企业简介

罗克韦尔自动化有限公司(NYSE: ROK)是全球最大的致力于工业自动化与信息的公司，致力于帮助客户提高生产力，以及世界可持续发展。罗克韦尔自动化总部位于美国威斯康星州密尔沃基市，在80多个国家设有分支机构，现有雇员约19,000人。

  • 公司类型：供应商

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案例详细
标题金矿分选厂自动化解决方案——提高金矿石日产量150％!
技术领域工业以太网
行业电梯
简介福建紫金矿业有限公司在其新建的金矿分选厂采用了罗克韦尔自动化公司的全厂 自动化和控制技术，每年节约劳动力成本360，000美元，并且年节约水泵能量消 耗420，000多美元。
内容     背景

    福建紫金矿业有限公司是中国规模最大以及效益最好的金矿之一。紫金金矿位于福建省龙岩市，坐落于武夷山脉山麓，露天金矿和其他矿石处理厂建立于1988年。

    紫金矿业有限公司从位于龙岩的矿井内开采低纯度的黄金矿石，龙岩金矿已经探明的黄金储藏量为200吨。到2002年年中，已经开采了128吨。最初开采的矿石每吨纯金含量为2.4－2.7克，截止到2002年年中，公司开采的金矿石纯金含量已经下降到了每吨1克。福建紫金矿业有限公司2001年总收入为7，000万美元，其中利润为1，200万美元。

    矿石分选厂是福建紫金矿业有限公司黄金生产工艺的核心。根据黄金的含量，原矿石被分为两类。富矿石被压碎并且研磨成粉末，然后与水混合形成矿浆。最后使用“碳化复原”（CIP）分离工艺从矿浆中提取出含金氧化物，在提取过程中“浆状”的活性炭从矿浆中吸取含金氧化物。

    福建紫金矿业公司的贫矿石在分选过程中不经过压碎和研磨而是被送到金矿石“堆积区域”（金矿石堆积在一起），然后再向金矿石上喷溅氰化钠溶液来沥滤出含金氧化物。这种“层层沥滤”的处理工艺需要花上数月时间。在沥滤过程中富金矿石被滤出（亦即是所谓的“母液”），然后再使用活性炭进行提取。这次提取是用装满了活性炭的圆筒（亦即是“碳棒复原”CIC工艺）进行提取。

    从CIP和CIC工艺中所获取的含金氧化物通过电解提纯然后再熔化，就可以得到99.99％的纯金，然后出售给中国人民银行。

    挑战起初，福建紫金矿业有限公司在全球起伏不定的黄金市场上面临着巨大的商业挑战。在1987年，黄金的售价急遽增加到每盎司450美元，然而在福建紫金矿业有限公司的整个经营期间，世界上黄金价格却一直在逐步下滑（到2002年中期，黄金价格已经降到了没盎司325美元）。这种状况就为福建紫金矿业有限公司的管理人员不断评估和提高金矿的效率和产量增加了巨大的压力。

    为了辅助实现这些改进任务，自从1988年以来紫金矿业已经分别对金矿分选厂进行了三次改造。

    改造之后金矿分选厂的原矿分选能力从7，000吨/天增加到10，000/天。20世纪90年代末，金矿分选厂已经达到了其最大分选能力，而且已经成为了金矿石处理工艺中的“瓶颈”。

    由于现场工艺都采用手工控制，所以金矿分选厂属于劳动密集型企业，并且中间工艺协调能力也非常差。结果，金矿分选厂的效用非常低而维护成本却非常高。工艺的手工控制也使得工厂性能参数测量非常困难。由于工厂使用大功率水泵来输送富金矿矿浆、母液、沥滤溶液等等，不断增加的能量消耗问题也日益捉襟见肘。

    为了满足日益增长的产量需求，紫金金矿在2000年初就已经开始建设一个全新的金矿分选厂。象其前身一样，福建紫金矿业有限公司的“第二金矿分选厂”同样采用两种处理工艺（CIL和CIC），但是其分选能力却是原分选厂的两倍——每天处理20，000吨原矿。

