CN204974213U - 混合浮选产率控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及混合浮选技术领域，尤其是涉及一种混合浮选产率控制系统。所述混合浮选产率控制系统包括人机界面单元、检测单元、中央数据处理单元及执行单元；在人机界面单元内设定关于混合浮选产率的设定参数，并由检测单元实时检测关于混合浮选产率的实际参数，由中央数据处理单元将实际参数与设定参数直接进行智能分析判断，调整各参数的设定值，然后由执行单元控制相关动作，并使各实际参数保持在设定参数的范围内。本实用新型通过自动化控制，稳定的控制了浮选工艺各级作业流程的液位和刮出量，保证了每一级作业流程的刮出量最大，实现了产率的最大化。

Description

混合浮选产率控制系统

技术领域

本实用新型涉及混合浮选技术领域，尤其是涉及一种混合浮选产率控制系统。

背景技术

浮选机的产率主要是控制浮选机泡沫刮出量的大小，泡沫刮出量的大小主要反映在泡沫的移动速度上，泡沫移动速度快，刮出量大；泡沫移动速度慢，则刮出量小。因此要控制产率，主要控制泡沫移动速度。

现有的技术中，以混合粗选工艺的控制为例，搅拌槽内的液体通过落差进入混合精选浮选机，当搅拌槽液位高时，进入混合精选浮选机的流量就大，反之，进入混合精选浮选机的流量则小。因此，在控制混合粗选浮选机产率时，既要保证进入混合精选浮选机的流量稳定，达到最大，又不超过设备的最大处理能力，同时也要保证混精矿浆的品位。

浮选生产工艺流程大致为：

磨矿旋流器溢流的矿浆经过搅拌后进入混合粗选浮选机，混合粗选浮选机浮选出满足要求的精矿直接进入混合精矿泵箱，通过泡沫泵输送到铜钼混合浓密机；

混合粗选浮选机溢流产品进入搅拌槽，混合粗选得到的底流矿浆通过浮选机的落差进入多级混合扫选浮选机。各级混合扫选浮选机的溢流矿浆进入相应的泡沫泵箱，再通过泡沫泵返回到混合粗选浮选机或前一混合扫选浮选机，最末级混合扫选浮选机的底流矿浆进入尾矿。

搅拌槽中矿浆通过落差依次进入各级混合精选浮选机，第一级混合精选浮选机底流矿浆则返回到混合粗选浮选机；后一级混合精选浮选机的底流矿浆返回到前一级混合精选浮选机；最末级混合精选浮选机溢流矿浆进入泡沫泵箱，通过泡沫泵输送到铜钼混合精矿浓密机脱水，经过精选得到合格的铜钼混合精矿。

目前浮选生产工艺的产率控制一般是由熟练的工人进行操作，依据仪表测定的数据进行手动调整，其缺点在于，控制精准度不够，响应速度慢，搅拌槽及各混合扫选浮选机内的液位波动较大，导致返回量不稳定，进而导致浮选机刮量、液位等波动，影响系统产能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种混合浮选产率控制系统，以解决现有技术中存在的混合浮选设备无法保持最大产率的技术问题。

本实用新型提供的混合浮选产率控制系统，包括：

检测单元，包括：设置在混合浮选系统的各混合粗选浮选机及各混合扫选浮选机充气管道上的风流量计及泡沫分析仪；以及设置在混合浮选系统的搅拌槽、扫选泡沫泵箱内的液位计；

执行单元，包括所述各混合粗选浮选机及各混合扫选浮选机充气管道上的风量控制阀门；

中央数据处理单元，分别与检测单元及执行单元连接。

优选的，所述的混合浮选产率控制系统还包括：分别与所述中央数据处理单元、执行单元连接的人机界面单元。

优选的，所述检测单元还包括：设置在所述混合浮选系统的各混合粗选浮选机、各混合精选浮选机、各混合扫选浮选机内的液位计，以及设置在各混合粗选浮选机、各混合扫选浮选机上的底流阀门；

