“球磨一响，黄金万两”。选矿系统就像人的消化系统，破碎工序先将矿石“咀嚼”，进入磨矿工序“胃消化”，再送入浮选工序“肠道吸收”，最终转化为营养物质“精矿”。选矿所追求的，就是消耗最少的能量，转化最多的营养价值。
“一直以来，选矿更多依赖经验粗放式‘调理’，但在智能化时代，选矿数据给我们提供了精细‘调理’的条件。”走进银山矿业选矿厂，设备运转间，无数数据悄然涌动，过去传统的“经验式”选矿正在被数字革命改写。从“经验掘金”逐步进化为“数据炼金”，银山矿业选矿厂正焕发着数字新生。
算法“瘦身”，选矿能耗下降10%
在两套球磨轰鸣间，维修工正在做着日常点巡检。“今年2月份开始，我们铜系统一直保持着日处理量14000吨的高负荷运行中。”
银山矿业两期铜系统设计能力为13000吨/日，但随着低品位矿石的大量加入，同样数量的矿石所产出的金属量自然有所减少。为确保全年生产任务的圆满完成，银山矿业决定让选矿厂“多吃”，每日处理量多增加1000吨。
高负荷运行，要求磨机成为“大胃王”，不仅能“吃得下”，还得“能消化”。不过，“大胃王”的养成并非一朝一夕，选矿厂早有准备。
人的胃消化主要依靠胃酸，对于磨矿来说，“磨机介质”则是它的胃酸，矿石通过与磨机介质碰撞、摩擦，研磨成适合浮选的粒度进入浮选工序。所以，磨机介质的大小、转速、添加量、添加时间等都会影响磨矿效能。
然而，磨机效能是选矿界的一大难题。难在哪呢？磨机都是封闭式作业，无法观察到磨机运行时介质与矿石的实时状态，依赖经验丰富的加球工通过看电流、听声音、看排矿等方法综合判断磨机工况，再调整给矿量、给水量和磨矿介质量等参数。这种经验式的操作在精确性和及时性方面多有不足，磨机效能无法发挥到最大。
“人的判断会失误，但数据不会说谎。”于是，2017年起，银山矿业选矿厂创新数据化思维，部署磨矿系统DCS数字化平台，挖掘采集大量基础数据，试图从这些生产数据中找出磨矿工艺的控制标准。
“半自磨钢球填充率直接影响半自磨磨矿效率”“顽石量大小可以直接量化出钢球填充率”“顽石返回量比例系数可以准确量化钢球充填率”“纳米瓷球直径在10mm时最耐磨”……在一遍遍的推算中，各项数据之间的作用关系逐渐清晰，一项项技术革新逐步落地，创造出一套高效且可复制、易推广的低能耗、低球耗的磨矿工艺数字化控制标准。
磨矿工艺控制标准实施三年以来，钢球单耗同比2021年降低11.5%，达到国内一流水平；实现磨矿效率同比2021年提升10%，电单耗同比2021年降低7.5%，节能降耗成效显著。2023年，选矿厂还购置了智能加球机器人，将“一步到位”的钢球补加形式升级为“精准滴灌”式，减少了磨矿介质之间的相互磨损，有效提高了原矿处理量，进一步降低了磨矿钢耗和电耗。
在数字化下，各个磨机“分泌”出最合适的“胃酸”，选矿厂“消化”14000吨/日的矿石量自然不在话下。
数字“侦探”，实时锁定金属足迹
这14000吨矿石经磨机“消化”后，便进入浮选，经过二扫二选四道浮选工序，其铜、金、硫、银等有用矿物被逐级“吸收”。
对于浮选来说，接收超计划任务的矿石量并没有任何的难度，过低的原矿品位和复杂多变的矿性才是最大的挑战。“要是吃进的东西时好时坏、杂质多，就容易‘闹肚子’，所以解决矿性多变难题是最根本的。”选矿厂厂长徐胜旗说道。
然而矿性是矿石的天然属性，除了进行适量的供配矿管理外，“适者生存，养好肠胃”才是王道。选矿厂对加药系统、ph浓度仪等都进行了自动化改造，加装了智能浮选专家系统，智能摄像头如同永不疲倦的“数字矿工”精确识别矿浆图像，迅速对矿性变化做出反应，也大幅度降低了员工劳动强度。
但好景不长，任性的矿性就又给了选矿厂“当头一棒”。“有的时候矿性变化过快，这边药剂还没来得及与矿浆发生反应，矿性就又发生了变化。”琢磨不透的矿性让选矿厂意识到，光是能迅速做出反应还不够，还得具备“预知”的能力。
于是，选矿厂将目光投向了数字孪生。经过深入调研与综合评估，选矿厂发现，当前选矿行业普遍倾向于与大型数字化机构合作推进智能转型，而银山复杂的矿石属性与现有通用型智能选矿模型并不相适应，需投入较长时间进行本土化适配与优化工作。
生产不等人，选矿厂做出一个大胆的决定——自主研发。“我们的目标就是上线即能使用。”徐胜旗说道。但这一决定也意味着没有任何一家矿山的经验可供借鉴。
好在有磨矿工艺数字化控制标准的经验，选矿厂再次从数万条浮选泡沫、药剂流量、矿浆浓度、矿石品位、回收率、温度、矿浆ph值等数据中寻找相关性，推演出4000多条算法模型，用一年时间就打造出了数字孪生平台“浮选协同分析预警数智化系统”，可实现数据的实时搜集、整理、分析和预测，并根据预测结果向现实场景提出更优策略。
算法模型汇入矿浆流动，实时捕捉金属足迹。“这个平台有当下数据的实时显示，有历史数据的对比，也有未来数据的预测，自从有了它的指导，我们异常指标出现的频次直线下降。”银山矿业选矿厂浮选大班班长吴云志对此平台赞不绝口。
选矿厂还从平台的数据分析中，寻找到了低品位矿石选矿的解题思路，今年下半年将对工艺流程、药剂等开展新一轮优化改造，在原矿品位下降成为未来趋势的情况下，力求实现回收率保持不变甚至再突破。
数智化让选矿厂“肠胃功能”更加稳定、强大，即使“吃”的不好，也能获得足够的营养，这就是“数据炼金”的价值。
未来，银山矿业选矿厂还将继续沿着"数据炼金"的航向破浪前行，将数字化触角延伸至尾矿处理等全流程，构建矿山全生命周期的"智慧消化网"，以更智能、更绿色、更高效的生产模式，为矿山数字化转型书写"银山范式"。（王萍）