选矿自动化(automation of mineral processing)

在选矿生产中，采用仪表、自动装置、电子计算机等技术和设备，对选矿生产设备状态和选矿生产流程状况实行监测、模拟、控制，并对生产进行管理的技术。选矿自动化的主要内容包括选矿测试技术、选矿过程控制、选矿过程数学模型和选矿过程模拟以及选矿生产的计算机管理。选矿自动化综合应用了传感器技术，电子技术、自动控制理论、通讯技术及电子计算机科学等多方面的成就，选矿自动化的发展与这些学科密切相关。同时，选矿自动化又必须以选矿工艺流程以及生产技术经济要求为依据。而矿物资源的贫化，选矿设备的大型化和智能化，以及选矿工艺的不断发展，对设备的效率和可靠性、过程参数的稳定及各段产品的质量提出了更高的要求，这就促进了选矿自动化的发展，使其成为选矿厂正常生产的必要手段和提高选矿厂综合效益的有效途径。

发展简史   1941年，苏联卡瓦尔斯基()等在《选矿厂的调度检查和自动控制》一书中曾论述了选矿自动化问题。20世纪50年代，选矿自动化是对选矿工艺中某单个参数进行检测或控制，如苏联、瑞典、日本等的一些选厂对混入矿石中的金属物体进行自动探测，在苏联的一些选厂采用差压式或γ射线密度计对分级机溢流浓度进行检测并构成闭环控制。到60年代，已广泛采用电动单元组合仪表进行模拟控制，同时单个参数和单一机组的控制也发展为以车间或全厂为单位的集中控制，各种就地安装的仪表盘被集中到控制室内；60年代末期，开始采用电子计算机进行直接数字控制(如加拿大的累克杜弗特选厂用PDP8计算机实现DDC控制)，用于流程分析的在线X荧光分析仪也已在个别选厂应用，(如芬兰皮卡萨尔米选矿厂)到了70年代，随着电子技术的发展，在线品位分析仪、粒度分析仪、电子皮带秤等检测仪表的应用数量不断增多，有更多的选矿厂采用了计算机控制系统，除DDC外，也有了用两、三台计算机构成的多级控制系统，测量、控制的参数覆盖了整个选矿过程；在控制方式上，稳定化控制渐趋成熟，并开始进行过程最优控制的试验研究，如芬兰皮卡萨尔米选厂的锌浮选控制；同时加强了对磨矿、浮选过程的动力学研究，以进行过程的数学模拟；控制室内的流程监测装置也由模拟流程图发展为实时屏幕显示。80年代，随着计算机技术的推广，选矿厂使用的测量控制装置在信号规范化、数字化方面有了较大发展，很多仪表自身带有计算机芯片或设备；计算机集散控制系统也逐步在一些大型选矿厂应用；一些基于单板机、单片机、可编程控制器、智能调节器构成的控制系统，以及一些集检测、控制功能于一体的专用智能仪表，在各个选矿作业过程中得到应用；控制方式上，不仅有常规的串级、前馈加反馈等复杂系统，还针对控制对象的时变特性，研究采用自适应最优控制、模糊控制等控制策略。如中国研制的自学习模糊控制器，用于破碎机负荷控制，有的选矿厂还采用了专家系统指导生产作业；同期，选矿生产的计算机管理也为大多数选矿厂采用。

测量和控制的主要参数   选矿生产的特点是生产具有连续性；原矿的物质组成复杂，性质多变，而且含腐蚀性及对人体有害物质；设备类型多、能耗大；生产车间潮湿、多尘，震动大。实现自动化可以提高有用矿物回收率、产品质量和劳动生产率，增加企业的经济效益，改善劳动条件，降低生产成本，实现生产的高效和安全。各选矿作业中监测和控制的主要参数见表。