RU2720142C1 - Method for automatic control of technological grades of crushed ore in flow - Google Patents
Method for automatic control of technological grades of crushed ore in flow Download PDFInfo
- Publication number
- RU2720142C1 RU2720142C1 RU2019129654A RU2019129654A RU2720142C1 RU 2720142 C1 RU2720142 C1 RU 2720142C1 RU 2019129654 A RU2019129654 A RU 2019129654A RU 2019129654 A RU2019129654 A RU 2019129654A RU 2720142 C1 RU2720142 C1 RU 2720142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- technological
- measurement
- grades
- grade
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B13/00—Control arrangements specially adapted for wet-separating apparatus or for dressing plant, using physical effects
- B03B13/06—Control arrangements specially adapted for wet-separating apparatus or for dressing plant, using physical effects using absorption or reflection of radioactive emanation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/223—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам контроля технологических сортов дробленой руды в потоке и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, строительной, металлургической и других областях промышленности.The invention relates to methods for controlling technological varieties of crushed ore in a stream and can be used in the field of mineral processing, construction, metallurgy and other industries.
Известен способ контроля состава горно-химического сырья, транспортируемого конвейером, основанный на применении гамма-нейтронного метода анализа (http://www.konvels.ru/index.php?mode=1&id=243&pid=60). Данный метод заключается во взаимодействии нейтронов от источника ионизирующего излучения с ядрами анализируемых элементов. Возникающее вследствие этого характеристическое гамма-излучение позволяет определять содержание отдельных элементов в контролируемом продукте.A known method of controlling the composition of mining and chemical raw materials transported by the conveyor, based on the use of the gamma-neutron analysis method (http://www.konvels.ru/index.php?mode=1&id=243&pid=60). This method consists in the interaction of neutrons from a source of ionizing radiation with the nuclei of the analyzed elements. The characteristic gamma radiation resulting from this makes it possible to determine the content of individual elements in the controlled product.
Недостатками данного способа является сложность технической реализации, следствием чего является высокая стоимость оборудования и повышенная опасность эксплуатации в связи с наличием мощного источника радиоактивного излучения.The disadvantages of this method is the difficulty of technical implementation, the consequence of which is the high cost of equipment and increased danger of operation due to the presence of a powerful source of radioactive radiation.
Другим известным способом анализа сырья в потоке является флуоресцентный радиометрический способ, основанный на возбуждении с помощью радионуклидных источников флуоресцентного (характеристического или вторичного) рентгеновского излучения определяемых элементов (https://all-pribors.ru/opisanie/60096-15-rp-1ts-71694). Анализ продукта в соответствии с данным способом осуществляется путем измерения флуоресцентного рентгеновского излучения, зависящего от содержания элементов.Another well-known method for analyzing raw materials in a stream is a fluorescent radiometric method based on the excitation using radionuclide sources of fluorescent (characteristic or secondary) X-ray radiation of the elements being determined (https://all-pribors.ru/opisanie/60096-15-rp-1ts- 71694). Analysis of the product in accordance with this method is carried out by measuring fluorescence x-ray radiation, depending on the content of elements.
Недостатками данного способа является плохая представительность анализа вследствие измерения содержаний только в поверхностном слое потока, низкая точность вследствие влияния на результаты измерений колебаний объема материала в зоне измерения и обусловленного этим изменения расстояния от источника излучения до поверхности транспортируемого материала.The disadvantages of this method are the poor representativeness of the analysis due to the measurement of contents only in the surface layer of the stream, low accuracy due to the influence on the measurement results of fluctuations in the volume of material in the measurement zone and the resulting change in the distance from the radiation source to the surface of the transported material.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу является способ автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке, включающий измерение элементного и общего вещественного состава руды и компьютерную обработку полученных данных (Морозов В.В. и др. «Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых», М., из-во «Руда и металлы», 2013 г., с. 486-490).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a method for automatic control of technological varieties of crushed ore in a stream, including measuring the elemental and total material composition of the ore and computer processing of the data (Morozov VV and others. "Development and application of automated systems management of mineral processing processes ”, M., from“ Ore and Metals ”, 2013, pp. 486-490).
Известный способ включает диагностику сорта руды на конвейере на базе видеоимидж-анализа, основанного на использовании интегрированного цифрового видеоизображения, формируемого с помощью телеметрических и программно-технических средств.The known method includes the diagnosis of ore grade on the conveyor based on video image analysis based on the use of integrated digital video images generated using telemetry and software and hardware.
