有配置,自动化改造中有需要的我们可以根据情况具体给出建议和实施方案。
5、技术经济对比我们是按照最为保守的模式计算的,往往实施改造后实际情况会更觉好一些。
6、出于商业秘密的目的,自动化内容简化到了一个方向。