Способ автоматического управления процессом флотации Советский патент 1992 года по МПК B03D1/00 

Предлагаемое изобретение относится к автоматизации технологических процессов обогащения, в частности, процесса флотации марганцевых руд.

Известен способ управления процессом флотации, в котором измеряют количество и качество исходного питания, сигналы измерения перемножают и, в зависимости от этой величины регулируют расход реагентов.

Известен также способ управления процессом флотации путем регулирования расхода флотационного реагента. В этом способе реагентный режим регулирует в зависимости от измельченности руды и содержания полезного компонента в исходном питании.

Недостатком этих способов является то, что они не обеспечивают ведение процесса флотации в оптимальном режиме при переработке смешанных марганцевых руд, ввиду того, что они не учитывают минералогический состав и количество глинистых и переизмельченных материалов, оцениваемое их прилипающей способностью на поверхность поплавка, которые в значительной степени влияют на процесс флотации.

Целью изобретения является повышение выхода кондиционного флотационного концентрата при переработке смешанных марганцевых руд.

Эта цель достигается тем, что при посто- янном уровне в сосуде с разделяемой смесью измеряют плотность пульпы, прилипающую способность и размер выпускного отверстия, вычисляют массу и объемный расход твердого, массу и объем глинистых материалов, соотношение величины массы и объемного расхода твердого (без учета массы и объема глинистых и переизмельченных материалов), определяют алгебраическую сумму величин пропорциональных расходу флотационного реагента и соотношению массы и объемного расхода твердого, а также разность массы глинистых материалов и реагентов-регуляторов и поддерживают их постоянными

сл

с

ч сл сл ю

СА)

сл

емжмм

Кроме содержания металлов в исходной руде и продуктах обогащения, производительности и измельчаемости руды, возмущающим воздействием для процесса флотации является минералогический состав и прилипающая способность обогащаемой руды.

Как известно реализация задачи оптимального управления процессом флотации связана прежде всего с увеличением коэффициента разделения, зависящего от физико-химических свойств (минералогического состава руды разделяемой смеси и прилипающая способность обогащаемой руды, зависящая количества глинистых и пере- нзмельченных материалов).

Поэтому при построении алгоритма и системы автоматического управления процессом флотации необходимо учитывать возмущающее воздействие - минералогический состав и прилипающую способность обогащаемой руды.

Таким образом, предложенный способ автоматического управления ТГр о цессом флотации предусматривает регулирование расхода флотационного реагента (собиратель, депрессор), в зависимости от минера- логическо го состава и расхода реагента-регулятора в зависимости от количества глинистых и переизмельченных материалов обогащаемой руды,г.е. реализует следующее уравнение в статике:

Q + aiM-Ct:(1)

Ж + 32Q С2,

где Q - расход флотационного реагента (собиратель, депрессор);

М - показатель минералогического состава обогащаемой руды;

q - количество глинистых и переизмельченных материалов;

Ж - расход реагента-регулятора;

ai, 32, Ci, С2 - постоянные коэффициенты, определяемые экспериментально.

Показатель минералогического состава обогащаемой руды определяется посоотно- шению массы и объемного расхода твердого (без учета массы и объема глинистых и измельченных материалов)

™ qГ91

V - Viw

где ni - масса твердого в сосуде;

V - объем твердого в сосуде;

/1 - объем глинистых и измельченных материалов рассчитан из выражения.

# 0)

В этой формуле q. как было сказано выше, представляет массу глинистых и переизмельченных материалов, pi - плотность данного материала, можно принять постоянной.

Экспериментально установлено, что

m -q

У у соответствует

разным значениям

определенное соотношение карбонатных и окисленных марганцевых руд.

При постоянном расходе воды и уровне в сосуде с разделяемой смесью, массу и

объем твердого в сосуде, а также массу глинистых и измельченных материалов можно определить из полученных экспериментальным путем уравнений

т аз + Ь1/о;(4)

V 34 + D2 ш ;(5)

q as + Ьз t.(б)

где аз - положение запирающего устройства;

t - время между отключением и включением двигателя лопасти;

аз, аз, as, bi, D2, Ьз - постоянные коэффициенты, определяемые экспериментально.

