Способ регулирования процесса гидравлической классификации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУВЛИН 4(5) В ОЭ В 13/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН РСНОМУ СВИДЕ 3815 22-0.г;11В.А,ТАксенов олк ачев, Л,.А.Руденко, и Р.К,Бикбаахае ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЙзГПЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 501767, кл. В 03 В 13/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2784480/22-03,кл. В 03 В 13/00, 1979.(54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦ 5 пульЯО 906090 пы с растворимым веществом путем измнения расхода классибицирующей жидкости в зависимости от плотности пулпы слива, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования процесса гидравлической классификации пульпы с.отмывкой растворимого вещества, измеряюти задают концентрацию растворимоговещества в пульпе и положение границы раздела Лаз в рабочей зоне классификации и корректируют расход классифицирующей жидкости, поддерживаяизмеренные параметры на заданномуровне.9060Изобретение относится к автоматическому регулированию процесса классификации пульпы, протекающего с одновременной отмывкой растворимого ве-. щества в вертикальном потоке. Этот процесс находит применение в гидрометаллургии редких и цветных металлов и, как правило, следует за процессом. выщелачивания ценных компонентов из измельченных руд и предшествует про цессу сорбции иэ пульп.Известен способ автоматического регулирования процесса .гидравлической классификации (беэ отмывки ценных растворимых веществ от песков), 15 протекающего в гидроклассификаторах путем изменения регулировки нижнего слива, расхода классифицирующей жидкости, разгрузку крупных фракций, которые осуществляют в зависи- щ мости от значений концентраций твердого, измеренных по высоте аппарата,Фи изменяют задание твердого и жидкости в зависимости .от текущего зкачения величины потока верхнего сли ва из аппарата 11.Известен способ регулирования процесса гидравлической классификации пульпы с растворимым веществом путем изменения расхода классифици- З 0 рующей жидкости в зависимости от плотности пульпы слива ."23 .Известные способы автоматического регулирования имеют ряд недостатков: не позволяют в случае. изменения ситовой характеристики твердого в пульпе исходного питания получить в верхнем сливе пульпу с определенным количеством крупных классов; измерение значений концентраций твердой Фазы по высоте аппарата встречает на40 практике значительные трудностисвязанные еще и.с наличием различных. циркуляционных потоков, вследствие чего распределение порозности по высоте слоя не имеет постоянного значе 45 ния, не предназначен дпя управления .процессом отмывки растворИмых веществ от песков, и, естественно, не поз" валяет обеспечить высокой эффектив-ности отмывки ценного компонента.50Целью изобретения является повышение точности регулирования про- цесса гидравлической классификации пульпы с отмывкой растворимого вещества.55Поставленная цель достигается тем, что измеряют концентрацию рястворимо" го вещества в пульпе и полажение гра 90 3 ницы раздела фаэ в рабочей зонеклассификации и корректируют расходклассифицирующей жидкости, поддерживая измеренные. параметры на заданном уровне. В результате,экспериментальных исследований было установлено, что полученной плотности пульпы верхнего слива соответствует вполне определенное содержание твердыхчастиц крупных классов. Поэтому представляется естественным установитьв результате предварительных опытовзависимость плотности пульпы верхнего. слива от процентного.содержанияв ней крупных классов, а затем сравнить заданную величину допустимогосодержания частиц крупных классовс полученным содержанием их в пульпе верхнего слива и ее плотностью,на основании которой представляетсявозможным относительно легко регулировать процесс классификации, Отрегулировав датчик (например, пьезометрические трубки) в верхнем сливе на плотность, соответствующую заданному количеству крупных классов, представляется возможным по этому показателю (при постоянном расходе пульпы переменного состава) регулировать расход жидкой, фазы. Этопозволяет обеспечить одно из важнейших требований процесса - обеспечение минимального содержания крупных классов в верхнем сливе(обычноне более 3-5 Х класса +0,15 мм), т.е.