Способ управления измельчительно-флотационным комплексом

 

Сущность способа заключается в том, что измеряют массовый расход руды, расход воды в мельницу, а также плотность пульпы, по изменению этих величин определяют оптимальный размер зерна флотации, пропорционально которому находят величину граничного зерна классификации и по величине последнего изменяют расход руды и воды в процессе измелъчения. 1 ил.

(19} (11) союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)5 В 03 О 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР г 4Рв4М1ЯЙ " Ц() т 1 1 л, l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4761346/03 (22) 21.11.89 (46) 15,08.92. Бюл. N. 30 (71) Свердловский горный институт им.В.В. Вахрушева (72) В.В,Тимухина и Д.Е.Прокофьев (56) Авторское свидетельство СССР

М 628954, кл, В 03 D 1/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N -822900, кл. В 03 D 1/00, 1980, Изобретение относится к автоматическому управлению работой взаимосвязанных измельчительных, классифицирующих и флотационных агрегатов на обогатительных фабриках в условиях изменяющегося качества исходной руды.

Известен способ управления флотационно-измельчительным циклом, включающий контроль крупности измельчительного и пенного продуктов начальных камер флотации и регулирование крупности измельчения подачей воды в классификатор.

Недостатком способа является то, что он учитывает косвенно изменение вкрапленности в исходной руде, может привести при измельчении крупновкрапленных руд к недоиэмельчению и в последующем к йотерям металла при флотации, Таким образом, управлять измельчительно флотационным комплексом необходимо с учетом двух фактов раскрытия минеральных зерен и обеспечения требуемой крупности этих зерен.

2 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНО-ФЛОТАЦИОННЫМ КОМПЛЕКСОМ (57) Сущность способа заключается в том, что измеряют массовый расход руды, расход воды в мельницу, а также плотность пульпы, по изменению этих величин определяют оптимальный размер зерна флотации, пропорционально которому находят величину граничного зерна классификации и по величине последнего изменяют расход руды и воды в процессе измелъчения. 1 ил, Наиболее близким к предлагаемому является способ управления процессами. измельчения и флотации, включающий изменение расхода руды. в процессе измельчения, плотность пульпы, поступающей на флотацию, и изменение расхода реагентов в зависимости от содержания полезных компонентов в исходном питании, концентрате и в хвостах флотации и соотношения полезных компонентов в руде.

Недостатком данного способа является то, что крупность изме))ьчения (флотируемых частиц) корректируется по косвенным входным и выходным параметрам: соотношение содержаний полезных компонентов в руде, качеству концентрата и хвостов, а это не обеспечивает достаточной точности управления при иэмельчающихся свойствах руды, за счет переиэмельчения или недоизмельчения руды.

Цель изобретения — повышение точности измельчительности флотационным ком1754215 плексом при изменяющихся свойствах исходной руды.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления измельчительно-флотационным комплексом, основанном на из менении расхода руды е .ггроцессе измельченйя, плотность пульпы, поступаю- щей на флотацию, и изменении расхода реагентов в зависимости от неконтролируемых параметров качества, оказывающих влияние на" величину крупности частиц, и формирование управляющих воздействий, при изменении свойств исходной руды, по изменению массового расхода руды, расхода воды в мельницу, и плотности пульпы определяют плотность руды, по которой определяют оптимальный размер зерна флотации, принимая допущения о постоянстве сил капиллярного давления. инерцйи частиц, поверхностного натяжения, зависящих от условий работы флотомашины и принимая максимальный размер зерна классификации равным оптимальному зерну флбтации, определяют величину граничного зерна классификации по извест-. ным между максимальной и граничной крупностью зерна классификации и формируют величины управляющих воздействий, массового расхода руды в мельницу и расхода воды в эумпф, используя формулу для определения граничного зерна классификации, уравнения математического баланса цикла измельчения и информацию об обьемных расходах слива и руды, массовой производительности питания, Известно. что флотируемость минералов зависит от размера частиц, существует некоторый ойтимум крупности, которому соответствует максимум извлечения при заданной продолжительности флотацйи. Таким образом, одним из основных

" технОлогических параметров, связывающих процессы измельчения и флотации, является крупность частиц.

Предлагаемый способ управления позволит определить необходимую крупность флотируемых частиц при изменяющихся свойствах исходной руды (в частности, плотности руды), более"того, рассчитать управляющие воздействия в цикл измельчения при изменении свойств руды, что позволит получить требуемую для флотации крупность частиц и избежать переизмельчения и недоизмельчения руды, 3а счет этого уменьшить потери компонентов с хвостами, т.е. повысить их иэмельчение в концентрат;

Необходимая для флотации крупность частиц может быть получена расчетным путем или найдена экспериментально, В известном способе показана возможность расчета оптимальной и граничной крупности частиц для флотации, которая вытекает из условия сил притяжения и отрыва, 5 действующих на частицу. Принимая допущения о постоянстве условий флотации, а именно: сйла поверхностного натяжения, площадь контакта частиц с пузырьком, скорость вращения импеллера и т,д, формула

10 оптимальной (или граничной крупности частиц для флотации) может быть преобразована к виду, показывающему связь крупности граничного зерна флотации с характеристикой йсходногб сырья — плотностью руды, 15 Формула расчета крупности частиц выводится из условия равновесия сил притяжения и отрыва, действующих на частицу: (1)

