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1、1计算机在矿物加工中的应用摘 要 随着计算机的日益普及,它成了人们生活中不可缺的助手。计算机在矿物加工中的应用更加紧密。以下主要介绍计算机在磨矿，粒度分析，选矿中的应用，靠计算机建立数学模式来模拟生产过程中出现的多种现象。以及最近人们开发的各类软件。关键字 计算机 矿物加工 磨矿 粒度分析 软件 模拟 仿真Abstract With the growing popularity of the computer, it became indispensable assistant in peoples lives. A computer application in mineral proces
2、sing is even more closely. The following introduces the computer grinding, particle size analysis in the mineral processing applications, a mathematical model to simulate a variety of phenomena in the production process by computer. And, more recently, have been developed various types of software.K
3、eyword computer processing of minerals grinding particle size analysis software simulation.一：应用1.矿物加工计算机仿真平台的构建计算机仿真具有无破坏性、可多次重复、安全、经济、可控、不受气候条件和场地空间限制等2特点，这是其它技术所无法比拟的。因此在矿物加工过程中应用计算机仿真必将对传统的矿产资源开发过程产生深刻的变革。根据所选择数学模型的特点探索到适合于矿物加工工程仿真的 Simulink 基本模块，应用 S函数、子系统及封装技术等，开发了矿物加工计算机仿真平台。该平台主要由破碎、磨矿、粒度分离以及
4、选别模块库组成。在破碎模块库中，开发了由破碎、筛分、筛分-破碎、破碎-筛分以及筛分- 筛分-破碎等五个模块。在磨矿模块库中，以球磨机为例开发了分批磨矿模块，以此为基础可以继续开发棒磨机以及自磨机的分批磨矿模块。连续磨矿、连续浮选过程都涉及到物料传递过程，以 N 级等容串联全混流为例开发了它的停留时间分布模块。在粒度分离模块库中，开发了振动筛和以林奇及普里特模型为主的旋流器模块。在选别浮选模块库中，开发了分批浮选回收率模块以及最佳浮选时间模块。应用该平台对分批磨矿、振动筛分、分批浮选过程可以进行仿真试验。应用该平台进行仿真试验的结论符合矿物加工工艺过程的客观规律，论证了应用 Simulink对矿
5、物加工过程建模与仿真的有效性。2.计算机图像处理技术在选矿在线粒度检测中的应用粒度检测与分析一直是环保、化工、医药及粉末冶金、粉体工程、矿物加工等多个领域中非常重要的研究课题。所有这些领域的原料和产品都是由大小颗粒组成的粒状物料，粒度大小及分布是物料本身最重要的性质之一。在选矿领域，磨矿作业的产3品粒度的在线检测结果不仅是实现选矿自动化计算机过程控制的一个重要参数，而且是操作工合理操作的一个重要依据。实现磨矿粒度在线检测可以保证磨矿作业的产品质量并提高经济指标，从而带来经济效益。基于计算机数字图像处理技术的粒度检测仪有其它仪器无法比拟的优点。所有过程全部在计算机的控制下完成，不需要人工的干预就
6、可以输出结果，检测结果稳定，检测速度快。二：各种软件：计算机仿真技术已在矿物加工领域应用于选厂设计的优化、选矿设备的研究旧刮以及选矿操作条件的优化帕剖等方面。目前针对矿物加工的仿真软件有BMCS，MODSIM，JKSimMet，COMSIM，METSIM，USIM PAC 等。但这些仿真软件大多只能进行静态仿真，不能仿真矿物加工过程中的动态行为，而动态行为是过程控制和优化需要解决的主要问题。MATLAB 软件下的 SIMULINK 是一个动态仿真软件，可以解决静态仿真软件不能解决的问题。SIMULINK是由一系列模块库构成的编程系统，可以求解微分方程，也可以通过 S 函数编写用户模块，并可以发
7、挥 MATLAB 的强大数据处理功能。SIMULINK 的这些特点使其成为仿真模型开发的有力平台，因此 SIMULINK 已经广泛应用于动力系统、信号控制、通信设计、金融财会及生物医学等各个领域的仿真。由于在SIMULINK 中没有提供与矿物加工相关的库模块，所以近年来有关研究人员在应用SIMULINK 对矿物加工过程进行计算机仿真方面做了了大量工4作。1 粉碎回路模拟软件 JKSimMetJKSimMet 是澳大利亚昆士兰大学所属研究机构 JKMRC(J ulius Kruttschnitt Mineral Research Centre)推出的软件产品。JKSimMer 软件中内置的单元作
8、业模型包括破碎机、球磨机 棒磨机、自磨和半自磨机、高压对辊磨机、简单的粉碎模型(粒度分布变化给定) 、震动筛(单层或双层) 、DSM 筛、水力旋流器、简单的分级效率曲线、分样器等。本软件中混合器不作为单独的单元模型提供，而是自动包含在各设备模型的给料入口处。在最新版本的 JKSimMer 软件中，每个单元设备模型最多能接受 6 个输入物料流。JKSimMet 主要用于对破碎回路和磨矿回路进行数值模拟。2 浮选回路模拟软件 JKSimFloatJKSimFloat 也是 JKMRC 推出的软件产品，用于模拟包含众多浮选设备单元的浮选回路的稳态运行状况。JKSimFloat 软件中内置的单元模型包
9、括 AMIRA P9 模型、常规浮选机、浮选柱、杰姆森(Jameson)浮选机、水力旋流器、物料粒度重新分布(再磨磨矿 )、可浮性转变 (加药)、分样器、混合器等。使用JKSimF10at 软件进行回路模拟计算时需要用到的基本数据可分为与设备工作状况相关的参数和给矿物料特性数据。3 选矿流程模拟软件 USIM PACUSIM PAC 是法国地矿研究局(BRGM)开发的选矿流程稳态模拟软件 ，第一个商业化版本于 1986 年发行。用 USIM PAC进行模拟计算所需的参数可分为物料参数和单元模型参数两大类。USIM PAC 采用一种灵活的相模5型来描述选厂所处理的物料，包括原矿、产品、药剂、水、
10、和尾矿等，软件使用者可以根据需要选择用不同的方法描述物料。例如：对于破碎磨矿回路初步设计，给定给矿量、给水量和给矿粒度分布参数就已足够；对于包括磨矿和浮选作业的流程，除了上述参数外还需要描述物料的物质组成以及矿物的可浮性的参数；对于涉及磨矿、浮选、浸出和炭浆法处理的金矿选别流程，则还应加上关于液相成分、炭相成分和流量的参数。单元模型参数又分为可见参数和隐藏参数两类：前者可由软件使用者直接操纵；后者仅用于模型标定，参数取值。参考文献1 杨英杰，黄光耀，李侠计算机仿真在浮选过程中的应用有色金属：选矿部分，2006(1)：4548 2杨英杰，邓会勇，李侠基于 MAllAB simulink的粒度分离过程的计算机仿真中国有色金属学报，2006，16(2)：346350 3 陈炳辰选矿数学模型沈阳：东北工学院出版社，1990
