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1、有色金属矿山矿浆PH智能控制系统技术规范编制说明（讨论稿）有色金属矿山矿浆PH智能控制系统技术规范编制组2022年4月12日一任务来源为贯彻落实国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见新一代人工智能发展规划等国家相关政策，按照国家智能制造标准体系建设指南、全国矿产资源规划（20162020年）的要求，江西铜业股份有限公司申报的“矿山智能化服务平台建设”项目被国家发展改革委员会列为2016年“互联网+”重大工程。与之相适应，制定与完善选矿智能化相关装备与技术标准也是大势所趋。在“互联网+”大趋势下，国内有色金属矿山建设智能矿山的步伐加快，智能选矿也呈现出全面开花的局面。矿浆P
2、H智能控制作为智能选矿的重要有机组成部分，其重要性不言而喻。但现有的矿浆PH控制系统本身存在着诸多难点，例如对检测的准确性、及时性要求没有统一严格规范，对于准确、稳定实现石灰浆投加等指标的重要性关注度不高等，这些因素造成了在选矿过程的核心控制环节，矿浆PH智能控制成了选矿智能化系统建设的难点和痛点所在。因此对矿浆PH智能控制整合形成统一的技术规范，有利于推进我国有色金属矿山智能化矿山建设。江西铜业股份有限公司城门山铜矿在智能化矿山建设过程中，面对出现矿浆PH难以实现准确自动检测并稳定可控的问题，系统性地提出了思考，把建设细节分解到各个环节，让每个环节都尽可能地量化、数字化。正是在这种思想指引下
3、,通过这种形式，较好地解决了PH在线检测不准确、检测仪器可靠性不强、石灰浆投加不及时、石灰浆调节不精准以及无法实现智能选矿等一系列问题，保证了城门山铜矿选矿智能化建设取得突破性成果，促进了城门山铜矿智能化矿山的建成并有效运行。根据2021年11月18日，全国有色金属标准化技术委员关于召开全国有色金属标准化技术委员会智能制造标准化工作组、低碳标准化工作组成立大会暨项目论证会议的通知（有色标委2021110号）要求，江西铜业股份有限公司、矿冶科技集团有限公司联合提交的有色金属矿山矿浆pH自动控制系统技术规范在智能制造标准论证项目中引起行业专家热烈讨论，并获得了来自中国五矿、紫金矿业、西部矿业、云南
4、迪庆矿业等业内企业的广泛关注。经过有关专家的深入讨论及严肃研究，结合专家修改意见，决定以有色金属矿山矿浆PH智能控制系统技术规范作为团体标准进行上报。2022年2月28日全国有色金属学会下发中色协科字202217号关于下达2022年第二批协会标准制修订计划的通知，有色金属行业精矿智能物流系统技术规范项目获得协会标准立项，项目计划号为2022-025-T/CNIA,完成年限为2023年。由江西铜业股份有限公司、矿冶科技集团有限公司、云南迪庆矿业开发有限责任公司、紫金矿业集团股份有限公司、西部矿业股份有限公司、中国五矿集团有限公司、大冶有色金属集团、金川集团股份有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公
5、司负责起草。二主要参加单位和工作成员及其所做的工作2.1主要参加标准起草单位情况简介江西铜业股份有限公司成立于1997年1月24日，经营范围包括有色金属、稀贵金属采、选、冶炼、加工及相关技术服务。公司在江西省内拥有德兴铜矿、永平铜矿、武山铜矿、城门山铜矿、银山矿业、七宝山矿业等多家矿山，年产铜精矿含铜约21万吨，并伴有丰富的金、银、硒、碇、铢等稀贵金属和其他非金属元素。公司坚持落实科学发展观，以先进企业文化为依托，走建设“资源节约型、环境友好型”企业道路，使企业成为全面、协调、可持续发展的典范。2016年2月21日公司荣获国家环保最高奖”第三届中华环境奖一一绿色东方企业环保奖”o2020年1月
