Устройство для регулирования процесса флотации и флотоклассификации

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к системам автоматизированного регулирования процессов пенной флотации и флотоклассификации. Устройство для регулирования процесса флотации и флотоклассификации, включающее установленные над пенным порогом флотомашины осветительное приспособление, видеоанализатор, лазерный датчик уровня пены, контроллер. Устройство снабжено формирователем потока, выполненным в виде наклоненного в направлению разгрузки пены лотка с плоским дном и суживающимся сечением, установленного за пенным порогом по направлению разгрузки пены. Видеоанализатор и лазерный датчик уровня пены установлены под прямым углом к дну наклонного лотка. Устройство оснащено устройством для измерения параметров пенного продукта в процессе флотации, содержащим шаблон цвета пенного продукта с одним или несколькими цветовыми элементами, соответствующими по цветовым характеристикам пенному продукту при отличающейся массовой доле ценного компонента, и приспособлением для очистки шаблона цвета пены оросительного типа. Технический результат - повышение точности анализа выхода пенного продукта и массовой доли железа, снижение потерь железа при обогащении. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к системам автоматизированного регулирования процессов пенной флотации и флотоклассификации.

Известно устройство для телеметрического анализа качества и уровня пены во флотомашине, которое включает установленные над зеркалом пульпы во флотомашине осветительное приспособление и видеокамеру [1]. Данное устройство позволяет контролировать цвет и структуру пены, используя эти параметры для регулирования расходов реагентов и воздуха. Однако качество регулирования снижается вследствие того, что контролируемый участок отражает лишь ограниченное число параметров потока пены (цвет, структуру) и фиксирует состояние статичных, существенно измененных слоев пены.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования процесса флотации, которое включает установленные над пенным порогом флотомашины осветительное приспособление, видеокамеру и лазерный датчик уровня пены и контроллер [2]. Данное устройство позволяет измерять параметры пены, включая ее уровень. Однако в зоне измерений не происходит обновления поверхности пены, вследствие чего цветовые характеристики пены в недостаточной степени соответствуют минеральному составу твердой фазы пенного продукта. Кроме того, применяемый датчик уровня пены не обеспечивает необходимой точности измерения выхода пенного продукта.

Техническим результатом, на которое направлено данное изобретение, является повышение точности контроля качества пены и расширение функциональных возможностей – измерения выхода пенного продукта и массовой доли минералов в продуктах обогащения что, обеспечивает снижение потерь ценных компонентов в процессе обогащения.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения параметров пенного продукта во флотомашине, включающее установленные над пенным порогом флотомашины осветительное приспособление, видеокамеру и лазерный датчик уровня пены, контроллер, оснащено формирователем потока, выполненным в виде наклоненного в направлении разгрузки пены лотка с плоским дном и суживающимся сечением, установленного за пенным порогом по направлению разгрузки пены, причем видеоанализатор и лазерный датчик уровня пены установлены под прямым углом к дну наклонного лотка.

Кроме того, технический результат достигается за счет того, что устройство для измерения параметров пенного продукта в процессе флотации оснащено шаблоном цвета пенного продукта с одним или несколькими цветовыми элементами, соответствующими по цветовым характеристикам пенному продукту при отличающейся массовой доле ценного компонента, и приспособлением для очистки шаблона цвета пены оросительного типа.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для регулирования процесса флотации.

Устройство включает установленные над пенным порогом 1 флотомашины 2 осветительное приспособление 3, видеокамеру 4, лазерный датчик уровня пены 5. За пенным порогом 1 установлен формирователь потока 6, выполненный в виде наклоненного в направлении разгрузки пены лотка с плоским дном 7 и суживающимся сечением. Видеокамера 4 и лазерный датчик уровня пены 5 установлены под прямым углом к дну 7 формирователя потока 6. Осветительное приспособление 3 и видеокамера 4 установлены с возможностью освещения и фиксации изображений потока пены 8 на дне 7 формирователя потока 6. Устройство оснащено шаблоном 9 цвета пенного продукта с одним или несколькими цветовыми элементами 10, 11, соответствующими по цветовым характеристикам пенному продукту при отличающейся массовой доле ценного компонента. Шаблон 9 может быть размещен на элементах конструкции формирователя потока пены 6 (на фиг.) или отдельно, на специальной констукции (на чертеже не показано).