所述执行单元包括混合粗选浮选机以及各混合扫选浮选机上的底流阀门。

优选的，所述各混合粗选浮选机、各混合精选浮选机、各混合扫选浮选机内的液位计为浮球液位计。

优选的，所述的混合浮选产率控制系统还包括：设置在所述混合浮选系统的粗选泡沫泵箱、精选泡沫泵箱内的液位计。

优选的，所述搅拌槽、扫选泡沫泵箱、粗选泡沫泵箱及精选泡沫泵箱内的液位计为超声波液位计。

优选的，所述混合粗选浮选机的水平高度高于混合扫选浮选机的水平高度。

优选的，所述混合粗选浮选机共有4台，组成混合粗选设备；每两台混合粗选浮选机为一级平台，沿底流矿浆运动方向，各平台的水平高度逐渐降低。

优选的，所述混合扫选浮选机共有12台，每4台构成一级混合扫选设备，得到第一级混合扫选设备、第二级混合扫选设备、第三级混合扫选设备；混合粗选设备、第一级混合扫选设备、第二级混合扫选设备、第三级混合扫选设备依次连接，且沿底流矿浆运动方向，水平高度依次降低。

优选的，所述各级混合扫选设备中，每两台混合扫选浮选机为一级平台，3级混合扫选设备共得到6级平台，且沿底流矿浆运动方向，各级平台的水平高度依次降低。

本实用新型的有益效果为：

(1)各级作业流程的液位和刮出量得到稳定的控制，保证了每一级作业流程的刮出量最大，实现了产率的最大化；

(2)数据采集和装置操控全部自动化，响应速度快；

(3)对各个装置的调控更加精准；

(4)能够实时全面的监控混合浮选系统的运行状态，方便管理。

附图说明

图1为本实用新型实施例所涉及的浮选工艺的流程图；

图2为本实用新型涉及的混合浮选产率控制系统的连接示意图；

图3为未使用本实用新型时，搅拌槽的液位变化曲线图；

图4为使用本实用新型后，搅拌槽的液位变化曲线图；

图5为未使用本实用新型时，第一泡沫泵箱的液位变化曲线图；

图6为使用本实用新型后，第一泡沫泵箱的液位变化曲线图；

图7为未使用本实用新型时，第二泡沫泵箱的液位变化曲线图；

图8为使用本实用新型后，第二泡沫泵箱的液位变化曲线图；

图9为未使用本实用新型时，第三泡沫泵箱的液位变化曲线图；

图10为使用本实用新型后，第三泡沫泵箱的液位变化曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本发明实施例所涉及的浮选工艺的流程图。

如图1所示，在一个优选的实施方式中，其混合浮选流程大致如下所述：

磨矿旋流器溢流的矿浆进入旋流搅拌槽1，经过搅拌槽1搅拌后进入320m³浮选机混合粗选设备，混合粗选设备2共有四台混合粗选浮选机，在高度上，每两台混合粗选浮选机为一级平台；一号混合粗选浮选机浮选出满足要求的精矿直接进入第四泡沫泵箱6，通过泡沫泵输送到铜钼混合浓密机；二号、三号、四号混合粗选浮选机的溢流产品进入直径为3.5m的搅拌槽7，混合粗选设备2的底流矿浆通过落差进入第一级混合扫选设备3；第一级混合扫选设备3共有4台混合扫选浮选机，在高度上，每两台混合扫选浮选机为一级平台，第一级混合扫选设备3的四台混合扫选浮选机的溢流矿浆进入第一泡沫泵箱8，在通过泡沫泵返回到混合粗选设备2的一号混合粗选浮选机，第一级混合扫选设备3的底流矿浆通过落差进入第二级混合扫选设备4。第二级混合扫选设备4的布置方式与第一级混合扫选设备3相同，第二级混合扫选设备4的溢流矿浆进入第二泡沫泵箱9，再通过泡沫泵返回到第一级混合扫选设备3。第二级混合扫选设备4的底流矿浆通过落差进入第三级混合扫选设备5；第三级混合扫选设备5的布置方式与第一级混合扫选设备3相同，第三级混合扫选设备5的溢流矿浆进入第三泡沫泵箱10，再通过泡沫泵返回到第二级混合扫选设备4，第三级混合扫选设备5的底流矿浆进入尾矿。

