礦山選礦回收率指標(biāo)的制定

——礦山生產(chǎn)計(jì)劃的編制之一

地質(zhì)老劉/劉先生的地質(zhì)

 

【按】前一階段的文章為投資為主，下一階段計(jì)劃寫一組礦山生產(chǎn)計(jì)劃的編制，也可用于礦業(yè)公司總部的生產(chǎn)規(guī)劃與宏觀管理，內(nèi)容包括回收率、處理礦量、品位、損失率、貧化率、人員編制等指標(biāo)的制定。

一、前言

礦山回收率是一個(gè)重要的指標(biāo)，在生產(chǎn)計(jì)劃編制中，如何合理制定回收率指標(biāo)是一個(gè)科學(xué)問題，不應(yīng)該照抄選礦試驗(yàn)報(bào)告，也不應(yīng)該直接取上一年度的平均值。本文基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)，探討原礦品位與回收率的關(guān)系，以制定選礦回收率。

當(dāng)然，回收率還與選礦流程工藝設(shè)備、藥劑的選擇、礦石性質(zhì)、有用組分的嵌布、粒度、有害元素的含量（如浮選中的砷）等有關(guān)，均可按此計(jì)算。

二、地質(zhì)資源與生產(chǎn)概況

某鉛鋅礦，鉛鋅資源量的金屬量大于100萬噸，以鉛為主，鉛平均品位為3.15%，鋅平均品位為1.23%。硫化礦主要為方鉛礦與閃鋅礦，近地表礦石氧化，氧化礦的深度為30-50m，氧化帶呈漸變過渡分布。

礦山建設(shè)規(guī)模為180萬噸/年，浮選工藝，硫化礦設(shè)計(jì)回收率鉛86%，鋅88%。

該鉛鋅礦2016年8月建成，下半年以調(diào)試為主，2017年已生產(chǎn)完整的一個(gè)年度。初期有氧化礦，氧化礦回收率極低，不作為回收目標(biāo)，礦山具備化驗(yàn)分析氧化率的能力。由于生產(chǎn)的第一年度，生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)大，氧化率的大小不均勻，供礦品位也不均勻，選廠時(shí)有跑冒滴漏現(xiàn)象，回收率未達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

第2年度預(yù)測為礦產(chǎn)品高價(jià)運(yùn)行，計(jì)劃提高入選品位（高于計(jì)劃的平均值），如何合理制定第二年度的回收率指標(biāo)，是一個(gè)關(guān)鍵的問題。本文利用上一年度的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，基于回歸法計(jì)算合理的回收率指標(biāo)，指導(dǎo)第2年度的生產(chǎn)計(jì)劃的編制。

三、第一年度生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

以鉛為例，本文只分析鉛的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

1、全年生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

全年有生產(chǎn)記錄有357天（有些生產(chǎn)日為檢修1-2個(gè)班），日均處理礦量5061噸，平均鉛品位3.04%，平均回收率83.285%，平均氧化率為4.14%。

原礦處理量與回收率的相關(guān)系數(shù)為0.069（也就是基本不相關(guān)），原礦品位與回收率的相關(guān)系數(shù)的0.37。

從表中的最大值、最小值、均方差、變異系數(shù)看，全年的生產(chǎn)指標(biāo)不穩(wěn)定。

 

2、礦石的氧化率

前已所述，礦石氧化率對回收率影響較大。礦山具備礦石氧化率的分析能力。統(tǒng)計(jì)礦山2017年度的生產(chǎn)過程的氧化率（下圖）。

 

從2017年8月初，氧化率趨于穩(wěn)定，全年平均氧化率為4.14%，8-12月氧化率為2.73%。因此，選取8月1日之后的生產(chǎn)指標(biāo)作為計(jì)算依據(jù)。

3、全年回收率

通過創(chuàng)建理論回收率拆線圖，可以看出回收率波動(dòng)較大，并有降低的趨勢。期間集中生產(chǎn)高氧化礦石，浮選中泥化嚴(yán)重，整個(gè)浮選系統(tǒng)癱瘓，造成回收率極低。

 

4、全年的品位與回收率關(guān)系

在全年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，入選品位與回收率呈正相相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.370。入選品位越低，回收率也越低，反之亦然。

