CN106799301B - 一种基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于选矿技术领域，为了解决尾矿干排回水时由于矿干排的设备分散且较远，导致回水利用不充分，人力投资大等问题，本发明提供了一种基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，在选矿干排系统中外接清水回水系统，选矿干排系统和清水回水系统中设置电控元件，利用远程计算机采集、分析电控单元信号并发出干排系统和清水回水系统设备的启停指令。利用计算机程序调整设备运行数量、设备运转速度等，在保证各水池内液位恒定条件下，使泵、旋流器、震动筛和皮带输送机等均处于高效运转状态，避免因设备空载浪费资源或因超负荷运转损坏设备，实现了系统的高效稳定运行。

Description

一种基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法

技术领域

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法。

背景技术

尾矿干排是指经选矿流程输出的尾矿浆经多级浓缩后，再经脱水振动筛等高效脱水设备处理，形成含水小、易沉淀固化和利用场地堆存的矿渣，矿渣可以转运至固定地点进行干式堆存。但浓缩及脱水过程中产生的清水如何回收利用是个棘手的问题，如专利201410234941.1和201520846602.9所述的干排工艺，均未对选矿干排时的回水如何进行有效回收作阐述，且由于矿区操作场地较大，目前尾矿干排的设备分散且较远，少则几公里多则几十公里，每个点都得配备2人值岗，导致用人较多，通讯用对讲机，管理协调困难，经常出现缓冲水池溢流出浪费、或缺水影响下游正常运行，回水利用不充分，清水资源白白浪费。

发明内容

本发明为了解决尾矿干排回水时由于矿干排的设备分散且较远，导致回水利用不充分，人力投资大等问题，进而提供了一种基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，在选矿干排系统中外接清水回水系统，选矿干排系统和清水回水系统中设置电控元件，利用远程计算机采集、分析电控单元信号并发出干排系统和清水回水系统设备的启停指令。

所述选矿干排系统包括依次远距离连接的深锥、电动阀、旋流器、振动筛和皮带输送机，清水回水系统包括依次远距离连接的排尾缓冲池、排尾泵、尾矿库、若干回水泵、回水缓冲池、回水增压泵和高位水池；

所述深锥底流设有电动阀，并与旋流器入口连接，旋流器底流与振动筛连接，振动筛筛上料与皮带输送机连接，旋流器溢流和振动筛筛下料与排尾缓冲池连接，排尾缓冲池经排尾泵与尾矿库连接，经过尾矿库自然沉淀后的清水，经回水泵与回水缓冲池连接，回水缓冲池经回水增压泵与高位水池连接；

所述深锥的中上部设有溢流浓度检测装置，深锥的中下部设有底流浓度检测装置，电动阀上设有电动阀控制装置，振动筛上设有电机控制装置一，皮带输送机上设有电机控制装置二，排尾泵上设有电机调速电控装置二，各回水泵上分别设有电机调速控制装置三，回水增压泵上设有电机调速电控装置一；

所述溢流浓度检测装置、底流浓度检测装置、电动阀控制装置、电机控制装置一、电机控制装置二、电机调速电控装置二、电机调速控制装置三和电机调速电控装置一均通过传感器由计算机远程控制。

所述排尾缓冲池内设有液位检测装置一、回水缓冲池内设有液位检测装置二，高位水池内设有液位检测装置三，液位检测装置一、液位检测装置二和液位检测装置三均通过计算机远程控制。

所述高位水池与深锥近距离设置，深锥顶部设有与高位水池连通的倾斜向下的自流溜槽。

所述的电动阀、旋流器和振动筛分别至少设置4个，电动阀、旋流器和振动筛一对一连接。

所述高位水池外接有清水泵，清水泵上连接有通过计算机远程控制的电机控制装置三。

所述尾矿库内设有重漂液位计，重漂液位计包括重漂壳和重漂杆，重漂杆插入式安装于重漂壳内，重漂杆在浮力作用下可沿重漂壳内壁上下移动，重漂壳和重漂杆上安装有接近开关，接近开关信号与远程计算机连接。

