CN117968367A - 一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输送系统技术领域，尤其涉及一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统及方法。首先，使用智能振动筛分技术将从尾矿中提取的原料砂根据颗粒大小将砂料进行分类，得到适宜粒度的砂料，并将适宜粒度的砂料使用旋转混合器进行均匀混合，得到混合均匀的砂料；然后，采用自适应节能技术对混合均匀的砂料进行自适应烘干处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及杂质，将所述杂质进行收集并处理回收；同时将所述干燥的砂料利用物料搬运设备输送到下一工序。本发明解决了在上料过程中对尾矿处理不够准确以及上料速度控制不够精确的技术问题。

Description

一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统及方法

技术领域

本发明涉及输送系统技术领域，尤其涉及一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统及方法。

背景技术

尾矿通常是指在矿物处理过程中产生的废弃物。这些尾矿往往含有未被完全利用的矿物资源，其处理和处置是矿业领域面临的一个重要环保和资源再利用问题。传统的尾矿处理方法通常涉及将尾矿储存于大型的尾矿库中，这不仅占用大量土地，还存在安全隐患和环境污染的风险。近年来，随着环保意识的提升和资源回收利用技术的发展，利用尾矿制备烘干砂成为了一种新兴的处理方法。烘干砂是一种广泛用于建筑、道路施工等领域的材料，其生产过程包括对尾矿进行破碎、筛分、洗涤和烘干等步骤。然而，现有的尾矿处理设备在自动上料方面存在一定的局限性。大多数现有的尾矿处理系统依赖于人工操作或半自动化的机械设备来完成上料过程，这不仅效率低下，而且存在安全风险。在这些系统中，尾矿的输送和投放往往需要通过挖掘机、输送带和其他机械设备配合完成，这些设备的操作需要专业技能，且容易受到天气和环境条件的影响。此外，传统的上料系统在尾矿的输送过程中也很难精确控制投放量和速度，这会影响烘干砂的质量和生产效率。

对于自动上料的研究方法有很多，我国发明专利“一种具有自动上料卸料的矿山物料搬运装置”，申请号：“CN202310247438.9”，主要包括：放置板和挡板，所述放置板底端设置有移动装置，所述挡板侧边设置有稳固装置，所述放置板侧边设置有配重装置，所述放置板顶端和侧边设置有装卸料装置。通过设置装卸料装置，使得该装置可以自动将物料搬运至放置板顶端，也可以将物料自动卸下，节省了人力成本，通过设置稳固装置，在对物料进行装卸的过程中，稳固装置对该装置起到一定的稳定作用，通过设置移动装置，可以便捷地将该装置移动到合适的位置，并且该移动装置还设置了具有减震的作用，通过设置配重装置，在该装置对物料进行装卸的时候，可以向配重箱内部放入配重块，平衡该装置两侧的压力。

但上述技术至少存在如下技术问题：在上料过程中对尾矿处理不够准确以及上料速度控制不够精确的技术问题。

发明内容

本发明通过提供一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统及方法，解决了在上料过程中对尾矿处理不够准确以及上料速度控制不够精确的技术问题，实现了高准确处理尾矿以及精准控制上料速度的技术效果。

本发明提供了一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统及方法，具体包括以下技术方案：

一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，包括以下步骤：

S1.使用智能振动筛分技术将从尾矿中提取的原料砂根据颗粒大小将砂料进行分类，得到适宜粒度的砂料，并将适宜粒度的砂料使用旋转混合器进行均匀混合，得到混合均匀的砂料；

S2.采用自适应节能技术对混合均匀的砂料进行自适应烘干处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及杂质，将所述杂质进行收集并处理回收；同时将所述干燥的砂料利用物料搬运设备输送到下一工序。

优选的，所述S1，进一步，具体包括：

在尾矿堆现场设置提取点，使用挖掘设备挖取尾矿中的原料砂，对原料砂进行初步处理；进一步使用智能振动筛分技术将初步处理后的原料砂根据颗粒大小将砂料进行分类，得到适宜粒度的砂料。

