Способ управления процессом флотации Советский патент 1983 года по МПК B03D1/00 

Изобретение относится к управлению процессом флотации и может быть использовано при разработке и внедрении автоматизированных систем управления флотационными технологическими процессами на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, в пЕомышленнести строительных материалов, химической промышленности, производстве минеральных удобрений. Известен способ управления проце сом флотации путем изменения направ лений циркулирующих потоков по операциям процесса Г13. Недостатком этого способа является 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 является то, что степень аэрации и время флотации, в каждой операции, соответствующие рассчитанной оптималь 1ой величине флотируемости разделенияу в ряде случаев немогут быть реализованы технически. Возмож ности регулирования степени аэрации пульпы изменением удельного рс1схода подаваемого воздуха и времени флотации, изменением производительности по перерабатываемой флотационной руде ограничены. Поэтому при значительном изменении производительно ти рудоподготавливающих циклов и ве щественного состава, поступающего в голову флотации минерального сырь достижение оптимальной флотируемости разделения при. максимальной крутизне сепарационной характеристики становится невозможным. Цель изобретения - повышение точ ности управления. Поставленная цель достигается те что согласно способу управления про цессом флотации с циркулирующими потоками, основанном на изменении степеН.И аэрации и времени флотации в отдельных операциях по величине флотируемости разделения, распределение циркулирующих потоков процесса по отдельным операциям осуществляют в соотношении, пропорциональном флотируемости разделения. Флотируемость разделения является наиболее важным элементом сепа рации, управление которьлм 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 -lest; Е( , где 1ф - время флотации в данной операции. Таким образом, регулирующая сепарационная характеристика схемы зависит от количества операций в схе- „ ме, 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 Г1 при К; Кр е (к) i 0 при КхКр Задача управления флотационным процессам сводится к задаче формирования оптимальной сепарационной характеристики, Флотируемость разделения Кр должна обеспечивать максимум вьэсода при постоянном качестве концентрата, т.е. должна быть оптимальной. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 - сепарационные хара.ктеристики процесса. Устройство включает пробоотборник 1, обработанный реагентами минерального сырья флотации, блок 2 флотометрического и химического анализа минерального сырья, исполнительные механизмы 3-5 подачи воздуха, регут лированкя уровня пульпы и пены в основной: первой и второй перечистных операция:х соответственно, измерители 6-6i степени аэрации суспензии и времени флотации в основной первой и второй перечистных операциях, пробоотеюрники 9 и 10 выходных продуктов - концентрата и отвальных хвостов, блоки 11 и 12 для химического, ан ализа ,концентрата и отвальных хвостов, вычислительный блок 13 регулятор 14 соотношения частей потока хвостов 2-й перечистной флотации, .измеритель 15 соотношения частей потока. Устройство работает следующим образом. Пробоотборник 1 периодически отбирает пробы исходного питания, которые затем поступают для химического и флотометрического анализа в блок 2. Результаты анализа поступают в блок 13, где рассчитывается необходимое для результатов данного флотометрического анализа значение флотируемости разделения,- обеспечивающее максимум выхода концентрата при его качестве не ниже 95% КС1. Затем рассчитывается соотношение между частями хвостов 2-й перечИстной флотации, направляемыми в разные операции, а.также степень аэрации суспензии и время флотации {с учетом изменения соотношения частей потока хвостов 2-й перечистной флотации ) в отдельных операциях из условия получения рассчитанного значе ния флотируемости разделения при наибольш.