选矿厂浮选过程液位自动控制系统的研究

选矿厂浮选过程液位自动控制系统的研究

山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿山东莱州261441

摘要:浮选过程是选矿工艺的重要环节,浮选过程泡沫溢流控制的优劣可显著影响精矿品位及尾矿回收率。本文对国内一大型金矿的选矿厂浮选系统记性了详细研究,重点介绍了其浮选液位自动控制系统的组成及控制方式,希望能给同类矿山选矿厂的建设以部分经验。

关键词:选矿;浮选;自动控制

一、该矿山选矿厂浮选系统介绍

据调查,我国大部分黄金矿山采用浮选法选金,产出的精矿多送往有色冶炼厂处理。由于氰化法提金的日益发展和企业为提高经济效益,减少精矿运输损失,因此多采取就地处促使浮选工艺有较大发展,在黄金生产中占有相当的重要地位。通常有优先浮选和混合浮选两种工艺。由于工艺流程改造和药剂添加制度方面有新的进展,浮选回收率也明显提高。据全国40多个选金厂,浮选工艺指标调查结果表明,硫化矿浮选回收率为90%,少数高达95%~97%;氧化矿回收率为75%左右;个别的达到80%~85%。生产实践中,浮选工艺流程的革新改造以及科研成果很多,效果明显。阶段磨浮流程,重—浮联合流程等,是目前我国浮选工艺发展的主要趋势。如湘西金矿采用重—浮联合流程,进行阶段磨矿阶段选别,获得较好指标,回收率提高6%以上;焦家金矿、五龙金矿、文峪金矿、东闯金矿等也取得一定的效果。

本文所研究的矿山为大型金矿厂,选矿产能为6000t/d,其主浮选的工艺流程为:精选、优选、粗选、扫选。一精一优一粗二扫。其浮选溢流控制采用了北京矿冶研究总院设计的浮选液位自动控制系统。本文接下来对此种控制方式进行介绍。

二、浮选液位自动控制系统的介绍

浮选机矿浆液位自动控制系统由矿浆液位测量装置、液位控制仪表箱、气动调节阀组成。用于对各浮选作业矿浆液位进行自动控制,以保证各作业工作稳定,有效的提高精矿品位和回收率,满足工艺指标要求。

2.1浮选液位控制系统的构成

该液位充气量自动控制系统包括5套充气量调节阀、5套气体流量计、1套液位测量机构、2套气动液位执行机构、1套控制箱。其整体结构如下图:

浮选机液位自动控制系统如上图所示,由液位测量装置、液位控制器和气动调节阀组成,液位控制器以液位测量装置传入的液位测量值与操作人员的液位设定值为依据,对液位气动调节阀进行控制,从而实现液位的自动调节。电动调节阀控制系统由电动执行机构、锥阀、控制部分组成,该系统为液位自动控制系统的辅助系统,当液位自动控制系统进行维护或出现故障时,可使用电动调节阀控制系统进行手动控制中(尾)矿箱的排矿量。

2.2各部分组件介绍

(1)液位测量装置是由激光测距仪、液位计支架、浮球、连杆、反射盘、冲水管等部件组成,将矿浆液位测量值以4~20mA信号送到仪表箱内的控制器,通过与输入的矿浆液位设定值进行比较计算输出控制信号,控制气动调节阀的动作,调节排矿量;气动调节阀包括气动执行机构、锥阀和连杆。液位检测为浮球液位测量机构,能准确可靠的测量矿浆液位,又能够阻隔矿浆泡沫对液位测量的影响。矿浆液位测量和变送采用一体化激光测距仪,液位计全部采用不锈钢封装,内腐蚀强、寿命长。

(2)气体流量计为热式质量流量计型号为FCIST50-B3M22B0000,该流量计采用不锈钢主体、哈氏合金C热套管传感器、316不锈钢紧固件,利用热扩散原理,输出4到20mA信号,可实时精确地测量出浮选机供风风量的动态变化。

(3)气动液位执行机构结构包括YT-1000R阀门定位器、电磁阀、气缸、支架、过滤减压阀、气源接头。气动液位执行机构气源由单独的空压机供风。

(4)冲洗水管安装在液位测量装置旁边,供水压力为20KPa,供水流量为5m3/h。

(5)控制箱即为工作站,PLC采用S7-200系列,人机交互采用触摸屏。

3、在完成仪表安装与电气接线的基础上,将此工作站数据集成,然后通过DP通讯,与磨浮主站PLC进行数据交互。

4、对各测量机构采集的数据进行分析,并根据工艺要求,建立最佳数学模型,采用西门子s7-200系列小型PLC进行编程,并完成最终调试。

三、浮选液位自动控制的优点

浮选机液位自动控制系统的技术特点如下:

1.采用专门设计的矿浆液位测量装置,既能准确可靠的测量矿浆液位,又能够阻隔矿浆泡沫对液位测量的影响。矿浆液位测量装置装有水清洗喷头,可对测量传感器进行自动清洗,保证其长期可靠的工作。

2.矿浆液位测量和变送采用一体化激光测距仪,液位计全部采用不锈钢封装,耐腐蚀强、寿命长。

3.根据每个浮选机液位自动控制系统的工作情况,专门设计开发了气动调节阀,调节阀对每个浮选作业的矿浆液位都有优良的调节性能,气动执行机构与锥阀连接采用了具有自主知识产权的球型连接方式,极大地提高了气动调节阀工作的可靠性,技术性能优于国外同类产品。

参考文献:

[1]张万忠.可编程控制应用技术[M].北京:化学工业出版社,2011.16-30

[2]李道霖.电气控制与PLC原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2013.96-110

[3]张凤珊.电气控制及可编程序控制器第2版[M].北京:中国轻工业出版社,2009.77-92

[4]谭威.基于PLC的工业控制系统的设计与实现[D].学士毕业论文.华中科技大学,2007.

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