优选的，所述S1，进一步，具体包括：

在使用智能振动筛分技术分类的过程中，基于环境湿度和颗粒表面粗糙度，引入颗粒自适应调节算法。

优选的，所述S1，进一步，具体包括：

颗粒自适应调节算法的具体实现过程如下：

首先，定义颗粒粘连指标C(p)，表示不同大小颗粒之间的粘连概率；然后根据颗粒粘连指标C(p)调整筛分效率模型：

，

，

其中，代表颗粒直径；/>和/>是调节函数斜率和位移的参数，用于控制颗粒大小对粘连概率的影响；/>表示环境湿度；/>表示颗粒表面粗糙度；/>和/>是权重系数，分别表示湿度和表面粗糙度对粘连概率的影响程度；/>表示振动筛对颗粒的筛分效率；/>表示根据颗粒粘连指标C(p)调整后的振动筛对颗粒的筛分效率。

优选的，所述S1，进一步，具体包括：

在使用旋转混合器将适宜粒度的砂料进行均匀混合的过程中，考虑砂料物料特性差异引起的混合不均匀，引入动态调和混合算法。

优选的，所述S1，进一步，具体包括：

动态调和混合算法的具体实现过程如下：

首先，混合器准备和初始设置；初始化混合器的工作参数，所述工作参数包括初始转速和角度，装载各种砂料，启动混合器；

实时监控混合物质量分布；使用传感器实时监测混合器内部各位置的监测数据，监测数据砂料质量，并根据各个位置的砂料质量计算砂料质量分布：

，

其中，是位置/>处的质量分布；/>是第/>种砂料的质量；/>是第/>种砂料在混合器中的位置，砂料质心的位置；/>是质量分布的标准差；/>表示砂料的种类；

再进行动态调整混合参数；根据实时监测的数据，计算质量分布之差和混合器内总质量/>，引入调整因子/>：

，

其中，是监测到的最大和最小质量分布之差；/>是混合器内总质量；

根据调整因子和调整系数/>，得到调整后的混合器转速/>：

，

最后，实时监控混合物的质量分布，评估调速后的混合效果，当混合均匀性达到预设标准时，继续维持当前转速；当不满足要求时，重复调整混合器转速，直到得到混合均匀的砂料。

优选的，所述S2，进一步，具体包括：

对烘干过程中产生的砂料和杂质进行分离和过滤处理，得到分离的杂质和净化的砂料；对分离后的杂质进行分析得到分析结果，根据分析结果，对杂质进行分类，并根据分类后杂质的特性进行进一步处理或回收。

优选的，所述S2，进一步，具体包括：

在物料搬运设备的输送过程中，引入动态负载平衡算法。

一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统，包括以下部分：

自动筛选模块，均质混合模块，自适应烘干模块，尘埃收集与处理模块，自动上料模块；

所述自动筛选模块，使用智能振动筛分技术将从尾矿中提取的原料砂，根据颗粒大小将砂料进行分类，留下适宜粒度的砂料，并将适宜粒度的砂料送至均质混合模块；

所述均质混合模块，使用旋转混合器将经过自动筛选模块筛选出的适宜粒度的砂料进行均匀混合，得到混合均匀的砂料，并将混合均匀的砂料被送往自适应烘干模块；

所述自适应烘干模块，采用自适应节能技术对均质混合模块处理后的砂料进行处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及杂质，并将所述干燥的砂料送至自动上料模块，同时将所述杂质送至尘埃收集与处理模块；

