Контроль процессов обогащения

Обогатительные фабрики являются высокомеханизированными и автоматизированными промышленными предприятиямим, на которых ежесуточно перерабатываются десятки тысяч руды, установлены сотни аппаратов основного и тясячи вспомогательного оборудования. Практически все технологические процессы не только контролируются автоматически, но и управляются с помощью современной вычислительной техники.

Приборы автоматического контроля широко используются для измерения и регулировки таких параметров, как количество перерабатываемой руды, расход реагентов, содержание твердого в пульпе, расход пульпы, реагентов и воды, концентрация водородных ионов и концентрация реагентов, температура воды, пульпы, масел, давление воды, газа, пара, воздуха, время работы агрегатов, время ремонта и простоев, расход электроэнергии и т.п.

Централизованное управление процессом осуществляется с диспетчерского пункта фабрики, где для обработки большого количества показателей применяется информационно-вычислительная техника.

Для оперативного контроля технологическим процессом и контроля качественных параметров продуктов обогащения, применяются автоматизированные системы аналитического контроля АСАК.

Контроль основных параметров процесса осуществляется в системе централизованного контроля. Эти системы входят в автоматизированную систему управления производством (АСУ ТП).

Для учета и технической отчетности на фабриках определяются следующие основные показатели: количество переработанной руды и полученных концентратов; содержание металлов в руде, концентратах и хвостах; извлечение металлов в концентраты и потери его с отвальными хвостами; время работы и и простоев оборудования, расход электроэнергии, реагентов, воды и других материалов. Кроме того на фабриках осуществляется оперативный контроль для управления технологическим процессом, для своевременного выявления отклонений от принятого режима.

С целью оперативного контроля технологического процесса, составления технологического и товарного баланса металлов, определения эффективности отдельных циклов обогащения и основного оборудования, расчета качественно-количественной и водно-шламовой схемы производится опробование руды и продуктов обогащения.

Контроль качества продукции и показателей работы фабрики осуществляется отделами технического контроля (ОТК), которые осуществляют не только контроль качества выпускаемой товарной продукции, но и следят за соблюдением установленной технологии производства, качеством поступающего на фаьрику сырья, реагентов и др. материалов, а также количественным учетом поступающего рудного сырья, откружаемых концентратов и учетом извлекаемых металлов.

Опробование

Для определения и изучения химического, минералогического и гранулометрического состава исходной руды и продуктов обогащения, их влажности, плотности пульпы осуществляется опробование с получением представительных проб, т.е. части материала, обладающих свойствами всей массы опробуемого материала.

Совокупность операций отбора проб, обработки и подготовки их к анализу называется опробованием.

В зависимости от использования результатов анализа проб опробование может быть технологическим оперативным, которое применяемым для управления процессом обогащения, технологическим балансовым – для составления технологического баланса и товарное – для учета металла и составления товарного баланса.

При технологическом оперативном опробованими отбираются пробы от руды и различных продуктов обогащения за определенный интервал времени, который в зависимости от продолжительности подготовки и анализа пробы может составлять от 15 мин до 2 ч. При балансовом опробовании для оценки работы смены и фабрики контролируемый интервал времени принимается равным продолжительности смены. Товарное опробование проводится только для исходных и конечных продуктов за контролируемый период времени, например, месяц.

Опробование производится по определенной схеме в соответствии с технологическим процессом. Полученные в результате опробования данные характеризуют состояние процесса и состав продуктов в момент взятия пробы.

В зависимости от периодичности отбора пробы опробование может быть систематическим и периодическим. Систематически отбирают пробы на влажность на влажность поступающей на фабрику руды и готовых концентратов; содержание металлов в рудк в концентратах и в хвостах; плотность пульпы в сливах гидроциклонах, плоность сгущенных концентратов, щелочность пульпы, гранулометрический состав измельченной руды; расход и концентрацию реагентов, содержание твердого в сливе сгустителей.

Периодически отбирают пробы для контроля гранулометрического состава исходной и дробленой руды, гранулометрического состава слива мельниц, песков и слива гидроциклонов для определения циркуляционной нагрузки и др.