Недостатками данного способа являются плохая представительность видеоимидж-анализа вследствие проведения измерений только в поверхностном слое потока, низкая точность вследствие влияния на результаты анализа колебаний объема материала в зоне измерения, а также влияние на интенсивность спектральных характеристик вариаций расстояния от видеокамеры до поверхности потока и угла положения плоскостей минеральных зерен относительно ее оптической оси.The disadvantages of this method are the poor representativeness of the video image analysis due to measurements only in the surface layer of the stream, low accuracy due to the influence on the results of the analysis of fluctuations in the volume of material in the measurement zone, as well as the influence on the intensity of the spectral characteristics of variations in the distance from the camera to the surface of the stream and the angle of the plane mineral grains relative to its optical axis.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении представительности и точности автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке за счет экспрессного анализа элементного и общего вещественного состава пыли, образующейся при дезинтеграции руды.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to increase the representativeness and accuracy of automatic control of technological varieties of crushed ore in the stream due to rapid analysis of the elemental and total material composition of dust generated during the disintegration of ore.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке, включающем измерение элементного и общего вещественного состава руды и компьютерную обработку полученных данных, отличающийся тем, что перед началом измерения элементного и общего вещественного состава руды производят подготовку пробы, включающую извлечение из потока руды пыли, образующейся в процессе дезинтеграции материала, пыль фильтруют от посторонних инородных включений, аккумулируют в водной среде, образуя суспензию, задают предельное значение плотности суспензии, достаточное для выполнения последующего анализа инструментальным способом, выполняют анализ ее элементного и общего вещественного состава с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора и передают полученные данные в контроллер, в который дополнительно вводят информацию о количестве технологических сортов руды данного месторождения, существенно отличающихся друг от друга свойствами обогатимости, для каждого сорта руды создают архивы данных, полученных за периоды времени, в течение которых осуществлялась подача на переработку одного и того же технологического сорта руды, в соответствии со статистической теорией Шухарта внутри каждого архива для всех контролируемых компонентов осуществляют построение контрольных карт, находят центральные линии, верхние и нижние контрольные границы, находят для всех выделенных технологических сортов руды общие диапазоны изменения содержаний каждого из контролируемых компонентов за весь период накопления данных, разбивают общие диапазоны изменения содержаний каждого из контролируемых компонентов на поддиапазоны, в пределах которых соблюдаются условия статистической устойчивости процессов измерений и количество которых соответствует количеству выделенных технологических сортов руды, присваивают порядковые номера поддиапазонам в соответствии с условными порядковыми номерами технологических сортов руды, формируют таблицу соответствия поддиапазонов статистической устойчивости процессов измерений всех контролируемых компонентов выделенным технологическим сортам руды и содержащую сводный десятичный код сорта руды, каждый разряд которого соответствует номеру принадлежащего ему поддиапазона измерения контролируемого компонента, по завершению формирования таблицы соответствия осуществляют очередной цикл измерения контролируемых компонентов, определяют принадлежность измеренных значений компонентов соответствующим поддиапазонам, согласно таблице соответствия находят номера поддиапазонов, формируют сводный код технологического сорта руды, по найденному сводному коду определяют принадлежность руды текущего потока к конкретному технологическому сорту и передают полученную информацию на операторскую панель или в систему автоматического управления технологическим процессом.The specified technical result is achieved in that in a method for automatically controlling technological varieties of crushed ore in a stream, including measuring the elemental and total material composition of the ore and computer processing the data, characterized in that before starting the measurement of the elemental and total material composition of the ore, a sample is prepared, including the extraction of dust from the ore stream generated during the disintegration of the material, the dust is filtered from foreign impurities, accumulated in water forming a suspension, set the limit value of the density of the suspension, sufficient for subsequent analysis by instrumental method, perform an analysis of its elemental and total material composition using an X-ray fluorescence analyzer and transmit the data to a controller, which additionally enter information on the number of technological ore grades of this deposit , significantly differing from each other by the enrichment properties, for each ore grade create archives of data obtained from the time periods during which the same technological grade of ore was supplied for processing, in accordance with the Shekhart statistical theory, for each controlled component, control charts are constructed within each archive, central lines, upper and lower control boundaries are found, found for all selected technological grades of ore, the general ranges of changes in the contents of each of the controlled components for the entire period of data accumulation, break down the general ranges of changes in the content If each of the controlled components is subbands, within which the conditions of statistical stability of the measurement processes are observed and the number of which corresponds to the number of selected technological ore grades, the serial numbers of the subranges are assigned in accordance with the conventional serial numbers of the technological ore grades, and a table of correspondence of the subbands of the statistical stability of the measurement processes of all controlled components of selected technological ore grades and containing the ith summary decimal code of ore grade, each digit of which corresponds to the number of the measuring component of the controlled component belonging to it, after completing the formation of the correspondence table, the next cycle of measuring the controlled components is carried out, the membership of the measured values of the components is determined by the corresponding sub-ranges, according to the table of correspondence, the numbers of the sub-ranges are found, and a summary code of the technological ore grades, according to the found summary code, the ore belongs to the flow its flow to the particular technological grade and transfer the information to the operator terminal or as an automatic process control.
А также тем, что по достижению суспензией заданного значения плотности направляют ее в циркуляционный контур поточного рентгенофлуоресцентного анализатора.And also by the fact that when the suspension reaches a predetermined density value, it is sent to the circulation circuit of the flow X-ray fluorescence analyzer.
И тем, что из суспензии с заданным значением предельной плотности удаляют лишнюю влагу методом фильтрации, доводят консистенцию образовавшейся пробы до состояния влажного кека, удаляют из кека оставшуюся влагу путем дополнительной сушки и автоматически перемещают высушенную пробу в зону измерения портативного рентгенофлуоресцентного анализатора, при этом перемещение пробы совмещают со сканированием всей ее поверхности за счет возвратно-поступательного движения анализатора перпендикулярно направлению перемещения пробы.And by the fact that excess moisture is removed from the suspension with a given value of the limiting density by filtration, the consistency of the formed sample is brought to the state of wet cake, the remaining moisture is removed from the cake by additional drying, and the dried sample is automatically transferred to the measurement area of the portable X-ray fluorescence analyzer, while moving the sample combine with scanning its entire surface due to the reciprocating movement of the analyzer perpendicular to the direction of movement of the sample.
