在線式粒度分析儀在選礦自動化上的應用研究

徐秀祥

（銅陵有色金屬集團股份有限公司瓜東山銅礦機動部，安徽 銅陵 244000）

我國科學技術水平不斷提升，智能化以及自動化已經(jīng)滲透到人們的實際生活中，礦產(chǎn)發(fā)展也一樣。在礦選過程中，為了提升最終效益，則需要不斷引進新的設備以及技術，本文將針對在線式粒度分析儀展開研究，提升我國選礦行業(yè)的自動化運行水平。

1 在線式粒度分析儀的特點

在線式粒度分析儀是由集團研制的分析儀，該集團在實際經(jīng)營的過程中，始終將創(chuàng)新性以及可持續(xù)發(fā)展作為主要內容，針對礦業(yè)客戶的各種需求，能夠制定對應的解決方案。在線式粒度分析儀在實際應用的過程中，能夠提升選礦的自動化水平，實現(xiàn)選礦各個階段中的自動化控制。在線式粒度分析儀屬于連續(xù)在線檢測設備，同時也是磨礦工藝中的必須設備，其能夠針對多種粒級進行測量，還能確定粒級的濃度，在線式粒度分析儀在運行的過程中，主要利用超聲波，確定礦漿的顆粒度和濃度，保證整個測量過程的實時性。利用特殊的在線式粒度分析儀配置，能夠針對粗290 μm，細25 μm的粒度進行分布測量，并在范圍2～4.5 m3/h的礦漿流中展開測量，自動檢測整個工藝流程，保證選礦的自動化水平。

2 在線式粒度分析儀的應用結構

在線式粒度分析儀采用的材料需要具備較強的防腐性能以及防磨損性能，在實際檢測中，濃度系數(shù)每分鐘的刷新時間在10次左右，電流環(huán)為4～20 mA之間。在線式粒度分析儀主要由以下幾個部分構成，第一，樣品調理器，該零件的核心部分為礦漿離心機，在實際使用的過程中，能夠對礦漿進行連續(xù)吸取，同時展開消泡處理，保證樣品在輸送過程中的穩(wěn)定性。該部分中包含過濾器，對高容量的水進行有效過濾，真空射流泵組合、水壓變送器、樣品調理器系統(tǒng)會對其進行有效控制。其還具有真空開關和真空變送器、安全報警器等，一旦在線式粒度分析儀溫度系統(tǒng)中顯示溫度過高，則系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，保證測量礦漿溫度始終在安全范圍內。

第二，取樣分離控制箱，控制箱的制作材料為不銹鋼，采用低壓數(shù)字輸入的方式，在4～20 mA之間進行模擬輸入，其中主要包括三部分內容。第一，編程邏輯控制器和控制軟件，主要起到對控制箱進行控制的作用。變速驅動控制器，主要針對渦輪速度以及真空度展開控制，電源為整個控制箱的運行提供能量，是能源組成部分[1]。

第三，樣品分析系統(tǒng)，主要對檢測的樣品進行分析管理，其中包括礦漿測量槽，溫度變送器、自動取樣器、礦漿方向控制系統(tǒng)以及多流到分離器等，其中多流分離器能夠針對2流道以及3流道進行系統(tǒng)分析。方向控制閥中包括測量槽排泄閥以及標準化注水閥等，每種類型的控制閥，對應的功能也不同。在線式粒度分析儀的運行原理如圖1所示。

圖1 在線式粒度分析儀的運行原理

3 在線式粒度分析儀在選礦自動化中的應用

3.1 在線式粒度分析儀在選礦現(xiàn)場的應用

在線式粒度分析儀在實際應用的過程中，由于其現(xiàn)場適應能力較強，能夠應用在多種環(huán)境中，因此經(jīng)常在選礦現(xiàn)場展開應用，對礦漿的性質進行分析，通常情況下，礦漿具備以下形式，礦樣化學，酸堿度在0～12之間，具備腐蝕性。礦樣流量，通常情況下在32～72 LPM之間，礦樣溫度在0～50 ℃之間，礦石密度在2～5.5之間。在實際選礦自動化施工的過程中，在線式粒度分析儀主要針對磨礦段的粒度和濃度展開檢測，將在線式粒度分析儀中的檢測信號加入自動化控制系統(tǒng)，對其展開分析和控制，這種方式能夠提升磨礦產(chǎn)品質量，為接下來的生產(chǎn)工作提供相應條件。由此可以看出，將在線式粒度分析儀應用在選礦自動化現(xiàn)場中，能夠將在線式粒度分析儀的應用價值充分發(fā)揮出來[2]。

