Способ автоматического регулирования процесса обогащения Советский патент 1992 года по МПК B03B13/00 

Изобретение относится к обогащению руд и может быть использовано при автоматическом регулировании гравитационных процессов на обогатительных фабриках черной и цветной металлургии.

Известен способ регулирования процесса обогащения в аппарате с выделением слива, включающий измерение параметров слива и изменение по ним объемного расхода пульпы.

Недостатком известного способа является низкая эффективность процесса вследствие отсутствия контроля по относительному содержанию полезного компонента в сливе. Регулирование процесса классификации только по плотности слива, характеризующей в соотношении твердое- жидкое содержание как ценного компонента, так и пустой породы, может привести к

неоправданным затратам на извлечение примесей в концентрат.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического регулирования процесса обогащения, основанный на измерении параметров слива и изменении по ним исходного питания.

В качестве параметров слива в известном способе измеряют относительное содержание полезного компонента в сливе и пропорциональнб измеренному содержанию корректируют подачу твердого и воды в процесс.

Недостатком существующего способа является его низкая эффективность в результате изменения расхода исходного питания только по относительному содержанию полезного компонента в сливе, поскольку без учета его объемного содержания невозможч

го

ГО СЛ 00

4

но оценить истинные потери полезного компонента в процессе обогащения.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса обогащения путем уменьшения потерь полезного компонента в сливе.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, основанном на измерении параметров слива Л изменении по ним исходного питания, измеряют крупность слива, по которой классифицируют на классы, в каждом классе измеряют объемное и относительное содержание полезного компонента, по которым находят количество полезного компонента, сравнивают абсолютные значения полезного компонента каждого класса между собой, выделяют класс с наибольшим значением полезного компонента или из классов с равными наибольшими потерями выбирают классе большим размером частиц, измеряют в этом классе плотность материала, определяют постоянную времени и ее зависимость от относительного и объемного содержания полезного компонента, а также от плотности материала, по этой зависимости находят оптимальное время t процесса обогащения, а исходное питание изменяют по формуле

.- -I ,

где к - постоянная величина.

На фиг, 1 приведены графики, полученных в лаборатории характеристик переходных процессов осаждения 1 и 2 для классов крупности 0,074; 0,044 и менее 0,044 мм следующих продуктов: слива классификатора и хвостов винтового сепаратора соответ- ствённо; кривые 3 - б - для класса крупностью - 0,044 мм следующих продуктов: гидросмыва сушки, слива дешламатора и сливов сгустителей; на фиг. 2 - блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Как видно из фиг. 1, частицы крупностью более 0,044 мм практически осели полностью за 15-30 мин, а время осаждения более тонких частиц различно. При этом наименьшей высотой осветленного слоя характеризуются продукты, обозначенные номерами 5 и 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Подлежащая обогащению исходная руда (фиг. 2) подается по трубопроводу 1 в аппарат 2 для получения концентрата и слива. С целью определения потерь полезного компонента в сливе отбирается проба, классифицируется и определяются объемные содержания материала в каждом классе (0,074,0,044 и -0,044 мм) при помощи гранулометрического датчика 3, установленного

на выходе слива. Для определения относительного содержания полезного компонента в данных классах проба слива поступает (или передается вручную) в анализатор 4. По измеренным датчиками 3 и 4 объемному и относительному содержаниям полезного компонента в каждом классе продукта (слив аппарата) рассчитываются в вычислительном блоке 5 и сравниваются между собой по абсолютному значению количества

полезного компонента Опк % yij , где Ok и yic - содержание и выход класса.

В классе с наибольшими потерями полезного компонента, выделенном в результате сравнения абсолютных значений

полезного компонента каждого класса между собой, дополнительно определяют плотность материала при помощи плотномера 6 или вручную. По измеренным параметрам (объемное, относительное содержание компонента, плотность материала) в блоке 5 строится зависимость высоты осветленного слоя от времени осаждения (фиг. 1), рассчитываются постоянная времени Т, характеризующая переходный процесс осаждения

частиц выделенного класса и уровень осветленного слоя h.

Из фиг. 1 определяется оптимальное время нахождения материала в аппарате, которому соответствует повышенный уровень осветленного слоя. Как правило, в производственных условиях в большинстве случаев это время увеличивается, что вызывает уменьшение расхода исходного питания. В случае незначительных потерь

полезного компонента в продукте выбирают класс с преобладающим 0Пк (или класс с большим размером частиц при равных 0Пк) и при неизменном h (необходимое условие, чтобы h не уменьшилось) вычисляют

torn. t - At. Тогда новое значение torn. .соответствует увеличению расхода исходного питания, что вызывает возросший выход концентрата, который скомпенсирует возросшие (но незначительные) потери полезного компонента в сливе.

Величина рассогласования Д t между оптимальным torn, и действительным t передается на ПИ-регулятор 7, связанный с исполнительным органом 8, который изменяет

положение заслонки 9 в трубопроводе 1 на величину, пропорциональную величине сигнала регулятора 7. Угол положения заслонки соответствует величине расхода исходного питания, подаваемого по трубопроводу 1.

В соответствии с измененной величиной расхода исходного питания датчик 10, установленный после заслонки, регистрирует перепад давления исходного питания в трубопроводе. Электрический сигнал датчика, пропорциональный величине перепада давления, а соответственно, и величине расхода исходного питания, передается на вто- ричный измерительный прибор 11, отградуированный в единицах производительности исходного питания (м /ч).