На фиг. 1 изображена схема реализации способа автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке с использованием поточного рентгенофлуоресцентного анализатора.In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of a method for automatic control of technological varieties of crushed ore in a stream using a flow X-ray fluorescence analyzer.
На фиг. 2 изображен график зависимости интенсивности флуоресцентного рентгеновского излучения от содержания Ni в пыли и в исходной руде.In FIG. Figure 2 shows a plot of the fluorescence x-ray intensity as a function of Ni in dust and in the original ore.
На фиг. 3 изображен график зависимости интенсивности флуоресцентного рентгеновского излучения от содержания Си в пыли и в исходной руде.In FIG. Figure 3 shows a graph of the dependence of the intensity of fluorescence x-ray radiation on the content of Cu in dust and in the initial ore.
На фиг. 4 изображен график зависимости интенсивности некогерентно рассеянного рентгеновского излучения Ag-анода рентгеновской трубки от эффективного атомного номера (Z3$), характеризующего общий вещественный состав пыли и исходной руды.In FIG. Figure 4 shows a graph of the dependence of the intensity of incoherently scattered X-ray radiation of the Ag anode of the X-ray tube on the effective atomic number (Z3 $), which characterizes the total material composition of dust and the initial ore.
На фиг. 5 изображена схема построения карт Шухарта.In FIG. 5 shows a diagram of the construction of Shekhart maps.
На фиг. 6 изображена схема реализации способа автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке с использованием портативного рентгенофлуоресцентного анализатора.In FIG. 6 shows a diagram of an implementation of a method for automatically controlling technological varieties of crushed ore in a stream using a portable X-ray fluorescence analyzer.
На фиг. 7 изображена схема траектории сканирования пробы портативным рентгенофлуоресцентным анализатором.In FIG. 7 shows a diagram of the scanning path of a sample with a portable X-ray fluorescence analyzer.
Схема на фиг. 1 содержит конвейер 1, транспортирующий дробленую руду 2, содержащую частички пыли 3, клапан 4 подачи сжатого воздуха на конвейер 1 через сопло 5, воздушный фильтр 6, отражательный экран 7, пробозаборник 8 с отводящим воздуховодом 9, аквафильтр 10, заполненный водой 11, плотномер-уровнемер 12, электромеханическую мешалку 13, клапан 14 подачи воды в аквафильтр 10, выпускной клапан 15 аквафильтра 10, вытяжной вентилятор 16 с всасывающим воздуховодом 17, зумпф 18, циркуляционный насос 19, проточный рентгенофлуоресцентный анализатор 20 с измерительной кюветой 21, трубопровод 22 циркуляционного контура рентгенофлуоресцентного анализатора 20, дренажный клапан 23, контроллер 24 с операторской панелью 25.The circuit of FIG. 1 contains a
В основу способа автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке заложена возможность оценки сорта руды по номенклатуре и количественным характеристикам составляющих ее компонентов.The basis for the method of automatic control of technological varieties of crushed ore in a stream is the possibility of evaluating the grade of ore according to the nomenclature and quantitative characteristics of its constituent components.
Согласно изобретению, задача автоматического контроля технологических сортов решается путем определения содержания компонентов в руде на основе анализа их содержания в пыли, образующейся при дезинтеграции руды.According to the invention, the task of automatic control of technological varieties is solved by determining the content of components in the ore based on the analysis of their content in the dust generated during the disintegration of the ore.
Исходя из практики переработки минерального сырья, можно предположить, что содержания элементов в пыли, образующейся при дроблении руды, имеют высокую степень корреляции с содержаниями аналогичных элементов в исходной руде.Based on the practice of processing mineral raw materials, it can be assumed that the content of elements in the dust generated during ore crushing has a high degree of correlation with the contents of similar elements in the original ore.
На фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4 приведены основные результаты, полученные в процессе специально подготовленной и проведенной серии экспериментов, в частности, для проб медно-никелевой руды. Так, на фиг. 2 и фиг. 3 приведены зависимости флуоресцентного рентгеновского излучения определяемых элементов Ni и Cu от их содержания в пыле и руде для двух сортов руды: сорт 1 - условно бедные содержания элементов, сорт 2 - условно богатые содержания элементов. На фиг. 4 приведены зависимости интенсивности некогерентно рассеянного рентгеновского излучения Ag-анода рентгеновской трубки от эффективного атомного номера Zэф), характеризующего общий вещественный состав (элементный и минералогический) пыли и исходной руды для двух ее сортов. При этом Zэф определяется как сумма произведений концентраций на атомные номера элементов, входящих в состав пыли и исходной руды.In FIG. 2, FIG. 3 and FIG. Figure 4 shows the main results obtained in the course of a specially prepared and conducted series of experiments, in particular, for samples of copper-nickel ore. So in FIG. 2 and FIG. Figure 3 shows the dependences of the fluorescence x-ray radiation of the determined elements Ni and Cu on their content in dust and ore for two types of ore: grade 1 - conditionally poor element contents, grade 2 - conditionally rich element contents. In FIG. Figure 4 shows the dependences of the intensity of incoherently scattered X-ray radiation of the Ag anode of the X-ray tube on the effective atomic number Zeff), which characterizes the total material composition (elemental and mineralogical) of dust and the initial ore for its two grades. In this case, Zeff is defined as the sum of the products of concentrations by the atomic numbers of the elements that make up the dust and the original ore.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о высокой степени корреляции содержаний определяемых элементов и общего вещественного состава в исходной руде и пыли, образующейся в результате дезинтеграции (дробления) руды.The results of the studies indicate a high degree of correlation of the contents of the determined elements and the total material composition in the initial ore and dust resulting from the disintegration (crushing) of the ore.
