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选矿自动化技术自20世纪40年代发展以来，取得了重大的进展，从根本上改变了传统选矿技术落后的局面。按传统的选矿工艺，工人凭经验进行手动调节，对生产过程的控制既不及时又不准确，所以较难获得好的生产指标，同时劳动条件也差。自动检测能够及时准确的指示选矿过程各参数的变化；自动调节能够及时根据所测结果，准确的对有关变量进行调节，这两项自动化技术的应用提高了选矿指标，节约了能耗，改善了劳动条件。近年来发展起来的选矿自动化技术能够综合考虑选矿过程中各项影响因素，随着入选矿石性质的变化而自动改变对各变量的控制，使选矿指标达到最佳值。
1破碎过程控制
    破碎机为矿山主要生产设备之一，因破碎机具有破碎比大、产量高、耗能少、产品粒度均匀等特点，获得广泛应用。近年来，国内外众多厂商从产品结构上对该类设备不断地进行改进、完善，取得了比较好的效果，并相继推出众多高效、可靠、节能的新产品。相比较而言，因受自动化发展水平的影响，国内在破碎机控制方面的研究相对落后。近十几年来，国外在一些产品上，装备了相应的检测仪表和自动控制装置，在设备保护、稳定操作、提高产量等方面起到了一定的作用。而我国近几年来才开始在一些新型破碎机上开展自动化研究，并配置了一些检测控制仪表。然而值得关注的是我国矿山现有破碎机以20世纪60～70年代老设备居多，并一直在生产中发挥着重要的作用。若对这些老设备进行自动化改造，实现自动控制，在矿山具有广阔的前景[1]。
    近年来，新型破碎设备及其控制系统发展很快。自20世纪90年代以来，国内如鞍钢齐大山选矿厂、武钢程潮选矿厂、马钢南山选矿厂等先后引进了多台美国METSO公司的Nordberg HP系列矿石破碎机，该机型破碎处理能力强，大大提高了国内选矿厂破碎流程的生产效率。自动控制系统采用串级控制，极大地提高了系统的动态品质，充分发挥了破碎机的处理能力。此外，由于稳定了破碎工况，从而最终提高了与之相关的磁选、筛分等相关工艺流程的整体运行效率[2]。
    梅山铁矿选矿厂研制了一种新型高效破碎机自动控制器。该自动控制器系统不仅保护了圆锥破碎机，而且在保证产品粒度合格率的基础上相应提高了处理能力，节电效果显著[3]。2磨矿过程控制
    在选矿工艺中，磨矿分级作业是一个必不可少的重要工艺环节，其工作状态的好坏对选矿工艺指标、能源消耗以及生产成本的影响至关重要，直接关系到选矿生产的处理能力、磨矿产品的质量，对后续作业的指标乃至整个选矿厂的经济技术指标有很大的影响。为了充分挖掘磨矿分级作业的内在潜力，寻求高效的有效途径，对磨矿分级自动控制的试验研究具有十分重要的意义。磨矿分级系统有4个主要的技术指标：球磨机台时处理量、磨矿分极粒度、磨矿浓度和溢流浓度。影响这些技术指标除了原矿性质以外，还与排矿水量、返砂水量、磨机充填率等因素有关。因此，有必要对磨矿分级系统实施自动控制，其目的是为了提高磨机效率，稳定分级溢流粒度，为选别作业提供合格的溢流产品[4]。
    夏甸金矿磨矿自动控制系统使用功率变送器、电耳检测磨机工作过程中的磨机充填率，通过检测分级电流计算分级返砂比，以磨机充填率和分级返砂比为依据调整磨机工作状态。该系统不仅准确测量出磨机负荷，分析球磨状况的变化，同时也使系统的自诊断、自动校正得到了可靠的保证，为系统磨矿效率的检测提供了基础数据[5,6]。
棒磨山铁矿对一段磨矿分级作业实施了自动控制。该控制系统的主要配置包括PLC、电耳、工业控制机、电动调节阀、电磁流量计、变频调整器、在线浓度计等。采用电耳对球磨机的声强进行检测，并将音强转换成电流信号，系统根据电流信号的变化对球磨机给矿量进行相应调整。除电耳外，还增设了磨机功率检测装置来检测磨机运行状态[7]。
3浮选过程的控制
3．1浮选加药控制
    加药是浮选生产中必不可少的一个环节。加药工作的好坏直接影响到选矿指标。长期以来在选矿作业中一直采用人工添加药剂，并通过人工调节加药量来进行生产指标调节。人工操作由于操作受精力、责任心、熟练程度、技术经验等的制约，难以及时对过程变化作出调节。随着选矿厂大型化、连续化、自动化的迅速发展及管理水平的不断提高，人们对加药系统的自动控制提出了更高的要求。传统选厂的管理方法已经远远不能满足高运行质量的要求。再加上有的选矿厂对于操作人员编制有严格限制，因而提高加药系统自动化水平已成为一个迫切的要求。
