CN102698874A - 一种自动控制矿浆pH值提高尾矿回收率的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在选矿浮选过程中对矿浆pH值进行自动控制来提高尾矿回收率的方法及系统，利用对矿浆pH值进行实时监测反馈来控制调浆酸液流入的方法，保证矿浆PH值的稳定性；系统的pH检测装置玻璃电极检测浮选矿浆的pH值，执行机构接收控制主机发出的控制指令，精确改变阀门的开度，实现工业硫酸加入量的自动控制，使得pH值趋于控制目标，从而实现矿浆pH值智能自动化调整，使矿浆的pH值始终维持在目标值很小的范围内，能有效的提高尾矿的回收率，全程智能自动化检测控制，实时掌控动态生产过程，大大减轻了调浆的劳动强度，有效提高了尾矿的回收率。

Description

一种自动控制矿浆pH值提高尾矿回收率的方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种提高尾矿回收率的方法以及系统，特别是通过在选矿浮选过程中对矿浆pH值进行自动控制来提高尾矿回收率。

背景技术

我国是有色金属矿产资源大国，但同时也是有色金属消耗和出口大国。近几年有色金属矿产资源由于高强度的开采，部分有色金属可采储量已明显不足，特别是富矿储量不足日趋严重。超强度滥采乱挖，更使得有色金属矿产资源被过度的消耗，这些高强度的滥采乱挖的状况给我国有色金属矿产资源的可持续发展带来严重隐患。随着有色金属矿产资源的日益减少和社会发展对有色金属资源的需求不断增加，如何合理利用有色金属矿产资源和提高有色金属采选回收率已成为当务之急，否则我国有色金属的竞争优势将很快消失，甚至无法满足国内需求，有色金属矿产资源的紧缺已成为制约社会经济持续发展的一大障碍，基于此，国家出台的“973计划”目的就在于提高我国紧缺战略有色金属矿产资源的利用率和合理性，以求自然生态系统和社会经济的良好循环发展。

在选矿作业过程中，矿浆的pH值是影响产品质量和回收率的一个重要因素，受制于矿料性质、成分变化、来料量的增减、环境条件变化、矿液比变化、药剂质量不稳定等因素，都会引起矿浆pH值的变化。矿料在磨矿、分级、调浆和浮选过程都需要加入药剂，所以在浮选阶段由于各种药剂的添加矿浆pH值会不断增大，影响浮选的效率和效果，因此矿浆的pH是在不断动态变化的，目前已有一些针对矿浆pH值进行监控的仪器，如专利文献CN101419187公开的“在线矿浆pH计”，公开了一种在线矿浆pH计，其包括测量电极、放大器和智能仪表三部分，测量电极包括测量头，测量头上设有金属电极，放大器安装于测量电极内，测量电极产生的pH信号通过放大器转换成数字信号后与智能仪表间通讯，可以对被测溶液pH值的连续在线测量；CN201307099公开的“pH玻璃电极自动检测装置”、CN102103120A公开的“改进的双玻璃pH电极全自动检测装置”也都公开了由pH玻璃电极构成的自动检测装置，不但能够自动检测矿浆pH值变化，还能自动清洗pH玻璃电极，上述检测PH值的仪器仅限于检测，并不能对矿浆pH值自动进行调整。

目前的调整pH方法大都采用人工调整，如中国专利文献CN101816977A公开了“一种氧化铅锌矿浮选过程中矿浆pH调整的方法”，该方法是以碳酸钠作为pH调整剂对氧化铅锌矿矿浆进行调浆，将矿浆pH调整到9～11之间，调浆时间以矿浆pH不再发生变化为准，然后加入抑制剂、捕收剂进行浮选；CN101007670公开了一种“利用废弃电石渣调节酸性水及矿浆pH值的方法”，首先是选择废弃电石渣，经过电石渣造浆生产工艺流程制备出合格的电石渣浆，再人工利用电石渣浆调节酸性水及矿浆的pH值；上述人工调整矿浆pH值受限于各种条件，不能时时监控矿浆pH值变化而及时作出反应，导致存在矿浆pH值监控不及时、不准确、动作反应迟缓等问题，直接影响尾矿回收率，造成金属丢失。

