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1、计算机在矿物加工中的应用矿物加工计算机应用由开始局限于数学型、数值模拟、过程仿真、 过程控制、辅助设计、技术经济决策和信息管理等方面，发展到涉及 人工智能技术的图象识别、人工神经网络、遗传技术、专家系统等方 面；人工神经网络和专家系统已成为近几年的研究热点，数学模型与 专家系统结合是解决矿物加工领域复杂问题的有效途径。随着网络技 术和多媒体技术的普及和发展，远程监控、远程信息管理、远程教育、 声像识别、虚拟现实等将在矿物加工领域开辟更广阔的应用领域。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。计算机在矿物加工中中的应用有很 多，有效地提高了选矿厂初步
2、设计计算周期，节省了人力物力。使得 选矿过程及计算过程更加简单、方便，可以方便、快捷地求出在各种 不同的操作条件下选矿生产的最佳操作与控制。下面针对性的介绍一 些软件在矿物加工中的应用。一、VB计算机语言在矿物加工辅助设计中的应用，即如何用VB语言编 辑选矿厂初步设计计算应用软件。实际应用表明，有效地提高了选矿 厂初步设计计算周期，节省了人力物力。工程参数计算的特点是计算过程具有一定的规律性，一般都有固 定的理论或算法，计算的工作量较大，使用人工计算周期长，对人力 资源是一种浪费。在选矿厂初步设计中，计算量相当大，并且过程烦 琐冗长。传统的大量的人工计算往往会造成运算错误和不必要的时间 浪费。
3、在计算机编程技术逐步成熟的今天，利用计算机程序解决工程 中具有规律性和有固定的理论或算法的参数计算已成为必然的。选矿厂初步设计计算设计实例通过对选矿厂初步设计计算的整 理总结，利用VB编译选矿厂初步选型计算的图形用户界面。这样可以 大大提高选矿厂初步设计方案的选择和设备选型的计算效率。选矿厂初步设计计算主要包括选矿厂规模的划分与工作制度及 主要设备年作业率的计算，工艺流程设计方案的比较计算，主要工艺 设备的选择计算，辅助设备与设施的选择计算4个部分。下面以破碎 筛分流程的制定与计算为例，介绍利用VB计算机语言在选矿厂初步设 计计算中的编译与实现。破碎筛分流程计算的目的在于确定出各破 碎、筛分产
4、物的绝对矿量（即产量gi）和相对矿量（即产率yi），有时还 需要确定破碎筛分过程中的物料粒度及其粒度组成，为设备选择提供 依据。计算破碎筛分流程须有下列原始资料：按原矿计的选矿厂（或 破碎筛分厂）生产能力，矿石的物理性质，主要是矿石的可碎性（或硬 度）、松散密度、含泥、含水量等，原矿粒度特性，各段破碎机产物 的粒度特性，原矿最大粒度及要求最终产物的最大粒度，各段筛分作 业的筛分效率等。二、数学模型及计算机：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，在矿物加工中的应用包括如下过程：1. 数学模型(1) 建模方法(2) 粉碎作业模型(
5、3) 选别作业模型(4) 其它模型2. 数值模拟3. 过程仿真4. 图像识别5. 专家系统6. 可选性预测7. 辅助设计8. 过程控制与监测9. 技术经济预测决策10. 信息管理三、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特点，这是其它技术所无法比拟的。矿 物加工仿真就是以矿物加工过程的数学模型为基础在计算机上进行 数值计算或在计算机上改变各种参数做模拟实际装置的。数学试验”， 这样就可以仿真出不同条件下矿物加工过程的各种行为，从而迸行工 程放大和实现矿物加工生产过程的最佳操作和控制。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Simuli