20 где П вЂ” сила поверхностного натяжения, прикрепляющего частицу;

I»р- сила инерции частицы (отрывающая);

25 F — сила капиллярного давления газа на площадку контакта.::

Подстановка известных из физики выражений и преобразование приводят к управлению вида .;

30 К г ж г э и = с (А — 1 ) б гр +

+-"4 -(д pg r ) р) или

1 (др -1)d гр + Fd p — Il= 0, (3) где d гр- диаметр граничной крупности частиц, см; др — плотность твердого;

0- краевой угол, град; х — отношение дИаметра площади кон. такта к диаметру частицы (беэраэмер);

К вЂ” коэффициент пропорциональности между кубом диаметра частиц и ее обьемом, с — ускорение отрыва частицы от пу45 зырька, см/с;

h — высота пузырька над площадкой контакта, См;

g — ускорение силы тяжести, см/с; г, o N — поверхностное натяжение на разделе жидкость-ra3, длн/см;

R — радиус пузырька, см.

Величины с, К, х, R, p, h, характеризующие ctiny поверхностного натяжения П, силу инерцйи частиц I; силу капиллярного давления газа на площадку контакта F, зависят от работы флотационной машины, реагентного режима и других условий флотомашины.

Если примем допущение о постоянстве этих условий, то в управлении (3) будут лишь две

1754215 переменные величины: др — плотность руды, характеризующая- качество йсходнбго сырья, и бкр — крупность частиц пульпы, характеризующая качество подготовки сырья в процессе измельчения, 5

Решая это уравнение относительно drp, получим б (4) P

Это уравнение приводит к (1) и iiiciioni зуется для достижения поставленной цели.

Оперативная плотность руды как харак-теристика качества исходного сырья определяется по формуле (5)

20 р

Определяется крупность флотируемых частиц для руды с полученной плотностью по формуле(4). Коэффициенты F, I, П посто- 25 янны, получены в результате предварительного расчета, : Определяется размер граничного зерна классификации пропорционально оптимальной крупности частиц флотации, Для эффективного ведения процесса крупность оптимального зерна флотации должна быть равна максимальной крупности частиц после классификации: б гр- бмвкс кл, . (6) 35 а крупность максимального зерна классификации соотношением (2): бмвкс кл = а б rp кл . (7) где а — коэффициент пропорциональйости, равной (1,5-2). -: 40

Граничная крупность классификации рассчитывается по формуле

dr.êä=(32d DQc)/tQïèò(D — Л)(др — 1) и) ), (6) .45 в которой числовой коэффициент и конструктивные параметры гидроциклона D. d, Ь вЂ” соответственно диаметры гидроцикло-на, сливного патрубка, песковой насадки (объединены в коэффициент, названный 50 конструктивным);

K=32d D/(D — б) (9) Параметры Опит — обьемная производительность питания; m — объем жидкости в единице объема пульпы, выражены через управляющее воздействие:

Опит = Qp -+ Оам + Овз+ Опес, Опес= АОсл Овм = BGp д (10) р где Ор . Овм Овз Опес — объемный расход руды, воды в мельницу, вода в зумпф, песков;

G р- массовый расход руды в мельницу.

Эти выражения подставляются в урав- нение (8). Используя это уравнение и уравнение баланса, получим систему р

Г р И+4 в + " сЛ1/(р пит/ пит) (Л)

Я,„=,(/8р Ь1 О„, решением этой системы являются величины управляющих воздействий, где Срмассовый расход руды в мельницу; Овз — расход воды в зумпф.

На чертеже приведена блок-схема, иллюстрирующая предлагаемый способ управления.

На входе в цикл 1 измельчения установлены датчики расходов руды 2 и воды 3, анализатор вещественного состава исходной руды 4, на входе цикла 1 измельчения— датчик 5 плотности пульпы, на выходе — датчик 6 плотности пульпы. Датчики расходов руды 2, воды 3 и плотности пульпы 6 соединены с локальными системами управления подачи руды 7, соотношения руда-вода 8 и плотности пульпы 9.

На выходе флотации 10 установлены анализаторы хвостов 11 и концентрата 12.

Датчики 2, 3 и 5 подключены к блоку 13 вычисления плотности руды, который соединен с блоком 14 расчета оптимальной крупности флотируемых частиц, последний — c блоком расчета установок локальными системами управления подачи руды и воды в цикл 15 измельчения. Анализаторы 4, 11 и

12 подключены к вычислительному блоку 16, установленному для расчета корректирующих воздействий, вышеупомянутым локальным системам 7 и 8 и системе 17 подачи реагентов, Формула изобретения

Способ управления измельчительнофлотационным комплексом, основанный на изменении расхода руды s процессе из- мельчения, плотности пульпы, поступающей на флотацию, и изменении расхода реагентов в зависимости от параметров качества, оказывающих влиянйе на величину крупности частиц, о т л и ч а. ю шийся тем,что, с целью повышения точности управления йри изменяющихся свойствах исходной руды, по изменению массового расхода руды, расхода воды в мельницу и плотности

1754215 пульпы определяют оптимальный размер сификации и по величине последнего измезерна флотации, пропорционально которо- няют расход руды и воды в процесс измельму находят величину граничного зерна клас- чения.

Редактор Э; Слиган Техред М.Моргентал:: Корректор M. Ткач

Заказ 2®4 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного-комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35„Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород; ул.Гагарина, 101