ей крутизне сепарационнрй характеристики, . Рассчитанное соотношение потоков реализуется регулятором 14 соотношения частей потока хвостов 2-й переч истной флотации , В соответствии с выбранной остепенью аэрации и временем флотации вырабатываются упра ляющие воздействия: подача воздуха в камеры флотомашины, вегулирование уровня суспензии во флотомеииине, разжижение суспензии. Эти воздействия осуществляются исполнительными механизмами 3-5, Соотношение потоков контролируется измерителем 15 Степень аэрации суспензии и; время флотации в отдельной операции измеряются 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, еспи выбранные значения не достигнуты, блок 13 воздействует на регулятор 14 и исполнительные механизкЕя 3-5; Ког да выбранн ле значения будут равны измеренным, воздействия прекращаются, Вьоходные продукты отбираются про боотборниками 9 и 10, Химический а1нализ выходных продуктов - хвостов и концентрата производится в блоках 11 и 12, от которых сигналы ПОС тупают на блок 13, где определяются текущие и контролируете достижение заданных технологических пока зателей, В случае, если заданные технологические показатели не дости нуты, флотометрический анализ повто ряется, и система вырабатывает новы управляющие воздействия. Способ регшизуется следующим образом. №а обогатительной фабрике минеральное сырье обрабатывается реагентами. Флотометрический анализ сырья дал следующие результаты: диапазон . -О - +0 соответствует нефяотируемой части минерального сырья (см, табл,), содержание КС1 в минеральном сырье 25%, Необходимо получить максимальный выход концентрата, при- содержании kCl в нем не менее 95%, т.е. Ткон - А„м 95% Допустим значение флотируемости разделения ,. Кр 8 10 м/с .. Тогда технологические показатели имеют значения: выход концентрата Т «он 100 (0,089 + 0,112 + 0,133) и 33%, .Содержание КС 1 в концентрате (0,0894-0,0652 + 0,112. 0,973 + 0,133 0,986)х 72% г - , т,е, в этом случае качество концентрата ниже необходимого и управление не отвечает заданному критерию (12). При Кр В Ю качество концентрата также неудовлетворительно. При управлении по известному способу флотируемость разделения определяется, исходя из необходимости соответствия згщанному критерию.. При этом методе управления Кр - 1210 м/с Выход концентрата составляет 100(0,112 + 0,133) 24,5% Содержание КС 1 в концентрате РКОН -2|Т5( 0573 + 0,133х 0,986) 97,5% Управление удовлетворяет заданному критерию, так как при К р 16Ю технологические показатели следуквдие р кон 98,6%. JГ.,. 13,3%, т.е, (Кр 16.10- МКр 12-10-5) Рассчитанная оптимальная флотируемость разделения достигается во флотационной схеме с двумя перечистными операциями, циркулирующие нагрузки крторых поступаютв голову процесса. Результирующая сепарационная характеристика схемы выражается через сепарационные характеристики отдельных операций следующим образом. . , fr (in- ч-еоф - -гдеедф(К)- сепарационная характерйстика основной флотации/ И 2„(} - характеристики пере истных операций, Регулируя время флотации и степень аэрации в каждой операции добиваются, чтобы флотируемость разделения была близкой к 1210- м/с, а крутизна сепарационной характериски в точке К 12-10 м/с - максимальной. 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 , 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 г другую - в голову 1-й перечистной флотации. Сепарационная характеристика такой флотационной схемы выражается через .сепарационные характеристики отдельных операций и соотношение между частями разделенного потока е f f оф -оф k i -i:;;;; ;;; где Р - объемная доля потока хвостов 2-й перечисткой флотации, поступающая в голову 1-й перечистной, 1-Р - доля, поступающая в голову основной флотации. . Кроме того, время флотации в каж дой операции зависит от соотношения между частями разделенного потока, так как это соотношение влияет на удельные расходы суспензии через флотомашины, а время флотации зависит от удельного расхода суспензии через флотома)аину где d - расход суспензии. Таким образом Оф - о -i-f-l-PjQ Регулируя соотношение между частями потока, направляегфлми в основную и 1-ю перечистные операции добиваются, чтобы флотируемость разделения была равны 1210 м/с и сепарационная характеристика при К 1210 м/с была как можно более крутой (кривая 2. -на фиг. 2). При этом регулировании сепарационная характеристика схемы плавает между двумя крайними положениями 1 и 2 от Р О до Р 1. Использовс1ние предлагаемого способа при заданном качестве готового продукта обеспечивает повышение изйлечения не менее Г,5% по сравнениюс полученным на флотационных фабри-f ках по действующим технологическим регламентам.

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