Способ управления процессом флотации медно-никелевых руд

Способ управления процессом флотации медно-никелевых руд

Реферат

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке медно-никелевых руд. Задачей изобретения является повышение точности регулирования оптимального содержания никеля в концентрате. Для этого способ включает изменение выхода концентрата (например, путем изменения расхода реагентов, уровней пульпы во флотомашинах и т.д.) в зависимости от динамики показаний анализаторов, установленных на потоках концентратов и хвостов какого-либо цикла обогащения. Если содержание никеля в концентрате и в хвостах снижаются одновременно и монотонно, то поступает сигнал на снижение выхода концентрата. Если же показания анализатора, установленного на потоке концентрата, монотонно снижаются при одновременном и монотонном повышении содержания никеля в хвостах, то поступает сигнал на повышение выхода концентрата. Важной особенностью способа является использование для формирования сигнала на повышение выхода концентрата того обстоятельства, что при чрезмерно малом выходе концентрата анализатор на его потоке начинает резко занижать свои показания. 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, к области обогащения руд методом флотации и может быть использовано при переработке медно-никелевых руд, при обогащении которых применяются анализаторы на потоке типа "Курьер".

Прототипом изобретения является система управления флотационными операциями, работающая ныне на обогатительной фабрике акционерного общества "ГМК Печенганикель" и включающая в качестве управляющих воздействий изменение расходов реагентов, уровней пульпы во флотомашинах и расхода подаваемого в них воздуха в зависимости от показаний анализаторов типа "Курьер", установленных на потоках концентратов и хвостов, целевой функцией которой является минимизация потерь металла в промпродукте, а в качестве ограничительной функции - содержание никеля в готовом концентрате (И.А. Блатов, В.П. Бондаренко, Г.Н. Машевский. Оптимальное управление флотационными операциями на обогатительной фабрике ГМК. "Печенганикель", Обогащение руд, 1996, N 3, с. 19-27). Какое именно задание по содержанию никеля в концентрате установить системе регулирования решает главный технолог фабрики, исходя, главным образом, из содержания никеля в руде. В действительности же главными факторами, определяющими содержание никеля в концентрате, являются: 1) степень раскрытия сростков извлекаемых минералов с породообразующими, достигаемая в процессах дробления и измельчения; 2) степень подавления флотации талька и других флотоактивных силикатов; 3) распределение никеля между пентландитом и пирротином в поступающей на фабрику руде.

Конкретные текущие значения этих факторов технологу неизвестны, что не позволяет ему достаточно точно назначить оптимальное содержание никеля в концентрате.

Именно этот недостаток устраняет предлагаемое изобретение. Предлагаемая система управления сама находит такое качество концентрата, которое позволяет получить текущие значения трех упомянутых выше главных факторов без снижения извлечения.

Этот результат достигается путем регулирования выхода концентрата в зависимости от динамики показаний анализаторов на потоках концентрата и хвостов, определяющих содержание никеля: 1) если содержание никеля и в готовом концентрате и в хвостах одновременно и монотонно снижается, то поступает сигнал на снижение выхода концентрата; 2) если показания анализатора, установленного на потоке концентрата, монотонно снижаются одновременно с монотонным повышением содержания никеля в хвостах, то поступает сигнал на повышение выхода концентрата.

Вторая команда, сформулированная в результате длительных наблюдений за промышленным процессом доводки черновых медно-никелевых концентратов на обогатительной фабрике комбината "Печенганикель", основана на том, что анализатор "Курьер 30", установленный на потоке конечного концентрата доводки, начинает резко занижать свои показания при чрезмерно малом выходе концентрата. Это обстоятельство и было использовано для формирования сигнала на повышение выхода концентрата.

Общие признаки предлагаемого изобретения и прототипа: 1) использование анализаторов на потоке; 2) повышение выхода концентрата в случае повышения содержания никеля в хвостах; 3) снижение выхода концентрата в случае снижения содержания никеля в хвостах.

Отличительные признаки предлагаемого изобретения состоят в том, что любое управляющее воздействие наступает только в том случае, если: 1) снижаются показания анализатора, установленного на потоке концентрата; 2) снижение показаний анализатора, установленного на потоке концентрата, происходит одновременно с изменениями показаний анализатора, установленного на потоке хвостов; 3) снижение показаний анализатора, установленного на потоке концентрата, является монотонным.

Таким образом, сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем.

Способ управления процессом флотации медно-никелевых руд с использованием анализаторов на потоке, включающий повышение выхода концентрата в случае монотонного повышения содержания никеля в хвостах и снижение выхода концентрата в случае монотонного снижения содержания никеля в хвостах, отличающийся тем, что любое управляющее воздействие наступает только в том случае, если одновременно и монотонно снижаются показания анализатора, установленного на потоке концентрата.

Сущность изобретения можно представить в виде двух векторов в декартовой системе координат, центр которой расположен в точке, характеризующей состояние процесса в момент поступления сигнала на изменение выхода концентрата, и на осях которой отложены изменения показаний анализаторов на потоках концентрата и хвостов (см. чертеж), управляющие воздействия наступают только в том случае, если вектор, характеризующий динамику изменения технологических показателей процесса, находится либо в III, либо в IV квадранте. Если же этот вектор находится в I или II квадранте или на любой из осей координат, то какое-либо управляющее воздействие на технологический процесс отсутствует.

