劉建平 秦華江 高雪婷

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司)

浮選機液位自動控制系統(tǒng)在三十畝地選礦廠的應用

劉建平 秦華江 高雪婷

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司)

為提高三十畝地選礦廠鉬粗選工藝指標，在其Ⅳ#系統(tǒng)鉬粗選段引進了液位自動控制系統(tǒng)。結(jié)果表明：安裝浮選液位自動控制系統(tǒng)后，每年可增產(chǎn)鉬品位為45%的鉬精礦約8.89 t，增加經(jīng)濟效益37.9萬元；實現(xiàn)了鉬粗選作業(yè)分段控制，解決了粗選作業(yè)首尾兩槽液面高差大、泡沫量不穩(wěn)定、手動調(diào)節(jié)效果反應慢等問題，提高了鉬粗選工藝對給礦量波動及礦石性質(zhì)變化的適應性。

浮選機 液位自動控制系統(tǒng) 工業(yè)應用

傳統(tǒng)的浮選工藝由生產(chǎn)工人憑經(jīng)驗判斷生產(chǎn)狀況，進行手動調(diào)節(jié)，浮選指標受崗位工人工作經(jīng)驗、操作技術水平、責任心等影響較大，尤其是當入選礦石性質(zhì)波動較大時，人工調(diào)節(jié)的弊端更為突出。隨著自動控制技術的日漸成熟和控制系統(tǒng)可靠性的提高，浮選液位自動控制逐步應用于選礦生產(chǎn)，大大提高了選礦效率，改善了生產(chǎn)技術指標，降低了工人勞動強度。

浮選自動控制技術目前主要用于大型浮選機和浮選柱自動控制，主要針對電機啟動、浮選液面、充氣量、加藥量、礦漿濃度、泡沫層厚度進行調(diào)節(jié)。當工藝發(fā)生波動時，自動控制系統(tǒng)通過對各執(zhí)行機構(gòu)進行及時調(diào)節(jié)，以保證工藝穩(wěn)定，具有反應靈敏、調(diào)節(jié)時間短等優(yōu)點，可以降低人工操作存在的調(diào)節(jié)周期長、勞動強度大、精度低、效果差等影響。隨著選礦技術的發(fā)展和選廠自動化程度的提高，浮選過程自動控制已成為浮選工藝發(fā)展的必然趨勢。

1 選廠工藝及存在的問題

1.1 工藝流程

三十畝地選礦廠現(xiàn)磨浮車間分4個獨立的系統(tǒng)，鉬粗選段采用1粗2精1掃流程，浮選機采用KYF/XCF-16型聯(lián)合機組，XCF-16型作為吸漿槽，KYF型為直流槽，水平配置。粗、掃選各為5槽機組，通過一個手動閘板對該機組浮選液位進行調(diào)控。

1.2 存在問題

三十畝地選礦廠現(xiàn)浮選車間主要存在以下問題。

(1)由于粗、掃選均為1槽XCF-16與4槽KYF-16配套水平配置，浮選槽數(shù)多，礦漿流程長，首尾兩槽的礦漿液面不在同一水平面上，調(diào)節(jié)尾礦閘板時，液位變化所需時間長，調(diào)節(jié)效果反應慢，且需反復調(diào)節(jié)，人工調(diào)節(jié)的勞動強度大，調(diào)節(jié)效果不明顯。

(2)由于崗位工技術水平和預判能力有限，對生產(chǎn)指標有一定的影響，特別是在供礦性質(zhì)和給礦量變化大時，生產(chǎn)指標波動更大。

(3)三十畝地選礦廠手動閘板控制浮選工藝對礦石性質(zhì)變化的自適應性較差。

2 流程考察

三十畝地選礦廠Ⅱ#系統(tǒng)一段磨礦分級為格子型球磨機與FX-710型旋流器構(gòu)成閉路循環(huán)作業(yè)，Ⅰ#、Ⅲ#、Ⅳ#系統(tǒng)均為格子型球磨機與2FLG-3000型高堰式雙螺旋分級機構(gòu)成閉路循環(huán)作業(yè)。Ⅱ#系統(tǒng)鉬粗選入選物料性質(zhì)與Ⅰ#、Ⅲ#、Ⅳ#系統(tǒng)可比性較差。為了找出Ⅰ#、Ⅲ#、Ⅳ#系統(tǒng)中差別最小的2個系統(tǒng)進行后續(xù)的對比試驗，對Ⅰ#、Ⅲ#、Ⅳ#系統(tǒng)作了近3個月的流程考察，結(jié)果見表1。

表1 流程考察結(jié)果

由表1可知，Ⅲ#與Ⅳ#粗選鉬回收率及藥劑單耗相近，因此選?、?和Ⅳ#系統(tǒng)進行浮選液位自動控制工業(yè)對比試驗，選擇在Ⅳ#系統(tǒng)進行液位控制工業(yè)試驗，Ⅲ#系統(tǒng)作為參比系統(tǒng)。

3 液位自動控制工業(yè)試驗

3.1 浮選液位保持穩(wěn)定的必要性

在對國內(nèi)浮選自動控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠家考察的基礎上，決定采用長沙易控工業(yè)自動化有限公司生產(chǎn)的液位自動控制系統(tǒng)進行試驗。該自動控制系統(tǒng)具有操作界面簡單、浮選液面穩(wěn)定、系統(tǒng)故障率低、對現(xiàn)場浮選機的匹配性較高，而且采用后需要的流程改造工程量小，可以合理利用檢修時間，對生產(chǎn)影響較低，并具有自動和手動調(diào)節(jié)切換功能，較符合三十畝地選礦廠生產(chǎn)實際。圖1為浮選機液位控制過程。