所述尘埃收集与处理模块，将自适应烘干模块产生的杂质经过过滤组件进行收集，同时对所述杂质进行处理和回收；将收集到的杂质根据杂质的特性进行进一步处理或回收；

所述自动上料模块，利用物料搬运设备将自适应烘干模块产生的干燥的砂料输送到下一工序。

本发明的技术方案的有益效果是：

1、本发明通过使用智能振动筛分技术，并结合物理特性分析以及筛分效率模型，能够更精确地分类原料砂，有效剔除不符合要求的颗粒，保留适宜粒度的砂料，提高了筛分效率，保证了最终产品的品质；引入的智能调节算法能够根据筛分效果实时调整振动频率和振动幅度，以优化筛分效率，动态调整策略使得筛分过程更加灵活，能够适应原料特性的变化，从而保持高效的筛分性能；通过引入颗粒自适应调节算法，能够动态适应物料特性的变化，特别是在湿度变化导致颗粒粘连情况下，保持筛分效率的最优化。这保证了在不同环境条件下，筛分过程仍能高效运行；通过使用旋转混合器并结合动态调和混合算法，可以实时监控并动态调整混合参数，确保混合物的均质性和一致性；通过智能化的调节和动态调整策略，整个生产流程从原料提取到筛分和混合过程都实现了高效自动化，大幅提升了生产效率，降低了人力成本和时间成本。

2、本发明通过均匀铺设砂料，避免局部过厚或过薄，确保烘干效果的均一性，利用电容式湿度传感器和PID控制算法，实现对砂料湿度的精确测量和调节，优化烘干效果；采用热泵烘干技术和余热回收技术，在烘干砂料的同时回收热能，减少能源消耗，回收的热能可用于烘干机的预热或其他工序，进一步降低整体能耗；旋风分离器和HEPA过滤系统有效分离烘干过程中的尘埃和杂质，提高砂料的纯净度，对分离的杂质进行物理和化学分析，实现资源回收和环保处理；引入动态负载平衡算法，解决输送带上物料分布不均的问题，通过智能调节输送速度，实现物料的均匀分布，避免效率低下或物料堆积。

附图说明

图1为本发明一个实施例所提供的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统的模块图；

图2为本发明一个实施例所提供的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法的流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参照附图1，本发明一个实施例所提供的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统包括以下部分：

自动筛选模块，均质混合模块，自适应烘干模块，尘埃收集与处理模块，自动上料模块；

所述自动筛选模块，使用智能振动筛分技术将从尾矿中提取的原料砂根据颗粒大小将砂料进行有效分类，剔除过大或过小的颗粒，留下适宜粒度的砂料，并将适宜粒度的砂料送至均质混合模块；

所述均质混合模块，使用旋转混合器将经过自动筛选模块多次筛选出的适宜粒度的不同来源的砂料进行均匀混合，得到品质均一、混合均匀的砂料，并将均匀混合后的砂料被送往自适应烘干模块；

所述自适应烘干模块，采用自适应节能技术对均质混合模块处理后的砂料进行处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及如尘埃的杂质，并将所述干燥的砂料送至自动上料模块实现自动上料，同时将如尘埃的杂质送至尘埃收集与处理模块，以减少烘干过程产生的尘埃对环境的影响；

所述尘埃收集与处理模块，将自适应烘干模块产生的如尘埃的杂质经过过滤组件进行收集，同时对所述杂质进行处理和回收，得到净化的空气和收集的尘埃，净化后的空气可以被安全地释放到环境中，而收集到的杂质由专业人员根据所述杂质的特性进行进一步处理或回收；

所述自动上料模块，利用如输送带、斗式提升机的物料搬运设备自动将自适应烘干模块产生的干燥的砂料输送到下一工序，实现利用尾矿制备烘干砂的自动上料。

参照附图2，本发明一个实施例所提供的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法包括以下步骤：

S1. 使用智能振动筛分技术将从尾矿中提取的原料砂根据颗粒大小将砂料进行分类，得到符合技术人员设定要求的适宜粒度的砂料，并将适宜粒度的砂料使用旋转混合器进行均匀混合，得到混合均匀的砂料；

