Устройство для автоматического регулирования расхода реагентов

 

Устройство состоит из пробоотборников , установленных до и после точки подачи реагента соответственно электролитических ячеек с индикаторными электродами, установленными соответственно внутри пробоотборника и на его внешней поверхности , дифференциального преобразователя , корректирующего блока, блока памяти, автоматического регулятора, дозатора реагентов , промежуточного бака, дозатора соотношения жидкости, распределительного клапана и временного блока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

) Д 3

О

М (21) 4868530/03 (22) 24,09,90 (46) 30,09.92. Бюл, N - 36 (71) Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (72) Е.Я, Жуков и Л,В, Сорокер (56) Способ и устройство регулирования подачи ксантогената, Проект В/О "Лицензиторг". Москва.

Авторское свидетельство СССР N. 443371, кл. G 05 D 11/13, 1972, Авторское свидетельство СССР ¹ 1660753, кл, В 03 D 1/ОО, 1989.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в системах автоматического регулирования расхода реагентов по параметрам ионного состава флотационной пульпы.

Известно устройство регулирования подачи ксантогената, содержащее два индикаторных электрода, два измерительных блока, автоматический регулятор и дозатор реагента.

Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования подачи реагента в процесс из-за влияния на потенциал индикаторных электродов переменных параметров состава жидкой и твердой фаз пульпы, таких как концентрация цианидных и сульфидных ионов в жидкой фазе и содержание сульфидов в твердой фазе, Известно также устройство для автоматического управления дозированием реагентов по характеристикам ионного состава

„„. Ж„„1764702 А1 (5))5 В 03 D 1/00, G 05 0 11/13 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА РЕАГЕНТОВ (57) Устройство состоит из пробоотборников, установленных до и после точки подачи реа гента соот ветствен но электролитических ячеек с индикаторными электродами, установленными соответственно внутри пробоотборника и на его внешней поверхности, дифференциального преобразователя, корректирующего блока, блока памяти, автоматического регулятора, дозатора реагентов, промежуточного бака, дозатора соотношения жидкости, распределительного клапана и временного блока. 1 ил, флотационной пульпы содержащее основной и дополнительными индикаторные электроды. установленные на расстоянии один от другого по фронту флотации и включенные на первый и второй входы дифференциального преобразователя напряжения, регулятор и дозатор реагента в процесс.

Известное устройство не учитывает различие градуировочных характеристик индикаторных электродов по контролируемому параметру и разность воздействия на потенциалы индикаторных электродов переменных параметров состава жидкой и твердой фаз пульпы. Кроме того, рассредоточение индикаторных электродов по фронту флотации снижает помехозащищенность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования расхода реагентов, содержащее две электролитические ячейки с индикаторными электродами. подключенными к входам дифференциал ь oro преобразователя напряжения, выход ксторого подключен к первым

1764702 входам блоков памяти и коррекции, временной блок соединен со вторыми входами блоков памяти и коррекции и с управляющим входом распределительного клапана, выход блока памяти через автоматический регулятор подключен к дозатору реагентов во флотомашину, выход блока коррекции соединен с входом дифференциального преобразователя, пробоотборники установлены до и после точки подачи реагентов, второй пробоотборник гидравлически соединен с распределительным клапаном.