Способ автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке осуществляют следующим образом.The method of automatic control of technological varieties of crushed ore in the stream is as follows.
В исходном состоянии клапаны 4 подачи сжатого воздуха, 14 подачи воды в аквафильтр 10, выпускной клапан 15 аквафильтра 10 и дренажный клапан 23 закрыты, электромеханическая мешалка 13, вытяжной вентилятор 16, проточный рентгенофлуоресцентный анализатор 20 и циркуляционный насос 19 выключены.In the initial state, the
В режиме «Работа» контроллер 24 подает команду Y1 на включение клапана 14 подачи воды в аквафильтр 10. По достижению уровнем воды 11 в аквафильтре 10 заданного значения плотномер-уровнемер 12 выдает соответствующий сигнал X1 в контроллер 24. В качестве плотномера-уровнемера может быть применен плотномер 804 (https://www.piezoelectric.ru/files/Catalog_glava5.pdf). В соответствии с полученным сигналом контроллер 24 посылает команды Y1 на отключение клапана 14 подачи воды в аквафильтр 10, Y2 на включение клапана клапан 4 подачи сжатого воздуха на конвейер 1 через сопло 5, Y3 на включение электромеханической мешалки 13 и Y4 на включение вытяжного вентилятора 16. Подача сжатого воздуха в поток дробленой руды 2, транспортируемой конвейером 1, приводит к образованию пыли 3. Под воздействием разрежения, создаваемым вытяжным вентилятором 16, частички пыли 3 через воздушный фильтр 6, пробозаборник 8, отводящий воздуховод 9, попадают в аквафильтр 10, в котором смешиваются с находящейся в нем водой 11, образуя суспензию. Отражательный экран 7 служит для ограничения распространения пыли за пределы конвейера 1. Очищенный воздух через всасывающий воздуховод 17 вытяжного вентилятора 16 удаляется в атмосферу. Работа электромеханической мешалки 13 предотвращает осаждение частичек пыли и обеспечивает поддержание относительной однородности образующейся суспензии. По достижению плотности суспензии заранее заданного значения, с плотномера-уровнемера 12 на измерительный вход контроллера 24 поступает сигнал Х2, в соответствии с которым контроллер 23 подает команды Y5 на открытие выпускного клапана 15 аквафильтра 10 и Y6 на включение циркуляционного насоса 19, вследствие чего суспензия начинает циркулировать по контуру зумпф 18 - циркуляционный насос 19 - измерительная кювета 21 рентгенофлуоресцентного анализатора 20 - трубопровод 22. По истечению некоторой выдержки времени τ1, достаточной для опорожнения аквафильтра 10 и заполнения циркуляционного контура рентгенофлуоресцентного анализатора 20, контроллер 24 подает команду Y7 на включение рентгенофлуоресцентного анализатора 20, который начнет выполнять измерения интенсивностей флуоресцентного и рассеянного рентгеновского излучения и определение содержаний элементов в суспензии. В качестве анализатора 20 может быть применен автоматический рентгеновский анализатор пульп и растворов в потоке (RU, патент №2594646, кл. G01N 23/223, 2015 г.) с маломощной (до 10 ватт) рентгеновской трубкой. По завершению за время τ2 измерений и расчетных процедур информация о содержаниях элементов поступает на вход Х3 контроллера 24, после чего контроллер 24 подает команды Y1 на открытие клапанов 14 подачи воды в аквафильтр 10 и Y8 дренажного клапана 23 на время τ3, достаточное для промывки аквафильтра 10 и элементов циркуляционного контура рентгенофлуоресцентного анализатора 20. По завершению промывки контроллер 24 возвращает элементы схемы в исходное состояние и приступает к обработке информации, поступившей с анализатора 20.In the "Operation" mode, the
Согласно изобретению, обработка информации контроллером 24 производится в следующей последовательности:According to the invention, the processing of information by the
- исходя из практики эксплуатации месторождения в контроллер вводят j-тое количество выделенных технологических сортов руд, существенно отличающихся друг от друга свойствами обогатимости:- based on the practice of operating the deposit, the jth amount of separated technological ore grades is introduced into the controller, which significantly differ from each other by the enrichment properties:
J=l,2,3…j,J = l, 2,3 ... j,
гдеWhere
J - условный номер технологического сорта руды;J is the conditional number of the technological grade of ore;
j - количество выделяемых технологических сортов руды данного месторождения;j is the amount of allocated technological ore grades of a given deposit;
- для каждого J сорта руды создают архивы данных MJ, полученных за цикл измерения, в течение которого осуществлялась подача на переработку одного и того же технологического сорта руды:- for each J grade of ore, archives of MJ data obtained for the measurement cycle during which the same technological grade of ore was fed for processing are created:
MJ {X1Ji, X2Ji, X3ji… XNJi; ZэфJi},MJ {X1Ji, X2Ji, X3ji ... XNJi; ZefJi},
гдеWhere
X1Ji, X2Ji, X3Ji...XNJi - условное обозначение контролируемых элементов, относящихся к J- тому технологическому сорту руды на i-том цикле измерения;X1Ji, X2Ji, X3Ji ... XNJi - reference designation of the controlled elements related to the J-th technological grade of ore on the i-th measurement cycle;
ZэфJi - условное обозначение эффективного атомного номера, относящегося к J-тому технологическому сорту руды на i-том цикле измерения;ZэфJi - conventional designation of the effective atomic number related to the J-th technological grade of ore on the i-th measurement cycle;
N=1, 2, 3 …n - порядковый номер контролируемого элемента;N = 1, 2, 3 ... n - serial number of the controlled element;