搅拌槽7中的矿浆通过落差进入第一级混合精选设备11，第一级混合精选设备11溢流矿浆进入第二级混合精选设备12，第一级混合精选设备11底流矿浆则返回到第一泡沫泵箱8，最终进入混合粗选设备2；第二级混合精选设备12溢流矿浆进入第三级混合精选设备13，第二级混合精选设备12底流矿浆则返回到第一级混合精选设备11；第三级混合精选设备13溢流矿浆进入第五泡沫泵箱14，通过泡沫泵输送到铜钼混合精矿浓密机脱水，得到合格的铜钼混合精矿，第三级混合精选设备13底流矿浆则返回到第二级混合精选设备12。

混合粗选设备2的每一台混合粗选浮选机以及各级混合扫选设备的混合扫选浮选机的充气管道上安装有一台风流量计和一台风量控制阀门，各混合粗选浮选机以及各混合扫选浮选机上分别设置一台泡沫分析仪；混合粗选设备2及各级混合扫选设备的每一级平台上均安装有一台浮球液位计，每一级平台上均安装一个用于控制液位的底流阀。第四泡沫泵箱6、搅拌槽7、第一泡沫泵箱8、第二泡沫泵箱9、第三泡沫泵箱10上各安装一台超声波液位计用于检测液位。

第一级混合精选设备11、第二级混合精选设备12、第三级混合精选设备13上分别安装一台浮球液位计，一个底流阀门。各级混合精选设备的混合精选浮选机的风流量通过手阀控制，无风流量检测装置。

其中，设置在混合浮选系统的各混合粗选浮选机及各混合扫选浮选机充气管道上的风流量计及泡沫分析仪，以及设置在各混合粗选浮选机、各混合精选浮选机、各混合扫选浮选机、混合浮选系统的搅拌槽、扫选泡沫泵箱内的液位计，共同组成了混合浮选产率控制系统的检测单元；

执行单元包括所述各混合粗选浮选机及各混合扫选浮选机充气管道上的风量控制阀门，以及混合粗选浮选机以及各混合扫选浮选机回流管道上的底流阀门；

中央数据处理单元，分别与检测单元及执行单元连接。

混合浮选产率控制系统还包括：分别与所述中央数据处理单元、执行单元连接的人机界面单元。

图2为本实用新型涉及的混合浮选产率控制系统的结构框图；其具体组成及控制关系为：

人机界面单元，在其中输入关于混合浮选产率的设定参数，所述设定参数包括各混合粗选浮选机的给风量设定值参数、各混合粗选浮选机的给风量上限设定值参数、各混合粗选浮选机的给风量下限设定值参数、各混合粗选浮选机的泡沫移动速度设定参数区间、各混合扫选浮选机的给风量设定值参数、各混合扫选浮选机的给风量上限设定值参数、各混合扫选浮选机的给风量下限设定值参数、各混合扫选浮选机的泡沫移动速度设定参数区间、搅拌槽的液位设定参数区间以及各泡沫泵箱的液位设定参数区间；

所述设定参数还包括各混合粗选浮选机的液位设定值参数、各混合粗选浮选机的液位上限设定值参数、各混合粗选浮选机的液位下限设定值参数、各混合扫选浮选机的液位设定值参数、各混合扫选浮选机的液位上限设定值参数、各混合扫选浮选机的液位下限设定值参数、搅拌槽的液位设定区间以及各泡沫泵箱的液位设定区间。

检测单元，被配置成检测关于混合浮选产率的实际参数，所述实际参数包括：各混合粗选浮选机的实际给风量、各混合粗选浮选机的泡沫实际移动速度、各混合扫选浮选机的实际给风量、各混合扫选浮选机的泡沫实际移动速度、搅拌槽的实际液位以及各泡沫泵箱的实际液位；

所述实际参数还包括各混合粗选浮选机的实际液位、各混合扫选浮选机的实际液位、搅拌槽和各个泡沫泵箱的实际液位。

中央数据处理单元，被配置成将所述实际参数与所述设定参数直接进行智能分析判断；以及

执行单元，被配置成根据所述中央数据处理单元的智能分析判断结果，控制各混合粗选浮选机的给风量，使得各混合粗选浮选机的泡沫实际移动速度在各混合粗选浮选机的泡沫移动速度设定参数区间，进而保证搅拌槽的实际液位在搅拌槽的液位设定参数区间；控制各混合扫选浮选机的给风量，使得各混合扫选浮选机的泡沫实际移动速度在各混合扫选浮选机的泡沫移动速度设定参数区间，进而保证各泡沫泵箱的实际液位在各泡沫泵箱的液位设定参数区间。