3.2 在線式粒度分析儀在數(shù)據(jù)分析中的應用

數(shù)據(jù)分析是在線式粒度分析儀應用的重要階段，在選礦自動化過程中，要想提升在線式粒度分析儀的實際應用效果，需要保證取樣點的科學性，保證最終取到的樣品具有代表性，提升最終分析結果與實際情況之間的吻合性。在實際取樣的過程中，第一，選擇合適取樣方法，保證取樣測試的及時性以及真實性，根據(jù)實際生產(chǎn)流程以及礦漿的流向和特點等，確定在線式粒度分析儀的測量點。第二，選擇取樣點，取樣點中涉及的影響因素包括生產(chǎn)流程、礦漿特點、設備使用情況等，取樣點可以選擇在旋流器溢流管道上方。第三，確定取樣時間，在此過程中需要每天根據(jù)現(xiàn)場實際情況展開調整，定時、定期地展開采樣。第四，將采樣結果進行對照分析，其中分析項目主要包括樣品的檢測粒度、篩分粒度以及粒度誤差等，本次研究共將樣品分為8組編號進行分析，表 1 為取樣結果分析表。

表1 為取樣結果分析表/%

由此可以看出，將在線式粒度分析儀應用在選礦自動化中，將檢測數(shù)據(jù)輸入自動化系統(tǒng)，保證分級溢流的濃度穩(wěn)定性和粒度的穩(wěn)定性，為接下來的施工提供條件。在此過程中，磨礦作業(yè)的濃度以及粒度測量結果誤差在2%之內，這一過程能夠滿足相應的生產(chǎn)標準，保證整個施工工藝的有效性。將在線式粒度分析儀應用在其中之后，磨礦產(chǎn)品的質量生產(chǎn)較為穩(wěn)定，粗選的回收率得到大幅度提升，降低金屬流失的數(shù)量，并對礦產(chǎn)資源展開有效利用，最終達到提升礦產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟效益的目的[3]。

3.3 在線式粒度分析儀的應用流程

自磨機自動化控制系統(tǒng)，是整個制作工序的決定性因素，自磨機在實際運行的過程中，磨礦的濃度較大，物料的流動速度也不高，因此磨的時間越長，過膜的現(xiàn)象就越明顯。另外，粗粒在此過程中不容易出現(xiàn)下沉，礦漿移動粗粒也會有移動，進而出現(xiàn)跑粗的現(xiàn)象，通常情況下，粗磨的濃度需要在75%～85%之間，采用在線式粒度分析儀對其進行檢測，最終計算出加水量，保證濃度能夠在合理的范圍之內。

磨機中給礦量的大小決定了磨機的生產(chǎn)效率，如果給礦量合適，則整個設備的運行效率就會不斷提升，在此過程中需要解決以下問題，第一，對磨機的功率和音頻信號進行檢測，控制其中的給礦量，保證磨機能夠穩(wěn)定安全地運行。第二，對返砂量進行檢測，在此過程中能夠確定實際給礦量，保證磨機的實際運行情況。第三，檢測還后端物料，在此過程中，通過后斷物料對給料量進行調整。第四，檢測磨機的溢流粒度，保證其在科學的范圍之內。通過以上分析能夠看出，磨機給料量的影響因素較多，因此在應用在線式粒度分析儀的過程中，需要對多個環(huán)節(jié)和參數(shù)展開控制。例如，使用加權控制法，對參數(shù)展開分段式控制，并將其與運行數(shù)據(jù)相互結合，確定參數(shù)的連接接口，制定一套完整的功能模塊，這種方式能夠對變頻器以及調節(jié)板展開有效控制，最終達到調節(jié)給礦量的目的。

在二段磨控控制的過程中，重點需要對旋流器進行分級，根據(jù)實際情況確定礦漿質量，并對粒度進行控制。在此過程中，可以將在線式粒度分析儀與旋流分級器相互結合，對分級器中的溢流粒度進行檢測，根據(jù)在線式粒度分析儀要求，對分級器中的濃度和壓力展開控制，實現(xiàn)整個選礦過程的分級控制。

3.4 在線式粒度分析儀的應用效果

在線式粒度分析儀在實際使用的過程中，利用超聲信號處理技術，提升了設備的測量范圍，保證儀器在運行中的穩(wěn)定性，因此在線式粒度分析儀能夠應用在多種類型的礦漿檢測中，根據(jù)實際情況制定模型，能夠保證將粒度分為五個等級，最低粒度與最高粒度不超過超聲檢測范圍，就能夠高效應用在選礦自動化中[4]。

通過以上分析能夠看出，將在線式粒度分析儀應用在選礦自動化中，能夠提升整個設備在實際運行中的規(guī)范性和高效性，同時利用建立模型的方式，對整個范圍進行有效劃分，這種方式能夠提升我國選礦自動化的有效性，并為今后選礦自動化水平提升提供條件，由此可見在線式粒度分析儀的實際應用價值。

4 結語

綜上所述，隨著人們對選礦自動化的關注程度逐漸提升，如何保證選礦自動化實施質量，成為有關人員關注的重點問題。本文通過研究在線式粒度分析儀在其中的應用發(fā)現(xiàn)，對其進行研究，能夠提升選礦的自動化水平，為今后在線式粒度分析儀在其中的良好發(fā)展提供條件。