Способ управления процессом окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов Советский патент 1979 года по МПК C22B3/00 G05D21/00 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ВЬПЦЕЛАЧИВАНИЯ ПЙРРОТИНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

степень разложения сульфидов никеля и ОВП пульпы, однозначна и практически не зависит от парциального давления и плотности пульпы.

Из этого следует, что путем изменения парциального давления кислорода в зависимости от заданного значения ОВП (соответствующего заданному значению степени разложения пирротина) можно управлять процессом автоклавного выщелачивания при условии поддержания стабильного химического состава исходного концентрата, плотности пульпы, общего давления и температуры в автоклаве.

Однако полностьюI стабилизировать химический состав исходного концент1рата не представляется возможным, кроме того, .минералогический состав концентрата (соотношение количеств пирротина с моноклинной и гексагональной формой кристаллических решеток) переменен. Эти возмущения по качеству концентрата обуславливают переменную скорость разложения пирротина.

С другой стороны, зависимость, связывающая степень разложения пир ротина и количество выделенного в . процессе тепла за некоторый промежуток времени, однозначна при стабильных плотности пульпы и содержании пирротина в концентрате. Установлено, что оптимальный промежуток времени, в течение которого необходимо измерять тепловой поток, равен половине времени пребывания пульпы в автоклаве, так как за это время информация уже достаточно достоверна для целей управления большой интервал времени дает хотя и более точную, но менее оперативную информацию о ходе процесса.

Поскольку процесс ведут при постоянной температуре, то выделяющийся в процессе экзотермических реакций тепловой поток будет равен измеренному тепловому потоку, отданному холодильникам автоклава.

Кроме то1х, значения измеренного теплового потока опережают по времени соответствующие значения степени разложения пирротина, что объясняется более интенсивным тепловыделением в начале процесса.

Таким образом, изменение теплового потока, переданного от пульпы холодильникам автоклава, характеризует изменение скорости разложения пирротина, обусловленное возмущениями ;по качеству поступающего концентрата и может служить прогнозом степени разложения пирротина при стабилизации других основных параметров прогресса, а именно времени выщелачивания (при постоянном объеме автоклайа это однозначно соответствует постоянному расходу концентрата на выщелачивание) , парциального давления кислорода и температуры.

Располагая результатами непрерывного измерения ОВП, характеризующего степень разложения пирротина в данный момент времени, и дискретного измерения тепловыделения процесса, определяющего тенденцию изменения скорости разложения пирротина, можно формировать регулирующее воздействие, учитывающее не только статику, но и динамику процесса выщелачивания .

Таким образом, сигнал регулирующего воздействия на процесс должен непрерывно формироваться на основании измеренного мгновенного значения ОВП выщелоченной пульпы и дискретно корректироваться в зависимости от интегрального значения выделенного тепла, переданного холодильникам автоклава за время, равное половине времени пребывания пульпы в автоклаве.

Так как процесс выщелачивания пирротиновых концентратов является головным в цепи других непрерывных процессов, то необходимо поддерживать постоянную производительность, поэтому при управлении процессом в первую очередь необходимо по сигналу регулирующего воздействия изменять парциальное давление кислорода в автоклаве и только при недостаточности этого воздействия (т.е. если значение ОВП не достигает соответствующего заданному значению степени разложения пирротина) следует по тому же сигналу регулирующего воздействия изменять расход пульпы на выщелачивание.

На фиг. 1 дана схема реализации способа; на фиг. 2 - экспериментальные характеристики процесса автоклавного выщелачивания, полученные на лабораторном автоклаве; на фиг. 3 - экспериментальные характеристик процесса автоклавного выщелачивания показывающие связь степени разлозкения пирротина с тепловым потоком пр времени выщелачивания 6 часов.