n=1, 2, 3, … - количество контролируемых элементов;n = 1, 2, 3, ... - the number of controlled elements;
i=1, 2, 3, … - порядковые номера циклов измерений руды данного технологического сорта;i = 1, 2, 3, ... are the sequence numbers of the ore measurement cycles of a given technological grade;
- определяют диапазоны изменения содержания каждого из контролируемых элементов путем обработки сводных массивов данных, хранящихся во всех архивах MJ:- determine the ranges of changes in the content of each of the controlled elements by processing summary arrays of data stored in all archives of MJ:
DX1J=(X1Jmax-X1Jmin); DX2j=(X2Jmax-X2Jmin); DX3J=(X3Jmax-X3Jmin)… DXNJ=(XNJmax-XNJnmin); ВХZэфJ=(ZэфJmах-ZэфJnmin),DX1J = (X1Jmax-X1Jmin); DX2j = (X2Jmax-X2Jmin); DX3J = (X3Jmax-X3Jmin) ... DXNJ = (XNJmax-XNJnmin); BXZefJ = (ZefJmax-ZefJnmin),
гдеWhere
DXNJ - диапазоны изменений XN-ных контролируемых элементов, относящихся к J- тому технологическому сорту руды;DXNJ - ranges of changes of XN-th controlled elements related to the J-th technological grade of ore;
DXZэфJ - диапазон изменения эффективного атомного номера эф), относящегося к J- тому технологическому сорту руды;DXZeffJ is the range of variation of the effective atomic number eff) related to the Jth technological grade of ore;
XNJmax, XNJmin - максимальные и минимальные значения XN-ных контролируемых элементов, относящегося к J - тому технологическому сорту руды за весь период измерений;XNJmax, XNJmin - maximum and minimum values of XN-th controlled elements related to J - that technological grade of ore for the entire measurement period;
ZэфJmax, ZэфJmin - максимальное и минимальное значения эффективного атомного номера Zэф), относящегося к J- тому технологическому сорту руды;ZefJmax, ZefJmin - the maximum and minimum values of the effective atomic number Zeff), referring to the J-th technological grade of ore;
- в соответствии с ГОСТ Р ИСО 7870-2 - 2015 (Контрольные карты Шухарта -https://pdf.standartgost.ru/catalog/Data/607/60799.pdf) внутри каждого архива осуществляют построение контрольных карт Шухарта (фиг. 6), в соответствии с которыми находят центральные СLХМ(Zэф)J линии, верхние UСLХN(Zэф)J и нижние LCLXN(Zэф)J контрольные границы для всех (n) контролируемых элементов и эффективных атомных номеров (Zэф) во всех (J) технологических сортах руды;- in accordance with GOST R ISO 7870-2 - 2015 (Shekhart control cards -https: //pdf.standartgost.ru/catalog/Data/607/60799.pdf), Bukhart control cards are constructed inside each archive (Fig. 6) according to which the central CLXM (Zeff) J lines, the upper UCLXN (Zeff) J and the lower LCLXN (Zeff) J control boundaries for all (n) monitored elements and effective atomic numbers (Zeff) in all (J) technological grades are found ores;
- находят для всех (J) выделенных технологических сортов руд общие диапазоны изменения содержаний каждого из (n) контролируемых элементов и эффективных атомных номеров (Zэф) за весь период накопления данных:- find for all (J) selected technological ore grades the general ranges of changes in the contents of each of (n) controlled elements and effective atomic numbers (Zef) for the entire period of data accumulation:
ΣDXN=XNmax - XNmin; ΣDZэф=Zэфmах - Zэфmin,ΣDXN = XNmax - XNmin; ΣDZef = Zefmax - Zefmin,
гдеWhere
ΣDXN - общий диапазон изменения содержаний каждого из XN контролируемых элементов за весь период накопления данных;ΣDXN is the general range of changes in the contents of each of the XN controlled elements for the entire period of data accumulation;
XNmax, XNmin - максимальные и минимальные значения XN - ных контролируемых элементов за весь период накопления данных;XNmax, XNmin - maximum and minimum values of XN - th controlled elements for the entire period of data accumulation;
ΣDZэф - общий диапазон изменения содержаний каждого из XN контролируемых элементов за весь период накопления данных;ΣDZef - the general range of changes in the contents of each of the XN controlled elements for the entire period of data accumulation;
Zэфmах, Zэфmin - максимальные и минимальные значения эффективных атомных номеров (Zэф) за весь период накопления данных;Zefmax, Zefmin - maximum and minimum values of effective atomic numbers (Zeff) for the entire period of data accumulation;
разбивают общие диапазоны изменения содержаний каждого из контролируемых элементов ΣDXN и эффективных атомных номеров ΣDZэф на (j) поддиапазонов, границы которых находят из соотношений, приведенных ниже:they divide the general ranges of changes in the contents of each of the controlled elements ΣDXN and effective atomic numbers ΣDZeff into (j) subranges, the boundaries of which are found from the relations given below:
- присваивают индивидуальные коды поддиапазонам в соответствии с условными номерами (J) технологических сортов руды:- Assign individual codes to subbands in accordance with the conditional numbers (J) of technological ore grades:
DX11→1; DX12→2… DX1J→j;DX11 → 1; DX12 → 2 ... DX1J → j;
- формируют таблицу соответствия поддиапазонов статистической устойчивости процессов измерений всех контролируемых элементов выделенным технологическим сортам руды;- form a table of correspondence of the subbands of statistical stability of the measurement processes of all controlled elements to the selected technological ore grades;
- определяют сводный десятичный код сорта руды, состоящий из последовательности десятичных кодов поддиапазонов всех входящих в него контролируемых элементов.- determine the composite decimal code of the grade of ore, consisting of a sequence of decimal codes of the subranges of all the elements it controls.
