Способ управления измельчительно-флотационным комплексом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Ц 5 В 03 Р 1/00 ННЫЙ КОМИТЕНТ НИЯМ И ОТКРЫТИЯМСР СУДАРСТВ О ИЗОБРЕТ и Гкнт сс г", гц,т; р; Е ИЗОБРИДЕТЕЛ ЬСТВУ Ия ТЕН АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидеМ 628954, кл, В 03Авторское свидеМ 822900, кл. В 03 нститут ый Д, Е.Прокофье тельство ССС Р 1/00, 1977.тельство ССС Р 1/00, 1980,Изобретение относится к автоматическому управлению работой взаимосвязанных измельчительных, классифицирующих и флотационных агрегатов на обогатительных фабриках в условиях изменяющегося качества исходной руды.Известен способ управления флотационно-измельчительным циклом, включающий контроль крупности измельчительного и пенного продуктов начальных камер флотации и регулирование крупности измельчения подачей воды в классификатор.Недостатком способа является то, что он учитывает косвенно изменение вкрапленности в исходной руде, может прйвести при измельчении крупновкрапленных руд к недоиэмельчению и в последующем к йотерям металла при флотации, Таким образом, управлять измельчительно флотационным комплексом необходимо с учетом двух фактов раскрытия минеральных зерен и обеспечения требуемой крупности этих зерен.(57) Сущность способа заключается в том, что измеряют массовый расход руды, расход воды в мельницу, а также плотность пульпы, по изменению этих величин определяют оптимальный размер зерна флотации, пропорционально которому находят величину граничного зерна классификации и по величине последнего изменяют расход руды и воды в процессе измельчения, 1 ил,Наиболее близким к предлагаемому является способ управления процессами. измельчения и флотации, включающий изменение расхода руды. в процессе измельчения, плотность йульпы, поступающей на флотацию, и изменение расхода реагентов в зависимости от содержания полезных компонентов в исходном питании, концентрате и в хвостах флотации и соотношения полезных компонентов в руде.Недостатком данного способа является то, что крупность измельчения (флотируемых частиц) корректируется по косвенным входным и выходным параметрам: соотношение содержаний полезных компонентов в руде, качеству концентрата и хвостов, а это не обеспечивает достаточной точности управления при иэмельчающихся свойствах руды, за счет переиэмельчения или недоизмельчения руды.Цель изобретения - повышение точности измельчительности флотационным комплексом при изменяющихся свойствах исходной руды.Поставленная цельдостигается тем, чтов способе управления измельчительно-флотационным комплексом, основанном на из менении расхода руды е.ггроцессеизмельченйя,плотность пульпы, поступаю-щей на флотацию, и изменении расхода реагентов в зависимости отнеконтролируемых параметров качества,оказывающих влияние навеличийу крупности частиц, и формирование управляющихвоздействий, при изменении свойств исходной руды, по изменению массового расходаруды, расхода воды в мельницу, и плотностипульпы определяют плотность руды, по которой определяют оптимальный размерзерна флотации, принимая допущения о постбянстве сил капиллярного давления,инерцйи частиц, поверхностного натяжения, зависящих от условий работы флотомашины и принимая максимальный размерзерна классификации равным оптимальному зерну флбтации, определяют величинуграничного зерна классификации по извест-.ным между максимальной и граничнойкрупностью зерна классификации и формируют величины управляющих воздействий,массового расхода руды в мельницу и расхода воды в эумпф, используя Формулу дляопределения граничного зерна классификации, уравнения математического балансацикла измельчения и информацию об обьемных расходах слива и руды, массовойпроизводительности питания,Известно, что флотируемость минералов зависит от размера частиц, существуетнекоторый ойтимум крупности, которомусобтветствует максимум извлечения при заданной продолжительности флотацйи, Таким образом, одним из основных" технологических параметров, связы Вающихпроцессы измельчения и флотации, является крупность частиц.Предлагаемый способ управления позволит определить необходимую крупностьфлотируемцх частиц при изменяющихсясвойствах исходной руды (в частности, плотности руды), более"того, рассчитать управляющие воздействия в цикл измельченияпри изменении свойств руды, что позволитполучить требуемую для флотации крупность частиц и избежать переизмельчения инедоизмельчения руды, За счет этого уменьшить потери компонентов с хвостами, т.е.повысить их иэмельчение в концентрат;Необходимая для флотации крупностьчастиц может быть получена расчетным путем или найдена экспериментально,В известном способе показана возможность расчета оптимальной и граничной крупности частиц для флотации, которая вытекает из условия сил притяжения и отрыва, 5 действующих на частицу. Принимая допущения о постоянстве условий флотации, а именно: сйла поверхностного натяжения, площадь контакта частиц с пузырьком, скорость вращения импеллера и т,д, формула 10 оптимальной (или граничной крупности частиц для флотации) может быть преобразована к виду, показывающему связь крупности граничного зерна флотации с характеристикой исходного сырья - плотностью руды, 15 Формула расчета крупности частиц выводится из условия равновесия сил притяжения и отрыва, действующих на частицу: П 1 кр Р=О,(1)20где П - сила поверхностного натяжения,прикрепляющего частицу;1 кр- сила инерции частицы (отрывающая);25 Е - сила капиллярного давления газа наплощадку контакта.