在尾矿堆现场设置提取点，使用如挖掘机的挖掘设备挖取尾矿中的原料砂，并通过运输车辆将尾矿中的原料砂运输到筛选工作点进行筛选处理，同时为减少尘土飞扬，在提取过程中采用喷雾降尘技术，降低尘土飞扬；在筛选处理前，对原料砂进行初步处理，所述初步处理如通过粗筛去除大块物质和杂质，以保护后续筛分设备，对原料砂进行湿处理以降低粉尘生成；进一步使用智能振动筛分技术将初步处理后的原料砂根据颗粒大小将砂料进行有效分类，剔除过大或过小的颗粒，得到适宜粒度的砂料；智能振动筛分技术的具体实现过程如下：

首先对原料砂进行物理特性分析，使用样本分析法确定原料砂的颗粒大小分布：

，

其中，代表颗粒直径；/>和/>分别是颗粒大小分布的平均值和标准差；/>表示原料砂中各种大小颗粒的分布情况。

进一步，由技术人员对振动筛的基本工作参数进行设定，所述基本工作参数如振动频率和振动幅度/>；再利用颗粒物理学原理根据物料特性和振动筛参数，建立筛分效率模型/>：

，

其中，是与颗粒直径相关的系数，反映了颗粒大小对筛分效率的影响，通过实验确定；/>是振动幅度，/>是振动频率；/>表示振动筛对特定大小颗粒的筛分效率。

进一步引入智能调节算法，根据筛分效果实时调整振动频率和振动幅度，以优化筛分效率；所述智能调节算法具体实现如下：

定义目标函数以最大化特定颗粒大小范围内的筛分效率，所述目标函数：

，

其中，和/>分别是期望颗粒大小范围的下限和上限；/>是一个性能指标，衡量在目标颗粒大小范围内筛分效率的整体表现。

再根据目标函数的当前值，通过梯度上升算法调整/>和/>：

，

，

其中，是学习率，表示调整的步长；/>和/>是通过智能调节算法更新的振动筛参数，旨在实时优化筛分效率。

通过确定获得最优目标函数时的振动筛参数和/>，并根据振动筛参数在/>到范围内获得最大筛分效率，基于/>和/>设置适当的筛网大小，确保不符合要求的过大或过小颗粒被有效移除，仅保留符合要求的适宜粒度砂料。

为了确保在湿度增加导致颗粒粘连时，筛分效率仍然保持最优，本发明引入颗粒自适应调节算法，所述颗粒自适应调节算法旨在动态适应物料特性的变化，保持筛分效率的最优化；具体实现如下：

首先，定义一个颗粒粘连指标C(p)，表示不同大小颗粒之间的粘连概率，反映了物料特性变化对筛分效率的影响，使得筛分效率模型能够适应物料的实际状态；然后根据C(p)调整筛分效率模型：

，

，

其中，代表颗粒直径；/>表示根据C(p)调整后的振动筛对特定大小颗粒的筛分效率；/>和/>是调节函数斜率和位移的参数，用于控制颗粒大小对粘连概率的影响；/>表示环境湿度，是颗粒粘连的一个重要因素；/>表示颗粒表面粗糙度，粗糙的颗粒表面更容易引起粘连；/>和/>是权重系数，分别表示湿度和表面粗糙度对粘连概率的影响程度；/>用于模拟颗粒大小对粘连概率的非线性影响；/>表示环境湿度对粘连概率的贡献，湿度越高，颗粒之间越容易粘连；/>表示颗粒表面粗糙度对粘连概率的贡献，表面越粗糙，越容易引起颗粒之间的粘连。

进一步，使用旋转混合器将经过自动筛选模块多次筛选出的适宜粒度的不同来源的砂料进行均匀混合，得到混合均匀的砂料；由专业技术人员根据砂料的特性和混合要求，调整旋转混合器的转速和设定混合时间，以达到最佳混合效果，在混合过程中引入传感器实时监测混合状态，确保混合顺利；混合结束后，对混合后的砂料进行抽样检测，评估混合均匀度和品质，评估不符合预期效果，则调整混合参数并重复混合过程，直至达到预期的均质性，得到混合均匀的砂料。