所述干排系统和清水回水系统的具体控制方法为：

当检测到溢流浓度检测装置的压力大于170Pa时，表示有矿沙溢流到高位水池，利用远程计算机控制电动阀控制装置，打开一台电动阀，控制电机控制装置一，对应启动一台振动筛，增加旋流器的运行数量，使矿砂从深锥底部的排出量增加，深锥的溢流水量减少；当检测到溢流浓度检测装置的压力小于160Pa时，表示清水进入下游的旋流器内，利用远程计算机控制电动阀控制装置，关闭一台电动阀，并控制电机控制装置一，对应停止一台振动筛，减少旋流器的运行数量，使矿砂从深锥底部的排出量减少，溢流水量增加；直至调节溢流浓度检测装置的压力大于160Pa、小于170Pa，保持深锥内的溢流水浓度稳定（洪浊度稳 定）；

当检测到底流浓度检测装置的压力为600-700 Pa时，维持目前的选矿干排正常运行；当检测到底流浓度检测装置的压力小于600 Pa时，利用远程计算机控制电动阀控制装置，关闭一台电动阀，控制电机控制装置一，对应停止一台振动筛，减少旋流器的运行数量，直至底流浓度检测装置的压力处于600-700 Pa；当检测到底流浓度检测装置的压力大于700Pa时，利用远程计算机控制控制电动阀控制装置，打开全部电动阀，控制电机控制装置一，启动全部振动筛，直至底流浓度检测装置的压力处于600-700Pa，稳定底流浓度，保障不让深锥因浓度过高导致堵塞；

只要检测到有一台电动阀和振动筛开启，远程计算机经电机控制装置二，启动皮带输送机；

利用液位检测装置一测得排尾缓冲池内的液位高低，若排尾缓冲池内的液位高于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置二加快排尾泵转速；若排尾缓冲池内的液位低于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置二减慢排尾泵转速，使排尾缓冲池内的液位保持恒定；

利用液位检测装置二测得回水缓冲池内的液位高低，若回水缓冲池内的液位高于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置一加快回水增压泵转速；若回水缓冲池内的液位低于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置一减慢回水增压泵转速，使回水缓冲池内的液位保持恒定；

当重漂液位计检测值小于设定值时，利用电机调速控制装置三增加回水泵的运行数量，当重漂液位计检测值大于设定值时，利用电机调速控制装置三减少回水泵的运行数量，保证尾矿库的液位与池底保持一定位置；其中，重漂液位计的重漂杆随液位上下浮动，重漂液位计检测值根据接近开关的闭合位置检测获得，接近开关越靠下表示液位值越小，接近开关越靠上表示液位值越大。

当仅靠清水回水系统的回水不能满足下游正常用水时，再经过液位检测装置三测得知高位水池内的液位高低，若液位高于设定值，远程计算机通过电机控制装置三关闭清水泵；若液位低于设定值，远程计算机通过电机控制装置三启动清水泵，保持高位水池内的液位恒定，供给下游用水稳定。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过在传统的选矿干排系统中外接增设回水系统，实现了干排后清水的回收循环利用，避免了选矿干排时的水资源浪费；

2、选矿干排系统和回水系统均通过阀体、传感器等由计算机远程控制，利用计算机程序调整设备运行数量、设备运转速度等，在保证各水池内液位恒定条件下，使泵、旋流器、震动筛和皮带输送机等均处于高效运转状态，避免因设备空载浪费资源或因超负荷运转损坏设备，实现了系统的高效稳定运行；