Приведен пример таблицы соответствия для j=4 сортов руды и n=5 контролируемых элементов и Zэф (Таблица 1).An example of a correspondence table for j = 4 ore grades and n = 5 controlled elements and Zeff is given (Table 1).
- по завершению формирования таблицы соответствия осуществляют очередной цикл измерения контролируемых элементов и Zэф;- upon completion of the formation of the correspondence table, they carry out the next cycle of measuring the controlled elements and Zeff;
- определяют принадлежность измеренных значений компонентов (контролируемых элементов и Zэф) выделенным поддиапазонам статистической устойчивости;- determine the ownership of the measured values of the components (controlled elements and Zeff) to the allocated sub-ranges of statistical stability;
- согласно таблице соответствия найденным поддиапазонам находят соответствующие индивидуальных коды, на основании найденных кодов поддиапазонов формируют сводный код технологического сорта текущего потока дробленой руды и передают полученную информацию на операторскую панель 25 или в систему автоматического управления технологическим процессом (на схеме не изображена).- according to the table of correspondence with the found subbands, the corresponding individual codes are found, based on the found subband codes, a summary code of the technological grade of the current crushed ore stream is generated and the received information is transmitted to the
На фиг. 6 изображена другая схема для реализации способа автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке.In FIG. 6 shows another diagram for implementing a method for automatically controlling technological varieties of crushed ore in a stream.
Схема содержит конвейер 1, транспортирующий дробленую руду 2, содержащую частички пыли 3, клапан 4 подачи сжатого воздуха на конвейер 1 через сопло 5, воздушный фильтр 6, отражательный экран 7, пробозаборник 8 с отводящим воздуховодом 9, аквафильтр 10, заполненный водой 11, плотномер-уровнемер 12, электромеханическую мешалку 13, клапан 14 подачи воды в аквафильтр 10, выпускной клапан 15 аквафильтра 10, вытяжной вентилятор 16 с всасывающим воздуховодом 17, распределитель, состоящий из полого вала 26, подключенного через ротационное соединение 27 к выходу выпускного клапана 15, электропривода 28 с ременной передачей 29, распределительных форсунок 30 и граблин 31, цилиндрический корпус 32 вакуумного стакана с закрепленным на нем соленоидными приводами 33, днище 34 вакуумного стакана с центральным отверстием, соединенным с вакуум-линией 35, клапан 36 подачи вакуума, встроенные в днище 34 вакуумного стакана, электронагревательные элементы 37, транспортер 38 с лентой 39 из фильтроткани и приводом 40, клапан 41 подачи воды на обмыв ленты 39 транспортера 38, портативный рентгенофлуоресцентный анализатор 42, закрепленный на штоке 43 линейного актуатора 44 (https://piter-at.ru/raznoe/aktuator-chto-eto-takoe.html), дренажную воронку 45, контроллер 24 с операторской панелью 25, пробу 46 продукта.The scheme contains a
Способ автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке при использовании данной схемы осуществляют следующим образом.The method of automatic control of technological varieties of crushed ore in the stream when using this scheme is as follows.