Полное опробование технологического процесса для расчета качественно-количественной и водно-шламовой схемы проводится также периодически в соответствии с графиком или при изменении технологической схемы и реагентного режима.

Операции опробавания включают операцию отбора точечных проб, составление объединенной пробы и лабораторных проб. Точечная проба – это количества материала, отобранное от опробуемого продукта за одну отсечку пробоотбирающего устройства. Из точечных проб составляется за определенный промежуток времени составляется объединенная проба, из которых готовится лабораторная проба, направляемая на анализ.Эти пробы могут быть часовыми, сменными и месячными.

Отобранная проба должна характеризовать состав и свойства того материала, от которого она была отобрана, т.е. она должна быть представительной. Поэтому большое значение имеют масса пробы, метод ее отбора и обработки.

Масса пробы зависит от крупности, физико-химических свойств продукта, требуемой точности пробования и анализа.

Зависимость массы пробы от размера кусков опробуемого материала выражается зависимостью, которая называется формулой Чечотта

Q = kd², кг,

где d – размер максимального куска опробуемого материала, мм;

k – коэффициент, зависящий от однородности опробуемого материала, содержания в нем металла и его ценности.

Коэффициент k зависит от однородности материала и тем больше, чем ценнее металл, содержащийся в руде и неоднороднее опробуемый материал ( табл. 79)

Таблица 79. Значения коэффициента k

Методы, средства отбора и подготовки проб определяются свойствами опробуемого продукта, условиями его опробования и назначением опробования. В настоящее время для опробования материала, находящегося в движении, применяются в основном механическое пробоотбиратели, которые производят отсечку точечных проб от опробуемых продуктов путем пересечения через определенный промежуток времени всего потока. Собираемые в приемнике пробоотбирателя точечные пробы составляют объединенную пробу за определенный период времени.

При обробовании потока пульпы применяются пробоотборники с продолным или поперечным методом пересечения потока, которые через равные промежутки времени отсекают порцию материала от всей струи.

Масса объединенной пробы составляет обычно для руд 0,001…0,025%, для концентратов – 0,002…0,2% и для хвостов- 0,0004…0,006% от массы опробуемого продукта. Масса проб от товарных продуктов составляет 10^-3…10^-5 %.

Объединенные пробы обрабатывают по стандартным схемам, пример которой приведен на рис.194.

Рис. 194. Схема обработки пробы

Эти схемы обычно состоят из нескольких стадий, включающих операции дробления и измельчения, грохочения, перемешивания и сокращения.

Последовательное дробление и измельчение проб осуществляется в дробилках, мельницах, истирателях при одновременном перемешивании и сокращении в зависимости от крупности материала. Таким образом, первичной пробы доводится до конечной при сохранении прдставительности ее. Перед каждым сокращением проба тщательно перемешивается для усреднения материала пробы по составу и крупности.

Пробы более 100 кг и крупности кусков 50…100 мм перемешивают методом кольца и конуса, для проб массой более 20…25 кг и при отсутствии крупных кусков применяется перемешивание методом перекатывания. При небольших количествах мелкоизмельченные пробы перемешиваются просеиванием через сито, размер отверстий которого в 2…3 раза больше размера максимальных кусков в пробе. При механическом перемешивании применяются специальные смесители или специальные мельницы.

После того, как проба тщательно перемешена, ее сокращают различными способами в зависимости от количества материала и его крупности. Ручное сокращение проб производится методом конуса с квартованием и методом квартования с вычерпованием. Для сокращения материала крупностью менее 25 мм и тонкоизмельченного материала применяют кроме сократителией желобчатого типа с продолным сечением потока материал, механические сократители.

Методом квадратования отбирают пробы тонкоизмельченного материала на химический анализ.

При опробовании дробленых руд применяютмя механизированные пробоотборочно-сократительные установки с механическими пробоотборниками с дробилками, мельницами и механическими сократителями

При обработке пульповых проб сначала осуществляется обезвоживание их и сушка при температуре 105…110^˚С

Для оперативного контроля технологического процесса на фабриках используются системы автоматического отбора, доставки и подготовки проб к анализу и их анализ. Например, в системе Проскон, применяемой для управления обогатительными производствами, например, измельчением. флотацией,сгущением и фильтрованием,