3、采用计算机远程控制后，排尾缓冲池、回水缓冲池、高位水池、尾矿库、旋流器、振动筛和皮带机处不再需要配备长期在岗人员，只需适当配备巡岗即可，节省了人力投资成本。

附图说明

图1为本发明的系统连接示意图；

图2为本发明的控制流程图；

图3为重杆液位计的结构示意图；

图中：1-溢流浓度检测装置、2-底流浓度检测装置、3-深锥、4-电动阀、5-旋流器、6-电机控制装置一、7-皮带输送机、8-电机控制装置二、9-液位检测装置一、10-排尾缓冲池、11-排尾泵、12/13/14-回水泵、15-重漂液位计、16-回水增压泵、17-回水缓冲池、18-液位检测装置二、19-液位检测装置三、20-高位水池、21-清水泵、22-振动筛、23-电机调速电控装置一、24-尾矿库、25-电机调速控制装置三、26-电机调速电控装置二、27-电动阀控制装置、28-电机控制装置三；

151-接近开关、152-重漂壳、153-重漂杆。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明是在现有选矿干排系统中外接清水回水系统，选矿干排系统和清水回水系统中设置电控元件，利用远程计算机采集、分析电控元件信号并发出干排系统和清水回水系统设备的启停、调速指令。

如图1所示，所述选矿干排系统包括依次远距离连接的深锥3、电动阀4、旋流器5、振动筛22和皮带输送机7，清水回水系统包括依次远距离连接的排尾缓冲池10、排尾泵11、尾矿库24、若干回水泵、回水缓冲池17、回水增压泵16和高位水池20。

所述深锥3底流设有电动阀4，并与旋流器5入口连接，旋流器5底流与振动筛22连接，振动筛22筛上料与皮带输送机7连接，旋流器5溢流和振动筛22筛下料与排尾缓冲池10连接，排尾缓冲池10经排尾泵11与尾矿库24连接，经过尾矿库24自然沉淀后的清水，经回水泵与回水缓冲池17连接，回水缓冲池17经回水增压泵16与高位水池20连接。

所述深锥3的中上部设有溢流浓度检测装置1，深锥3的中下部设有底流浓度检测装置2，电动阀4上设有电动阀控制装置27，振动筛22上设有电机控制装置一6，皮带输送机7上设有电机控制装置二8，排尾泵11上设有电机调速电控装置二26，各回水泵上分别设有电机调速控制装置三25，回水增压泵16上设有电机调速电控装置一23；

所述溢流浓度检测装置1、底流浓度检测装置2、电动阀控制装置27、电机控制装置一6、电机控制装置二8、电机调速电控装置二26、电机调速控制装置三25和电机调速电控装置一23均通过传感器由计算机远程控制。即本发明是利用传感器采集相应运行设备上的压力值、液位值和转速值等，并利用电动阀控制装置、电机调速电控装置、电机控制装置等远程控制调整系统中的设备运行数量或运行速度，实现大面积、远距离的选矿干排回水工艺，完成对清水的回收利用。

述排尾缓冲池10内设有液位检测装置一9、回水缓冲池17内设有液位检测装置二18，高位水池20内设有液位检测装置三19，液位检测装置一9、液位检测装置二18和液位检测装置三19均通过计算机远程控制。利用液位检测装置实时监测各池内的液位，保证所有抽排设备均能高效运转。

所述高位水池20与深锥3近距离设置，深锥3顶部设有与高位水池20连通的倾斜向下的自流溜槽。深锥内顶部自由澄清的清水可沿溜槽自流进入高位水池，当深锥内的浑水浓度较大时，可关闭溜槽，防止清水进入高位水池。

所述的电动阀4、旋流器5和振动筛22分别至少设置4个，电动阀4、旋流器5和振动筛22一对一连接。每个电动阀分别控制一个旋流器的启停，根据深锥内的浑水浓度调整旋流器的运行数量，旋流器和振动筛的运行数量始终相等。