В исходном состоянии клапан 4 подачи сжатого воздуха, клапан 14 подачи воды в аквафильтр 10, выпускной клапан 15 аквафильтра 10, клапан 36 подачи вакуума и клапан 41 подачи воды на обмыв ленты 39 транспортера 38 закрыты, электромеханическая мешалка 13, вытяжной вентилятор 16, рентгенофлуоресцентный анализатор 42, электропривод 28 распределителя, привод 40 транспортера 38, нагревательные элементы 37, актуатор 44 выключены, шток 43 актуатора 44 находится во втянутом положении, соленоидный привод 33 удерживает цилиндрический корпус 32 вакуумного стакана в поднятом положении.In the initial state, the
В режиме «Работа» контроллер 24 подает команду Y1 на включение клапана 14 подачи воды в аквафильтр 10. По достижению уровнем воды 11 в аквафильтре 10 заданного значения плотномер-уровнемер 12 выдает сигнал X1 предельного уровня в контроллер 24. В соответствии с полученным сигналом контроллер 24 посылает команды Y1 на отключение клапана 14 подачи воды в аквафильтр 10, Y2 на включение клапан 4 подачи сжатого воздуха на конвейер 1 через сопло 5, Y3 на включение электромеханической мешалки 13 и Y4 на включение вытяжного вентилятора 16. Подача сжатого воздуха в поток дробленой руды 2, транспортируемой конвейером 1, приводит к образованию пыли 3. Под воздействием разрежения, создаваемого вытяжным вентилятором 16, частички пыли 3 через воздушный фильтр 6, пробозаборник 8, отводящий воздуховод 9, попадают в аквафильтр 10, в котором смешиваются с находящейся в нем водой 11, образуя суспензию. Отражательный экран 7 служит для ограничения распространения пыли за пределы конвейера 1. Очищенный воздух через всасывающий воздуховод 17, вытяжной вентилятор 16, удаляется в атмосферу. Работа электромеханической мешалки 13 предотвращает осаждение частичек пыли и обеспечивает поддержание относительной однородности образующейся суспензии. По достижению плотности суспензии заранее заданного значения с плотномера-уровнемера 12 на измерительный вход контроллера 24 поступает сигнал Х2, в соответствии с которым контроллер 24 подает команды Y13 на включение электропривода 28 распределителя, который через ременную передачу 29 приводит во вращение полый вал 26 с закрепленными на нем форсунками 30 и граблинами 31, Y11 на движение соленоидных приводов 33 в направлении опускания цилиндрического корпуса 32 вакуумного стакана на ленту 39 транспортера 38, Y9 на включение клапана 36 подачи вакуума в вакуум-линию 35, Y16 подачи питания на нагревательные элементы 37 и Y5 на открытие выпускного клапана 15. Через открытый клапан 15 суспензия из аквафильтра 10 через вращающийся полый вал 26 и распределительные форсунки 30 поступает в пространство, ограниченное цилиндрическим корпусом 32 вакуумного стакана и поверхностью ленты 39 транспортера 38. Ротационное соединение 27 обеспечивает герметичность соединения выпускного клапана 15 с вращающимся полым валом 26.In the "Operation" mode, the
Благодаря разрежению, созданному в днище 34 вакуумного стакана основная масса жидкой компоненты суспензии удаляется через фильтроткань ленты 39 в вакуум-линию 35. Остатки влаги испаряются за счет сушки материала нагревательными элементами 37. Вращение граблин 31, закрепленных на полом валу 26, способствует формированию пробы 46 продукта в форме цилиндрической таблетки с ровной гладкой поверхностью, обеспечивая тем самым необходимые условия для измерений с применением портативного рентгенофлуоресцентного анализатора 42. В качестве анализатора 42 может быть применен портативный рентгенофлуоресцентный анализатор S1 TITAN (https://www.bruker.com/ru/products/x-ray-diffraction-and-elemental-analysis/handheld-xrf/s1-titan-series/overview.html). После выдержки времени τ4, достаточной для завершения процесса сушки, контроллер 24 дает команды Y2 на закрытие клапана 4 подачи сжатого воздуха, Y3 на останов электромеханической мешалки 13, Y1 на выключение вытяжного вентилятора 16, Y10 на останов электропривода 28 вращения полого вала 26, Y11 на включение соленоидных приводов 33 на подъем цилиндрического корпуса 32 вакуумного стакана, Y9 на закрытие клапана 36 подачи вакуума в вакуум-линию 35, Y16 на отключение питания нагревательных элементов 37, Y5 на закрытие выпускного клапана 15 и Y12 на включение привода 40 транспортера 38.Due to the vacuum created in the bottom 34 of the vacuum cup, the bulk of the liquid component of the suspension is removed through the filter cloth of the
По истечению выдержки времени τ5 после подачи команды Y12, необходимой для перемещения пробы 46 с места формирования до зоны измерения рентгенофлуоресцентного анализатора 42, контроллер 24 подает команду Y14 на включение рентгенофлуоресцентного анализатора 42 и команду Y13 на включение актуатора 44. Возвратно-поступательное перемещение штока 43 актуатора 44 с закрепленным на нем рентгенофлуоресцентным анализатором 42 перпендикулярно продольной оси движения ленты 39 транспортера 38 обеспечивают сканирование анализатором всей поверхности пробы 46. Траектории сканирования пробы 46 изображена на фиг. 7. Результаты определения содержаний элементов на основе измерений интенсивностей флуоресцентного и рассеянного рентгеновского излучения выполненные рентгенофлуоресцентным анализатором 42 поступают на измерительный вход Х4 контроллера 24.After the time delay τ5 after giving the Y12 command necessary to move the
После завершения цикла измерения контроллер 24 подает команду Y15 на открытие клапана 41 подачи воды для удаления пробы 46 с ленты 39 транспортера 38 в дренажную воронку 45 и последующие команды для возвращения схемы в исходное состояние. Обработка контроллером 24 поступившей с портативного рентгенофлуоресцентного анализатора 42 информации и вывод данных на операторскую панель 25 осуществляется аналогично описанной выше процедуре для первого варианта схемы реализации заявляемого способа.After the completion of the measurement cycle, the