利用EXCEL軟件建立全年的品位與回收率創(chuàng)建散點(diǎn)圖，建立線性方程：

y = 6.4641x + 63.626。

 

從上圖可以看出，奇異點(diǎn)較多，生產(chǎn)不穩(wěn)定。

四、數(shù)據(jù)篩選與處理

1、數(shù)據(jù)的選擇

鑒于1-7月份入選礦石的氧化率波動(dòng)大，對計(jì)算結(jié)果也影響較大，僅選擇8-12月份的生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為計(jì)算依據(jù)。

2、特異值處理

（1）由于跑冒滴漏，品位突然波動(dòng)、處理特殊礦石等因素形成回收率特異值。對回收率特異值進(jìn)行處理，不參與計(jì)算。

（2）處理方法

特異值的確定：特異值上下限=Y±N* Sd

其中 “Y=(6.4641*品位+63.626)”,為線性回歸方程。

系數(shù)N——取1.28；根據(jù)正態(tài)分布，1.28倍涵蓋了90%的有效數(shù)據(jù)。

Sd——均方差，統(tǒng)計(jì)8-12月的回收率的均方差

當(dāng)“特異值下限＜回收率＜特異值上下限”時(shí)，數(shù)據(jù)采用；否則剔除，不參與計(jì)算。此時(shí)利用EXCEL的IF函數(shù)進(jìn)行判別與篩選，下圖（截取部分）。

 

（3）處理方法

在8-12月中，特異值處理后，有效數(shù)據(jù)145個(gè)，鉛入選品位3.173%，平均回收84.805%，相關(guān)系數(shù)由0.37增大至0.42，但變異系數(shù)減小了，見下表。

 

3、品位與回收率回歸計(jì)算

（1）回歸計(jì)算

以不同的方法進(jìn)行回歸計(jì)算（線性、指數(shù)、對數(shù)、乘冪），并顯示公式。

 

（2）回歸計(jì)算

根據(jù)擬合的回歸公式，計(jì)算不同入選品位的回收率，下表。

其中級(jí)差表示原礦品位每提高0.2%，對應(yīng)回收率的變化。

 

在上年度的生產(chǎn)中，原礦入選品位3.173%，平均回收率為84.17%。

鑒于隨著品位提高，回收率增長幅度降低，選擇對數(shù)回歸計(jì)算法作為最終成果。

（3）氧化率對回收率的修正

在選礦試驗(yàn)報(bào)告中，深部也存在少量的鉛鋅氧化礦物，約占2.5%。8-12月氧化率為2.73%，基本接近，氧化率對回收率的影響不再修正。

（4）選礦工藝優(yōu)化與技改對回收率的修正

第一年度為試生產(chǎn)年，第二年生產(chǎn)管理逐漸成熟，藥劑制度也逐漸成熟，部分設(shè)備與工藝流程需要優(yōu)化與技改，選礦回收率也逐步提高，所以第2年度的增幅的按1%估算。

4、第2年度回收率的確定

計(jì)算不同入選品位下的回收率。在編制第2年度的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃時(shí)，計(jì)劃入選品位為3.5%，預(yù)測全年的平均回收率為86.27%，下表。

 

五、意義

1、如果有足夠的數(shù)據(jù)支撐，共伴生元素、有害元素、氧化率、臺(tái)班效率、礦漿濃度、磨礦細(xì)度、浸出時(shí)間、藥劑及用量、或其它指標(biāo)均等可按上述方法計(jì)算影響回收率的數(shù)學(xué)模型。最后通過相關(guān)分析、聚類分析、主成份分析、因子分析等手段，建立多指標(biāo)的數(shù)學(xué)函數(shù)模型（注：可通過SPSS軟件實(shí)現(xiàn)）。

2、建立多指標(biāo)的數(shù)學(xué)函數(shù)模型后，一方面可以篩選出影響回收率的主要因素，另一方面可以明確指標(biāo)管理的主要努力方向。

3、指標(biāo)制定過程中減少了拍腦門決策的方法，對于精細(xì)化管理有重要的意義，特別是大型礦山。

免責(zé)申明：本文用在交流，信不信由你，結(jié)果如何與本文沒有半毛錢的關(guān)系。

 

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