Способ управления качеством пенного продукта и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B03B13/00 B03D1/02 

Изобретение относится к автоматизации процессов флотации, а точнее к способам и устройствам управления качеством пенного продукта флотации во флотационной машМне и может быть использовано на флотационных обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, а также на флотационных обогатительных фабриках, перерабатывающих горно-химическое сырье.

Известно, что в камерах флотационной машины наиболее минерализованный слой пены находится на некоторой глубине от верхней границы пены, -и при значительной толщине слоя пены может находиться на довольно большой глубине под верхней границей пены. Воздействующие на Ход техноло гического процесса возмущения изменяют толщину слоя пены, что приводит к изменению положения пенного слоя, и, соответственноj наиболее минерализованного слоя пены относительно сливного порого флотационной машины.

. При увеличении толщины слоя пены при стабилизированном уровне пульпы может возникнуть ситуация когда наиболее минерализованный слой пены окажется слишком высоко над сливным порогом флотомашины. Это приведет к снижению качества концентрата и. его объединению.

Известен способ автоматического регулирования процесса пенной сепарации путем стабилизации слоя пены, согласно которому осуществляют дозировку реагента-пенообразователя по плотнрсти двухфазной пены, находящейся под минерализованным слоем, поддер-,

Живая ее постоянной Cl ЗВ этом случае при изменении толщины слоя пены вследствие изменения, например, минералогического состава РУДЫ изменение подачи реагента-пенообразователя и подачи воздуха не обеспечит необходимое положение наи.более минерализованного слоя пены по. отношению к сливному порогу.

Известно также устройство для управления флотационной камерой, содержащее датчик толщины слоя пены, вычислительную машину, реагентный питатель (для вспенивателя ) для поддержаниязаданной толщины слоя пены, а также систему изменения наклона

флотомашины для поддержания заданного уровня пульпы в ней 2 ..

Однако в известном устройстве начавшееся увеличение или уменьшение

толщины пенного слоя при изменениях минералогического состава руды не всегда может быть компенсировано соответствующими изменениями реагентапенообразователя. Кроме того, схемырегулирования не обеспечивают заданное превышение наиболее минерализованного слоя пены над сливным порогом флотомашины, что приводит к снижению качества концентрата, увеличению потерь.

Известны способ управления-:качеством пенного продукта флотации и . устройство для его осуществления.

При этом известный способ заключается в управлении путем регулирования уровня пульпы, толщины слоя пены, расхода воздуха и реагентов и определения положения, и величины превышения наиболее минерализованного слоя пены под сливным порогом, сравнения найденной величины с заданным значением и корректировке уровня пульпы расхода воздуха и реагентов, а устройство управления качеством пенного продукта флотации содержит датчик толщины слоя пены и уровня пульпы, вычислителный блок, задатцики положения сливного порога, наиболее минерализованного слоя пены и превышения наиболее минерализованного слоя пены над сливным порогом 3 .

Известные способ и устройство не обеспечивают оптимального положения минерализованного слоя пены, поскольку не достигается автоматическая коррекция положения наиболее минерализованного слоя пены.

