控制泡沫浮选

申请号 CN201380029118.0 申请日 2013-05-14 公开(公告)号 CN104520010A 公开(公告)日 2015-04-15
申请人 技术资源有限公司; 发明人 D·哈丁; 克里斯多佛·史密斯;
摘要 披露了一种控制 泡沫 浮选回路中的泡沫 浮选槽 用于分离物质的方法。该方法包括基于槽条件的变化来控制至该槽的浮选气体流速以维持该槽的操作在该槽的峰值泡沫 稳定性 下或比如果该浮选气体流速没有变化更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
权利要求

1.一种控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽用于分离物质的方法,该方法包括监测该槽的条件并且如果槽条件发生变化,改变至该槽的浮选气体流速以便维持该槽的操作在峰值泡沫稳定性下或比如果该浮选气体流速没有变化更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
2.如权利要求1所定义的方法,包括如果槽条件有一个预定的变化,将至该槽的气体流速改变一个预定的量。
3.如权利要求1或权利要求2所定义的方法,包括如果槽条件有一个预定的变化,自动地改变至该槽的气体流速。
4.如前述权利要求中任一项所定义的方法,其中这些条件是至该槽的以下输入中的任何一项或多项:给料速率、给料中的固体浓度、给料中的固体的粒度分布、给料的pH、气体流速、化学剂量率、给料品位、给料类型、以及泡沫深度。
5.如前述权利要求中任一项所定义的方法,其中这些条件是该槽的以下输出中的任何一项或多项:精矿品位、精矿回收率、气体回收率、以及气体滞留量。
6.如前述权利要求中任一项所定义的方法,包括直接或间接监测该槽条件。
7.如权利要求6所定义的方法,其中该槽条件的间接监测包括监测该槽条件的设定值数据。
8.如前述权利要求中任一项所定义的方法,包括参考通过校准该槽获得的数据确定在任何给定的情况下所要求的该槽的气体流速的变化。
9.如权利要求8所定义的方法,其中该数据涉及该槽的一系列不同的实际操作条件以及跨过实际操作条件的范围在该槽的峰值泡沫稳定性下操作所要求的气体流速。
10.如权利要求8或权利要求9所定义的方法,包括使从校准数据产生的一条泡沫稳定性/气体回收率对气体流速曲线的形状与槽条件“匹配”。
11.如前述权利要求中任一项所定义的方法,包括执行一个控制程序以检查在改变至该槽的气体流速之后该槽的泡沫稳定性,该控制程序包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的阶跃变化直到该泡沫稳定性是峰值泡沫稳定性或比如果该气体流速没有变化更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
12.如权利要求1至10中任一项所定义的方法,包括执行一个控制程序以检查该槽的泡沫稳定性,该控制程序包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的阶跃变化使得该槽接近该槽的峰值泡沫稳定性,其中在进行这些步骤之间监测这些槽条件并且如果槽条件有变化,改变至该槽的浮选气体流速。
13.一种控制包括多个泡沫浮选槽的泡沫浮选回路用于分离物质的方法,该方法包括监测至少一个槽的条件并且如果槽条件发生变化,改变至该槽的浮选气体流速以便维持该槽的操作在峰值泡沫稳定性下或比如果该浮选气体流速没有变化更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
14.如权利要求13所定义的方法,包括如果槽条件有一个预定的变化,将至该槽的气体流速改变一个预定的量。
15.如权利要求13或权利要求14所定义的方法,包括如果槽条件有一个预定的变化,自动地改变至该槽的气体流速。
16.如权利要求13至15中任一项所定义的方法,其中这些条件是至该槽的以下输入中的任何一项或多项:给料速率、给料中的固体浓度、给料中的固体的粒度分布、给料的pH、气体流速、化学剂量率、给料品位、给料类型、以及泡沫深度。
17.如权利要求13至16中任一项所定义的方法,其中这些条件是该槽的以下输出中的任何一项或多项:精矿品位、精矿回收率、气体回收率、以及气体滞留量。
18.如权利要求13至17中任一项所定义的方法,包括直接或间接监测该槽条件。
19.如权利要求18所定义的方法,其中该槽条件的间接监测包括监测该槽条件的设定值数据。
20.如权利要求13至19中任一项所定义的方法,包括参考通过校准该槽获得的数据确定在任何给定的情况下所要求的该槽的气体流速的变化。
21.如权利要求20所定义的方法,其中该数据涉及该槽的一系列不同的实际操作条件以及跨过实际操作条件的范围在该槽的峰值泡沫稳定性下操作所要求的气体流速。
22.如权利要求20或权利要求21所定义的方法,包括使从校准数据产生的一条泡沫稳定性/气体回收率对气体流速曲线的形状与槽条件“匹配”。
23.如权利要求13至22中任一项所定义的方法,包括执行一个控制程序以检查在改变至该槽的气体流速之后的泡沫稳定性,该控制程序包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的阶跃变化直到该泡沫稳定性是峰值泡沫稳定性或比如果该气体流速没有变化更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
24.如权利要求13至22中任一项所定义的方法,包括执行一个控制程序以检查该槽的泡沫稳定性,该控制程序包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的阶跃变化使得该槽接近该槽的峰值泡沫稳定性,其中在进行这些步骤之间监测这些槽条件并且如果槽条件有变化,改变至该槽的浮选气体流速。