Пример. На Хромтаусской обогатительной фабрике перерабатывается хроми- товая руда с относительным содержанием оксида хрома 52-62%. серпентина 30- 40%, магнетита 5-6%; имеются зерна пирита, оливина, карбонатов, гидроксидов железа и марганца, хлорита, мусковита.

После предварительного разделения исходная руда поступает в цикл обогащения крупностью менее 3 мм. Материал проходит по технологической цепочке, включающей обогащение в процессах отсадки, винтовой сепарации, сгущения и т. д., сливы которых направляются в отвал.

В сгустителе материал находится около 1,5 ч с момента поступления и до выхода его в слив. При этом производительность исходного питания составила 767 м3/ч; по твердому 27,6 т/ч; слива 335 м3/ч. по твердому в слив - 2.5 т/ч.

Отобранную пробу слива сгустителя № 2 в лабораторных условиях высушили, проклассифицировали и определили в каждом классе относительное и объемное содержание оксида хрома СгаОз (табл. 1).

Вещественный и гранулометрический состав пробы продукта представлен в табл. 1.

Как видно из табл. 1, наибольшее количество оксида хрома составил класс частиц размером менее 0.044 мм, характеризующийся следующими параметрами: 6 2,98%. Действительная высота осветленного слоя данного класса частиц приведена на фиг. 1 (кривая 6). Максимальная величина его составила 34% от высоты слоя исходного материала, т. е. h 0,34.

Постоянная времени приведенного переходного процесса равна ,65-10,702 а-126,49 (5-0,62 ,92.

Возможности технологического процесса позволяют регулировать время пребывания материала в аппарате за счет изменения расхода исходного питания в диапазоне, предусмотренном режимной технологической картой.

Низкая эффективность процесса осаждения (кривая 6) делает возможным увеличить время с 1,5 ч (нормальный режим работы) до

2 ч (At 0,5 ч); расход исходного питания, рассчитанный на новое время, равное 2 ч, и составивший

Оисх -

0.7 23.5 27.6

0,437 2

520,8(м-Уч) .

сократился против расхода его на предыдущее время на 623 - 520,8 102,2 (м3/ч). При

0 этом нижняя граница расхода исходного питания Оисх не должна быть ниже Оисх.мин.

Время пребывания материала в аппарате (фиг. 1, кривая 2) может быть сокращено на 15 мин, в результате чего

5 расход исходного питания повысится на 831,1(t- 1.25}- 633 198,1 (м3/ч), что позволит при неизменном высоком уровне осветленного слоя повысить эффективность процесса за счет увеличения выхода полез0 ного компонента в концентрат.

Аналогичным образом проводили регулирование процесса обогащения хромито- вой руды по известному способу.

Результаты регулирования процесса

5 обогащения хромитовой руды по известному и предлагаемому способам приведены в .2.

За оптимальное время, равное 45 мин (известный способ) и 30 (предлагаемый),

0 расход исходного питания составил 461.8 и 520,8 М3/ч соответственно. Эффективность процесса обогащения при величине осветленного слоя в 24 (известный) и 40 (предлагаемый), рассчитанная по формуле

3 где /3м - коэффициент рас- а (ft - а}

крытия минерала, равный 2, составила 17 и 31% соответственно.

Q Таким образом, использование предлагаемого способа регулирования процесса обогащения позволяет повысить его эффективность путем повышения извлечения полезного компонента в концентрат;

5 сокращения шламовых хвостов, и улучшить экологическую обстановку.

Формула изобретения Способ автоматического регулирования

Q процесса обогащения, основанный на измерении параметров слива и изменении по ним исходного питания, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет уменьшения потерь

5 полезного компонента, измеряют крупность слива, по которой классифицируют на классы, в каждом классе измеряют объемное и относительное содержание полезного компонента, по которым находят количество полезного компонента, сравнивают абсолютные значения полезного компонента каждого класса между собой, выделяют класс с наибольшим значением полезного компонента или из классов с равными наибольшими потерями выбирают класс с большим размером частиц, измеряют в этом классе плотность материала, определяют постоянную времени и ее зависимость от относительного и объемного содержания

полезного компонента, а также от плотности материала, по этой зависимости находят оптимальное время t процесса обогащения, а исходное питание изменяют по формуле

Оисх k

10

где k - постоянная величина;

Сущность изобретения: измеряют крупность слива, по которой классифицируют на классы. В каждом классе измеряют объемное и относительное содержание полезного компонента, по которым находят количество полезного компонента. Сравнивая абсолютные значения полезного компонента каждого класса между собой выделяют класс с наибольшим значением полезного компонента или из классов с равными наибольшими потерями выбирают класс с большим размером частиц. В этом классе измеряют плотность материала, определяют постоянную времени и ее зависимость от относительного и объемного содержания полезного компонента и от плотности материала. По этой зависимости находят оптимальное время t процесса обогащения, а исходное пи1 тание измеряют по формуле Оисх k - ,где к - постоянная величина. 2 ил., 2 табл. сл с

В переходном процессе для t, равного 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 ч, высота осветленного слоя составила 7,12, 19, 22, 27 % сответственно.

Таблица 1

Таблица 2

Редактор С.Лисина

Фиг.2.

Составитель Т.Завражина

Техред М.МоргенталКорректор М.Кучерявая