Таким образом, предложенный способ автоматического контроля технологических сортов дробленой руды в потоке на основе экспрессного рентгенофлуоресцентного анализа пыли, образующейся при дезинтеграции руды, позволяет повысить представительность и точность контроля за счет формирования и анализа пробы, идентичной по элементному и общему вещественному составу основной массе потока руды.Thus, the proposed method for the automatic control of technological varieties of crushed ore in a stream based on an express X-ray fluorescence analysis of dust generated during ore disintegration allows to increase the representativeness and accuracy of control due to the formation and analysis of a sample that is identical in terms of elemental and total material composition to the bulk of the ore stream.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129654A RU2720142C1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Method for automatic control of technological grades of crushed ore in flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129654A RU2720142C1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Method for automatic control of technological grades of crushed ore in flow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2720142C1 true RU2720142C1 (en) | 2020-04-24 |
Family
ID=70415658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019129654A RU2720142C1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Method for automatic control of technological grades of crushed ore in flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2720142C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758305C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-10-28 | Акционерное общество "Научно-проектное объединение "Разработка, Изготовление, Внедрение, Сервис" | Method for automatic control of technological grades of ore in flow |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU702281A1 (en) * | 1978-06-27 | 1979-12-05 | Коммунарский горно-металлургический институт | X-ray fluorescent method of the determination of total iron content |
US6130931A (en) * | 1998-09-17 | 2000-10-10 | Process Control, Inc. | X-ray fluorescence elemental analyzer |
RU2379129C1 (en) * | 2008-01-08 | 2010-01-20 | Владимир Михайлович Волошин | Practical component identification system in metal containing raw material of natural or anthropogenic origin |
RU2567330C2 (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Method of automatic control over flotation process |
RU2680624C1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-02-25 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Gold-containing ores complex enrichment process automatic monitoring and control method |
-
2019
- 2019-09-19 RU RU2019129654A patent/RU2720142C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU702281A1 (en) * | 1978-06-27 | 1979-12-05 | Коммунарский горно-металлургический институт | X-ray fluorescent method of the determination of total iron content |
US6130931A (en) * | 1998-09-17 | 2000-10-10 | Process Control, Inc. | X-ray fluorescence elemental analyzer |
RU2379129C1 (en) * | 2008-01-08 | 2010-01-20 | Владимир Михайлович Волошин | Practical component identification system in metal containing raw material of natural or anthropogenic origin |
RU2567330C2 (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-10 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Method of automatic control over flotation process |
RU2680624C1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-02-25 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Gold-containing ores complex enrichment process automatic monitoring and control method |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МОРОЗОВ В.В. и др. "Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых", Москва, "Руды и металлы", 2013, c. 486-490. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758305C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-10-28 | Акционерное общество "Научно-проектное объединение "Разработка, Изготовление, Внедрение, Сервис" | Method for automatic control of technological grades of ore in flow |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4388530A (en) | Process and apparatus for the continuous measurement of element contents | |
WO1996004553A1 (en) | Automated work station for analyzing soil samples | |
JPH023941B2 (en) | ||
RU2720142C1 (en) | Method for automatic control of technological grades of crushed ore in flow | |
US3870465A (en) | Process and device for the quantitative analysis of free lime | |
US3519353A (en) | Method and apparatus for determining particle size distribution in discrete solids including an elutriation tube | |
DeR Channer et al. | Integrated cation–anion/volatile fluid inclusion analysis by gas and ion chromatography; methodology and examples | |
WO2010025528A9 (en) | A method and apparatus for analysing a material | |
US4502951A (en) | Suction device for obtaining dust samples | |
CA2948019A1 (en) | Automated methylene blue index analysis of mature fine tailings | |
JP2009145174A (en) | Measuring device of amount of moisture and measuring method of amount of moisture | |
CN108489773A (en) | Sample collecting apparatus, system, method and storage medium | |
RU2624096C1 (en) | Device for x-ray fluorescent analysis of concentrating production pulps | |
Nakhaei et al. | Prediction of XRF analyzers error for elements on-line assaying using Kalman Filter | |
JP6742009B1 (en) | Aggregate particle size measuring system and asphalt plant | |
US5272745A (en) | Apparatus for analyzing, continuously flowing dry powder samples, by means of X-ray spectroscopy | |
JPS62175645A (en) | Online automatic powdery and granular material grain size analyzer | |
RU2517826C1 (en) | Method of automatic control of particle size in pulp flow | |
RU2758305C1 (en) | Method for automatic control of technological grades of ore in flow | |
WO2008049957A1 (en) | Method of and equipment for preparing an analysis sample | |
CA2992018C (en) | A measurement apparatus for measuring a volume of a desired solid component in a sample volume of a solid-liquid slurry | |
RU2796055C2 (en) | Automatic system for monitoring the elemental composition of samples of pulp products | |
US5627874A (en) | X-ray spectroscopic analysis of powder samples using a window-less cell system | |
CN1795374A (en) | Method and apparatus for determining particle parameter and processor performance in a coal and mineral processing system | |
JP2000221132A (en) | Measuring apparatus for slurry fineness and concentration |