发明内容

本发明提供一种通过自动控制矿浆pH值来提高尾矿回收率的方法以及系统，解决了传统人工调整矿浆pH值由于不能实时监控矿浆pH值变化并及时作出反应，从而直接影响尾矿回收率，造成金属丢失的问题。

本发明的一种自动控制矿浆pH值提高尾矿回收率的方法，包括以下步骤：

(1)磨矿：原矿经过机械粉碎成碎石；

(2)分选：磨矿后的碎石进入分选机筛选细矿进入搅拌桶；

(3)搅拌调浆：对搅拌桶内的矿浆调整到一定的pH值范围并进行搅拌；

(4)矿浆pH值检测与信号反馈：利用pH值自动检测装置实时监控矿浆pH值变化，并将动态变化的pH值随时反馈到控制主机；

(5)自动调酸：当矿浆pH值超出预设范围值时，检测信号反馈到控制主机，控制主机触发酸液开关执行机构，释放酸液调整矿浆pH值，当矿浆pH值调整到预设范围值后，检测信号反馈到控制主机，控制主机触发酸液开关执行机构，停止酸液流入；

(6)重复步骤3-5，直至浮选结束。

为了实现通过对矿浆pH值的自动控制来提高尾矿回收率的方法，本发明的矿浆pH值自动控制系统包括控制主机、放置在矿浆搅拌桶和浮选机内的用于检测矿浆pH值的pH玻璃电极，放置在搅拌桶内的pH玻璃电极通过pH发送器连接到控制主机，放置在浮选机内的pH玻璃电极通过pH反馈发送器连接到控制主机，控制主机控制酸液加入装置，该装置与浮选机连通；所述酸液加入装置包括执行机构、酸液储罐和酸液输送管道，该执行机构受控于控制主机来控制酸液储罐的管道开关，酸液储罐管道连通到浮选机。

本发明以工业硫酸作为矿浆pH值调整剂对浮选矿浆进行调浆，以自控系统自带的pH检测装置玻璃电极检测浮选矿浆的pH值，执行机构接收控制主机发出的控制指令，精确改变阀门的开度，实现工业硫酸加入量的自动控制，使得pH值趋于控制目标，从而实现矿浆pH值智能自动化调整，使矿浆的pH值始终维持在目标值很小的范围内，能有效的提高尾矿的回收率，全程智能自动化检测控制，实时掌控动态生产过程，大大减轻了调浆的劳动强度，有效提高了尾矿的回收率。

附图说明

图1是本发明的方法工艺流程图；

图2是本发明的系统结构示意图；

图3是pH玻璃电极结构示意图。

其中分级机1、搅拌桶2、浮选机3、pH玻璃电极4、pH玻璃电极5、pH发送器6、pH反馈发送器7、执行机构8、控制主机9、酸液储罐10，敏感玻璃膜11、内参比溶液12、内参比电极13、内参比电极引线14、电极支杆15、电极帽16、电极引线17。

具体实施方式

如图1所示，自动控制矿浆pH值提高尾矿回收率方法的粗选搅拌过程中的搅拌桶内矿浆pH值检测结果实时由控制主机监控，浮选过程中的矿浆pH值变化通过pH玻璃电极将信号反馈到控制主机，该信号通过DCS控制系统操控执行机构8，执行机构控制酸液加入装置开关，对浮选矿液pH值进行调整。

如图2所示，矿浆pH值自动控制系统包括控制主机9、放置在搅拌桶2内的pH玻璃电极4通过pH发送器6连接到控制主机9，放置在浮选机3内的pH玻璃电极5通过pH反馈发送器7连接到控制主机9，控制主机9控制酸液加入装置，该装置与浮选机3连通，所述酸液加入装置包括执行机构8、酸液储罐10和酸液输送管道，执行机构8受控于控制主机9来控制酸液储罐10的管道开关，酸液储罐管道连通到浮选机3。

