BOXA矿浆在线品位分析系统

224 编辑：中冶有色技术网来源：北京矿冶科技集团有限公司

2024-07-25 17:02:23

成果简介：

矿产资源是国民生产总值的重要组成，矿产资源高效综合利用一直是全球的重点研发领域，其中选矿是关键环节之一，选矿工艺流程的矿浆品位是核心参数，在线矿浆品位分析对于控制选矿产品质量起着非常关键的作用，主要体现在如下几点：

通过参考在线分析测量值，不同水平的工人均能够保证选矿产品质量;

人工化验结果通常之后2个小时以上，在线分析可提供实时数据;

样品处理和测量过程全部由系统自动实现，各个环节均可保证检测质量;

工人从制备样品中解脱出来，主要精力用于调整工艺，进一步提高选矿产品质量。

从上世纪70年代起，在线矿浆品位分析系统由芬兰奥图泰公司垄断市场，北京矿冶科技集团有限公司(原北京矿冶研究总院，后面简称矿冶集团)早期曾研制出同类产品，但受当时的科技水平所限，核心部件质量和生产制造质量均不过关，未能形成产业化。2001年开始，矿冶集团在国家十一五、十二五科技经费的支持下，打破国外公司的技术封锁，自主研制出BOXA型在线品位分析系统;产业化过程中，在国家、省部级课题的支持下，进行质量提升的相关研究，使产品本身的性能达到了世界领先水平;在国内外多家矿山企业投用过程中积累了大量工程技术经验和售后服务经验，逐步完善生产过程、工程实施和售后服务质量监控，确保每个环节的质量得到保证。截至2019年底，全球累计投用BOXA型矿浆在线分析系统22套，运行率达100%。

应用案例

截至2019年底，BOXA在线矿浆品位分析系统累计销售22台，创造产值近5000万元。

成果照片

研发背景

我国矿山检测技术，自动控制技术和系统集成技术很长一段时间内整体落后于国外，以至于我国在采、选、冶等大型生产设备、大型自动化系统和先进测量装置方面一度依赖进口。在国家十一五、十二五发展规划的支持下，整个矿产传统行业的高科技改造持续进行，对于完善生产过程监测手段，提升自动控制技术，有着巨大的市场需求。

在选矿生产过程中，工艺流程具有复杂性、多参数性和多变量性，其中矿浆实时品位是关键参数之一，矿浆品位的在线、实时分析对指导生产、节约药剂、控制产品质量和提高回收率等方面都起着非常关键的作用。在国内，矿浆在线品位分析仪曾经一度主要依赖进口，但是由于国外设备价格昂贵，安装维护费用高，只有少数矿山才能有经济实力应用，即使安装了矿浆品位分析仪，由于其对人员素质要求较高、维护要求较高加之国外售后人员服务费用昂贵，能最终切实指导生产并产生效益的也不是很多;国外的发展中国家、落后国家也存在相同的问题。

因此对于国内、外矿山企业，矿浆在线品位分析仪有着一个长期、稳定的需求。在国内、外矿山开始自动化升级换代的情况下，价格低廉、性能达到国际水平的国产品位分析仪将会成为市场主流。自BOXA载流X荧光矿浆品位分析仪开始进入市场以来，由于其优异的性能，相对较低的价格，以及良好地安装售后服务，国外的同类产品几乎失去了国内的市场份额。从目前的投标与中标次数来统计，BOXA载流X荧光矿浆品位分析仪的市场占有率已超过80%。BOXA载流X荧光矿浆品位分析仪在性能上已经可以和国外同类产品比肩，配套高质量的工程设计和售后服务，确保投用后的运维质量，同时价格又更为低廉，因此在国际市场上有着很大潜在竞争力。而目前所需要的，则是提高BOXA分析仪的品牌知名度，进行海外市场的大力拓展工作。

作用原理

BOXA型矿浆在线品位分析系统主要由三部分组成：一次取样系统、二次取样系统和测量系统，是一套集工艺矿物学、核物理、光学、流体力学、机械设计、

电子和计算机等多个专业于一体的大型在线分析系统;该系统在选矿厂较为恶劣的环境下24小时无人值守连续运行，自动实现矿浆样品获取、缩分、制备、测量和冲洗，因此BOXA矿浆在线分析系统的安装、调试和投用又是一个工程项目。

