近日,由中国矿冶科技集团有限公司、美伊电钢(常州)机械有限公司联合主办的“第二届先进碎磨技术与装备国际研讨会”在江苏常州召开。会上,矿冶集团集中发布了磨矿过程优化控制技术、磨矿多模态智能融合决策平台、细磨超细磨成套技术与装备、振动破碎创新工艺等系列最新研发成果。系列国产化、智能化技术方案精准对接矿山现场生产难点与痛点,标志着我国碎磨技术装备正式迈入“数智驱动·低碳引领”的新阶段。
碎磨是选矿流程中能耗最高、投资最大的环节,其技术水平直接影响后续选别指标和全厂经济效益。长期以来,磨矿过程面临多源数据割裂、决策依赖经验、工况自适应能力弱等痛点,制约着选矿厂的智能化升级。矿冶集团此次发布的系列成果,正是针对这些行业“卡脖子”难题给出的系统性解决方案。
从“单机智能”到“多模态融合决策”
磨矿多模态智能融合决策平台:给磨矿过程装上“智慧大脑”
磨矿过程涉及矿石块度、磨机负荷、矿浆粒度、浓度、磨机电流、声音信号等数十种异构数据源,传统方式下这些数据分散在不同系统中,难以形成统一的决策依据。矿冶集团依托“矿冶大师”大模型平台,开发了规划10类行业高价值应用场景,覆盖矿冶大模型知识问答、智能问数、报告生成、智能编程等功能。
磨矿多模态智能融合决策平台的核心创新在于:
多源异构数据融合:集成磨机负荷监测系统、矿石块度分析仪、矿浆粒度在线分析仪等选矿过程专用检测设备,通过分析挖掘生产数据和建立仿真模型,将专家控制等先进过程控制技术应用到磨矿生产中。
多模态数据融合生成模拟:基于“矿冶大师”平台,融合视觉、振动、声音、工艺参数等多模态数据,实现生产状态的智能识别和磨矿过程的智能控制。
全流程协同优化:平台可与浮选、浓密等后续工序联动,构建磨矿、浮选、浓密全流程协同优化智能管控体系,有效提高有用矿物综合回收率,降低选矿生产运营能耗与成本。
该平台已在江西铜业集团德兴铜矿、城门山铜矿等多个大型选矿厂实现工业应用,使用效果良好。
磨矿过程优化控制技术:稳定流程、提质增效
矿冶集团研发的磨矿过程优化控制技术,通过数字化仿真技术为核心,集成半自磨机、球磨机及旋流器等关键设备的数学模型,实现了数据采集、实时计算、模拟运行监控、稳态优化及流程平衡计算等功能。该技术采用模块化设计思想,通过数字化模拟选矿设备运行状态及生产参数实时监控,为磨矿过程优化提供决策支持。
技术突破体现在三个方面:
生产状态智能识别:实时感知磨机负荷、矿石块度、矿浆粒度等关键指标变化;
磨矿过程智能控制:将关键参数的计算技术与先进控制策略相结合,实现磨矿生产过程中的浓细度精准控制;
综合台时处理量提升:磨矿自动控制系统投用后,不仅能稳定磨矿工艺流程,还能保证磨矿产品满足选别要求,同时增大磨矿系列台时处理能力。
细磨超细磨成套技术与装备:攻克“贫、细、杂”矿石解离难题
随着优质矿产资源的日益枯竭,低品质的贫、细、杂矿石的开发利用成为行业焦点。这类矿石需要细磨或超细磨才能实现矿物的充分单体解离。矿冶集团旗下北矿机电科技有限责任公司构建起BGRIMM细磨擦洗装备体系,以 “立式+卧式”多类型设备矩阵,精准匹配不同矿物、粒度的磨矿需求。
其中,搅拌磨机凭借 “筒体固定+搅拌轴旋转”的创新结构,相比传统球磨机在细磨超细磨领域展现出显著的能耗优势——“粒度越细,优势越明显”。该成套装备为低品位共伴生矿产的高效利用提供了关键装备支撑。
振动破碎创新工艺:破解SABC流程顽石破碎难题
针对SABC(半自磨+球磨+破碎)碎磨流程中顽石破碎这一行业共性难题,矿冶集团凯特公司创新性地将传统的挤压破碎创新为振动破碎,利用惯性圆锥破碎机为顽石破碎提供有效解决方案。这一创新工艺大幅提升了顽石破碎效率,降低了系统能耗。
赋能矿山绿色化、智能化转型
提升战略性矿产资源综合利用水平
我国大量铁矿、铜矿、铅锌矿等属于低品位、共伴生、嵌布粒度细的复杂矿产资源。矿冶集团此次发布的系列成果,从智能决策、过程优化、细磨装备、破碎工艺四个维度形成了完整的技术闭环,可显著提升这类矿产资源的综合利用水平,为保障国家关键战略矿产资源稳定供给提供技术支撑。
推动选矿厂向“黑灯工厂”迈进
磨矿多模态智能融合决策平台和磨矿过程优化控制技术的推广应用,正在推动选矿厂从“人工经验操作”向“数据驱动智能决策”转型。选矿流程智能运行操作工业软件的工业应用已实现减少操作人员数量30%以上,未来随着多模态融合决策平台的持续迭代,选矿厂有望实现从“少人化”到“无人化”的跨越。
助力矿业行业“双碳”目标实现
细磨超细磨成套技术与装备的能耗优势、振动破碎创新工艺的效率提升,以及磨矿过程优化控制技术带来的稳定增产,共同构成了碎磨环节节能减排、降本增效的技术组合拳。据行业测算,磨矿环节能耗约占选矿厂总能耗的50%以上,相关技术的推广应用将显著降低选矿环节的碳排放强度。
构建碎磨技术国产化、智能化生态
矿冶集团下一步将依托国家级科研平台,聚焦智能仿真、数字孪生、低碳高效碎磨装备等核心方向深化技术研发与产学研协同创新,加快推动核心技术、成套智能装备的工业化落地与规模化推广。矿冶集团旗下矿物加工科学与技术全国重点实验室、矿冶过程智能优化制造全国重点实验室等国家级平台,将为碎磨技术的持续创新提供源头活水。
碎磨是选矿流程的“第一道关口”,其技术水平直接决定了后续选别指标和全厂经济效益。矿冶集团此次发布的系列成果,代表了我国碎磨技术装备从 “跟跑”到“并跑”再到部分领域“领跑” 的关键跨越。从多模态智能融合决策平台到细磨超细磨成套装备,从磨矿过程优化控制到振动破碎创新工艺——这些“大国重器”级的核心技术与装备,正在重新定义中国碎磨技术的全球坐标,为矿业行业绿色化、智能化转型注入强劲动力。