Целью изобретения является повышение точности, управления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определяют максимальное содержание металла в пене по высоте заданной величины превышения наиболее минерализованного слоя пены над сливным порогом и определяют положение наиболее минерализованного слоя пены по найденного значению содержания металлов, а устройство снабжено оптимизирующим блоком и анализа тором, выход которого соединен с входом оптимизирующего блока, а выход Последнего с задатчиком положения наиболее минерализованного слоя пены.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость содержания металла в концентрате РОТ коэффициента К. Устройство содержит управление качеством пенного продукта в камере 1 флотомашйны 2, средство 3 контроля толщины слоя пены 4 и уровня 5 пульпы 6, чувствительный элемент 7 которого приспособлен для прохождения сквозь слой пены до уровня 5 пульпы 6 и обратно и которое выдает СИ1- нал касания верхней границы 8 пены Ц и сигнал касания уровня 5 пульпы 6 на электрически связанное с ним средство 9 управления уровнем 5 пульпы 6 и толщиной R слоя пены. В качестве средства 3 контроля тол щины пены и уровня пульпы может быть использован любой известный датчик, В данном случае это средство пред ставляет собо.й датчик ТО толщины пен и уровня пульпы закрепленного на за данном уровне относительно сливного порога 11 флотомашйны, причем указанное расстояние превышает расстояние от места 12 крепления датчика 10 до сливного порога 11. Датчик 10 имеет ролик 13, через который пропущен гибкий токопроводящий изолированный трос 1, На тросе 14 подвешен груз 15, несущий чувствительный элемент 7, выполненный в виде токопровадящих лепестков. Средство- 9 управления уровнем пуль пы и толщиной слоя пены содержит преобразователь 16, вход которого подключен кдатчику ТО, а выходы 17 и 18 подключены соответственно к вхо ду 19 блока 20 управления уровнем пульпы в камере флотомашйны и к входам 21 и 22 блоков 23 и 2k управления расходом воздуха и расходом реагента - пенообразователя. В устройстве для осуществления предлагаемого способа предусмотрены электронно-вычислительный блок 25 и задатчики 2б-28 соответственно положения сливного порога 11 флотомашйны положения наиболее минерализованного слоя 29 пены относительно уровня пул пы и превышения наиболее минерализованного слоя пены над сливным порого флотомашйны, Электронно-вычислительный блок 25 содержит арифметический блок 30, вхо ды 31 и 32 которого подключены соответственно к выходам 17 я 18 преобразователя 16, входящего в состав средства 9 управления уровнем пульпы и толщиной слоя пены. На вход 31 поступает сигнал о величине уровня пул I пы, а на вход 32 - сигнал о величине тощины ti слоя пены. Входы 33 и 3 лока 30 соединены соответственно с задатчиками 26 и 27, а .выход срединен с входом 35 блока 36 сравнения, к другому входу 37 которого подключен .задатчик 28. Выход блока 36 сравнения подключён к входу Зб блока 20-управления подачи пульпы, входящего в состав средства 9 управления пульпы и толщиной слоя пены. На вход 38 .блока 20 поступает сигнал о необходимой -корректировке уровня пульпы. . Выходы блоков 20 и 23 входящих в состав средства 9 соответственно электрически связаны с исполнительными органами флотомашйны, а именно, выход 39 блока 20 подключен к исполнительному механизму 42, к выходному валу которого прикреплен шибер 43, регулирующий по командам, поступающим с блока 20, выход пульпы из камеры флотомашины. Выход 40 блока 23 подключен к исполнительному механизму 44, к выходному валу которого прикреплена заслонка 45, перекрываяющая подачу воздуха в камеру 1. Выход 41 блока 24 подключен к питателю 46 реагента подающему реагентпенообразователь по командам блока 24 в камеры флотомашины. Таким образом, по командам средства 9 исполнительные органы флстомашины поддерживают заданный уровень пульпы и регулируют толщину слоя пены. Устройство содержит также пробоотборник 47, соединенный посредством тракта 48 с входным отверстием 49. Устройство 47 может перемещаться вертикально с помощью винтовой пары 50. Анализатор 51 связан с пробоотборником 47 с помощью трубки 52. Выход анализатора 51 соединен с оптимизирующим блоком 53. Выход оптимизирующего блока соединен с входом задатчика 27 положения наиболее минерализованного слоя пены. В устройстве предусмотрен механизм перемещения пробоотборника. Устройство работает следующим образом. Средство 3 контроля уровня пульпы и толщины слоя пены, вкгвочающее датчик 10, тросиком 14 периодически опускает и поднимает грузик 25 с чувстви тельным элементом 7. При движении iвниз в момент касания чувствительным элементом верхней границы пены 4 в преобразователе 16 измерителя толщины слоя и уровня пульпы формируется первый сигнал, а s момент касания лепестками чувствительного элемента уровня 5 пульпы в электронном -блоке формируется второй сигнал. В блоке 6 измерителя время прохождения грузика 15 от фиксированного уровня, т.