6、8日德兴铜矿、银山矿业、武山铜矿纳入自然资源部发的绿色矿山名录，2021年1月Il日城门山铜矿、七宝山铅锌矿纳入2020年度国家级绿色矿山名录（自然资源部2021年第2号）。江西铜业股份有限公司拥有业内知名、国内领先的智能化矿山-城门山铜矿。一直以来，公司对能源管理工作十分重视，采用大量新技术、新设备，建设具有领先水平的能源计量中心，并培养了大量专业人才。2017年至2020年，城门山铜矿完成智能化矿山一期建设。综合运用5G通信、虚拟现实、人工智能等技术,实现了采矿作业远程遥控、选矿作业智能控制等先进成果。矿山建成有矿山大数据池，实现了矿山能源、生产、采矿、选矿、安环等全流程数据集中管理。选矿
7、作业智能系统包括磨矿控制专家系统、浮选优化专家系统、浓密脱水专家系统等，已实现磨矿过程自动给矿、加球、加水、调频自动控制，浮选全流程生产参数加药、加石灰、加酸自动调节，浓密脱水过程底流浓度自动控制等，为企业高效生产发挥了巨大作用，成为国内矿山智能化建设的标杆。2.2主要工作成员所负责的工作情况本标准主要起草人及工作职责见表1.表1本标准主要起草人及工作职责起草人工作职责毛世意张苏文胡敏刘梦晓周坤三主要工作过程3.1 准备阶段2022年2月，江西铜业股份有限公司成立有色金属矿山矿浆PH智能控制系统技术规范团体标准起草编制组，抽调了多位选矿生产具有丰富生产、管理经验骨干员工作为主要起草执笔人员，并
8、召开了动员大会，对标准编制的项目背景、工作进度、组织分工等进行了统筹安排。之后编制组成员集中投入工作，陆续收集了大量资料，消化吸收后进行归类总结。编制组成员定期组织召开会议，汇报工作成果，讨论标准编写范围、内容及基本要求，并常态化形成会议纪要，逐步统一了认识，形成了清晰的标准编写思路。在做好了大量前期准备后，结合江西铜业股份有限公司已建成的能源管理中心实际应用情况，2022年3月，编制组编制形成有色金属矿山企业能源管理中心技术规范标准草案，完成了标准基本格式、结构及内容的编写。在标准要素的选取方面，根据PH矿浆智能控制逻辑，分别按矿浆PH检测单元、石灰浆投加单元、矿浆PH智能控制三个逻辑环节，
9、形成技术要求的三个核心重点内容。鉴于技术指标都包含于要求的内容，不另外设置验证、验收内容。根据选矿厂实际运行需求，设置了运行与维护内容。3.2 编制征求意见稿2022年4月，江西铜业股份有限公司召开内部大会，标准编制组成员经过连续工作，对标准草案进行了深入的讨论整理，完成了内部审核、修改，完成有色金属矿山矿浆PH智能控制系统技术规范（征求意见稿）。四标准编制原则及主要内容4.1 编制原则遵循合法性、科学性、可衡量性、可行性和利益均衡的原则。4.2 标准的主要内容本标准规范了有色金属矿山企业采用石灰浆进行浮选矿浆PH智能控制的技术规范，规定了工艺技术、设备选配、性能指标、智能控制系统等相关方面的
10、内容。主要内容包括：（1）在线矿浆PH检测连续检测要求：检测具备连续性，一个完整的检测过程包括取样、分析、清洗等；检测精度要求：PH检测误差小于0.02；检测时长要求：一个检测周期在IOnIin以内完成；否则不满足在线检测的要求。（2）石灰浆自动投加储浆桶容积要求：满足最大生产能力条件下，30Fnin以上的储浆量；石灰浆悬浮要求：具备搅拌功能，以保证石灰浆均匀的悬浮态；石灰浆浓度要求：为保证系统的工作状态，石灰浆浓度在1030%范围；悬浮物细度要求；为满足选矿指标要求，要求细度达到65%-200目以上；输送泵能力要求：输送泵最大能力要能满足石灰浆投加的最大量；调节精度要求：使输送能力能满足石灰