добиться высокой эффективности процесса классификации. Кроме этого,с целью оптимального проведения двуходновременно протекающих процессоврегулирование расхода классифицирующей (и одновременно промывной) жидкости должно осуществляться и незаданной концентрации растворимоговещества, содержащегося во влагепромытых песков. Поэтому используяполученную величину плотности пуль"пы верхнего слива и заданную концентрацию растворимого вещества вкачестве программы экстремальному регулятору (например, ЭВИ) представ=ляется возможным, найти оптимальныйрасход промывной жидкости, обеспечивающий требующиеся показатели процесса. Одновременна с этим в результате экспериментов было установлено,что высокая эффективность отмывки,при которой содержание ценного компонента во влаге промытых песков получается минимальными, дстигает090 4вещества для воздействия на экстремальный регулятор, управляющий процессом, а также путем поддерживания границы раздела в рабочей зоне. В своюочередь, поддерживание определеннойграницы раздела позволяет использовать иной более простой тип датчика,позволяющего упростить регулирование,Снижение сопротивления вертикальногопотока достигается в результате кор-,рекции положения границы раздела фазв рабочей зоне вертикального потока.На чертеже изображено устройство,поясняющее предлагаемый способ.Устройство включает датчик плотности верхнего слива 1 (например,пьезометрические трубки), который через экстремальный регулятор 2 связан с регулирующим клапаном 3, установленным на линии подачи классифицирующей жидкости. На границе раздела установлен датчик 4, который через тот же экстремальный регуляторвоздействует на регулирующий клапан 5,установленный на линии разгрузки песков. В качестве датчика границы раздела используется система электродов,закрепленных внутри аппарата изолированно от его корпуса. Электродывключаются в измерительную схеМу таким образом, чтобы образовался измерительный мост, Электроды закрепленына диэлектрической планке по высотеколонны внутри, аппарата. Подключаетсята группа электродов, которая будетопределять границу раздела, Электроды подключены к пороговому устройству3б, в задачу которого входит усиление сигнала, его интегрирование вовремени, что позволит исключить мгновенное изменение границы уровня,"кипение слоя". Пороговое устройствосвязано с экстремальным регулятором.Концентрация растворенного вещества во влаге промытых песков измеряется с помощью концентратомера 7.Работа системы автоматического регулирования процесса осуществляется следующим образом.После предварительных испытаний определяется зависимость содержания крупных классов в верхнем сливе от плотности пульпы и по заданному содержанию крупных классов, исходя иэ ,требований последующего технологи 3 906 ся лишь в том случае, когда в рабочей зоне апйарата создается граница раздела подвижный плотный слой песков - взвешенный слой, которая поддерживается в течение всего процес 5 са. В случае поддерживания границы раздела ниже рабочей зоны (в зоне уплотнения промытьп песков) при тех же расходах исходной пульпы и промывной жидкости эффективность 1 О отмывки резко снижается. Резкое повышение эффективности отмывки в случае поддерживания границы в рабочей зоне связано с тем обстоятельством, что плотный подвижный слой песков создает затвор, препятствующий поступленик в нижнюю отстойную зону тонких взвесей, от которых значительно хуже осуществляется отмывка чем от песков. В свою очередь, создание р четкой границы раздела позволяет использовать различие физико-химических особеыностей двух сред для установки датчиков, регулирующих разгрузку песков., Было также установлено, что для получения минимальной (заданной) концентрации растворимого вещества во влаге промытых песков необходимо поддерживать определенную высоту плотного подвижного слоя. В случае незначительной высоты слоя эффективность отмывки получается недостаточно высокой, урн увеличении высоты слоя сверх необходимой величины будет возрастать сопротивление слоя. Поэтому по всей. высоте рабочей зоны вертикального. потока с определенным интервалом, например 1 м, устанавливаются датчики, переключение которых и подключение нужного из них осущест 40 вляется от экстремального регулятора, команду для которого дает, например, концентратомер, установленный на ли нии разгрузки промытых блесков. В слу:чае, если в процессе достигается заданная концентрация растворимого ве 45 щества, экстремальный регулятор автоматически.подключает необходимый датчик, установленный на такой высо-: те от зоны отстаивания, которая обеспечивает создание минимально необходн-.50мого слоя плотных пйсков. Таким оЬразом, создание положительного эффекта - повышения эффективности двуходновременно протекающих процессов -обеспечивается путем использованияпредварительно, установленной величины. плотности пульпы верхнего сливаи .