Так как блок коррекции прототипа выполнен на основе регулируемого источника напряжения постоянного тока, включенного последовательно с первым индикаторным электродом, то на первом входе дифференциального преобразователя напряжения всегда будет потенциал, равный по величине регулируемому напряжению источника напряжения, а не потенциал первого индикаторного электрода. В данном случае первый индикаторный электрод служит электрическим контактом в цепи регулируемого источника напряжения, включенного на первый вход дифференциального преобразователя напряжения, и второго индикаторного электрода, включенного непосредственно на второй вход преобразователя, B такой электродной системе откликаться на изменения ионного состава проб жидкой фазы пульпы будет только второй индикаторный электрод, а дифференциальный преобразователь напряжения измеряет и преобразует разность потенциалов индикаторного электрода относительно регулируемого потенциала источника постоянного напряжения, Следовательно, работа устройства-прототипа включает разделенные во времени операции измерения потенциала второго индикаторного электрода в пробе жидкой фазы пульпы до подачи реагента и его оперативного фиксирования за счет изменения напряжения регулируемого источника напряжения, измерения потенциала второго индикаторного электрода в пробе жидкой фазы пульпы после подачи реагента относительно фиксированного значения напряжения регулируемого источника напряжения и регулирования расхода реагента по текущему значению потенциала второго индикаторного электрода в потоке пробы жидкой фазы пульпы после подачи реагента за вычетом фиксированного значения регулируемого источника напряжения, т.е. значения потенциала второго индикаторного электрода, полученного в предыдущий период времени, Приведенными доводами объяс5

55 разователя напряжения, На чертеже изображена структурная схема устройства автоматического регулирования расхода реагентов, Устройство содержит пробоотборники 1 и 2, электролитические ячейки 3 и 4 с первым и вторым индикаторными электродами няется низкая устойчивость в работе устройства-прототипа и низкая точность регулирования, Н едостатком прототипа я вляется и то, что регулирование подачи реагента ведется по величине разницы потенциалов индикаторного электрода в жидкой фазе пульпы и до подачи реагента в процесс, которая зависит не только от концентрации реагента в жидкой фазе пульпы после подачи реагента, но и от изменения чувствительности индикаторного электрода к концентрации реагента под воздействием других параметров состава жидкой фазы. Примером может служить потенциометрическое измерение концентрации ксантогената с помощью аргентитового электрода в присутствии сульфид-ионов, когда чувствительность аргентитового электрода к концентрации ксантогената в растворе меняется в зависимости от концентрации сольфид-ионов. Этот недостаток влияет на точность регулирования реагента в процесс.

Кроме того, индикаторные электроды находятся в отдельных ячейках, а электрическая цепь между ними существует через электролитический мостик, образованный двумя потоками проб через ячейки. Электрическое сопротивление данного электрического мостика существенно зависит от качественного состояния потоков проб, т.е. наличия в них пузырьков воздуха и шламов, и это снижает устойчивость работы устройства, Цель изобретения — повышение точности регулирования за счет исключения влияния переменных параметров состава жидкой и твердой фаз пульпы на результаты потенциометрических измерений и повышение устойчивости работы устройства, Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено дозатором соотнон.ения жидкости, связанным электрически с временным блоком, который гидравлически соединен с дозатором реагента во флотомашину и первым пробоотборником, электрический вход дозатора соотношения жидкости соединен с выходом временного блока, а выход — co вторым пробоотборником. при этом первая электролитическая ячейка размещена во внутренней полости второго пробоотборника, вторая ячейка — на его внешней поверхности, а корпус этого пробоотборника соединен с общим входом дифференциального преоб1764702

5, 6, дифференциальный преобразователь 7 напряжения с входами I u II и общим входом

1И, корректирующий блок 8, блок памяти 9, автоматический регулятор 10, дозатор 11 реагента, промежуточный бак 12, дозатор

13 соотношения жидкости, распределительный клапан 14 и временной блок 15.

Устройство работает следующим образом.

Проба жидкой фазы пульпы перед точкой подачи реагента из пробоотборника 1 поступает на вход дозатора 13 соотношения жидкости. На второй вход дозатора 13 поступает реагент от дозатора 11 реагента, разбавленный в случае необходимости водой в промежуточном баке 12, В дозаторе

13 проба реагента и проба жидкой фазы пульпы из пробоотборника 1 смешивается в заданном отношении так, что образуется эталонная концентрация реагента на фоне параметров ионного состава жидкой фазы до подачи реагента.