混合浮选产率控制主要是在保证工艺流程稳定的情况下，控制混合粗选和混合扫选的每一级作业流程的刮出量，保证其达到最大刮出量，且不超过设备的处理能力。根据每一级作业流程上每一台浮选机上安装的泡沫分析仪实时测量的泡沫移动速度来控制刮出量。

混合粗选和混合扫选的每一台浮选机的风量控制通过风流量计检测的风量PV与控制系统设定的风量SP的偏差通过PID自动调节风阀的开度CV，实现风量的自动控制。

各级平台的液位的控制通过浮球液位计检测的液位PV与控制系统设定的液位SP的偏差通过前馈PID自动调节底流阀门的开度CV，实现液位的自动控制。

浮选机的产率主要是控制浮选机泡沫刮出量的大小，泡沫刮出量的大小主要反映在泡沫的移动速度上，泡沫移动速度快，刮出量大；泡沫移动速度慢，则刮出量小。因此要控制产率，主要控制泡沫移动速度。泡沫移动速度通过控制浮选机的风量和液位来实现的，优先控制风量，其次才是液位。

以混合粗选设备2的控制为例，搅拌槽7中的液体通过落差进入第一级混合精选设备11，当搅拌槽7液位高时，由于压力大，因此进入第一级混合精选设备11的流量就大，反之，进入第一级混合精选设备11的流量小。因此，既要保证进入第一级混合精选设备11的流量稳定，达到最大，又不超过设备的最大处理能力，同时也要保证进入混精矿浆的品位。要想符合上述条件，主要在稳定的控制搅拌槽7的液位。

先在人机界面单元设定混合粗选设备2中各混合粗选浮选机的给风量设定参数值、各混合粗选浮选机的泡沫移动速度设定参数区间、以及搅拌槽的液位设定参数区间，各参数分别包括上限值和下限值。

通过超声波液位计实时监测搅拌槽7内的液位并输入中央数据处理单元，当直径为3.5m的搅拌槽7的液位低于下限值0.9m或是有下降的趋势时，则可认为混合粗选设备2的溢流量偏低，则由中央数据处理单元控制执行单元，将混合粗选设备2中的二号、三号、四号混合粗选浮选机的泡沫移动速度的高低限各增加2mm/s，并由泡沫分析仪测量；2min后如果检测到搅拌槽7内的液位仍然低于0.9m或是有下降趋势，则3台混合粗选浮选机的泡沫移动速度的高低限再次各增加2mm/s，反之，则保持当前控制的泡沫移动速度高低限不变。如果搅拌槽7内的液位一直低于0.9m或保持下降趋势，则每隔2min，就将3台混合粗选浮选机的泡沫移动速度的高低限各增加2mm/s。

泡沫移动速度是通过风量来调节的，当泡沫移动速度低，则由中央数据处理单元控制执行单元增加各混合粗选浮选机的给风量设定参数值，泡沫移动速度高，则减小各混合粗选浮选机的给风量设定参数值，实际风速由风流量计测量。当四台混合粗选浮选机的风量增加到最大给风量后，此时泡沫的移动速度也无法再增大了，此时刮出量将在人工设定的范围内达到最大。

如果此时搅拌槽7的液位还是低于0.9m或保持下降趋势，则需要提高混合粗选设备2的液位来提高搅拌槽7的液位。混合粗选设备的液位改变值通过下面方法计算。

以设定的搅拌槽7的液位高低限值的中间值为参考值，由中央数据处理单元自动计算需要提高混合粗选设备2多少的液位能将直径为3.5m的搅拌槽7的液位提高到参考值，再由执行单元控制混合粗选设备2的底流阀的开度，并通过浮球液位计实时监测混合粗选设备2的液位值。

假如设定的搅拌槽7的液位的高低限位为h₁和h₂，则参考值为h₃＝(h₁+h₂)/2。

设通过超声波液位计测量的搅拌槽7的实际液位为h，搅拌槽7的半径1.75m，四台混合粗选浮选机的半径都是4m，混合粗选浮选机的液位改变值为X，泡沫破碎减少的体积系数为a(根据现场情况适当调整，本实施例中体积系数为4)。

