西部矿业氧压浸出锌冶炼工艺mes实施方案研究

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1、西部矿业氧压浸出锌冶炼工艺MES实施方案研究　　0引言　　制造执行系统(manufacturingexecutionsystem，MES)［1］是美国AMＲ公司(AdvancedManufacturingＲesearch，Inc．)在20世纪90年代初首先提出的，旨在加强EＲP计划的执行功能，把EＲP系统同车间作业现场控制系统联系起来。MES系统的实施可以协助企业实现智能化工厂，进行实时智能决策，为用户提供一个快速反应、富有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业降低成本、按期交货、提高产品质量和服务质量，进而提高企业效益。　　21世纪是信息化［2］时代，信息化、智能化技术

2、的广泛应用给人类生产生活的各个领域带来了前所未有的重大变革。信息化与工业化融合是在此背景下的一个必然趋势，将给工业生产带来新的发展机遇，显着推动企业的技术和管理进步。　　MES是实现生产过程物料流、能量流和信息流集成的关键所在，MES通过与EＲP系统之间的双向信息交互，实现生产的高效化和透明化，进而与供应链管理(supplychainmanagement，SCM)、客户关系管理(customerrelationshipmanagement，CＲM)整合形成完整的企业信息化系统。MES在企业信息化建设过程中处于基础地位，是实现高质量、低成本、低物耗和低能耗生产的主要手段

3、。　　MES系统已经具有国际和国内标准，其功能框架明确，但其具体技术规划和功能实现则与所面向的行业和工艺流程密切相关。本文将针对西部矿业引进的、我国第二套氧压浸出锌冶炼工艺来规划和实施MES系统。　　1湿法锌冶炼工艺及对MES的需求　　锌冶炼工艺包括火法冶炼和湿法冶炼。火法炼锌［3］主要由焙烧→还原→蒸馏三个过程组成，常用密闭鼓风炉冶炼，能同时产出铅和锌，但锌产量比例不高，且SO2难以回收利用。湿法炼锌技术以其环保，生产易于实现自动化、连续化、大型化等优点得到迅速发展，包括常规浸出法、热酸浸出法和氧压浸出法。湿法炼锌的主要过程是通过酸性浸出将锌从锌

4、精矿或焙烧后的焙砂中提取出来，浸出液经净化、电积、熔铸后得到电锌产品。　　20世纪50年代，美国化学建设公司(ChemicalConstructionpany)与加拿大谢里特哥顿矿业公司(SherrittGordonMinesLimited)首次开发并成功应用氧压浸出工艺处理碱金属硫化物和难处理金矿［4］。　　氧压浸出工艺［5］将硫化锌精矿直接加到通入氧气的压力釜中，在一定的温度和氧分压条件下酸浸而出，取代传统湿法炼锌工艺中的焙烧、烟气制冷和浸出工序，原料中的硫、铅、铁等留在渣中，分离后的渣经浮选、过滤即可得到元素硫、硫化物残渣与尾矿，减少了SO2制酸和环境污染的问题

5、。　　硫酸锌溶液经中和除铁除去溶解其中的部分铁后，进入常规的湿法炼锌后续工序处理。锌浸出反应如下所示:　　2001年，中国西部矿业公司［6］着手引进Sherritt氧压浸出技术，并于2013年正式投产建设一座全新的10万t/a锌精炼厂。西部矿业公司所处地势海拔高，矿石原料含铁高，注重回收铟金属，是其选择氧压浸出工艺的主要考虑因素。生产拟施行两段逆流氧压浸出，即二段浸出液送回一段浸出，一段浸出渣在二段浸出中进一步处理，以提高锌浸出率。中国西部矿业公司全湿法氧压浸出炼锌工艺的具体流程如图1所示。　　2系统功能设计及特点　　根据MESA国际联合会的定义:制造执行系统(MES

6、)能通过信息的传递对从生产命令下发到产品完成的整个生产过程进行优化管理，对工厂发生的实时事件，能及时做出相应的反应和报告，并用当前准确的数据进行相应的指导和处理。　　根据中国西部矿业公司的生产工艺特点和管理需求，结合MES系统可以实现的功能，规划了MES系统。系统主要由三大部分组成，即生产管理、能源管理、设备管理。　　锌冶炼MES系统包括以下功能:企业生产调度与管理、能源消耗与产出管理、原料与产品质量管理、能源质量管理、计量器具管理、事故与安全管理、设备检维修与维护综合管理、设备故障与安全动态监控、预警报警、设备运行优化与效率评估、成本核算与绩效管理。通过锌冶炼MES

7、系统的实施，可以实现企业资源优化配置，降低生产成本，提高能源利用效率和设备管理水平，推进企业生产管理模式的变革。　　2．1生产管理　　生产管理主要完成从原料到产品生产过程中的监视和过程管理，其包含以下功能。　　①重要生产过程流程实时监控。　　重要生产过程流程实时监控，根据企业需求配置组态监控画面，提供灵活的画面在线组态、编辑与管理及图表、曲线绘制功能，画面中的重要数据可实时刷新，实现与生产现场的同步显示。用户通过ES服务器的时钟同步，采用无线蓝牙接口进行点检数据上传，在MES系统中进行点巡检记录管理，方便对现场数据的查询、记录和点巡检工作的监督管理。