圖1 液位控制過程

不同選別階段對液位的要求不同，而對浮選作業(yè)，保證浮選機液位穩(wěn)定是工藝穩(wěn)定的前提。而影響浮選液位的因素主要有3個方面：一是入料量的變化，二是尾礦排放量的變化，三是中礦循環(huán)量的波動。本系統(tǒng)選擇控制尾礦排放量來維持液面穩(wěn)定。為了維持槽內(nèi)液位的穩(wěn)定，根據(jù)液位探測計所測液位反饋與所設定液位值進行比較、運算，得出排礦閘板開度，通過調(diào)節(jié)閘板的開度改變尾礦排放量來平衡浮選機液位。浮選機液位自動控制系統(tǒng)操作簡單，操作工只需按照工藝要求，修改設定液位，系統(tǒng)根據(jù)所設液位，自動調(diào)節(jié)閥門開度，穩(wěn)定浮選槽內(nèi)礦漿液面。

3.2 自動控制系統(tǒng)工業(yè)對比試驗

由于鉬粗選段礦漿流程較長，首尾兩槽液面高差大，使得參與自動控制的液位檢測數(shù)據(jù)代表性差，會降低自動控制系統(tǒng)對生產(chǎn)的適應性，為降低其影響，在Ⅳ#系統(tǒng)粗選及掃選作業(yè)的第三槽分別增加了一臺主機及附屬設備。將Ⅲ#系統(tǒng)與加設了浮選液位自動控制系統(tǒng)的Ⅳ#系統(tǒng)進行工業(yè)對比試驗，結(jié)果見表2。

表2 工業(yè)試驗比較結(jié)果

由表2知：安裝液位自動控制系統(tǒng)后，在Ⅳ#系統(tǒng)原礦品位較Ⅲ#系統(tǒng)高0.004個百分點條件下，Ⅳ#系統(tǒng)較Ⅲ#系統(tǒng)鉬粗精礦品位降低0.65個百分點，粗選回收率提高0.57個百分點，產(chǎn)率提高0.12個百分點；工業(yè)試驗時，根據(jù)現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)藥劑用量，Ⅳ#系統(tǒng)鉬粗選段較Ⅲ#系統(tǒng)柴油單耗增加了1.17 g/t，2#油單耗增加了1.983 g/t。

4 經(jīng)濟效益分析

在Ⅳ#系統(tǒng)引入浮選液位自動控制系統(tǒng)后，浮選液面穩(wěn)定性明顯提高。流程考察結(jié)果表明，Ⅳ#系統(tǒng)粗選段安裝液位自動控制系統(tǒng)后，粗選段平均鉬回收率較Ⅲ#系統(tǒng)提高了0.57個百分點。按三十畝地選礦廠年處理礦量310萬t，Ⅳ#系統(tǒng)每年處理礦量大約77.5萬t，原礦鉬品位按0.132%計，精選作業(yè)回收率取98%(現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝精選作業(yè)回收率已經(jīng)穩(wěn)定在98%左右，考慮到生產(chǎn)波動因素，故對理論回收率乘以系數(shù)0.7)。則Ⅳ#系統(tǒng)采用浮選液面自動控制系統(tǒng)后，每年可增產(chǎn)品位為45%的鉬精礦8.89 t。按現(xiàn)在市售價格計算，年可增加產(chǎn)值80.01 萬元。

安裝液位自動控制系統(tǒng)還需增設2臺主機，較改造前設備負荷增加31 kWh，按照年運轉(zhuǎn)率97.5%、電機負荷85%、電價0.5元/kWh計算，年增加運行費用為11.25萬元。增加的主機為易損件，每年需增加維修及備件費用約12萬元。藥劑消耗較增設自動控制系統(tǒng)前增加約1.46萬元。各項費用合計增加24.71萬元。扣除銷售稅金及設備折舊費合計約17萬元后，Ⅳ#系統(tǒng)每年可增加收入約38萬元。

增設浮選液位自動控制系統(tǒng)后，大大減輕了崗位工人的勞動強度，提高了三十畝地選礦廠選礦自動化水平，提高了鉬粗選回收率，減少了金屬流失，有效提高了資源利用率。

5 結(jié) 論

(1)三十畝地選礦廠Ⅳ#系統(tǒng)鉬粗選段安裝浮選液位自動控制系統(tǒng)后，較未安裝的Ⅲ#系統(tǒng)鉬回收率提高了0.57個百分點，年可增產(chǎn)鉬品位為45%的鉬精礦約8.89 t，經(jīng)濟效益增加37.9萬元/a。

(2)通過增設浮選液位自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了鉬粗選作業(yè)分段控制，解決了粗、掃選浮選機水平配置造成的礦漿流程長、首尾兩槽液面高差大、泡泡沫量不穩(wěn)定、調(diào)節(jié)效果反應慢等問題，提高了鉬粗選工藝對給礦量波動及礦石性質(zhì)變化的適應性。通過實施浮選液位自動控制，降低了操作工人的勞動強度。

2015-01-26)

劉建平(1977—)，男，工程師，714102 陜西省華縣金堆鎮(zhèn)。