Эталонная проба непрерывно подается дозатором 13 во внутреннюю полость пробоотборника 2, в которой расположена электролитическая ячейка 3 с первым индикаторным электродом 5, На внешней поверхности пробоотборника 2 расположена электролитическая ячейка со вторым индикаторным электродом 6, обращенным чувствительной поверхностью в пульпу после подачи реагента, Первый и второй индикаторные электроды включены на первый и второй входы дифференциального преобразователя 7 напряжения, а корпус пробоотборника 2 соединен с третьим "общим" входом преобразователя 7. При таком соединении образованы две измерительные системы; первый индикаторный электрод — корпус пробоотборника; второй индикаторный электрод — корпус пробоотборника. Первый индикаторный электрод вырабатывает электрохимический потенциал, пропорциональный эталонной концентрации реагента на фоне параметров ионного состава жидкой фазы пульпы, а второй индикаторный электрод — величину потенциала, пропорциональную текущей концентрации реагента на фоне параметров состава жидкой и твердой фаз пульпы.

Устойчивость синхронной работы индикаторных электродов придается за счет соединения корпуса пробоотборника с общим входом преобразователя 7, который вырабать,вает сигнал, пропорциональный разности потенциалов индикаторных электродов, Сигнал с преобразователя 7 через блок памяти 9, выполненный на базе вторичного прибора "Диск-250". поступает в автоматический регулятор 10, который подает регу5

55 лирующий сигнал на дозатор 11 реагента на изменение подачи реагента в процесс, обеспечивая поддержание разности потенциалов на заданном уровне, Через определенное время, зависящее от конкретных условий контроля и регулирования, производится коррекция сигнала преобразователя 7 на величину несоответствия потенциалов индикаторных электродов, Операция коррекции производится следующим образом, Временной блок 15 подает сигнал в блок памяти 9 на запоминание текущего значения разности потенциалов и в течение всего периода коррекции на регулятор 10 подается сигнал, пропорциональный этой разности, и отключает дозатор 13 соотношения жидкости, открывает распределительный клапан 14, через который начинает поступать под действием автосифона проба жидкой фазы пульпы из пробоотборника 2 на сброс.

В результате этих операций первый индикаторный электрод начинает вырабатывать электрохимический потенциал, пропорциональный текущему значению концентрации реагента на фоне параметров ионного состава жидкой фазы пульпы, а второй индикаторный электрод продолжает вырабатывать величину потенциала, пропорциональную текущей концентрации реагента на фоне параметров состава пульпы, Включенный от временного блока 15 корректирующий блок 8 корректирует сигнал дифференциального преобразователя 7 напряжения за счет изменения величины напряжения смещения, которое подается с корректирующего блока 8 в преобразователь 7.

В результате данной операции выходной сигнал преобразователя 7 оказывается скорректированным на величину разности потенциалов индикаторных электродов, которая вырабатывается ими из-за изменения параметров состава флотационной пульпы во флотомашине, После истечения времени, предназначенного на коррекцию, которое регламентируется 3 — 5 мин, временным блоком производится включение дозатора 13 соотношения жидкости в работу и отключение распределительного клапана 14, корректирующего блока 8 и блока памяти 9.

В дальнейшем описанные циклы работы и коррекции повторяются во времени.

Устройство работает в режиме оптимизации расхода реагента за счет поддержания концентрации реагента во флотационной пульпе на заданном уровне, В связи с этим дозатор 13 соотношения жидкости настраивается так, чтобы концентрация реагента в эталонной пробе была равна концентрации

1764702

55 ального напряжения. реагента, поддерживаемой устройством в пульпе флотомашины. Автоматическая работа устройства позволяет выполнять стабилизацию концентрации реагента в процессе с высокой точностью, так как полностью учитывает мешающее влияние на результаты потенциометрических измерений параметров состава жидкой и твердой фаз пульпы, Устройство проверено в работе на опытной установке при испытании технических средств контроля и регулирования расхода ксантогената в процесс флотации медьсодержащих руд Алтык-Топканского месторождения. Испытания показали возможность стабилизации концентрации ксантогената в пульпе в присутствии сульфид-ионов на уровне 2 мг/л с точностью не более 10 отн, .

