黃金選礦廠磨礦細(xì)度優(yōu)化模型研究與應(yīng)用

陳建龍

摘 要：很多指標(biāo)都能影響磨礦細(xì)度，同時(shí)也會(huì)對(duì)選礦回收率影響造成一定的影響，為了量化磨礦細(xì)度對(duì)其他指標(biāo)的重要影響，企業(yè)通常會(huì)追求最實(shí)惠的磨礦細(xì)度，并利用線性回歸和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行細(xì)致分析，確立了科學(xué)合理的磨礦細(xì)度和選廠小時(shí)利潤(rùn)間的數(shù)學(xué)模型，并將其實(shí)際運(yùn)用到某黃金選廠的磨礦細(xì)度優(yōu)化中，從而精準(zhǔn)地計(jì)算出最佳磨礦細(xì)度，進(jìn)而進(jìn)一步判斷模型的可靠性和可操作性。結(jié)果表明，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以更準(zhǔn)確地解釋選礦回收率和磨砂細(xì)度之間的關(guān)系。選礦廠磨礦細(xì)度由50%提高到55%，磨礦成本提高到每噸0.44元，加工能力降低每小時(shí)3.7噸，回收率也相應(yīng)提高了0.69個(gè)百分點(diǎn)，年稅收增加430萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：選礦廠;磨礦細(xì)度;優(yōu)化模型

前言：選礦企業(yè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況、管理水平以及生產(chǎn)技術(shù)主要取決于選礦廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在風(fēng)云多變的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，選礦企業(yè)的生產(chǎn)成品價(jià)格、銷售狀況以及生產(chǎn)成本等隨市場(chǎng)變化而變化，而且各項(xiàng)指標(biāo)之間都存在一定聯(lián)系，同時(shí)又相互制約，組建成一個(gè)動(dòng)態(tài)、復(fù)雜變化的系統(tǒng)，從而直接影響選礦廠的社會(huì)收益和經(jīng)濟(jì)收益。選礦廠技術(shù)指標(biāo)不僅包括磨礦細(xì)度，而且還包括回收率和入選精礦品位。在選礦期間，磨礦細(xì)度是其中比較關(guān)鍵的工藝參數(shù)，直接關(guān)系到選別指標(biāo)情況。

現(xiàn)階段，在研究磨礦細(xì)度時(shí)，只涉及到單一變量，而并沒有綜合分析磨浮成本、選礦回收率以及入選品位，所以，盡管選礦回收率達(dá)到最大峰值，但是也不代表企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益，所以，企業(yè)不能盲目追求高回收率和高磨礦細(xì)度?；厥章室恢币詠矶际艿竭x礦效率、入選品位以及磨礦細(xì)度影響，各項(xiàng)指標(biāo)之間關(guān)系十分復(fù)雜，在實(shí)際計(jì)算過程中，如果使用常規(guī)數(shù)學(xué)方法是難以有效解決的。因此，文章進(jìn)一步研究使用線性回歸和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融合的辦法，全方位、多角度地考量磨浮成本、選礦回收率以及磨砂細(xì)度和處理量間的關(guān)系，經(jīng)過全面系統(tǒng)分析，建立科學(xué)合理的某黃金選廠磨砂細(xì)度優(yōu)化模型，從而準(zhǔn)確找到最佳適應(yīng)該選廠生產(chǎn)的最優(yōu)磨砂細(xì)度。

1.針對(duì)研究對(duì)象的詳細(xì)介紹

本章選取了一座有多年生產(chǎn)豐富經(jīng)驗(yàn)的黃金礦山，該礦山中黃鐵銅是其中最主要的金屬礦物，同時(shí)涵蓋了鉛礦、鋅礦以及銅礦等;其中絹云母、石英以及長(zhǎng)石是礦山中最重要的脈石礦物，金礦物的顆粒級(jí)別基本在0.025毫米以內(nèi)，其中還有70%以上顆粒直徑在0.01毫米以內(nèi)，金礦物主要為黃鐵礦，沿黃鐵礦裂隙分布，沿黃鐵礦生長(zhǎng)，占金礦總礦物的43%、25.5%和31.5%，占金礦總礦物的99.8%，占金礦所有金礦物的近99.8%。

2.黃金選礦細(xì)度模型的建立與優(yōu)化

為了使磨礦細(xì)度達(dá)到最佳效果，目標(biāo)函數(shù)是相關(guān)工作人員首選。由于磨礦細(xì)度通常關(guān)系到磨礦的回收指數(shù)、成本和處理量等相關(guān)制約因素，所以，工作人員有必要選取利潤(rùn)G是目前工作人員主要的優(yōu)化目標(biāo)。設(shè)I為選礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，C為設(shè)為每個(gè)小時(shí)的主要成本，單位主要以元為主，由此我們得出G=I-C等式。之后，工作人員將選礦的回收率用ε標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)為入選經(jīng)濟(jì)的品位用ε代表、磨機(jī)的處理量用Q代表以及金礦價(jià)格用P表示，由此我們得出的函數(shù)為I=Q（x）αε（x）P。之后相關(guān)工作人員又將c1設(shè)為原礦的生產(chǎn)成本，c2為磨浮成本，排除磨浮，其他選礦成本用c3表示，其單位用元表示，此時(shí)，我們可以合理推斷出，每小時(shí)的生產(chǎn)成本為c1、c2、c3之和。