所述高位水池20外接有清水泵21，清水泵21上连接有通过计算机远程控制的电机控制装置三28。根据高位水池的液位利用清水泵进行补水，保证高位水池内的液位稳定。

所述尾矿库24内设有重漂液位计15，如图3所示的重漂液位计15包括重漂壳152和重漂杆153，重漂杆153插入式安装于重漂壳152内，重漂杆153在浮力作用下可沿重漂壳152内壁上下移动，重漂壳152和重漂杆153上安装有接近开关151，接近开关151信号与远程计算机连接。重漂壳与尾矿库相对固定，当尾矿库内液位变化时，重漂杆随液位上下浮动，则重漂杆上开关触点与重漂壳内壁上不同高度触点接触，进而利用传感器测得接近开关的闭合触点位置测得尾矿库液位，然后根据液位调整尾矿库内的回水泵运行数量。

如图2所示，选矿干排和回水过程为：尾矿浆进入深锥进行沉淀，深锥内顶部的清水溢流进入高位水池，深锥底部的浑浆水低流进入旋流器进行分离，分离后的水液溢流进入排尾缓冲池并经排泥泵抽排至尾矿库，尾矿库内沉淀后再经增压抽排至高位水池使用，实现回水利用；经旋流器分离后的矿渣排至振动筛进行筛选，筛选后的筛下细泥进入排尾缓冲池进行沉淀，而筛选后的筛上干料经干排皮带输送机转运回收，实现干排。

本发明所述干排系统和清水回水系统的具体控制方法如下：

当检测到溢流浓度检测装置1的压力大于170Pa时，表示有矿沙溢流到高位水池20，利用远程计算机控制电动阀控制装置27，打开一台电动阀4，控制电机控制装置一6，对应启动一台振动筛22，增加旋流器5的运行数量，使矿砂从深锥3底部的排出量增加，深锥3的溢流水量减少；当检测到溢流浓度检测装置1的压力小于160Pa时，表示清水进入下游的旋流器5内，利用远程计算机控制电动阀控制装置27，关闭一台电动阀4，并控制电机控制装置一6，对应停止一台振动筛22，减少旋流器5的运行数量，使矿砂从深锥3底部的排出量减少，溢流水量增加；直至调节溢流浓度检测装置1的压力大于160Pa、小于170Pa，保持深锥3内的溢流水浓度稳定（洪浊度稳定）。

当检测到底流浓度检测装置2的压力为600-700 Pa时，维持目前的选矿干排正常运行；当检测到底流浓度检测装置2的压力小于600 Pa时，利用远程计算机控制电动阀控制装置27，关闭一台电动阀4，控制电机控制装置一6，对应停止一台振动筛22，减少旋流器5的运行数量，直至底流浓度检测装置2的压力处于600-700 Pa；当检测到底流浓度检测装置2的压力大于700Pa时，利用远程计算机控制控制电动阀控制装置27，打开全部电动阀4，控制电机控制装置一6，启动全部振动筛22，直至底流浓度检测装置2的压力处于600-700Pa，稳定底流浓度，保障不让深锥3因浓度过高导致堵塞。

只要检测到有一台电动阀4和振动筛22开启，远程计算机经电机控制装置二8，启动皮带输送机7。

利用液位检测装置一9测得排尾缓冲池10内的液位高低，若排尾缓冲池10内的液位高于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置二26加快排尾泵11转速；若排尾缓冲池10内的液位低于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置二26减慢排尾泵11转速，使排尾缓冲池10内的液位保持恒定。

利用液位检测装置二18测得回水缓冲池17内的液位高低，若回水缓冲池17内的液位高于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置一23加快回水增压泵16转速；若回水缓冲池17内的液位低于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置一23减慢回水增压泵16转速，使回水缓冲池17内的液位保持恒定。

当重漂液位计15检测值小于设定值时，利用电机调速控制装置三25增加回水泵的运行数量，当重漂液位计15检测值大于设定值时，利用电机调速控制装置三25减少回水泵的运行数量，保证尾矿库24的液位与池底保持一定位置；其中，重漂液位计15的重漂杆153随液位上下浮动，重漂液位计15检测值根据接近开关151的闭合位置检测获得，接近开关151越靠下表示液位值越小，接近开关151越靠上表示液位值越大。