为了解决在混合过程中由砂料物料特性差异引起的混合不均匀问题，确保混合物的均质性和一致性，本发明引入动态调和混合算法，所述动态调和混合算法通过实时监控混合物的质量分布，动态调整混合器的工作参数（如转速和角度），以达到最优混合效果。具体实现如下：

首先，混合器准备和初始设置；初始化混合器的工作参数，所述工作参数如初始转速和角度，装载各种砂料，启动混合器。

实时监控混合物质量分布；使用传感器实时监测混合器内部各位置的监测数据，所述监测数据砂料质量，并根据各个位置的砂料质量计算砂料质量分布：

，

其中，是位置/>处的质量分布，表示在混合器内某一特定位置上的砂料质量密度；/>是第/>种砂料的质量，指单一种类砂料的总质量；/>是第/>种砂料在混合器中的位置，砂料质心的位置；/>是质量分布的标准差，描述了砂料分布的离散程度；/>表示砂料的种类。

再进行动态调整混合参数；根据实时监测的数据，计算质量分布之差和混合器内总质量/>，引入调整因子/>：

，

其中，是监测到的最大和最小质量分布之差；/>是混合器内总质量。

根据调整因子和调整系数/>，得到调整后的混合器转速/>：

，

其中，和/>分别是调整后和调整前的转速；调整混合器的转速到/>，以优化混合效果。

最后，实时监控混合物的质量分布，评估调速后的混合效果，如果混合均匀性达到预设标准，继续维持当前转速；如果不满足要求，重复调整混合器转速，直到得到混合均匀的砂料。

S2. 采用自适应节能技术对混合均匀的砂料进行自适应烘干处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及杂质，将所述杂质进行收集并处理回收；同时将所述干燥的砂料利用物料搬运设备输送到下一工序。

采用自适应节能技术对均匀混合后的砂料进行自适应烘干处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及如尘埃的杂质；具体实现过程如下：

首先利用分布装置（如振动平台）确保均匀混合后的砂料在烘干机的进料区域均匀铺设，避免局部过厚或过薄影响烘干效果；在进料区域安装湿度传感器，对进入均匀混合后的砂料利用电容式湿度传感器测量和PID控制算法进行湿度测量和自适应参数调整处理，得到优化的烘干机初步工作参数；所述初步工作参数如预热温度和风速，为烘干作好准备；进一步在烘干区域内部署多点温度和湿度传感器，以实现对烘干环境的全面监测，同时利用热泵烘干技术和余热回收技术对均匀混合后的砂料进行烘干和能量回收处理，得到干燥的砂料和回收的热能，并利用烘干过程中回收的热能进行预热或为其他工序提供热能；烘干过程中，使用光学湿度传感器和模糊逻辑控制技术对烘干过程中的砂料进行实时湿度监控和参数调节处理，得到实时优化的烘干参数，实现烘干处理。

烘干区域配备旋风分离器和HEPA（高效颗粒空气）过滤系统，对烘干过程中产生的如尘埃的杂质和砂料进行分离和过滤处理，得到分离的杂质和净化的砂料。

对分离的杂质进行物理和化学分析得到分析结果，所述物理和化学分析如粒径分布、化学成分、可燃性；根据分析结果，对杂质进行分类，以确定最适合的处理和回收方法；如对于可燃性杂质，进行焚烧发电或其他能源回收；对于有价值的化学成分，如金属颗粒，通过化学处理或物理提取方法进行回收；对于不可回收的残余物，如填埋或特殊处理，以减少环境影响。

将所述干燥的砂料利用如输送带、斗式提升机的物料搬运设备输送到下一工序，实现利用尾矿制备烘干砂的自动上料；具体实现过程如下：

利用如输送带、斗式提升机的物料搬运设备输送到下一工序，在输送过程中，在输送路径的关键节点设置分流器，以根据生产需求将砂料分配到不同的下一工序或储存区域，所述关键节点由技术人员根据生产流程的布局、生产线的需求、以及物料处理的特性确定；同时实时调整分流器，以应对生产线上的变化和需求。