В устройстве использованы приборы и комплектующие изделия, серийно выпускаемые в СССР, Приводится один из вариантов исполнения устройства.

Пробоотборники 1 и 2 изготовлены с использованием керамических фильтрующих элементов. Электролитической ячейки

3 и 4 изготовлены на базе датчика погруженного ДПГ-4М с индикаторными электродами, например ЭА-2, В качестве дифференциального преобразователя напряжения 7 использован преобразователь промышленный П-215. Корректирующий блок 8 и блок памяти 9 выполнены на базе прибора регистрирующего "Диск-250" с доработкой для работы в составе предлагаемого устройства. Данный прибор дополнен вторым узлом электромеханической компенсации (двигатель Д-32П, реахорд и источник постоянного стабилизированного напряжения типа ИПС3-01), включенным аналогично комплектному на выход усилителя прибора, Так как измерительная цепь блока 9 включена на выход преобразователя 7, то первый и второй узлы электромеханической компенсации приходят в действие в зависимости от величины входного сигнала, а управление включением в работу первого йли второго узла производится от временного блока 15. При включении в работу корректирующий блок 8, он же второй узел электромеханической компенсации, корректирует показания преобразователя 7 через внешнюю цепь подключения смещающего напряжения путем регулирования этой величины, В качестве автоматического регулятора

10 использован регулирующий прибор P-25, а дозатора реагентов 11 — устройство дозирующее типа ПРИУ. Дозатор соотношения

13 жидкости, представленный блоком мембранных дозаторов жидкости типа ДЗЖ-4, и

45 распределительный клапан 12 разработаны

СКФ ВНИКИ ЦМА. Временной блок15 изготовлен на базе реле времени типа ВЛ-68 с диапазоном выдержек времени 0,1-100 мин.

По сравнению с прототипом, предлагаемое устройство обладает рядом преимуществ: непрерывно учитывает мешающее влияние параметров ионного состава жидкой фазы пульпы на точность потенциометрических измерений и регулирования подачи реагентов; периодически с заданным интервалом времени учитывает влияние состава твердой фазы пульпы на точность измерений и регулирования и корректирует результаты измерений; повышает устойчивость потенциометрических измерений и работы в целом устройства; повышает и редставител ьность потен циометрических реагентов в пульпе.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования расхода реагентов, содержащее две электролитические ячейки с индикаторными электродами, подключенными к входам дифферен циал ьн ого и реоб разо вателя напряжения, выход которого подключен к первым входам блоков памяти и коррекции, временной блок соединен со вторыми входами блоков памяти и коррекции и с управляющим входом распределительного клапана, выход блока памяти через автоматический регулятор подключен к дозатору реагентов во флотомашину, выход блока коррекции соединен с входом дифференциального преобразователя, пробоотборники, установленные до и после точки подачи реагентов, второй пробоотборник гидравлически соединен с распределительным клапаном, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния переменных параметров состава жидкой и твердой фаз пульпы на результаты потенциометрических измерений и повышения устойчивости работы устройства, оно снабжено дозатором соотношения жидкости, который гидравлически соединен с дозатором реагента во флотомашину и первым пробоотборником, электрический вход дозатора соотношения жидкости соединен с выходом временного блока, а выход — со вторым пробоотборником, при этом первая электролитическая ячейка размещена во внутренней полости второго пробоотборника, установленного после точки подачи реагентов, а вторая электролитическая ячейка — на его внешней поверхности, а корпус этого пробоотборника соединен с общим входом дифференци1764702

Составитель Е,Жуков

Техред М.Моргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор 3.Ходакова

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

Заказ 3329 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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