哈圖金礦新建選礦廠浮選自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

盛惠敏（西部黃金克拉瑪依哈圖金礦　克拉瑪依　834025）

哈圖金礦新建選礦廠浮選自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

盛惠敏
（西部黃金克拉瑪依哈圖金礦克拉瑪依834025）

浮選液位自動(dòng)控制系統(tǒng)由浮選液位專用測量裝置、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和控制器三部分組成。用于對(duì)各浮選作業(yè)液位進(jìn)行自動(dòng)控制，以保證各作業(yè)工作穩(wěn)定，有效的提高精礦品位和回收率，滿足工藝指標(biāo)要求。自動(dòng)加藥系統(tǒng)的應(yīng)用保證了藥劑計(jì)量的準(zhǔn)確，避免了藥劑的浪費(fèi)，也降低了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

自動(dòng)控制浮選生產(chǎn)實(shí)踐回收率

西部黃金克拉瑪依哈圖金礦（奇Ⅰ號(hào)金礦區(qū)）深部采礦工程2012年投產(chǎn)后，生產(chǎn)規(guī)?？梢赃_(dá)到1 500t/d，另外，現(xiàn)有L27-8礦井生產(chǎn)規(guī)模可達(dá)600t/d，總生產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到2 000t/d?？紤]到未來幾年礦山的生產(chǎn)發(fā)展，必須實(shí)施選礦廠的建設(shè)，使處理能力達(dá)到2 000t/d，以滿足未來的生產(chǎn)要求。2006年開始500 t選礦廠的自動(dòng)控制改造，主要是浮選加藥自動(dòng)控制，及磨礦浮選設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制。浮選加藥自動(dòng)控制沒達(dá)到預(yù)期的目的，磨礦浮選設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制造成設(shè)備停車開不起來的問題，從2008年起基本停止使用。因此在新建選礦廠要求自動(dòng)控制能切實(shí)滿足選礦流程實(shí)際工藝流程需要，以穩(wěn)定、易操作、提高效率為目標(biāo)，在吸取500 t選礦廠自動(dòng)控制失敗教訓(xùn)，采用切實(shí)可行自動(dòng)控制方法，實(shí)現(xiàn)浮選流程穩(wěn)定性、可操作性、平衡性，進(jìn)而提高選礦廠自動(dòng)控制水平。

1　浮選工藝流程

浮選：西部黃金克拉瑪依哈圖金礦采用一次粗選二次精選三次掃選工藝流程見圖1。

圖1　浮選工藝流程

粗選采用一臺(tái)XCF-16浮選機(jī)和三臺(tái)KYF-16浮選機(jī)；一次精選采用一臺(tái)XCF-16浮選機(jī)和一臺(tái)KYF-16浮選機(jī)，二次精選采用一臺(tái)XCF-16浮選機(jī)；一次掃選采用一臺(tái)XCF-16浮選機(jī)和二臺(tái)KYF-16浮選機(jī)，二次掃選采用一臺(tái)XCF-16浮選機(jī)和二臺(tái)KYF-16浮選機(jī)，三次掃選采用一臺(tái)XCF-16浮選機(jī)和二臺(tái)KYF-16浮選機(jī)。

2　浮選自動(dòng)控制系統(tǒng)

（1）浮選自動(dòng)控制采用自動(dòng)加藥系統(tǒng)和浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)。

①西部黃金克拉瑪依哈圖金礦采用北京礦冶研究院設(shè)計(jì)生產(chǎn)的浮選機(jī)液位自動(dòng)控制系統(tǒng)見圖2，由液位測量裝置、液位控制器和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥包括氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、錐閥和連桿。液位控制器以液位測量裝置傳入的液位測量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，從而實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

圖2　浮選液位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖

②性能特點(diǎn)：

a：礦漿液位檢測裝置采用激光測距儀，將液位實(shí)測值轉(zhuǎn)換為4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)。獨(dú)特的測量筒結(jié)構(gòu)可以有效阻隔浮選泡沫的進(jìn)入，從而消除泡沫對(duì)于礦漿液位測量的干擾。液位測量裝置配置噴淋裝置，對(duì)浮子組件進(jìn)行沖洗，保證其長期可靠的工作。

b：液位調(diào)節(jié)閥采用專門設(shè)計(jì)的錐形閥，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，并配有定位器，調(diào)節(jié)精度高，控制性能好，定位準(zhǔn)確可靠。流量特性為等百分比，滿足液位控制的需要。調(diào)節(jié)閥配有手輪裝置，以備斷電斷氣時(shí)使用。

（2）西部黃金克拉瑪依哈圖金礦新建選礦廠浮選自動(dòng)加藥系統(tǒng)用的是鑫海礦山機(jī)械有限公司生產(chǎn)的XHGY-B系列數(shù)控加藥機(jī)。

①產(chǎn)品特點(diǎn)：通過高度控制閥控制給藥箱藥液高度穩(wěn)定，保證電磁閥開啟時(shí)流量恒定；加藥控制點(diǎn)可擴(kuò)展，能滿足大型選廠多種有用礦物綜合選別需要；通過良好的人機(jī)界面可完成各加藥點(diǎn)加藥量標(biāo)定、設(shè)置和修改；自動(dòng)加藥與實(shí)際測量誤差小于3％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人工添加精度；各加藥點(diǎn)參數(shù)設(shè)置采用密碼保護(hù)，避免人為隨意改動(dòng)參數(shù)；可進(jìn)行單點(diǎn)班次加藥量、日累積加藥量統(tǒng)計(jì)，分類合計(jì)藥劑用量；系統(tǒng)采用開放性和標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，通過擴(kuò)展模塊可接入企業(yè)局域網(wǎng)。