11、浆投加的最小量；输送系统的调节功能；可能进行投加量的2min内即时调节；输送管路要求：保证输送过程的连续稳定性。(3)矿浆PH智能调节闭环连锁要求：石灰浆投加量与矿浆PH形成闭环联锁；响应要求：当矿浆PH发生变化时，在15min以内形成响应；提前预判要求：根据矿浆PH的变化，提前预判并采取预措施进行石灰浆投加量的调节；智能控制要求：根据PH值变化范围幅度和速率，根据PH值变化范围幅度和速率。五预期达到的社会效益5.1 项目必要性近年来，我国加快了了传统企业转型优化升级的力度，在中国制造2025、关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见、新一代人工智能发展规划、工业节能与绿色标准行
12、动计划(2017-2019)以及中国有色金属工业协会关于印发有色金属工业绿色制造标准化行动计划的通知等国家及行业文件通知中，均强调了提升有色行业智能化水平对我国绿色制造、绿色发展的重要性。在“互联网+”大趋势下，国内有色金属矿山建设智能矿山的步伐加快，智能选矿也呈现出全面开花的局面。矿浆PH智能控制作为智能选矿的重要有机组成部分，其重要性不言而喻。多数矿浆是通过调整石灰乳添加量来调整矿浆PH值的，矿浆PH值通常需要控制在1012之间o通过调整矿浆的PH值用以控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及其他各种药剂的作用条件，从而改善浮选效果。因此矿浆PH值的控制十分重要。经过科研院所和选厂的常年探索研究
13、，目前已经开发出了带有自动清洗装置的、采用复合型玻璃电极的矿浆PH计，这种类型的PH计显著的改善了电极的使用寿命、降低了维护工作强度。矿浆PH控制的执行机构主要是调节石灰乳添加流量的设备，一般是连续调节的阀门，或者为是通过调节占空比实现流量调节的开关型设备。由于石灰添加中和过程本身存在的大滞后和大惯性，其PH控制效果一直不十分理想。由于现有的矿浆PH控制系统本身存在着诸多难点，例如对检测的准确性、及时性要求没有统一严格规范，对于准确、稳定实现石灰浆投加等指标的控制效果不理想等，这些因素造成了矿浆PH智能控制一直未取得重要进展,对选矿智能化系统造成重要影响。因此，对矿浆PH智能控制整合形成统一的
14、技术规范，对于推进我国有色金属矿山智能化矿山建设及发展意义重大。5.2 项目先进性、创新性及经济和社会效益通过本文件的制订、发布、实施、推广和应用，能够为有色金属矿山PH智能控制系统的建立、运行维护等提供技术借鉴，减少企业石灰等材料消耗，提升选矿生产回收率等指标，同时能够为企业的发展，提供重要的数据支撑。在促进有色金属矿山企业健康有序发展、提高企业经济效益和社会效益方面能够发挥重要作用的同时，技术规范将有利于引导有色金属矿山企业生产管理，为企业建设PH控制系统的基本要求、技术规范等事项拟定起借鉴作用，推动智能控制在有色金属矿山行业的推广普及。六与有关现行法律、法规、强制性国家标准的关系本文件符合我国目前法律、法规的规定。七标准中涉及专利和知识产权说明本文件不涉及任何专利或知识产权Q八重大分岐意见的处理经过和依据暂无。九废止现行有关标准的建议暂无。十其他应予说明的事项本文件在修订过程中，广泛征集了同行业的意见，同时考虑行业实际情况，该标准客观反应了目前矿山企业PH系统智能控制现状，具有适用性、指导性Q标准发布实施后，可优化矿山企业PH控制，提升选矿生产指标，满足国家节能、绿色、环保的产业政策，对促进经济、社会和生态效益共同发展具有重要意义。