Пример осуществления способа.

На обогатительной фабрике АО "ГМК Печенганикель" осуществлена следующая система автоматического управления процессом доводки медно-никелевого концентрата. Схема цепи аппаратов представлена на чертеже. Цифры на нем обозначают номера флотомашин, насосов и мельницы. Сигнал на повышение выхода концентрата формируется по результатам показаний анализаторов "Курьер 30", которые периодически определяют содержание никеля. Он поступает, если: анализатор, установленный на потоке концентрата, показал трехкратное подряд снижение содержания никеля и в то же время анализатор, установленный на потоке хвостов доводки, показал трехкратное подряд повышение содержание никеля.

Поступление такого сигнала влечет за собой следующие действия (одновременно): 1) прекращение подачи медного купороса в перечистную флотацию цикла доводки; 2) прекращается подача карбоксиметилцеллюлозы в перечистную флотацию цикла доводки; 3) прекращается подача карбоксиметилцеллюлозы в основную флотацию цикла доводки; 4) повышается уровень пульпы во флотомашинах цикла доводки до отметки - 10 см шагами по 5 см через каждые 10 минут; 5) включается подача (или повышается расход) аэрофлота в перечистную флотацию цикла доводки; 6) повышается до максимального расход ксантогената в мельницу доизмельчения черновых концентратов.

Такой режим работы держится до ухода сигнала на повышение выхода концентрата. Сигнал на повышение выхода концентрата уходит, если прекращается либо монотонное падение показаний анализатора, установленного на потоке концентрата, либо монотонное повышение показаний анализатора, установленного на хвостах доводки.

После ухода сигнала на повышение выхода концентрата восстанавливается тот режим работы, который был до поступления сигнала, но делается один шаг, направленный на предотвращение повторения ситуации. Шаг делается только по одному из факторов в следующем порядке приоритетов, 1) по снижению расхода медного купороса в перечистную флотацию доводки шагами по 0,2 л/мин вплоть до нуля; 2) по снижению расхода карбоксиметилцеллюлозы в основную флотацию цикла доводки шагами по 0,5 л/мин вплоть до нижней границы расхода, установленной оператором; 3) по снижению расхода карбоксиметилцеллюлозы в перечистную флотацию цикла доводки шагами по 0,5 л/мин вплоть до нижней границы расхода, установленной оператором; 4) по повышению уровня пульпы во флотомашинах цикла доводки шагами по 5 см вплоть до верхней границы, 5) по повышению расхода аэрофлота в перечистную флотацию цикла доводки шагами по 0,5 л вплоть до верхней границы, установленной оператором.

Все шаги делаются с интервалом 20 минут. Возврат уровней пульпы во флотомашинах к прежним значениям ведется шагами по 5 см через 10 минут.

Сигнал на понижение выхода концентрата формируется по показаниям анализатора "Курьер 30". Он поступает, если оба анализатора (и на потоке концентрата и на потоке хвостов доводки) одновременно показывают трехкратное подряд снижение содержания никеля.

Поступление такого сигнала влечет за собой следующие действия, осуществляемые последовательно в следующем порядке приоритетов: 1) снижение расхода аэрофлота в перечистную флотацию цикла доводки шагами по 0,5 л/мин вплоть до нуля.

2) повышение расхода карбоксиметилцеллюлозы в перечистную флотацию цикла доводки шагами по 5 л/мин вплоть до верхней границы расхода, установленной оператором.

3) повышение расхода медного купороса в перечистную флотацию цикла доводки шагами по 0,2 л/мин вплоть до верхней границы расхода, установленной оператором; 4) повышение расхода карбоксиметилцеллюлозы в основную флотацию цикла доводки шагами по 0,5 л/мин вплоть до верхней границы расхода, установленной оператором; 5) снижение расхода ксантогената в основную флотацию цикла доводки шагами по 0,3 л/мин вплоть до нуля; 6) снижение расхода ксантогената в мельницу доизмельчения черновых концентратов шагами по 0,3 л/мин вплоть до нижней границы, установленной оператором.

Все шаги делаются с интервалом в 20 минут.

Шаги прекращаются по мере ухода сигнала на понижение выхода концентрата. Сигнал уходит, если прекратилось снижение содержания никеля либо в концентрате, либо в хвостах доводки.

Применение описанного способа управления процессом позволило без снижения извлечения металлов повысить содержание никеля в концентрате с 7 до 7,5% и за счет этого снизить затраты на окомкование, обжиг концентрата и плавку окатышей на 7%.

Формула изобретения

Способ управления процессом флотации медно-никелевых руд с использованием анализаторов на потоке, включающий повышение выхода концентрата в случае монотонного повышения содержания никеля в хвостах и снижение выхода концентрата в случае монотонного снижения содержания никеля в хвостах, отличающийся тем, что любое управляющее воздействие наступает только в том случае, если одновременно и монотонно снижаются показания анализатора, установленного на потоке концентрата.

РИСУНКИ

Рисунок 1