说明书全文

控制泡沫浮选

技术领域

[0001] 本发明涉及一种控制在泡沫浮选回路中的一个或多于一个浮选槽用于分离给料中的物质的方法。
[0002] 本发明特别地,但绝非排他性地涉及一种控制在泡沫浮选回路中的一个或多于一个浮选槽用于从处于包含矿物和其他材料(在下文中称作“脉石”)的矿石的形式的给料中分离出物质,例如包含诸如有价值金属(诸如镍和)的有价值材料的矿物的方法。
[0003] 发明背景
[0004] 本发明的以下说明集中于一种用于将处于开采的矿石的形式的给料中的有价值的矿物颗粒与脉石颗粒分离的泡沫浮选方法,但本发明不限于该应用。
[0005] 泡沫浮选是一种通过利用给料中的有价值的矿物和无用的脉石之间的疏性差异而将有价值的矿物与脉石分离的方法。泡沫浮选的目的是生产一种精矿,该精矿具有的有价值的材料(诸如铜)的品位即产品品位高于给料中的有价值的材料的品位。通常通过加入表面活性剂和润湿剂到容纳在浮选槽中的矿物和脉石的颗粒的含水泥浆中来控制性能。这些化学品对这些颗粒进行调节并且稳定泡沫相。对于每个系统(矿石类型、粒度分布、水、气等),存在最佳的试剂类型和剂量水平。一旦这些固相的表面已经被调节,然后将它们用泡沫进行选择性地分离,该泡沫是通过供应诸如空气的浮选气体到该方法中而产生的。矿物的精矿从该泡沫中产生。与化学添加剂一样,用于产生该泡沫的分离气体是一种具有最佳剂量水平的工艺试剂。气体的最佳剂量是许多系统和装置因素的复杂函数,但是对于一个给定的浮选槽可以通过使对于该槽的气体回收点最大化而凭经验确定。
[0006] 可以相对于从浮选槽中提取的精矿的两个特征-即产品品位和产品回收率来测量一种浮选方法的性能品质。产品品位指示在该精矿中的有价值的材料与精矿中的材料的剩余部分相比的分数。产品回收率指示在该精矿中的有价值的材料与供应到浮选槽的原始给料中的有价值的材料的总量的分数。
[0007] 工业浮选方法的一个关键目的是控制工作条件以便实现品位与回收之间的最佳平衡,一种理想的浮选方法产生高品位精矿的高回收。
[0008] 以帝国创新有限公司(Imperial Innovations Limited)名义的国际公开W02009/044149涉及一种控制形成泡沫浮选回路的一部分的泡沫浮选槽的操作的方法的发明。该方法基于控制进入一个槽内的浮选气体流速使得该槽在对于该槽的最大气体回收率下运行。
[0009] 对于一个槽的最大气体回收率被描述为“峰值气体回收率”并且在该峰值气体回收率处的气体流速被描述为“峰值气体速率”。在其中浮选气体为空气的情况下,最大气体回收率被描述为“峰值空气回收率”并且在峰值空气回收率处的空气流速被描述为“峰值空气速率”。
[0010] 该国际公开描述了在操作浮选槽以最大化气体回收与最大化精矿品位和精矿回收的组合之间存在相关性。具体地,该国际公开描述了最大气体回收率(即峰值气体回收率)与最佳冶金性能一致,其中冶金性能包括精矿品位和精矿回收率。
[0011] 本申请人已经考虑了如何控制一个浮选槽和一个包括多个浮选槽的泡沫浮选回路以最大化在其中浮选气体为空气的情况下的气体回收率以及更具体地峰值回收率。
[0012] 发明概述
[0013] 本发明基于以下认识:连续地控制此种槽的操作以最大化峰值气体回收不是一件简单的任务。例如,给料速率、泡沫水平、固体成分、矿浆pH值、以及化学剂量率的变化可能对这些槽的稳定性具有显著影响。
[0014] 本发明还基于以下认识:对于一个槽的峰值气体回收率与对于该槽的最大泡沫稳定性(即峰值泡沫稳定性)一致并且峰值泡沫稳定性是驱使峰值气体回收的原因。
[0015] 术语“泡沫稳定性”在此应理解为是指在泡沫中的气泡抵抗聚结和爆破的能
[0016] 从广义上讲,本发明是一种控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽用于分离物质的方法,该方法包括基于槽条件的变化来控制至该槽的浮选气体流速以保持该槽的操作在该槽的峰值泡沫稳定性下或比如果浮选气体流速没有变化时更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
[0017] 根据本发明,提供了一种控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽用于分离物质的方法,该方法包括监测该槽的条件并且如果槽条件发生变化改变至该槽的浮选气体流速以便维持该槽的操作在峰值泡沫稳定性下或比如果浮选气体流速没有变化时更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