根据混合粗选设备2的溢流体积和进入搅拌槽7的液体体积相等的原则，得到：π·4²·4·X·a＝π·1.75²·|h-h₃|。

通过上式可以计算出液位改变值X。X值是不断变化的，不同时间段，不同参数下，其值不一样。

当搅拌槽7的液位低于0.9m或有下降趋势，且风量已经达到最大值，泡沫的移动速度无法再增加的时候，则由中央数据处理单元控制执行单元通过调节底流阀的开度来提高四台混合粗选浮选机的液位Xmm，5min后再比较，如果搅拌槽7的液位仍然低于0.9m或有下降趋势，则再次提高四台混合粗选浮选机的液位Xmm，直到混合粗选浮选机的液位提到最大值。

搅拌槽7液位高于设定的上限值或是有上升的趋势时，控制方法与上面相反，降低泡沫移动速度，进而降低风量；当风量达到最低限，再降低混合粗选浮选机的液位。

第一泡沫泵箱8、第二泡沫泵箱9及第三泡沫泵箱10的液位控制方法与搅拌槽7的液位控制方法相同。即通过维持第一泡沫泵箱8的液位来调整第一混合扫选设备3的泡沫移动速度和风量，达到极限后再通过调整第一混合扫选设备3的各浮选机的液位值来调整第一泡沫泵箱8的液位。其他两个泡沫泵箱的液位调整方法与第一泡沫泵箱相同。

如图3-图10所示的使用本发明前后的搅拌槽及各泡沫泵箱的液位变化曲线，可以看出，在使用本发明前，搅拌槽及各泡沫泵箱的液位很不稳定，导致返回量不稳定，进而导致浮选机刮量、液位等波动；使用本发明后，搅拌槽及各泡沫泵箱的液位得到稳定的控制，每一级作业流程的液位和刮出量得到稳定的控制，也保证了每一级作业流程的刮出量最大，实现了产率的最大化。

Claims (10)

1.一种混合浮选产率控制系统，其特征在于，包括：

检测单元，包括：设置在混合浮选系统的各混合粗选浮选机及各混合扫选浮选机充气管道上的风流量计及泡沫分析仪；以及设置在混合浮选系统的搅拌槽、扫选泡沫泵箱内的液位计；

执行单元，包括所述各混合粗选浮选机及各混合扫选浮选机充气管道上的风量控制阀门；

中央数据处理单元，分别与检测单元及执行单元连接。

2.根据权利要求1所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，还包括：分别与所述中央数据处理单元、执行单元连接的人机界面单元。

3.根据权利要求1或2所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，所述检测单元还包括：设置在所述混合浮选系统的各混合粗选浮选机、各混合精选浮选机、各混合扫选浮选机内的液位计，以及设置在各混合粗选浮选机、各混合扫选浮选机上的底流阀门；

所述执行单元包括混合粗选浮选机以及各混合扫选浮选机上的底流阀门。

4.根据权利要求3所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，所述各混合粗选浮选机、各混合精选浮选机、各混合扫选浮选机内的液位计为浮球液位计。

5.根据权利要求1所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，还包括：设置在所述混合浮选系统的粗选泡沫泵箱、精选泡沫泵箱内的液位计。

6.根据权利要求1或5所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，所述搅拌槽、扫选泡沫泵箱、粗选泡沫泵箱及精选泡沫泵箱内的液位计为超声波液位计。

7.根据权利要求1所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，所述混合粗选浮选机的水平高度高于混合扫选浮选机的水平高度。

8.根据权利要求7所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，所述混合粗选浮选机共有4台，组成混合粗选设备；每两台混合粗选浮选机为一级平台，沿底流矿浆运动方向，各平台的水平高度逐渐降低。

9.根据权利要求8所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，所述混合扫选浮选机共有12台，每4台构成一级混合扫选设备，得到第一级混合扫选设备、第二级混合扫选设备、第三级混合扫选设备；混合粗选设备、第一级混合扫选设备、第二级混合扫选设备、第三级混合扫选设备依次连接，且沿底流矿浆运动方向，水平高度依次降低。

10.根据权利要求9所述的混合浮选产率控制系统，其特征在于，所述各级混合扫选设备中，每两台混合扫选浮选机为一级平台，3级混合扫选设备共得到6级平台，且沿底流矿浆运动方向，各级平台的水平高度依次降低。