②結(jié)構(gòu)示意見圖3。

圖3　數(shù)控加藥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

3　設(shè)計(jì)指標(biāo)和藥劑消耗同生產(chǎn)實(shí)際的比較

（1）設(shè)計(jì)主要指標(biāo)見表1，設(shè)計(jì)主要材料消耗見表2。

表1　設(shè)計(jì)指標(biāo)

表2　材料消耗表

（2）經(jīng)過近半年生產(chǎn)后浮選的主要指標(biāo)見表3，生產(chǎn)實(shí)際材料消耗見表4。

表3　浮選的主要指標(biāo)

表4　實(shí)際材料消耗表

（3）從哈圖金礦新建選礦廠設(shè)計(jì)指標(biāo)和藥劑消耗同生產(chǎn)實(shí)際中指標(biāo)和藥劑消耗表1和表3、表2和表4的比較可以看出，XHGY-B系列數(shù)控加藥機(jī)和浮選機(jī)液位自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅藥劑用量降低了，并且回收率也提高了1.5％～2％左右，達(dá)到了當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求。

4　浮選自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用

（1）浮選技術(shù)中最主要的一種方法就是觀察浮選機(jī)中的泡沫，并根據(jù)泡沫變化情況來判斷浮選的好壞。浮選操作工憑借經(jīng)驗(yàn)觀察泡沫的各種變化，判斷出引起變化的原因，從而及時(shí)調(diào)整，以保證浮選過程在最優(yōu)環(huán)境下進(jìn)行。浮選工能否正確的調(diào)節(jié)浮選藥劑添加量，精礦刮出量和中礦循環(huán)量，首先取決于對(duì)浮選泡沫外觀好壞判斷的正確程度，而觀察、判斷的能力是從不斷的認(rèn)真的總結(jié)操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中獲得。而采用自動(dòng)加藥系統(tǒng)和浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)后，浮選操作工在操作面板上就直觀看到浮選各種藥劑添加量、泡沫層的厚度、閥門的開度等各種數(shù)據(jù)并能在面板上完成調(diào)整。

（2）泡沫層的厚薄對(duì)回收率和精礦品位有著直接的影響。在浮選操作中，泡沫層的厚度通過浮選機(jī)的礦漿閘門調(diào)節(jié)。另外，藥劑及質(zhì)量分?jǐn)?shù)等因素對(duì)泡沫層厚度也有影響。

在浮選機(jī)中，一般規(guī)律是泡沫層越厚，聚集的金屬量越多，泡沫層薄，聚集的金屬量則少。泡沫層有一定的厚度，有利于加強(qiáng)二次富集作用，提高精礦品位。但要防止泡沫層過厚，因?yàn)榕菽瓕舆^厚，上層的氣泡變大，總的表面積減少，有些已上浮的粗?；蜉^難浮的礦粒會(huì)從氣泡上脫落。也要防止泡沫層過薄，過薄不僅減弱了二次富集作用，礦漿也容易被刮出來，影響精礦質(zhì)量。

實(shí)際操作中泡沫層的厚度控制：在精選作業(yè)中要求有較厚的泡沫層，一般控制在精選一180～250mm左右，精選二180mm以上，以保證獲得高質(zhì)量的精礦；在粗、掃選作業(yè)中要求有較薄的泡沫層，粗選作業(yè)泡沫層一般控制在180～200mm左右；掃選一，二泡沫層在180mm左右，掃選三的泡沫層最低一般在80～100mm左右，以保證可浮性較差的礦物和部分連生體盡量得到回收。

（3）浮選自動(dòng)控制系統(tǒng)雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但是在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中也存在許多問題：

①浮選自動(dòng)化控制運(yùn)行一段時(shí)間后，升降浮球沖洗使用回水，回水中雜物多，管路堵塞，管路需要經(jīng)常清理。

②氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作。

③液位測量浮子組件不動(dòng)作。

④自動(dòng)加藥的控制閥損壞嚴(yán)重。

5　結(jié)語

西部黃金克拉瑪依哈圖金礦新建選礦廠浮選自動(dòng)控制系統(tǒng)通過生產(chǎn)實(shí)踐證明，對(duì)浮選作業(yè)的穩(wěn)定，提高選礦回收率，降低生產(chǎn)成本等方面取得了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求。

［1］李進(jìn)友，王少林，徐懷浩，尹輝琳.黃金［M］.黃金出版社，2012，9；36-39.

［2］馮守本，選礦廠設(shè)計(jì)［M］.冶金工業(yè)出版社，1996.10；48-51.

［3］龔明光著，泡沫浮選［M］，冶金工業(yè)出版社，2007.08.01

［4］北京礦冶研究總院機(jī)械研究設(shè)計(jì)所，浮選機(jī)液位控制系統(tǒng)使用手冊，2012.

收稿：2016-03-21

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.030