当仅靠清水回水系统的回水不能满足下游正常用水时，再经过液位检测装置三19测得知高位水池20内的液位高低，若液位高于设定值，远程计算机通过电机控制装置三28关闭清水泵21；若液位低于设定值，远程计算机通过电机控制装置三28启动清水泵21，保持高位水池20内的液位恒定，供给下游用水稳定。

本发明利用电控原件和计算机远程控制，实现远距离的选矿干排和回水，有效解决了传统干排回水时的效率低、投入劳动力大的问题。

本发明中未作特殊说明的构件、设备等均为现有技术，具体的计算机控制程序可根据实际选矿规模和水池大小等进行设计，属于纯软件领域，本发明不作特定要求。

Claims (8)

1.一种基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于：在选矿干排系统中外接清水回水系统，选矿干排系统和清水回水系统中设置电控元件，利用远程计算机采集、分析电控元件信号并发出干排系统和清水回水系统设备的启停指令；

所述选矿干排系统包括依次远距离连接的深锥（3）、电动阀（4）、旋流器（5）、振动筛（22）和皮带输送机（7），清水回水系统包括依次远距离连接的排尾缓冲池（10）、排尾泵（11）、尾矿库（24）、若干回水泵、回水缓冲池（17）、回水增压泵（16）和高位水池（20）；

所述深锥（3）底流设有电动阀（4），并与旋流器（5）入口连接，旋流器（5）底流与振动筛（22）连接，振动筛（22）筛上料与皮带输送机（7）连接，旋流器（5）溢流和振动筛（22）筛下料与排尾缓冲池（10）连接，排尾缓冲池（10）经排尾泵（11）与尾矿库（24）连接，经过尾矿库（24）自然沉淀后的清水，经回水泵与回水缓冲池（17）连接，回水缓冲池（17）经回水增压泵（16）与高位水池（20）连接；

所述深锥（3）的中上部设有溢流浓度检测装置（1），深锥（3）的中下部设有底流浓度检测装置（2），电动阀（4）上设有电动阀控制装置（27），振动筛（22）上设有电机控制装置一（6），皮带输送机（7）上设有电机控制装置二（8），排尾泵（11）上设有电机调速电控装置二（26），各回水泵上分别设有电机调速控制装置三（25），回水增压泵（16）上设有电机调速电控装置一（23）；

所述溢流浓度检测装置（1）、底流浓度检测装置（2）、电动阀控制装置（27）、电机控制装置一（6）、电机控制装置二（8）、电机调速电控装置二（26）、电机调速控制装置三（25）和电机调速电控装置一（23）均通过传感器由计算机远程控制。

2.根据权利要求1所述的基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于：所述排尾缓冲池（10）内设有液位检测装置一（9）、回水缓冲池（17）内设有液位检测装置二（18），高位水池（20）内设有液位检测装置三（19），液位检测装置一（9）、液位检测装置二（18）和液位检测装置三（19）均通过计算机远程控制。

3.根据权利要求2所述的基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于：所述高位水池（20）与深锥（3）近距离设置，深锥（3）顶部设有与高位水池（20）连通的倾斜向下的自流溜槽。

4.根据权利要求3所述的基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于：所述的电动阀（4）、旋流器（5）和振动筛（22）分别至少设置4个，电动阀（4）、旋流器（5）和振动筛（22）一对一连接。

5.根据权利要求4所述的基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于：所述高位水池（20）外接有清水泵（21），清水泵（21）上连接有通过计算机远程控制的电机控制装置三（28）。