е. от места крепления 12 датчика 10 до уровня пульпы, которое пропорционально расстоянию Н, а измеренное время между первым и вторым сигналами про/11орци.онально толщины пены Ь . Оба сиг нала (например, в виде постоянного тока 0-5 мА )направляются в арифметический блок 30 электронно-вычислительного блока 25. В задатчики 26-28 вычислительного блока вводятся соответственно постоянная величина В, характеризующая положение сливного по рога флотомашины, величина К, характеризующая положение наиболее минерализованного слоя пены над уров- , нем пульпы, величина 0 3заданного превышения наиболее минерализованно ГО слоя пены над сливным порогом фло томашины. Как видно (фиг. ) величина превышений наиболее минерализованного слоя пены/над сливным порогом флотомашины, определяемая в арифметическом блоке 30, равна с1 1(Ь-(Н-В). Полученный сигнал cootaeтcтвyющий величине 3 , из блока 30 направляется в блок 36 сравнения, в который от захдатчика 28 направляется сигнал d соответствующий заданному значению . Превышения наиболее минерализованного слоя пены над сливным порогом флотомашины. В блоке 36 оба сигнала с и clj сравниваются, а сигнал рассогласования в виде корректирующего сигнала направляются в блок 20 управления уровнем пульпы в камере флотомашины. Таким образом, уровень пульпы е камере флотомашины поддерживается в зависимости, как от ocHoisHoro сигнала Н, поступающего в блок 20 от преобразователя 16, так и от корректиру. ющего сигнала (d - oljl, поступающего в блок 20 от блока сравнения 36. При этом блок 20 через исполнительный механизм k. воздействует на шибер флото машины таким образом, чтобы уровень пульпы в камере флотомашины обеспечивал бы заданное превышение наиболее минерализированного слоя пе-. ны над сливным порогом флотомашины. Кроме этого в системе по данному . способу работают еще два контура регулирования: по сигналам, характери-зующим тощину слоя пены ti поступающим от преобразователя 16,.блок 23 управления через исполнительный механизм kk управляет положением заслонки 5 так, чтобы в камеру флотомашины поступало бы необходимое количество воздуха и блок 2 управления управляет питателем 46. реагентом, так чтобы в камеру флотомашины поступало бы необходимое количество реагента-пенообразователя. Otличитeльнoй чертой способа является автоматическое введение в вычислительный блок 25 через задатчик 27 сигнала К, характеризующего величину, превышения наиболее минерализированного слоя пены над сливным порогом флотомашины и соответствуюи{его перерабатываемому сорту руды. Это реализуется следующим образом. С помощью винтовой пары 50 устанав/1ивают щель 9 трубки U8 средства 7 на высоте 3 , соответствующей заданному превышения наиболее минерализированного слоя 29 пены Ц над сливным порогом 11 флотационной машины 2. Отбираемая пробоотборником 7 часть пены поступает по трубопроводу 52 в анализатор 51, с выхода которого снимается сигнал, соответствующий содержа нию металла в пенном продукте флотации. Этот сигнал направляется в оптимизирующий блок 53. В продукте флотации fb направляется в оптимизирующий блок 53. Последний, . периодически, через заданные периоды времени, обусловленные соответствующим временам запаздывания, изменяет на своём Выходе в определенных пределах величину К таким образом, чтобы содержание металла в отобранной части пенного продукта флотации было максимальным. Это обеспечивает определение наиболее минерализованного слоя пульпы при изменениях качества пены при флотации руд, вследствие изменения сорта флотируемой руды.

I /WflX 2

Фиг. 2

1. Способ управления качеством пенного продукта флотации путем регулирования уровня пульпу, толщины слоя пены расхода возпуха и реагентов и определения положения и величины превышения наиболее минерализованного слоя пены над сливным порогом, сравне.«..-...-.. / йл.::«::л|| Шл I ния найденной величины с заданным значением и корректировки уровня пульпы, расхода воздуха и реагентов, о т л ичающийся тем, что,с целью повышения точности управления, определяют максимальное содержание металла в пене на высоте заданной величины превышения наиболее минерализованного слоя пены над сливным порогом и определяют положение наиболее минерализованного слоя пены по найденному значению содержания металла, 2. Устройство управления качеством пенного продукта флотации, содержащее датчик толщины слоя пены и уровня пульпы, вычислительный блок, зад тчики р положения сливного порога наиболее ми-, нерализованного слоя пены и превьйиаСО ния наиболее минерализованного слоя пены над сливным порогом, отличающееся тем, что оно снабжено оптимизирующим блоком, и анализатором, выход которого соединен с входом оптимизирующего блока, а выход о со а последнего - с задатчиком положения наиболее минерализованного слоя пены. со 00 to