为了避免因输送带上物料的不均匀分布，导致上料效率低下或物料堆积的问题，本发明引入动态负载平衡算法，所述动态负载平衡算法主要解决物料分布不均的问题，通过调整输送带上不同位置的速度，实现物料的均匀分布，从而提高上料效率和减少物料堆积的风险；具体实现过程如下：

首先进行数据收集与初始处理，在输送带上由技术人员确定检测点，每个检测点装备有重量传感器，用于实时监测经过检测点的物料重量，是第v个检测点在时间t的物料重量；/>是第v个检测点在时间t的物料重量的方差，用于评估重量的波动情况，了解物料重量分布的稳定性和波动性；

，

其中，表示平均时间窗口；/>是开始时间；/>是第v个检测点在一段时间T内的平均物料重量，通过对/>在时间窗口T内的积分并除以T得到，有助于消除瞬时测量的波动，提供更稳定的物料重量数据。

进一步，计算平均负载和负载偏差；计算整个输送带的平均物料重量作为平均负载：

，

其中，z表示检测点的总数。

基于物料重量的波动性，对于每个检测点v，计算加权负载偏差，引入方差作为权重：

，

其中，是一个很小的常数，[10^-20，10^-18]，用于避免分母为零的情况。

进一步，对负载偏差进行调整；对于每个检测点v，引入一个基于负载偏差大小的动态调节系数，使得调节力度可以根据偏差的大小动态调整：

，

其中，是基础调节系数，/>是预设的最大负载偏差阈值。

进一步对输送速度进行调整：

，

其中，是第v个检测点在时间t+1的输送速度；/>是第v个检测点在时间t的输送速度；/>是时间调节函数，用于根据时间间隔调整速度的变化幅度，以保证平滑调整。

，

其中，是时间常数，用于调节时间因子的增长速度；/>表示基于时间间隔的动态因子；/>是自上次调整以来的时间间隔，用于时间调节函数中，以确定自上次调整后经过的时间长度；/>是时间调节系数，决定了调节函数随时间变化的速率。

在每次循环中，除了更新输送速度，还需要重新评估每个检测点的物料重量方差，以及相应的加权负载偏差/>；根据最新的数据调整/>和/>，以实现更灵活和准确的负载平衡。

本发明通过均匀铺设砂料，避免局部过厚或过薄，确保烘干效果的均一性，利用电容式湿度传感器和PID控制算法，实现对砂料湿度的精确测量和调节，优化烘干效果；采用热泵烘干技术和余热回收技术，在烘干砂料的同时回收热能，减少能源消耗，回收的热能可用于烘干机的预热或其他工序，进一步降低整体能耗；旋风分离器和HEPA过滤系统有效分离烘干过程中的尘埃和杂质，提高砂料的纯净度，对分离的杂质进行物理和化学分析，实现资源回收和环保处理；引入动态负载平衡算法，解决输送带上物料分布不均的问题，通过智能调节输送速度，实现物料的均匀分布，避免效率低下或物料堆积。

综上所述，便完成了本发明所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统及方法。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.使用智能振动筛分技术将从尾矿中提取的原料砂根据颗粒大小将砂料进行分类，得到适宜粒度的砂料，并将适宜粒度的砂料使用旋转混合器进行均匀混合，得到混合均匀的砂料；

S2.采用自适应节能技术对混合均匀的砂料进行自适应烘干处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及杂质，将杂质进行收集并处理回收；同时将干燥的砂料利用物料搬运设备输送到下一工序。

2.根据权利要求1所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，所述S1，具体包括：

在尾矿堆现场设置提取点，使用挖掘设备挖取尾矿中的原料砂并进行初步处理；进一步使用智能振动筛分技术将初步处理后的原料砂根据颗粒大小将砂料进行分类，得到适宜粒度的砂料。