6、nk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问分布模块。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问模块。 应用该平台对分批磨矿、振动筛分、
7、分批浮选过程进行了仿真试验。 分批磨矿仿真试验结果符合分批磨矿过程客观规律。振动筛分仿真试 验筛上、筛下产品的质量与试验值基本一致。分批浮选仿真试验回收 率的仿真值与试验值较为吻合。最佳浮选时间仿真试验中，通过分选 效率的趋势交化可以确定最佳浮选时间以及此时精矿品位、回收率 等。下面主要从三个方面来论述计算机仿真在矿物加工领域中的应用。(1) 过程控制在选矿过程中，比较重要的两个环节是磨矿和浮选的自动控制，然而 如果把设计的控制策略直接应用于实践来检验控制策略是非常不现 实的，这样会浪费大量的资源(物力、人才、财力等)，而且很有可能 会对设备造成损坏，干扰正常的生产秩序，计算机仿真为我们提供了
8、 一个检验、评价控制策略的方法。仿真结果表明，此系统具有控制精度高、搜索速度快、抗干扰能 力强等特点。(2) 产品预测浮选柱内操作变量的动态仿真程序可以在随时间变化的独立变量干 扰下预测泡沫深度，气体储藏量等明显的形态。球磨机磨损率的预测 模型对球磨机的磨损仿真结果说明了磨损率和磨矿效率的关系.仿真 还可以预测矿物颗粒的区域分布。数值流体动力学仿真不仅考虑了局 部的流体动力学影响，而且还考虑了矿粒的表面性质，此仿真可用来 正确的预测油在很大范围内变化时不同煤块的浮选回收率走向。新的 浮选回路的改良模型用MATLAB编制了仿真程序，可用来预测在一个很 宽的滞留时间范围内不同矿物的回收率和品位，而
9、且在精选增加的情 况下它也能预测此回路的品位和回收率。计算机仿真，由于它考虑了 选矿系统复杂性，包括了许多循环流、二次磨矿回路以及矿石的复杂 性等等因素，因此仿真结果大体上来说是非常满意的。(3) 论证方案的可行性，校核模型，优化设计3. 矿物加工领域仿真技术发展趋势(1) 仿真器推广到整个生产环节，并可能推广到洗煤在内的其它物理 分选系统，并可以进一步推广到成本较高的湿法冶金和火法冶金的过 程中。(2) 过程控制和培训等各种用途，将现在的静态模拟器变为动态模拟 器。(3) 更多系统机理模型的建立。仿真技术是一种具有双重效用的技术。对工业过程机理的充分分析，使得矿物加工领域的科研人员能够建立
10、更丰富的精确描述全程操作范围内装置行为的稳态和动态模型。4. 选矿仿真系统的可信度评估：更多机理模型的建立，必然伴随着 仿真系统可信度评估问题的产生。选矿仿真是否精确、计算机软、硬 件是否可靠及其他仿真设备的性能能否满足决策者的需求，都将是选 矿仿真系统可信度评估的范畴.5. 采用先进的计算方法。四、“选煤工艺计算机软件包”用来计算煤炭分选过程中各类分选参 数的专用计算机软件。按功能将菜单分为文件管理、工艺计算、帮助等功能模块、在工 艺计算模块中包括了数据输入部分、参数计算部分和数据维护与数据 输出部分。在用途上，“选煤工艺计算机软件包主要有大筛分计算、校正 数据、原煤数据混合、浮沉数据计算、
11、曲线拟合、重选一计算、重选 二计算、主再洗计算、流程一计算、流程二计算、流程三计算、基本 上满足了煤炭分选中各类工艺参数计算的要求。五、选矿模拟计算软件JKSIMMET面向矿物加工过程中的物流数、质量 平衡计算、单回路及各种复杂流程的模拟优化、各单元操作分配曲线 的拟合等内容的选矿专用软件。用户在设计、模拟某一工艺流程时、可在计算机屏幕上调入各种 设备，设备与设备之间可以添加各种物料，将设备连接起来.当流程 图画好后，输入必要的参数，JKSIMMET就可以根据该流程进行数质量 平衡计算和流程地模拟优化计算。六、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 就可以输出结果，检测结果稳定，检测速度快。