Осветительное приспособление 3 и видеокамера 4 установлены с возможностью одновременного освещения и фиксации изображений потока пены 8 на дне 7 формирователя потока 6 и шаблона 9 цвета пенного продукта. Над шаблоном 9 установлено приспособление для очистки 12 струйного типа, выполненное, например, в виде брызгала. Под формирователем потока 6 размещен пенный желоб 13. Осветительное приспособление 3, видеоанализатор 4, лазерный датчик уровня пены 5 и приспособление для очистки 12 связаны с контроллером 14, обеспечивающим требуемый алгоритм работы устройства и обработку результатов измерений.

Устройство работает следующим образом.

При работе флотомашины 1 через порог 2 разгружается пенный продукт, образующий в формирователе 6 поток 8, который разгружается в пенный желоб 12. Видеокамера 4 фиксирует изображения потока пены 8, освещенного приспособлением 3. Одновременно видеокамера 5 одновременно фиксирует изображения шаблона 9 цвета пенного продукта. Лазерный датчик уровня пены 5 измеряет уровень потока пены 8 в формирователе потока 6. При необходимости производится очистка шаблона 9 при помощи приспособления для очистки 12.

В процессе обработки входного сигнала информация о цвете пены преобразуется в информацию о содержании ценного компонента. Одновременно обрабатываются и используются видеосигналы от шаблона цвета пены 9. В процессе расчета концентрации ценного компонента по отклонению полученных результатов измерений цветовых характеристик шаблона 7 от фактических спектральных характеристик цветовых элементов 10, 11 производится корректировка, компенсирующая изменение оптических характеристик используемой видеосистемы и светосилы осветительного приспособления.

Задачей регулирования является поддержание заданного выхода и качества пенного продукта. Входной сигнал системы регулирования формируется видеокамерой 4. Для получения качественного изображения служит осветительное приспособление 3, обеспечивающее подсветку потока пены в формирователе 8. Входной сигнал системы регулирования содержит информацию об уровне пены и ее цвете. После обработки входного сигнала информация о цвете пены преобразуется в информацию о качестве пены - данные о содержании ценного компонента. Одновременно задачей регулирования является поддержание выхода пенного продукта в заданном интервале.

В качестве функции задатчика в алгоритм системы управления вводится информация об интервале необходимых содержаний ценного компонента. При выходе за пределы интервала необходимых содержаний ценного компонента система автоматического регулирования отрабатывает возникшее отклонение путем изменения уровня разгрузки пены во флотомашине. При чрезмерно малом содержании ценного компонента выход пены должен быть уменьшен, что обеспечивается понижением уровня пульпы и пены. При чрезмерно большом содержании ценного компонента выход пены должен быть увеличен, что обеспечивается увеличением уровня пульпы и пены. При достижении выходом пенного продукта предельных значений (10-25%) дальнейшего изменения уровня пульпы и пены не производится.

Оснащение устройства формирователем потока, выполненным в виде наклоненного в направлении разгрузки пены лотка с плоским дном и суживающимся сечением, установленного за пенным порогом по направлению разгрузки пены, позволяет сформировать перемешанный пенный поток, в котором представлены пузырьки из средней части пены. При этом в анализируемом слое существенно снижается массовая доля шламистых частиц, негативно влияющих на результаты визиометрического анализа. Установка видеокамеры и лазерного датчика уровня пены под прямым углом к дну наклонного лотка улучшает резкость изображения и точность измерения высоты потока пены. Наиболее целесообразно разместить лазерный датчик уровня пены у нижнего конца формирователя потока, где вследствие уменьшения сечения формируется наибольшая высота потока пены.

Оснащение устройства шаблоном цвета пенного продукта с одним или несколькими цветовыми элементами, соответствующими по цветовым характеристикам пенному продукту при отличающейся массовой доле ценного компонента позволяет с максимальной точностью корректировать результаты визиометрического анализа с применением несложного математического аппарата. Оснащение устройства приспособлением для очистки шаблона цвета пены оросительного типа позволило увеличить интервал безремонтного автоматического регулирования с 36 до 95 суток непрерывной работы. Подача воды предотвращает закрепление пены на рабочей поверхности шаблона.