目前，药剂添加控制系统主要分为控制部分和执行机构，其中工业中多采用PLC进行控制；执行机构主要有电磁阀式和加药泵式两种。由于电磁阀成本较低，维护方便，现场应用最多的是电磁阀式控制[8]。凤凰山铜矿加药系统则采用MP-1型药泵[9]。
3．2浮选槽液位的控制
    在选矿生产过程中，准确控制浮选槽液位，将浮选槽中矿浆液面保持稳定，对于提高浮选指标具有重要的作用，不但能稳定浮选作业，而且有利于提高有用矿物的回收率和品位等浮选指标。
    蔡幼忠分析了浮选槽液位控制在选矿厂浮选生产过程中的重要性，叙述了浮选槽的液位检测的几种方法：电容式液位计、吹气式液位计、浮子式液位变送器以及超声波传感器。采用超声波传感器方法测量矿浆液位可避免前面3种方法测量的不稳定和不可靠的问题，通过在国内实践(采用特殊设计的浮子及连杆机构)，超声波矿浆浮选槽液位计使用良好，免维护，克服了其它方式检测矿浆浮选槽液位计的缺点，解决了以前浮选槽液位计不好用及泡沫层厚度不能检测的难题，给国内选矿厂的浮选槽矿浆液位检测设计提供了一个很好的手段[10]。
有人研究了一种传感器敏感元件主要由浮筒、软件、软带、转轴和平衡锤等部分组成。工作原理为：浮筒随液面上下变化而移动，通过软带带动轩盘转动一定角度，并通过转轴带动转换元件编码器转动，将液面变化量转换成数字电信号送至计算机进行处理。为阻止浮筒横向漂移，加了限位装置。浮筒随液面上下变化而移动△h，通过软带带动转盘转动△θ角度，并通过转轴带动转换元件角编码器转动，将液面变化量转换成数字电信号送至计算机进行处理[11]。
4  选矿自动化主要存在问题
    国外选矿自动化技术的发展是迅速的。20世纪50年代初期，主要是对选矿工艺过程某些变量进行单项检测；20世纪50年代末期开始了选矿过程的模拟仪表控制。20世纪60年代末，随着计算机广泛应用于工业控制，在选矿领域也开始研究计算机进行直接数字控制。到20世纪70年代又开始了选矿过程最优化控制的研究和试验，从静态最优化开始，目前已经发展到动态最优化。国外选矿自动化技术发展较快，特别是澳大利亚、加拿大、芬兰和南非等国家，不仅重视选矿工艺、设备的改进，而且也非常重视自动化技术的研究与应用，计算机监控系统和计算机集散控制系统也得到普遍应用。
    国内选矿自动化研究和应用起步较晚，与国外相比，技术水平明显落后，许多矿山企业不注重成本效益，科技投入少，运营成本高，生产效率低，损耗浪费严重。进入20世纪80年代以后，在市场竞争的压力下，选矿自动化技术逐步得到重视，自动化水平得到提高，许多新建的矿山引进国外先进控制设备，采用先进的计算机集散控制系统进行选厂自动化控制，一些先进技术得到应用。由东北大学自动化工程技术开发有限公司和国家冶金自动化工程技术研究中心(沈阳)东北大学自动化研究中心联合研制开发的“排山楼金矿选矿生产过程综合自动化系统”已经于1997年7月在辽宁省正式投入运行，并且运行效果良好[12][13]。另外还有紫金山金矿选矿厂[14]、新城金矿自动化控制系统[15]。选矿与其他行业(如化工)比较，自动化的普及程度与装备水平相对较低，除了流程生产对仪表的依赖程度不同外，制约选矿自动化发展的几个主要因素在于：
    1)选矿过程的传感器缺乏创新性，而且质量达不到要求。一些选矿关键过程传感器仍然存在安装复杂、可靠性低、测量精度低等老问题，这是影响选矿自动化应用和发展的最重要的因素。另外由于选矿环境比较差导致传感器使用寿命短，检测数据误差大也是一个原因。
    2)选矿自动控制设计、开发不合理。这是许多控制系统不能长期正常运行甚至无法运行的主要原因。有的设计开发不切合实际，主要表现在控制过程的程序设计不合理；仪表选型不合理，不能充分发挥其性能，对仪表可能出现的问题没有充分估计。
3)一些控制系统投运后需要大量的维护工作，维护成本较高。有的需要维护人员频繁处理或频繁更换仪表。许多选矿厂在对自动化系统的长期使用和维护方面缺乏必要的重视，没有长久的系统维护计划，缺乏相关专业的技术人员进行自动化系统的维护，无法自行解决系统可能出现的故障。一旦系统开发方的技术支持减弱，系统很可能因为设备故障、工况变化、人员变化等情况而难以正常运行。一些选矿厂认为控制系统投运后就可一劳永逸，不作备品备件，出现问题后既不更换也不维修，特别是一些关键的仪表，出现故障后相关的控