由于磨礦細(xì)度會(huì)對(duì)磨浮成本c2有一定的影響，所以，可以用c2=c2（x）來準(zhǔn)確表達(dá)。將公式I=Q（x）αε（x）P和C=c1+c2+c3代入公式G=I-C，由此我們不難得到G=Q（x）αε（x）-c1-c2（x）-c3。從中，工作人員可以進(jìn)一步了解到，選礦廠每小時(shí)的實(shí)際利潤(rùn)和磨礦細(xì)度之間的特殊函數(shù)關(guān)系，所以，工作人員需要用磨礦細(xì)度相關(guān)的函數(shù)表示出其他未知的因素，即通過磨礦細(xì)度來準(zhǔn)確表示選礦廠的最佳小時(shí)利潤(rùn)大小。此外，選礦回收率和磨礦細(xì)度、磨礦細(xì)度和磨機(jī)處理量之間的關(guān)系模型以及磨礦細(xì)度和磨浮成本的關(guān)系模型來表示黃金選礦廠磨砂細(xì)度優(yōu)化的核心模型，下邊將具體分析構(gòu)建情況。

（1）磨機(jī)處理量和磨礦細(xì)度之間存在的必然關(guān)系模型。通過構(gòu)建黃金選礦廠廠的磨砂細(xì)度模型，由此工作人員不難發(fā)現(xiàn)，磨機(jī)處理量和磨礦細(xì)度之間存在著非常緊密的內(nèi)在聯(lián)系。當(dāng)磨礦細(xì)度得到提升以后，磨機(jī)的處理量會(huì)有所下降，從而幫助工作人員進(jìn)一步確定磨機(jī)處理量和磨礦細(xì)度之間的關(guān)系模型，最終得出二者成現(xiàn)行關(guān)系，工作人員還可以通過回歸曲線分析法，準(zhǔn)確得出Q（x）477-74x磨礦細(xì)度和磨機(jī)處理量之間的關(guān)系式。

（2）磨浮成本和磨礦細(xì)度二者之間的關(guān)系模型。經(jīng)過具體實(shí)踐分析，我們從中不難發(fā)現(xiàn)，磨浮成本隨著磨礦細(xì)度的提升而逐漸增加。而磨礦細(xì)度和磨浮成本之間的關(guān)系模型成正比例關(guān)系，共同進(jìn)退，業(yè)界人士研究得出c2（x）=55x-17二者的關(guān)系函數(shù)。

（3）選礦回收率和磨礦細(xì)度之間的關(guān)系模型。選礦回收率與磨礦細(xì)度息息相關(guān)，存在必然的聯(lián)系，根據(jù)它們之間的關(guān)系，相關(guān)工作人員可以確立相關(guān)的BF模型，同時(shí)獲得準(zhǔn)確答案，當(dāng)磨礦細(xì)度數(shù)值上升時(shí)，選礦回收率也在不斷提升;而當(dāng)磨礦細(xì)度逐漸變小時(shí)，選礦回收率也會(huì)相應(yīng)降低。

3.應(yīng)用黃金選礦廠磨礦細(xì)度優(yōu)化模型

工作人員可以從前文黃金選礦廠細(xì)度優(yōu)化模型得到很多有用的信息，工作人員可以充分利用此優(yōu)化模型，從而大大提升選礦廠經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，例如，通過磨礦細(xì)度模型，工作人員可以準(zhǔn)確預(yù)估選礦廠經(jīng)濟(jì)收益;通過BF模型，工作人員可以有效處理磨礦細(xì)度同其他因素之間關(guān)系;通過磨礦細(xì)度模式來降低生產(chǎn)成本等等。

3.1擅長(zhǎng)使用BF模型來處理磨礦細(xì)度與其他相關(guān)因素之間的聯(lián)系

BF模型是一個(gè)簡(jiǎn)潔的模型，是磨礦細(xì)度和其他變量之間關(guān)系模型，可以提供相關(guān)工作人員大量有價(jià)值的信息。同時(shí)，在具體選礦過程中，磨礦細(xì)度在其中發(fā)揮著舉足輕重的作用，同時(shí)對(duì)磨礦成本、經(jīng)濟(jì)效率以及磨機(jī)處理率等存在一定的影響，且這些因素之間關(guān)系十分復(fù)雜。所以，相關(guān)工作人員需要利用BF模型來準(zhǔn)確確認(rèn)各因素之間關(guān)系及獲取有價(jià)值的信息。