    福建紫金矿业有限公司建设新的金矿分选厂面临着两个关键问题。首先，在这种生产规模的金矿加工厂中，对每道生产工艺进行手工控制非常不经济。其二，紫金矿业公司同样也要解决产量如此之大的金矿分选厂的电量消耗问题。

    解决方案在2000年5月开始建设新的金矿分选厂时，福建紫金矿业有限公司选择了具有现代技术的控制和监测系统。罗克韦尔自动化公司被选为该项目主要的技术供应商，而且，罗克韦尔自动化公司的系统集成商南昌耐林自动化公司被选为系统的设计者和开发者。

    系统主要集中在罗克韦尔自动化公司的新一代控制平台ControlLogix和公司的先进NetLins通信技术。NetLinx 能够使全厂范围内无数的控制和监测设施相互连接起来。通过将工厂所有的工艺和设备连接到共同的ControlLogix 控制和监测平台，南昌耐林自动化公司已经取得了比第一个金矿分选厂更大程度上的工艺集成和协调控制。

    遍布全厂的NetLinx 设备层网络“设备网”使用Allen-Bradley Flex I/O平台来采集工厂大范围内的输入和输出数（I/O）。设备网连接了大约250个重要的工艺I/O点，如氰化钠喷溅系统控制流量计、沥滤浆液控制阀以及母液流量控制阀。同时，双重冗余的控制网网络可以保证工厂控制室内的人机界面（HMI）计算机的连通性。

    罗克韦尔自动化公司的Allen-Bradley变速驱动装置可以根据工厂实施工艺的需要来精确调节新建分选器的多个矿浆、母液以及氰化钠溶液输送泵的转速。

    成果

    福建紫金矿业有限公司的全自动化金矿石分选厂的处理能力已经从10，000吨/天增加到了26，000吨/天。结果，紫金矿业的年利润能够达到1，800万美元，比以前的分选工厂增加600万美元。

    在新建的金矿分选厂采用了罗克韦尔自动化公司的集成化全厂自动化和控制系统之后，福建紫金矿业有限公司已经大大节约了劳动力成本和能量消耗。“第二金矿分选厂的主要优点就是吸收中心的自动化控制系统”，福建紫金矿业有限公司开发部项目经理黄小龙（音译）说，“自动化系统节约了大量的人力资源和劳动力成本”。

    例如，第二金矿分选厂的吸收中心如果使用传统的手动操作，需要4个人，而现在只需要2个就够了。

    据南昌耐林自动化公司项目经理张浩说，整个新建金矿分析厂到处都可以节约很多劳动力。“以前的金矿分选厂需要大约90名工人，”张浩解释说，“如果新建的第二矿石分选厂采用手工控制，只需要50到60名员工就可以了。”这样每年就矿业节约劳动力成本360，000美元。

    此外，新建金矿分选厂还能够为福建紫金节约大量的能量消耗。还有，在以前的金矿分选厂中，不管是否需要，所有的输送泵都以全速运行，而新建金矿分选厂则能够根据工厂生产的需要对各个输送泵进行精确的控制。由于每个输送泵尺寸都非常大，据张浩估计，这样能够为公司节约30％的能量消耗。仅仅考虑工厂中的14个大型输送泵，这就相当于每年节约420，000美元。

    黄小龙认为，从长远看，由于采用了罗克韦尔自动化公司的控制系统，紫金矿业有限公司将能够从中获得更多的收益——尤其是，工厂的性能将具有更大的可预知性。“金矿分离厂工艺参数能够进行更好的控制，这样具有更长远的益处，例如能够保证矿石分选周期时间和黄金采集率，”张浩说。

    公司计划扩展罗克韦尔自动化公司的系统——这次将要在露天开采矿与压碎和研磨工厂之间建立一个1.5千米长的矿石轨道运输线。为了满足金矿分选厂日益增长的需要，矿石运输车的往返次数必须从现在的3次增加到6到8次。为了支持中国首个全自动化矿石轨道运输车项目，罗克韦尔自动化系统将与紫金矿业有限公司的第二金矿分选厂的矿石输送系统进行充分的协调。希望能够将第二金矿分选厂的处理能力从20，000吨/天增加到25，000/天。