如图3所示，矿浆pH值自动控制系统的pH玻璃电极包括敏感玻璃膜11、内参比溶液12、内参比电极13、内参比电极引线14、电极支杆15、电极帽16和电极引线17。

本发明的工作原理是：原矿经过磨矿进入分级机1分选出的细矿粒进入搅拌桶2进行搅拌调浆，在搅拌调浆过程中pH玻璃电极4的敏感玻璃膜11选择性的吸附矿浆中的氢离子，被吸附的氢离子会和pH玻璃电极4中的内参比溶液12形成电势差，再用内参比电极13就可以测得与氢离子浓度有关的整个电路的电势差，pH发送器6根据检测到的电势差转换成电信号传输到控制主机9；同时经过搅拌桶2搅拌调浆后的矿浆直接进入浮选机3进行浮选作业，pH反馈发送器7根据pH玻璃电极5检测浮选矿浆pH得到的电势差转换成电信号传输到控制主机9，控制主机9将根据用户设定的pH值，发送命令到自控系统自带的执行机构8，执行机构8的电动阀门由步进马达驱动，执行机构8接收控制主机9发出的控制指令，精确改变阀门的开度，工业硫酸储罐10通过管道与执行机构8内的阀门连接，工业硫酸根据执行机构8内阀门的开度，实现工业硫酸加入量的自动控制，使矿浆pH值趋于控制目标。

下面结合实例的对比对本发明进一步说明。

实施例1：以工业硫酸作为矿浆pH值调整剂对浮选矿浆进行调浆，以HC-KW 62CB1玻璃电极pH自控系统(以下简称自控系统)自动控制矿浆pH值，尾矿样品为广西南丹县某单选锡的选厂排放的尾矿，该尾矿中含锡0.40％、铁18.00％、锌3.00％，采用浮-重选矿工艺，使用常规药剂进行浮选，把这批矿分成两部分，分别对其使用传统人工调整矿浆pH和自动控制系统调整矿浆pH进行浮选，对比浮选结果见下表1、表2：

表1传统人工的方法调整矿浆pH＝3.93浮选结果

表2矿浆pH值自动控制系统设置矿浆定值pH＝3.93浮选结果

由表1和表2对比得，自动控制系统比传统的调整矿浆pH有以下优势：

(1)产品精矿品位提高：锡精矿品位48.92％提高到51.93％，锌精矿品位35.19％提高到36.85％，磁硫精矿52.90％提高到53.16％。

(2)金属回收率高：锡回收率33.33％提高到38.28％，锌回收率43％提高到48.52％，铁回收率69.93％提高到72.13％。

(3)金属丢失率低：尾砂中锡品位0.40％降低到0.38％，锌品位2.64％降低到2.42％，铁品位7.7％降低到7.24％。

由此可见应用本发明自动控制系统调整矿浆pH值的方法，效果显著，精矿品位提高，金属回收率提高，金属丢失率低，能有效的提高尾矿的回收率，具有良好的经济效益。

Claims (3)

1.一种自动控制矿浆pH值提高尾矿回收率的方法，其特征在于：包括以下步骤

（1）磨矿：原矿经过机械粉碎成碎石；

（2）分选：磨矿后的碎石进入分选机筛选细矿进入搅拌桶；

（3）搅拌调浆：对搅拌桶内的矿浆调整到一定的pH值范围并进行搅拌；

（4）矿浆pH值检测与信号反馈：利用pH值自动检测装置实时监控矿浆pH值变化，并将动态变化的pH值随时反馈到控制主机；

（5）自动调酸：当矿浆PH值超出预设范围值时，检测信号反馈到控制主机，控制主机触发酸液开关执行机构，释放酸液调整矿浆pH值，当矿浆pH值调整到预设范围值后，检测信号反馈到控制主机，控制主机触发酸液开关执行机构，停止酸液流入；

（6）重复步骤3—5，直至浮选结束。

2.一种实现权利要求1所述方法的矿浆pH值自动控制系统，包括控制主机（9）、放置在矿浆搅拌桶和浮选机内的用于检测矿浆pH值的pH玻璃电极，其特征在于：放置在搅拌桶（2）内的pH玻璃电极（4）通过pH发送器（6）连接到控制主机（9），放置在浮选机（3）内的pH玻璃电极（5）通过pH反馈发送器（7）连接到控制主机（9），控制主机（9）控制酸液加入装置，该装置与浮选机（3）连通。

3.根据权利要求2所述的自动控制系统，其特征在于：所述酸液加入装置包括执行机构（8）、酸液储罐（10）和酸液输送管道，执行机构（8）受控于控制主机（9）来控制酸液储罐（10）的管道开关，酸液储罐管道连通到浮选机（3）。

Images