3.2使用磨礦細(xì)度模型來進(jìn)一步確認(rèn)選礦廠的實(shí)際利潤(rùn)空間

通過全面系統(tǒng)地分析黃金選礦廠磨礦細(xì)度優(yōu)化模型，工作人員已經(jīng)清楚地認(rèn)識(shí)到選礦廠的實(shí)際收益與磨礦細(xì)度之間存在必然聯(lián)系，換言之，磨礦細(xì)度很大程度上可以代表選礦廠利潤(rùn)。所以，當(dāng)相關(guān)工作人員不能準(zhǔn)確確認(rèn)選礦廠利潤(rùn)時(shí)，可以利用磨礦細(xì)度和選礦廠利潤(rùn)的關(guān)系函數(shù)來進(jìn)一步估算選礦廠經(jīng)濟(jì)收益。相關(guān)工作人員通過深入研究和分析二者的函數(shù)關(guān)系，可以更為精準(zhǔn)地計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到預(yù)定目標(biāo)時(shí)，磨礦細(xì)度大小值。當(dāng)然，值得注意的是，在剖析和深入挖掘磨礦細(xì)度和選礦廠利潤(rùn)時(shí)，為了進(jìn)一步明確選礦廠達(dá)到最大利潤(rùn)值時(shí)，磨礦細(xì)度值是多少，會(huì)涉及到數(shù)學(xué)中求函數(shù)最大值的方法，所以，在求解選礦廠利潤(rùn)最大值時(shí)，很可能會(huì)得到負(fù)數(shù)的磨礦細(xì)度。在實(shí)際磨礦過程中，磨礦細(xì)度一定是一個(gè)正數(shù)，所以一旦工作人員求得研磨細(xì)度為負(fù)，應(yīng)舍去，重新計(jì)算，或者在開始時(shí)將研磨細(xì)度規(guī)定為非負(fù)數(shù)。

3.3充分利用磨礦細(xì)度模型來有效節(jié)省磨削成本

由于磨礦前期資金不足，部分黃金選礦廠對(duì)磨礦投資十分有限，需要我們短暫地忽視選廠的最終經(jīng)濟(jì)效益，最大限度地壓縮磨礦生產(chǎn)成本。因此，除了運(yùn)用磨礦細(xì)度模型來準(zhǔn)確預(yù)估選礦廠經(jīng)濟(jì)收益外，工作人員還可以利用磨礦細(xì)度模型來降低生產(chǎn)成本，最終與選礦廠利潤(rùn)大體一致，以達(dá)到提高選礦廠利潤(rùn)的目的。此外，應(yīng)先構(gòu)建磨礦細(xì)度與磨礦成本的關(guān)系函數(shù)，再通過精準(zhǔn)地計(jì)算，來準(zhǔn)確分析黃金選礦廠成本壓縮到最小時(shí)，磨礦細(xì)度應(yīng)為多少。

3.4回收率主要通過磨礦細(xì)度來確定

當(dāng)工作人員通過磨礦成本或者選礦廠預(yù)估利潤(rùn)來進(jìn)一步明確磨礦細(xì)度的實(shí)際數(shù)值以后，工作人員可以通過回收率和磨礦細(xì)度的關(guān)系來計(jì)算回收率值。通過確定磨礦細(xì)度與回收率之間的函數(shù)關(guān)系，將確定的磨礦細(xì)度值代入函數(shù)中，可以很容易地獲得回收率數(shù)值。大家都知道，回收率與磨礦細(xì)度的關(guān)系往往比其它函數(shù)更加復(fù)雜，因此很難準(zhǔn)確計(jì)算具體回收率大小。為了保證結(jié)果的可靠性和有效性，相關(guān)工作人員必須在計(jì)算中做到小心嚴(yán)謹(jǐn)，端正工作態(tài)度，從而為后續(xù)工作順利開展提供準(zhǔn)確、有效數(shù)據(jù)。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在具體黃金選礦過程中，磨礦環(huán)節(jié)是其中最重要工作環(huán)節(jié)，而通過大量實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，磨礦細(xì)度決定著黃金選礦廠的經(jīng)濟(jì)收益。所以，我們需要高度重視和關(guān)注黃金選礦廠的磨礦細(xì)度，通過深入研究和分析模型，進(jìn)一步改善磨礦細(xì)度，從而促進(jìn)選礦廠經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升，為選礦廠的長(zhǎng)足發(fā)展提供重要保障。相信通過業(yè)界人士的不斷努力，將來選礦廠一定會(huì)取得良好的經(jīng)濟(jì)收益。

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