На чертеже дана блок-схема автоматической системы, реализующая предложенный способ автоматического управления процессом флотации .

Система включает в себя сосуд 1 с разделяемой смесью, датчик 2 уровня пульпы,

датчик 3 дли измерения плотности пульпы, датчик 4 для измерения количества прилипающих на поверхность поплавка глинистых и измельченных материалов, вычислительная машина 5. исполнительный

механизм б для изменения положения запирающего устройства 7 и исполнительного механизмы 8.9 для управления реагентным режимом флотации.

Система автоматического управления

процессом флотации работает следующим образом.

При изменении уровня пульпы в сосуде 1, датчик 2 подает сигнал на вход вычислительной машины 5. Последний передает сигнал исполнительному механизму 6. который изменяет положение запирающего устройства 7, обеспечивая постоянный уровень в сосуде. Одновременно на второй вход вычислительной машины 5 поступают сигналы

от датчика 3. измряющего плотность пульпы и от датчика 4, измеряющего время работы двигателя лопасти.

Вычислительная машина по уравнениям 4, 5 и 6 рассчитывает массу и объем

твердого в сосуде, массу и объем глинистых и переизмельченных материалов, а также соотношение массы и объемного расхода твердого (без учета массы и объема глинистых и переизмельченных материалов), т.е.

определяется показатель минералогического состава обогащаемой руды, Вычислительная машина из уравнений 1, 2 вырабатывает сигналы управления исполнительными механизмами 8 и 9. с целью изменения расходов реагентов Q и Ж.

Таким образом, система автоматического управления обеспечивает постоянный уровень пульпы в сосуде с разделяемой смесью и регулирование реагентным режи- мом процесса флотации е зависимости от минералогического состава и количества глинистых и переизмельченных материалов обогащаемой руды.

Увеличение показателя минералогиче- ского состава руды М показывает, что поступает более тяжелая, т.е. преимущественно окисленная марганцевая руда, тогда увеличивается (Q aiM) и вычислительная машина через исполнительный механизм 8 уменьшает расход флотационного реагента Q до восстановления равенства 1. При уменьшении показателя М - поступает более легкая, т.е. преимущественно карбонатная марганцевая руда, уменьшается (О + aiM) и начинается увеличение расхода флотационного реагента до восстановления равенства 1. Увеличение времени между отключением и включением двигателя лопасти указывает на уменьшение количества глинистых и переизмельченных материалов в сосуде q, тогда уменьшается (Ж + a2q) и вычислительная машина через исполнительный механизм 9 увеличивает реагент- регулятор Ж до восстановления равенства 2.

При уменьшении времени между отключением и включением двигателя лопасти увеличивается количество глинистых и переизмельченных материалов в сосуде, увеличивается (Ж + aaq) и начинается уменьшение расхода флотационного реагента, регулятора до восстановления равенства 2. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом флотации, основанный на изменении расхода флотационного реагента, отличающийся тем, что. с целью увеличения выхода кондиционного концентрата при переработке смещенных марганцевых руд, измеряют массу m и объем V твердого и объем Vi глинистых и переизмельченных материалов, определяют количество глинистых и пе- реизмельчеМных материалов q и показатель минералогического состава обогащаемой руды по формуле

М

m - q

V -Vt

изменяют расход реагента-регулятора пропорционально количеству глинистых переизмельченных материалов q. а расход флотационного реагента - пропорционально показателю минералогического состава обогащаемой руды М.

Сущность изобретения заключается в том, что измеряют массу m и объем V твердого и объем Vi глинистых и переизмельченных материалов, определяют количество глинистых и переизмельченных материалов q и показатель минерологического состава обогащаемой руды по формуле М m - q V-Vi , изменяют расход реагента-регулятора пропорционально количеству глинистых переизмельченных материалов q, а расход флотационного реагента - пропорционально показателю минералогического состава обогащаемой руды М. 1 ил.