3.根据权利要求2所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，所述S1，还包括：

在使用智能振动筛分技术分类的过程中，基于环境湿度和颗粒表面粗糙度，引入颗粒自适应调节算法。

4.根据权利要求3所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，所述S1，还包括：

颗粒自适应调节算法的具体实现过程如下：

首先，定义颗粒粘连指标C(p)，表示不同大小颗粒之间的粘连概率；然后根据颗粒粘连指标C(p)调整筛分效率模型：

，

，

其中，代表颗粒直径；/>和/>是调节函数斜率和位移的参数，用于控制颗粒大小对粘连概率的影响；/>表示环境湿度；/>表示颗粒表面粗糙度；/>和/>是权重系数，分别表示湿度和表面粗糙度对粘连概率的影响程度；/>表示振动筛对颗粒的筛分效率；/>表示根据颗粒粘连指标C(p)调整后的振动筛对颗粒的筛分效率。

5.根据权利要求1所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，所述S1，还包括：

在将适宜粒度的砂料进行均匀混合的过程中，基于砂料物料特性差异引起的混合不均匀，引入动态调和混合算法。

6.根据权利要求5所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，所述S1，还包括：

动态调和混合算法的具体实现过程如下：

首先，混合器准备和初始设置；初始化混合器的工作参数，所述工作参数包括初始转速和角度，装载各种砂料，启动混合器；

实时监控混合物质量分布；使用传感器实时监测混合器内部各位置的监测数据，监测数据砂料质量，并根据各个位置的砂料质量计算砂料质量分布：

，

其中，是位置/>处的质量分布；/>是第/>种砂料的质量；/>是第/>种砂料在混合器中的位置，砂料质心的位置；/>是质量分布的标准差；/>表示砂料的种类；

再进行动态调整混合参数；根据实时监测的数据，计算质量分布之差和混合器内总质量/>，引入调整因子/>：

，

其中，是监测到的最大和最小质量分布之差；

根据调整因子和调整系数/>，得到调整后的混合器转速/>：

，

最后，实时监控混合物的质量分布，评估调速后的混合效果，当混合均匀性达到预设标准时，继续维持当前转速；当不满足要求时，重复调整混合器转速，直到得到混合均匀的砂料。

7.根据权利要求1所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，所述S2，具体包括：

对烘干过程中产生的砂料和杂质进行分离和过滤处理，得到分离的杂质和净化的砂料；对分离后的杂质进行分析得到分析结果，根据分析结果，对杂质进行分类，并根据分类后杂质的特性进行进一步处理或回收。

8.根据权利要求1所述的一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料方法，其特征在于，所述S2，还包括：

在物料搬运设备的输送过程中，引入动态负载平衡算法。

9.一种利用尾矿制备烘干砂的自动上料系统，其特征在于，包括以下部分：

自动筛选模块，均质混合模块，自适应烘干模块，尘埃收集与处理模块，自动上料模块；

所述自动筛选模块，使用智能振动筛分技术将从尾矿中提取的原料砂，根据颗粒大小将原砂料进行分类，留下适宜粒度的砂料，并将适宜粒度的砂料送至均质混合模块；

所述均质混合模块，使用旋转混合器将经过自动筛选模块筛选出适宜粒度的砂料进行均匀混合，得到混合均匀的砂料，并将混合均匀的砂料送往自适应烘干模块；

所述自适应烘干模块，采用自适应节能技术对均质混合模块处理后的砂料进行处理，去除砂料中的水分，得到干燥的砂料以及杂质，并将所述干燥的砂料送至自动上料模块，同时将所述杂质送至尘埃收集与处理模块；

所述尘埃收集与处理模块，将自适应烘干模块产生的杂质经过过滤组件进行收集，同时对所述杂质进行处理和回收；将收集到的杂质根据杂质的特性进行进一步处理或回收；

所述自动上料模块，利用物料搬运设备将自适应烘干模块产生的干燥的砂料输送到下一工序。