Подстановка известных из физики выражений и преобразование приводят к управлению вида .;.30 К гд щ э 1 п 0 - с у ( дг 1 ) б гр +или35 1(др -1)с 1 гр + РС 1 гр - П= О, (3)где б гр- диаметр граничной крупности частиц, см;др - плотность твердого;0- краевой угол, град;х - отношение дИаметра площади кон. такта к диаметру частицы (беэраэмер);К - коэффициент пропорциональностимежду кубом диаметра частиц и ее объемом,с - ускорение отрыва частицы от пу 45 зырька, см/с;Ь - высота пузырька над площадкой контакта, см;д - ускорение силы тяжести, смс;г,0 жф - поверхностное натяжение наразделе жидкость-гаэ, длн/см;В - радиус пузырька, смВеличины с, К, х, В, р, Ь, характеризующие силу поверхностного натяжения П, силуинерцйи частиц 1; силу капиллярного давления газа на площадку контакта Е, зависят отработы флотационной машины, реагентного режима и других условий флотомашины.Если примем допущение о постоянстве этихусловий, то в управлении (3) будут лишь двепеременные величины: др - плотность ру- Опвс= АОсл, Овм = ВОр , (10)ды, характеризующая качество йсходнбго д О пит О питсырья, и бкр - крупность частиц пульпы, ха- . р - 1рактеризующая качество подготовки сырья где Ор, Овм, Овз, Опвс - объемный расв процессе измельчения, 5 ход руды, воды в мельницу, вода в зумпф,Решая это уравнение относительно бгр, песков;получим 6 р- массовый расход руды в мельницу,Эти выражения подставляются в урав-- Г+, Р 2+4 1 д - 1 П нение (8). Используя это уравнение и урав 2 р - 1 10 нение баланса, получим системуФР- Р+ Е +4 Пд - 4 П ( сР2 р - 2Гр+И+4 В+ "сл 118 РпитУпит) Й 1)Это уравнение приводит к(1) и йсйоль- ц(1( + 1 дзуется для достижения поставленной цели.Оперативная плотность руды как харак- - решением этой системы являются велитеристика качества исходного сырья опре- чины управляющихвоздействий, где Срделяется по формуле: . массовый расход руды в мельницу; Овз - расход воды в зумпф.6 дп 20На чертеже приведена блок-схема, илОр + О вм - 1 .люстрирующая предлагаемый способ управления,Определяется крупность флотируемыхНа входе в цикл 1 измельчения установчастиц для руды с полученной плотностью лены датчики расходов руды 2 и воды 3,по формуле(4). Коэффициенты Р,1, П посто анализатор вещественного состава исходянны, получены в результате предваритель- ной руды 4, на входе цикла 1 измельчения -ного расчета,датчик 5 плотности пульпы, на выходе - датОпределяется размер граничного зерна .: чик 6 плотности пульпы. Датчики расходовклассификации пропорционально опти-Руды 2, воды 3 и плотности пульпы 6 соедимальной крупности частиц флотации, Для 30 нены с локальными системами управленияэффективного ведения процесса крупность подачи руды 7, соотношения руда-вода 8 иоптимального зерна флотации должна быть плотности пульпы 9.равна максимальной крупности частиц по- На выходе флотации 10 установленыслеклассификации: : анализаторыхвостов 11 иконцентрата 12.б гр= бмакс кл, (6) - 35 Датчики 2,3 и 5 подключены к блоку 13а крупность максимального зерна клас- вычисления плотности руды, который соедисификации соотношением (2): нен с блоком 14 расчета оптимальной крупбмакс кл= а б гр кл ", . (7) ности флотируемых частиц, последний - сгде а - коэффициент пропорциональностй,блоком расчета установок локальными сисравной(1,5-2). 40 темами управления подачи руды и воды вГраничная крупность кл сификации цикл 15 измельчения. Анализаторы 4, 11 ирассчитывается по формуле. 12 подключены к вычислИтельномублоку 16,установленному для расчета корректируюбг,кл=(32 бООс)/Опт(О . Л)(др - 1 67 п 12 (6) щих воздействий, вышеупомянутым локаль.45 ным системам 7 и 8 и системе 17 подачив которой числовой коэффициент и конст-" Реагентовруктивные параметры гидроциклона О, б, . ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и яЬ - соответственно диаметры гидроцикло- -Способ управления измельчительнона, сливного патрубка, песковой насадкифлотационнымкомплексом,основанныйна(объединены в коэффициент, названный 50 изменении расхода руды в процессе из-конструктивным); мельчения, плотности пульпы, поступающеи на флотацию, и изменении расхода, К=32 бо 5 О/(О - б). (9) Реагентов в зависимости от параметров качества, оказывающих влиянйе на величинуПараметры Опт - обьемная производи рупости частиц, от л и ч а ю щ и й с я тем,тельность питания; в - объем жидкости в что, с целью повышения точности управлеединйце объема пульпы, выражены через . ния при изменяющихся свойствах исходнойуправляющее воздействие: Руды, по изменению массового расхода руОпит= Ор+ Оам+ Овз+ Опес ды Расхода Воды В мельницу и плотности ас1754215 пульпы определяют оптимальный размер сификации и по величине последнего изме- зерна флотации, пропорционально которо- няют расход руды и воды в процесс измельму находят величину граничного зерна клас- чения. Техр ентал Редактор Э, Слиган. Ткач ррек т", г, Ужгород; ул.Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат Заказ 28 ВНИИП ТиражПодписноеэрственного-комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, ЖРаушская наб., 4/5