6.根据权利要求5所述的基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于：所述尾矿库（24）内设有重漂液位计（15），重漂液位计（15）包括重漂壳（152）和重漂杆（153），重漂杆（153）插入式安装于重漂壳（152）内，重漂杆（153）在浮力作用下可沿重漂壳（152）内壁上下移动，重漂壳（152）和重漂杆（153）上安装有接近开关（151），接近开关（151）信号与远程计算机连接。

7.根据权利要求6所述的基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于所述干排系统和清水回水系统的具体控制方法为：

当检测到溢流浓度检测装置（1）的压力大于170Pa时，表示有矿沙溢流到高位水池（20），利用远程计算机控制电动阀控制装置（27），打开一台电动阀（4），控制电机控制装置一（6），对应启动一台振动筛（22），增加旋流器（5）的运行数量，使矿砂从深锥（3）底部的排出量增加，深锥（3）的溢流水量减少；当检测到溢流浓度检测装置（1）的压力小于160Pa时，表示清水进入下游的旋流器（5）内，利用远程计算机控制电动阀控制装置（27），关闭一台电动阀（4），并控制电机控制装置一（6），对应停止一台振动筛（22），减少旋流器（5）的运行数量，使矿砂从深锥（3）底部的排出量减少，溢流水量增加；直至调节溢流浓度检测装置（1）的压力大于160Pa、小于170Pa，保持深锥（3）内的溢流水浓度稳定；

当检测到底流浓度检测装置（2）的压力为600-700 Pa时，维持目前的选矿干排正常运行；当检测到底流浓度检测装置（2）的压力小于600 Pa时，利用远程计算机控制电动阀控制装置（27），关闭一台电动阀（4），控制电机控制装置一（6），对应停止一台振动筛（22），减少旋流器（5）的运行数量，直至底流浓度检测装置（2）的压力处于600-700 Pa；当检测到底流浓度检测装置（2）的压力大于700Pa时，利用远程计算机控制控制电动阀控制装置（27），打开全部电动阀（4），控制电机控制装置一（6），启动全部振动筛（22），直至底流浓度检测装置（2）的压力处于600-700Pa，稳定底流浓度，保障不让深锥（3）因浓度过高导致堵塞；

只要检测到有一台电动阀（4）和振动筛（22）开启，远程计算机经电机控制装置二（8），启动皮带输送机（7）；

利用液位检测装置一（9）测得排尾缓冲池（10）内的液位高低，若排尾缓冲池（10）内的液位高于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置二（26）加快排尾泵（11）转速；若排尾缓冲池（10）内的液位低于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置二（26）减慢排尾泵（11）转速，使排尾缓冲池（10）内的液位保持恒定；

利用液位检测装置二（18）测得回水缓冲池（17）内的液位高低，若回水缓冲池（17）内的液位高于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置一（23）加快回水增压泵（16）转速；若回水缓冲池（17）内的液位低于设定值，远程计算机通过电机调速电控装置一（23）减慢回水增压泵（16）转速，使回水缓冲池（17）内的液位保持恒定；

当重漂液位计（15）检测值小于设定值时，利用电机调速控制装置三（25）增加回水泵的运行数量，当重漂液位计（15）检测值大于设定值时，利用电机调速控制装置三（25）减少回水泵的运行数量，保证尾矿库（24）的液位与池底保持一定位置；其中，重漂液位计（15）的重漂杆（153）随液位上下浮动，重漂液位计（15）检测值根据接近开关（151）的闭合位置检测获得，接近开关（151）越靠下表示液位值越小，接近开关（151）越靠上表示液位值越大。

8.根据权利要求7所述的基于计算机程序控制的选矿干排回水控制方法，其特征在于：当仅靠清水回水系统的回水不能满足下游正常用水时，再经过液位检测装置三（19）测得知高位水池（20）内的液位高低，若液位高于设定值，远程计算机通过电机控制装置三（28）关闭清水泵（21）；若液位低于设定值，远程计算机通过电机控制装置三（28）启动清水泵（21），保持高位水池（20）内的液位恒定，供给下游用水稳定。

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