Пример осуществления способа.

В флотоклассификаторе подвергали обогащению измельченную железную руду, содержащую 29,5% железа, представленного магнетитом, гематитом и гетитом. В процессе обогащения получали песковый продукт с содержанием железа 30-34%, направляемый на операцию измельчения, слив с содержанием 34-37%, направляемый на магнитное обогащение и пенный продукт с содержанием железа 6-7%, отправляемый в отвальные хвосты. В отсутствие системы автоматического регулирования выход пенного продукта варьировался в широком интервале (от 5 до 25%). При этом имело место резкое изменение массовой доли железа в пенном продукте и, как следствие, его повышенные потери (табл. 1).

Таблица 1.
Показатели точности анализа массовой доли железа в пенном продукте при использовании заявленного устройства.
Режим управления процессом флотоклассификации Параметры измерения массовой доли железа
Среднее содержание, % Дисперсия, % Коэффициент вариации, %
1. Без применения средств анализа качества и уровня пенного продукта 9,5 1,22 12,9
2. С применением средств визуального анализа качества и уровня пенного продукта 7,4 0,71 9,5
С применением средств визуального анализа качества и уровня пенного продукта в объеме изобретения 6,2 0,48 7,7

Оснащение устройства шаблоном цвета пены, выполненным с одним или несколькими цветовыми элементами, соответствующими по цветовым характеристикам цветам пены при отличающейся массовой доле ценного компонента, позволило достичь поставленной цели - повысить точность анализа массовой доли железа и снизить погрешность измерений на 7% (табл. 1).

Повышение точности измерений высоты потока пены и содержания железа в пенном продукте по его цвету позволило стабилизировать выход пенного продукта и массовую долю железа и достичь задачи сброса отвальных хвостов с выходом на уровне 17% от исходного питания с регламентированными потерями железа (менее 7%). Следствием повышения точности анализа достигнуто повышение качества продуктов, поступающих на дальнейшее обогащение и сокращение потерь ценного компонента – железа в операции флотоклассификации и при обогащении в целом на 0,9-1% (табл. 2).

Таблица 2.
Показатели процесса флотоклассификации железной руды при использовании заявленного устройства.
Режим управления процессом флотоклассификации Содержание железа в продуктах флотоклассификации, % Потери железа в пенном продукте, % Суммарные потери железа при обогащении, %
Пески Слив Пенный продукт
1. Без применения средств анализа качества и уровня пенного продукта 30,5 34,1 9,5 3,8 10,3
2. С применением средств визуального анализа качества и уровня пенного продукта 30,6 34,7 7,4 3,4 9,8
С применением средств визуального анализа качества и уровня пенного продукта в объеме изобретения 31,0 35,0 6,2 2,5 8,8

Источники информации

1. Mikael Forss, Alain Broussaud, Thierry Monredon, Гребенешников А.Л., Кокорин А.М., Лучков Н.В., Смирнов А.О. Новое поколение флотационного оборудования компании Metso Minerals – основа эффективных решений // Горная промышленность, - №6, 2005. - С. 42-46.

2. Трушин А.А., Седов А.В., Любиченко А.А., Никандров И.С. Системы автоматического регулирования процесса флотации производства ЗАО «НПО «РИВС» // Горный журнал, 2010. – С. 69-74.

1. Устройство для регулирования процесса флотации и флотоклассификации, включающее установленные над пенным порогом флотомашины осветительное приспособление, видеоанализатор, лазерный датчик уровня пены, контроллер, отличающееся тем, что устройство снабжено формирователем потока, выполненным в виде наклоненного в направлении разгрузки пены лотка с плоским дном и суживающимся сечением, установленного за пенным порогом по направлению разгрузки пены, причем видеоанализатор и лазерный датчик уровня пены установлены под прямым углом к дну наклонного лотка.