заданной концентрации растворимого веского процесса - сорбции, устанавливается заданная, плотность пульпы, величина которой используется в качестве программы для экстремальногорегулятора. Одновременно с этим программируется управление регулирую щим клапаном 3 от величины заданной концентрации растворимого вещества во влаге промытых песков. В свою очередь, программируется управление клапаном 5 в зависимости от положения границы раздела. В случае поступления исходной пульпы с большим содержанием песков начинает увеличиваться плотность пульпы верхнего слива и соответственно возрастает содержание в ней крупных классов. Система регулирования начинает увеличивать расход. промывной жидкости, что приводит к разбавлению пульпы верхнего слива до необходимой плотности (при разбавлении пульпы происходит выпадение песков) и снижение количества песков в сливе. Это достигается взаимосвязанной работой датчика 1, экстремального регулятора 2 и клапана 3. Одновременно с поступлением большего холичества песков начинает подниматься граница раздела в рабочей зоне. От первоначального уровня датчик 4 через экстремальный регулятор 2 подает команду на большее открытие клапана 5, При этом, если концентрация растворенного вещества во влаге промытых песков (по показанию концент" /ратомера 7) не превышает заданную концентрацию, автоматически регулятор 2 переключает схему на ниже расположенные датчики, устанавливая оптимальную высоту плотного подвижного слоя песков. При большем открытии клапана 5 с песками в нижний слив выходит. несколько большее количество жидкой фазы однако ее поступление в нижний слив компенсируется общим увеличением расхода жидкости в процесс. То есть удельный расход промывной жидкости (определеннбе количество жидкой ффазы, м, на единицу твердого, т) остается прежним, что являетСя основным условием эффективной отмывки растворимого вещества.Классификации и одновременной отмывке ценного компонента(молибдена) подвергалась пульпа, плотность которой после операции выщелачивания колеблется в широких пределах 1460- 1650 кг/м, Исходная пульпа характеризуется также изменяющейся ситовой характеристикой. Содержание песков(частиц крупнее класса +0,15 мм) впульпе колеблется от 30 до 457. Исходя из условий последующего процесса-сорбции, верхний слив пульпы процесса классификации должен содержатькрупных частиц +О, 15 мм не более 37(во избежание забивки решеток сорбционных аппаратов, истирания смолы ит.д.). Классификация пульпы и отмывкирастворимого вещества с выделениемпесков в отвал осуществлялась в колонном аппарате. Аппарат имел общуювысоту 14 м. Аппарат представлялсобой колонну, рабочая эона которойбыла секционирована контактными устройствами. Для повышения эффективности обоих процессов в аппарате осуществлялось возвратно-поступательноеколебательное движение среды с частотой 24 имп/мин и амплитудой 10 мм,Исходная пульпа поступала в аппаратс расходом 15 м/ч, снизу в аппаратподавалась вода, расход которой регулировался в соответствии с предложенной системой автоматическогорегулирования процесса. Промытые уплотненные пески разгружались из нижней отстойной зоны. Предварительнопри параметрах, близких к оптимальным, при различных расходах жидкостиосуществлялся процесс классификациии отмывки. При этом получался слив,имеющий различную плотность, Каждойплотности полученного слива соответствовало определенное содержаниепесковых фракций (см. таблицу). 5 10 15 20 ЗОИз данных таблицы следует, что всоответствии с требованиями о содержании в сливе не более 37, класса 40.+0,15 мм, необходимо поддерживать плотность пульпы верхнего слива - 1200 кг/м . В результате экспериментальных исследований было установлено, что высокая эффективность отмывки, при которой содержание молибдена во влаге промытых песков составляетф 0,001-0,002 г/л, достигается лишь ДП. В качестве экстремального регулятора использовалась уже сущев том случае, когда граница разделаподдерживается выше отстойной зоны ЬО уплотненных песков на 2 м. В аппарате система электродов устанавливалась,по всей высоте рабочей зоны синтервалом 1 м. В качестве датчикаплотности верхнего слива использовались пьезометрические трубки ДПМ, работающие в паре с дифманометром906090 Процентное содержание твердых частиц в пульпе верхнего слоя+0,2 Плотность пульпы верхнего слива, кг/м 19,4 13,7 0,2 1180 20,7 6,3 56,5 14,2 0,8 1200 54,1 18,6 16,1 7,1 2,4 1,7 1230 Корректор В.Синицкая. Заказ 1692/3 Тираж 525 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7ствующая на предприятии промышленная система АСУТП с ЭВМ типа М. В качестве датчика концентратомера испольэовали селективную электромеханическую систему на молибденВ резуль 5 тате предложенная система надежно осуществляла регулирование процесса, обеспечивая необходимые технологические показатели как по классификации, так и по отмывке, В верхнем 10 сливе получалась пульпа, имеющая плотность 1200 кг/м,. содержание молибдена во влаге промытых песков составляло 0,001-0,002 г/л, а граница разцела поддерживалась на расстоянии 2 м от нижней отстойной зоны. Редактор С.Титова Техред С.Йовжий 8Способ, обеспечивает високие технологические показатели процесса отмывки, что в свою очередь снижаетпотери ценных компонентов с отвальными песками, снижается содержаниепесков в верхнем сливе, поступающего на сорбционное извлечение ценных компонентов. Меньшее содержаниепесков в пульпе верхнего слива значительно облегчает проведение последующей операции сорбции, так какснижает количество энергии, необходимой на перемешивание пульпы, уменьшает забивку песками сорбционногоаппарата, снижает эфФект истирания,дорогостоящей смолы,