В схему входит автоклав 1, холодильник 2, устройство 3 измерения теплового потока, состоящее из дифференциальных включенных термопар 4 блока 5 из.мерения разности температур на входе и выходе холодильника, блока б измерения расхода теплоносителя, блока 7 умножения и интегратора 8, датчик 9 окислительно-восстановительного потенциала, датчик 10 концентрации кислорода в абгазе, регулятор 11 соотношения двух параметров с коррекцией по третьем , регулятор 12 с зоной возврата, задатчик 13, регулирующий клапан 14 на линии сброса абгаза, регулирующий клапан 15 на линии подачи пульпы в автоклав.

На фиг. 3 показано: а - степень разлржения пирротина б-тепловой поток, переданный от пульпы холодильникам, в - кривая а, сдвинутая по времени на 3 часа.

Управление процессом по схеме (см. фиг. 1), осуществляется следующим образом.

На регулятор 11 поступают основные сигналы, пропорциональные концентрации кислорода в абгазе, от датчика 10 и датчика 9 окислительновосстановительного потенциала выщелоченной пульпы, а также - корректирующий сигнал от устройства 3,

Регулятор 11 по заданному ассортименту вырабатывает сигнал регулирующего воздействия, обеспечивающего поддержание соотношения двух величин концентрации кислорода в абгазе,; и окислительно-восстановительного потенциала пульпы с коррекцией по интегральному значению количества тепла, .снятого с холодильников. Регулятор 11 управляет регулирующим клапаном 14 на линии сброса абгаза, изменяя таким образом парциальное давление кислорода в автоклаве (общее давление в автоклаве поддерживается постоянным за счет регулирования притока кислородсодержащего газа с постоянной койцентрациёй кислорода). Одновременно на позиционном регуляторе 12 сравнивается сигнал окислительно-восстановительного потенциала с сигналом задания от задатчика 13. Если сигнал датчика 9 оказывается меньше задания (что соответствует степени разложения пирротина ниже заданной) то регулятор 12 пропускает сигнал от регулятора 11 на управление регулирующим клапаном 15 на линии подачи пульпы в автоклав; если сигнал датчика 9 оказывается больше задания (что соответствует степени разложения пирротина выше заданной), то регулятор 12 не пропускает сигна с регулятора 11 на управление регулирующим клапаном 15 и расход пульпы в автоклав не изменяется.

Предлагаекий способ управления процессом окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов обесппечивает большую точность поддержания заданной степени разложения

пирротина, чем ранее известный способ, за счет большей оперативности управления, что в итоге обуславливает повышение извлечения ценных компонентов сырья.

Формула изобретения:

1.Способ управления процессом

0 окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов, основанный

на переводе железа пирротина в окислы, проводимом в водной пульпе с кислородсодержащим газом в автокла5ве при повышенном давлении и постоянной температуре, поддерясиваемсэй отводом тепла от пульпы холодильниками, включающий измерение и регулирование технологических па0раметров - расхода в автоклав пульпы и кислородсодержащего газа, парциального давления в газе кислорода, окислит ел ьно-|Восстановительного потенциала выщелоченной пульпы,

5 отличающийся тем, что, с цепью повышения точности поддержания заданной степени разложения пирротина, дополнительно измеряют интегральное значение тепла, вы0деленного и переданного холодильникам в течение заданного интервала и времени и по полученному интеграль ному значению тепла дискретно корректируют окислительно-восстанови- . тельный потенциал, который исполь5зуют в качестве регулирующей величины, причем корректирующее иНтегральное значение выделенного тепла измеряют с интервалом времени, равным половине времени пребывания

0 пульпы в автоклаве.

2.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что дополнительно измеряют количество концентрата, поданного в автоклав за заданный

5 интервал времени, и корректирующее интегральное значение выделеНногЬ тепла рассчитывают на единицу количества концентрата, поданного в автоклав.

0

Источники информации, принятые во вник1ание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 461958, М.Кл. С 22 В 3/00,22.10.73, Je.Kuc/iopod flyflbna Wa Joo soo OKUCflume/ibHa-eoccmciHoSume/tbHbit( потени,иа/1, мВ 5 ab Газ

.,-rt rtrtF rJ -Jr,«.