2. Устройство для измерения параметров пенного продукта в процессе флотации по п. 1, оснащенное шаблоном цвета пенного продукта с одним или несколькими цветовыми элементами, соответствующими по цветовым характеристикам пенному продукту при отличающейся массовой доле ценного компонента, и приспособлением для очистки шаблона цвета пены оросительного типа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обогащению руд флотацией. Флотационный классификатор содержит цилиндрическую камеру с нижней конической частью, соединенной с разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней открытый сверху цилиндрический сборник слива мелких частиц с наклонным сливным патрубком и регулятором уровня пульпы, аэраторы, установленные между стенками камеры и цилиндрическим сборником слива мелких частиц, сборник нижнего продукта, установленные в верхней части камеры сужающиеся желоба, выполненные с нижней узкой частью днища и регуляторами расхода нижнего продукта и соединенные в нижней узкой части днища со сборником нижнего продукта посредством патрубков, установленный внутри камеры пеносборный желоб для верхнего продукта сужающихся желобов и тангенциальный патрубок для подачи исходной пульпы, установленный с обеспечением вращательного движения пульпы в камере.

Изобретение относится к водоочистке. Флотационная установка для очистки сточных вод содержит корпус 1 с перегородками 12, 14, 16, камеру очищенной воды 21, устройство для насыщения исходной воды пузырьками воздуха, состоящее из насоса 24, эжектора 27 и пневмогидравлического диспергатора.

Группа изобретений относится к управлению флотационными камерами для разделения веществ в загружаемом материале в линии пенной флотации для отделения веществ, например минералов, содержащих ценный материал, из загружаемого материала в виде руды, содержащей пустую породу.

Изобретение относится к системам очистки воды и может быть использовано для очистки нефтесодержащих и сточных вод. Устройство для очистки нефтесодержащих и сточных вод содержит ступени очистки, соединенные последовательно вдоль потока очищаемой воды и отделенные между собой посредством перегородок 7, насос, аэрирующие узлы 12, 13, 14, трубопровод подвода очищаемой 15 и трубопровод отвода очищенной 16 воды.

Изобретение относится к системам очистки воды и может быть использовано для очистки нефтесодержащих и сточных вод. Установка для очистки нефтесодержащих и сточных вод содержит по меньшей мере две ступени очистки, соединенные последовательно вдоль потока очищаемой воды и разделенные между собой посредством перегородок 7.

Изобретение относится к очистке сточных вод с использованием пневматической флотации и может быть применено при очистке промышленных сточных вод, полученных при мойке средств хранения нефти и нефтепродуктов.

Изобретение касается флотационного устройства для выделения ценного минерала из суспензии, которое может быть применимо в разных областях техники, предпочтительно в горном деле.

Изобретение относится к способу фильтрации и устройству разделения частиц, а именно отделения ценного металла от ненужного материала в смеси, содержащей воду. Устройство для сбора минеральных частичек в суспензии или отходах может быть выполнено в форме фильтра, конвейерной ленты или импеллера, имеющих накопительный участок, содержащий поверхности накопления, предназначенный для контакта со смесью, выполненный или покрытый синтетическим материалом, который имеет функциональную группу для прикрепления минеральных частичек.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости и может быть использовано для очистки воды от дисперсных примесей и очистки сточных и природных вод. Устройство позволяет очищать не только воду, но и другие жидкости, близкие по вязкости к воде, например, бензины, дизтопливо, подсолнечное масло, виноматериал и т.д.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотацией. Флотационный классификатор для обогащения руд включает цилиндроконическую камеру с расположенным в нижней части разгрузителем песков, установленный внутри камеры соосно с ней цилиндроконический распределитель потоков, закрепленный в верхней части цилиндроконического распределителя потоков наклонный сливной патрубок, установленные в пространстве между стенками камеры и распределителем потоков аэраторы и электродная станция и расположенный с наружной части камеры кольцевой пеносборный желоб для верхнего продукта.

Изобретение относится к способу регулирования селективной флотации, включающему разделение минералов с помощью реагентов-депрессоров, дозировка которых корректируется по электрохимическому потенциалу пульпы.

