Способ управления процессом флотации

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФЛОТАЦИИ С циркулирующими потоками, основанный на изменении степени аэрации и времени флотации в отдельных операциях по величине флотируемости разделения, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности управления, распределение циркулирующих потоков процесса по отдельным операциям осуществляют в соотношении, пропорциональном флотируемости разделения. (Л 00 со О1 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5П В 03 0 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393273/22-03 (22) 17.02.82 (46) 07.09.83. Бюл. 9 33 (72) С.A.Коновалов, A.Ä.Øêîëüíèêîâ, О.Н.Тихонов и С.Н.Титков (71) Всесоюзный научно-исследова- тельский и проектный институт галургии и Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Горный институт им. Г.В.Плеханова (53) 622.765(088.8) (56) 1. Барский Л.А., Козин В.3.

Системный анализ в обогащении. М., "Недра", 1978, с. 363-365., 2.Авторское свидетельство СССР по заявке В 3279126/03, кл. В 03 0 1/00, 1981.

ÄÄSUÄÄ1039575 А (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ФЛОТАЦИИ с циркулирующими потоками, основанный на изменении степени аэрации и времени флотации в отдельных операциях по величине флотируемости разделения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности управления, распределение циркулирующих потоков процесса по отдельным операциям осуществляют в соотношении, пропорциональном флотируемости разделения.

С:

СО (О сО

Сп 3

О

1039575

Иэобретение относится к управлению процессом флотации и может быть: использовано при разработке и внедрении автоматизированных систем управления флотационными технологическими процессами на обогатитель5 ных фабриках цветной и черной металлургии, в промышленности строительных материалов, химической промышленности, производстве минеральных удобрений.

Известен способ управления процессом флотации путем изменения направлений циркулирующих потоков по операциям процесса 1 .

Недостатком этого способа явля-, 15 ется низкая точность управления, в связи с тем, что каждому направлению циркулирующих потоков соответствует своя сепарационная характеристика.

В этом случае трудно подобрать такое направление циркулирующих потоков, которое соответствует лучшей сепарационной характеристике данного сырья.

Известен способ управления процессом флотации с циркулирующими потоками, основанный на изменении системы аэрации и времени флотации, в отдельных операциях по величине флотируемости разделения (2).

Недостатком этого способа я:вляется то, что степень аэрации и время флотации, в каждой операции, соответствующие рассчитанной оптимальной величине флотируемости раз- у деления в ряде случаев не могут

J быть реализованы технически. Возможности регулирования степени аэрации пульпы изменением удельного расхода подаваемого воздуха и времени флотации, изменением производительнос- 40 ти по перерабатываемой флотационной . руде ограничены. Поэтому при значительном изменении производительности рудоподготавливающих циклов и вещественного состава, поступающего 45 в голову флотации минерального сырья, достижение оптимальной флотируемости разделения при.максимальной крутизне сепарационной характеристики становится невозможным. 50

Цель изобретения — повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом флотации с циркулирующими потоками, основанном на.изменении степени аэрации и времени флотации в отдельных операциях по величине флотируемости разделения, распределение циркулирующих потоков процес- 60 са по отДельным операциям осуществляют в соотношении, пропорциональ- ном флотируемости разделения.

Флотируемость разделения является наиболее важным элементом сепарации, управление которым непосредственно:влияет на окончательные технологические параметры процесса. Сепарационная характеристика флотационной схемы с помощью балансных соотношений выражается через сепарационные характеристики отдельных операций.

Сепарационная характеристика одной операции

-kSt.

Е{ К! =1-е где t+ — время флотации в данной операции.

Таким. образом, регулирующая сепарационная характеристика схемы зависит от количества операций в схеме, способа их соединения, а также от времени флотации и степени аэрации суспензии в каждой операции.

Для того, чтобы процесс проходил как работа идеального сепаратора. сепарационная характеристика должна иметь вид

1 при К> Кр

1К) =

0 при КС К, Задача управления флотационным процессам сводится к задаче формирования оптимальной сепарационной характеристики, флотируемость разделения КР должна обеспечивать максимум выхода при постоянном качестве концентрата, т.е. должна быть оптимальной.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 - сепарационные характеристики процесса.

Устрсйство включает пробоотборник 1, сбработанный реагентами минеральногс сырья флотации, блок 2 флотометрического и химического анализа минерального сырья, исполнительные механизмы 3-5 подачи воздуха, регу-. лирования уровня пульпы и -пены в основной первой и второй перечистных операциях соответственно, измерители 6-6 степени аэрации суспензии и времени флотации в основной пер- + вой и второй перечистных операциях, пробоотборники"9 и 10 выходных продуктов - концентрата и отвальных хвостов, блоки 11 и 12 для химического. анализа, концентрата и отвальных хвостов, вычислительный блок 13, регулятор 14 соотношения частей пото.:ка хвостов 2-й перечистной флотации, .измеритель 15 соотношения частей потока.

Устройство работает следукщим образом.

Проб<эотборник 1 периодически отбирает пробы. исходного питания, которые затем поступают для химического и флотометрического анализа в блок 2. Результаты анализа поступа ют в блок 13, где рассчитывается не1039575

20

30

60 обходимое для результатов данного флотометрического анализа значение флотируемости разделения- обеспечивающее максимум выхода концентрата при его качестве не ниже 954 KCl.

Затем рассчитывается соотношение между частями хвостов. 2-й перечистной флотации, направляемыми в разные операции, а.также степень аэра" ции суспенэии и время флотации (с учетом изменения соотношения частей потока хвостов 2-й. перечистной флотации ) в отдельных операциях из,условия получения рассчитанного значения флотируемости разделения при наибальщей крутизне сепарационнрй характеристики.