取样系统

1)一次取样系统：主要功能是从工艺管道中采样，从源头上确保代表性和稳定性。选矿厂工艺管道的矿浆流量最多可达几十m³/min，一次取样的流量一般<300L/min，而矿浆是一种悬浊液，固体浓度一般在10%-30%之间，需确保取得的样品能够反映真实工艺。本项目引进加拿大H&S公司取样技术，保证取样质量的同时降低成本;

2)二次取样系统：主要功能是对一次取样系统的样品进行二次缩分及混合，形成稳定的矿流，供主机测量。主机所需矿量一般在25L/min，因此缩分、混合的质量要求很高，除了继续反映真实工艺，还要瞬时均匀化。二次取样系统完全自主研发，具备自诊断功能，样品一旦发生异常可立即给出报警，用户根据报警可迅速判断故障点并处理;

3)主机样品测量腔： BOXA分析仪主机基于X射线荧光分析技术，矿浆样品物理形态直接影响测量精度。利用CFD流体仿真技术，通过模拟矿浆悬浊液在测量腔体内的流速矢量参数和压力分布参数来确定内腔几何参数，确保矿浆样品流入过程中可迅速排出空气，并在测量表面实现瞬时均匀。

测量系统

国内外矿浆品位在线分析全部基于X射线荧光分析技术，该技术分波长色散和能量色散两类，国内外相关产品均采用其中一种。BOXA型分析仪主机集成这两种测量技术，除了确保测量精度最大化以外，还具备互为诊断、检测通道互为备用的功能，可以保证某个检测部件故障的情况下仍然运行，最大限度保证运行质量。测量系统的激发-探测光路硬件通过光学软件仿真和实际检测验证，软件上开发了配套的光谱分析算法、多模型算法、浓度校正算法和自诊断算法，核心部件源自美国最佳供应商。因此，BOXA型矿浆品位主机测量系统从机械结构、核心部件、软件算法等多个方面保证其测量精度，其核心性能指标已经和芬兰奥图泰公司的主流产品一致。

市场分析

该产品本身质量已经达到国际先进水平，价格低廉，具备一定的市场竞争力。工程化方面，结合国内进口仪器使用情况，为提高运行质量，从施工设计、安装调试到售后服务各个环节均制定了规范流程，尤其售后服务方面，针对矿山企业的特性会单独整理适合该矿山的维护文档;协助用户指定备件计划，确保第一时间能够更换;配套开发了远程诊断运维系统，从故障驱动转换为预防驱动，已形成另一种关键的市场竞争力。

国内推广

1.市场占有率：自2012年开始，国内占有率逐年增加，截至2018年底统计，年度中标率已达到80%;

2.客户概况：主要是国有、民营大型矿业集团下属的大中型有色金属矿山企业;

3.集团内部推广：效果良好，其中江铜集团、紫金矿业等大型集团先后采购7套BOXA型在线分析系统;

4.应用情况：累计销售17台，全部正常运行，年限最长的已超过6年，而某些国内企业引进的同类进口产品处于瘫痪状态;

5.推广方式：1)选矿厂自动化项目配套销售;2)早期引进进口设备的企业计划更新换代;3)继续在线品位分析技术提高选矿产品质量的矿山企业。

国外推广

1.市场占有率：累计销售4套;

2.应用情况：智利国家铜业公司TENIENTE矿山、南非帕拉博拉铜矿浮选厂、美国DOE RUN公司Fletcher选矿厂均已投用，刚果(金)穆索诺伊矿业项目预计2019年上半年完成安装调试;

推广方式：

每个大洲均有固定的销售团队，北美洲的加拿大H&S公司，南美洲智利设有矿冶集团办事处，非洲则通过国家一带一路政策配套矿产资源开发建设项目进行推广，以点拓面，凭借高质量的核心技术、工程化技术、售后服务和价格优势逐步扩大全球市场。

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