Изобретение относится к способу регулирования селективной флотации. Способ регулирования процесса селективной флотации включает дозировку сульфидизатора, активаторов, депрессирующих реагентов и собирателей по электрохимическим параметрам пульпы.

Изобретение относится к автоматическому непрерывному мониторингу качественных и количественных характеристик потока руды в процессе подготовки ее к обогащению.

Изобретение относится к области полезных ископаемых и может быть использовано для управления технологическим процессом флотации для повышения его эффективности.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и, в частности, к разработке золото-платиносодержащих россыпных месторождений с содержанием мелких и тонких частиц.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки автоматизированных систем управления технологическими процессами обогащения рудных полезных ископаемых.

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано при гравитационных способах обогащения железорудного сырья гидравлическими способами.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к способам автоматического управления процессом флотации, и может быть использовано для оптимизации процессов обогащения руд черных и цветных металлов.

Настоящее изобретение раскрывает способы сортировки материалов. Предложенные способы используют рентгеновские лучи для сортировки материалов от загрязняющих примесей, могут быть использованы для очистки угля от серы, ртути и других загрязняющих примесей.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отработки рациональных параметров кусковой люминесцентной сортировки для различных типов руд (например, шеелитсодержащих).

Изобретение предназначено для визиометрического анализа качества руды в процессах обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для контроля состава продуктов в металлургии и химии. Способ визиометрического анализа качества руды включает подготовку пробы руды, формирование плоского участка пробы, освещение и фиксацию в зоне измерений изображений сформированного плоского участка пробы в видимой области спектра, компьютерный анализ изображения с расчетом массовой доли, соотношения основных минеральных форм и вкрапленности минералов. С целью повышения точности анализа минерального состава руды плоский участок руды формируется на нижней границе пробы, сформированной путем размещения пробы на прозрачной плоской поверхности, освещение и фиксация изображения плоского участка пробы осуществляются снизу вверх в режиме двухмерного сканирования, включающего, например, продольное перемещение вдоль плоского участка пробы, фронтально ориентированной к плоскому участку пробы зоны измерений. Подготовка пробы руды включает дробление руды до крупности -5 мм, выделение класса +1 -3 мм, отмывку и сушку выделенного класса. Способ осуществляет с помощью устройства, включающего столик для размещения пробы, источник светового потока, приспособление для передачи светового сигнала, оптический преобразователь светового сигнала в цифровой, контроллер. Устройство оснащено приспособлением для совместного перемещения источника светового потока и приспособления для передачи светового сигнала или источника светового потока, приспособления для передачи светового сигнала и оптического преобразователя светового сигнала вдоль стола для размещения пробы. Источник светового потока выполнен в виде световой трубки. Приспособление для передачи светового сигнала выполнено в виде продольных зеркал и продольной линзы. Оптический преобразователь выполнен в виде продольного светочувствительного элемента. Источник светового потока, приспособление для передачи светового сигнала и оптический преобразователь размещены снизу столика для размещения пробы с возможностью фронтального перемещения вдоль столика для размещения пробы. Технический результат - повышение точности анализа минерального состава руды. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к системам автоматизированного регулирования процессов пенной флотации и флотоклассификации. Устройство для регулирования процесса флотации и флотоклассификации, включающее установленные над пенным порогом флотомашины осветительное приспособление, видеоанализатор, лазерный датчик уровня пены, контроллер. Устройство снабжено формирователем потока, выполненным в виде наклоненного в направлению разгрузки пены лотка с плоским дном и суживающимся сечением, установленного за пенным порогом по направлению разгрузки пены. Видеоанализатор и лазерный датчик уровня пены установлены под прямым углом к дну наклонного лотка. Устройство оснащено устройством для измерения параметров пенного продукта в процессе флотации, содержащим шаблон цвета пенного продукта с одним или несколькими цветовыми элементами, соответствующими по цветовым характеристикам пенному продукту при отличающейся массовой доле ценного компонента, и приспособлением для очистки шаблона цвета пены оросительного типа. Технический результат - повышение точности анализа выхода пенного продукта и массовой доли железа, снижение потерь железа при обогащении. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Наверх