Рассчитанное соотношение потоков реализуется регулятором 14 соотношения частей потока хвостов 2-й перечистной флотации. В соответствии с выбранной .степенью аэрации и временем Флотации вырабатываются управляющие воздействия: подача воздуха и камеры флотамашины, регулирование уровня суспензии во флотомашине, разжижение суспензии. Эти воздействия осуществляются исполнительными механизмами 3-5. Соотношение потоков контролируется измерителем 15.. Степень аэрации суспенэии и, вреМя флотации в отдельной операции из-. меряются в устройствах 6-8. Сигналы от измерителей 6-8 и 15.поступают в блок 13, где контролируется достижение выбранных значений соотношения потоков; а также степени аэрации и времени флотации в каждой отдельной операции. В случае, если выбранные значения не достигнуты, блок 13 воздействует на регулятор 14 и исполнительные механизмы 3-5; Ког- 4() да выбраннЫе .значения будут равны измеренным, воздействия прекращаются °

Выходные продукты отбираются пробоотборниками 9 и 10. Химический 45 анализ выходных продуктов - хвостов и концентрата производится в бло- ках 11 и 12, от которых сигналы поступают на блок 13, где определяют ся текущие и контролируется достижение заданных технологических показателей. В случае, если заданные технологические показатели,не достигнуты, флотометрический анализ повторяется, и система вырабатывает новые управляющие воздействия. 5S

Способ реализуется следунщим образом.

На обогатительной Фабрике минеральное сырье обрабатывается реагентами.

Флотометрический анализ сырья . дал следующие результаты: диапазон, -Π— +О соответствует нефлотируемой части минерального сырья (см. табл.), содержание KCl в минеральном сырье 25%. Необходимо получить максимальный выход концентрата, при содержании МС1 в нем не менее 95%, т.е. у„ „ мах ф„ „ э 95%

Допустим значен е флотируемости разделения

Кр= 8 10 м/с.

Тогда технологические показатели имеют значения: выход концентрата 3 кон = 100 . (0 089 + 0,112 +

0,1ЗЗ) ЗЗЕ. . Содержание KCl в концентрате

@кон = (0,0894 0,0652 + 0,112 к0,973 + 0,133 ° 0,986)x

100 и--- = 72% 33 т.е. в этом случае качество концентрата ниже необходимого и управление не отвечает заданному критерию (12). При К = 8 10 качество концентраP та также неудовлетворительно.

При управлении по известному способу флотируемость разделения определяется, исходя иэ необходимости соответствия заданному критерию.. При этом методе управления К = 12 10 м/с

Выход концентрата составляет

)кон 100(0 112 + 0 133) = 24 5

Содержание .КС1 в концентрате

24. (0 112 0,973 + 0 133х

0„986) = 97,5% управление удовлетворяет заданному критерию, так как при К р

16.10 о технологические показатели следующие р кон= 98 6%g 3K H= 13.3% т.е.у„.„„(Кр = 16 10 ) cу Кр

12 -10- )

Расс читанная оптимальная флотируемость разделения достигается во

Флотационной схеме с двумя перечистными операциями, циркулирующие нагрузки которых поступают в голову процесса. Результирующая сепарационная характеристика схемы выражается через сепарационные характеристики отдельных операций следующим образом

Е (K)=

Еоф Е1п Егп кон 1- Еоф(Е1п Егп) где Е (к)- сепарационная характеристика основной флотации;

Е1п И Егп (1

- характеристики перечистных операций °

Регулируя время флотации и степень аэрации в каждой операции добиваются, чтобы флотируемость разделения была близкой к 12 10- м/с, а крутизна .сепарационной характериски в точке К = 12"10 м/с — максималь1039575 между частями разделенного потока, так как это соотношение влияет на удельные расходы суспензии через флотомашины, а время флотации зависит от удельного расхода суспензии через флотомашину

Ч = а, где g. - расхоц суспензии.

Таким образом

Ч нс +(хьеп

Регулируя соотношение между частями потока, направляемыми в основную и 1-ю перечистные операции добиваются, чтобы. флотируемость разделения была равны 12 10 м/с и сепарационная характеристика при К

12 10 м/с была как можно более крутой (кривая на фиг. 2).

При этом регулировании сепарационная характеристика схемы "плавает" между двумя крайними положениями 1 и 2 от P = 0 до P = 1.

Использование предлагаемого спо- соба при заданном качестве готового продукта обеспечивает повышение извлечения не менее 1,5Ъ по сравнению с полученным на флотационных фабри- ках по действующим технологическим регламентам. кои

30

0 112

0,133

0,0266 0,0085 0,0894

6,016

0,01 р,р29 0,0652 0,973

0,986

М я я Ь/ ной. При этом диапазон варьирования степени аэрации суспензии и тем более времени флотации в отдельной операции весьма ограничен. Поэтому с помощью управления по прототипу можно получить сепарационную характеристику (кривая 1 на фиг. 2), фло-.тируемость разделения которой 13,8 х к10 м/с, а крутизна сепарационной характеристики недостаточна.

В соответствии с предлагаемым способом поток хвостов перечисткой флотации делится на две части: одну часть направляют в голову основной флотации, другую — в голову 1-й перечистной флотации.

Сепарационная характеристика такой флотационной схемы выражается через .сепарационные характеристики отдельных операций и соотношение . между частями разделенного потока где Р— объемная доля потока

t хвостов 2-й перечистной флотации, поступающая в голову 1-й перечистной", 1-Р— доля, поступающая в голову основной флотации. . Кроме того, время флотации в каждой операции зависит от соотношения

ВНИИПИ Заказ 6781/7

Тираж 580 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4