[0018] 槽条件的变化可以是一个选定的槽条件的变化或许多选定的槽条件的变化。槽条件的变化可以是从在该槽的峰值泡沫稳定性下或接近该槽的峰值泡沫稳定性操作该槽的观点来看被认为是一个显著变化的任何条件变化。作为举例,一个或多个槽条件的变化可以是基于该槽的操作知识的一个预定的变化。
[0019] 可以直接地或间接地监测该一个或多个槽条件。槽条件的间接监测的一个实例是来自于或基于槽条件的监测数据。一个具体的实例是槽条件的设定值数据。设定值数据在此应理解为是指指示一个监测的槽条件的设定值的数据,其中该槽条件通常由一个自动化的控制环路被维持在设定值或接近该设定值。
[0020] 如在此所用的术语至该槽的“气体流速”应理解为与术语在该槽内的“表观气体速率”是可互换的。
[0021] 该方法可包括如果槽条件有一个预定的变化,将至该槽的气体流速改变一个预定的量。
[0022] 这些条件可以包括至该槽的以下输入中的任何一项或多项:给料速率、给料中的固体浓度、给料中的固体的粒度分布、给料的pH、气体流速、化学剂量率、给料品位、给料类型、以及泡沫深度。
[0023] 这些条件可以包括该槽的以下输出的任何一项或多项:精矿品位、精矿回收率、气体回收率、以及气体滞留量。
[0024] 术语“气体滞留量”在此理解为是指在浮选槽的矿浆区中的气体的体积。该气体体积减小矿浆体积并且因而降低浮选可用的停留时间。气体滞留量取决于被添加到浮选槽中的气体的量并且是矿浆粘度的强函数。
[0025] 如果槽条件有变化,该方法可包括自动地改变至该槽的气体流速。
[0026] 该方法可以包括参考通过校准该槽获得的数据确定在任何给定的情况下所要求的该槽的气体流速的变化。该数据可以涉及该槽的一系列不同的实际操作条件以及跨过实际操作条件的范围在该槽的峰值泡沫稳定性下操作所要求的气体流速。该数据可以是该槽的控制系统的一部分。
[0027] 该方法可包括使从校准数据产生的一条泡沫稳定性/气体回收率对气体流速曲线的形状与槽条件“匹配”。因为一组槽条件可能产生一种独特形状的曲线,从一个槽的校准数据产生的曲线可用于定位类似的槽条件的峰值气体速率。两组槽条件可能产生相同的峰值气体速率,但不同形状的泡沫稳定性/气体回收率曲线,或者两组槽条件可以产生不同的峰值气体速率和不同形状的曲线。两组槽条件也可能显现出产生相同形状的曲线,但实际上产生不同的峰值气体速率。
[0028] 该方法可包括执行一个控制程序以检查该槽的泡沫稳定性。该控制程序可以在改变至该槽的气体流速之后响应于槽条件的监测的变化而执行。该控制程序可以与监测槽条件以及改变至该槽的气体流速并行地响应于槽条件的监测的变化而执行。
[0029] 该控制程序可以是如在以本申请人的名义的国际申请PCT/AU2011/001480中描述的并且可以包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的分步变化直到该泡沫稳定性是峰值泡沫稳定性或者在该槽的峰值泡沫稳定性的预定范围之内。该国际申请中的披露内容通过交叉引用结合在此。
[0030] 该方法可包括执行一个控制程序,该控制程序包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的分步变化使得该槽接近该槽的峰值泡沫稳定性,其中在进行这些步骤之间监测这些槽条件并且如果槽条件有变化,改变至该槽的浮选气体流速。
[0031] 根据本发明,还提供了一种控制一个包括多个泡沫浮选槽的泡沫浮选回路用于分离物质的方法,该方法包括在监测至少一个槽中的条件并且如果槽条件发生变化改变至该槽的浮选气体流速以便维持该槽的操作在该槽的峰值泡沫稳定性下或比如果该浮选气体流速没有变化时更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
[0032] 该方法可包括如果槽条件有预定的变化,通过将至该槽的气体流速改变一个预定的量。
[0033] 该方法可包括如果槽条件有预定的变化,自动地改变至该槽的气体流速。
[0034] 该方法可以包括参考通过校准该槽获得的数据确定在任何给定的情况下所要求的该槽的气体流速的变化。该数据可以涉及该槽的一系列不同的实际操作条件以及跨过实际操作条件的范围在该槽的峰值泡沫稳定性下操作所要求的气体流速。该数据可以是该槽的控制系统的一部分。该数据可以是该回路的控制系统的一部分。
[0035] 该方法可包括使从校准数据产生的一条泡沫稳定性/气体回收率对气体流速曲线的形状与槽条件“匹配”。因为一组槽条件可能产生一种独特形状的曲线,从一个槽的校准数据产生的曲线可用于定位类似的槽条件的峰值气体速率。两组槽条件可以产生相同的峰值气体速率,但不同形状的泡沫稳定性/气体回收率曲线,或者两组槽条件可以产生不同的峰值气体速率和不同形状的曲线。两组槽条件也可能显现出产生相同形状的曲线,但实际上产生不同的峰值气体速率。
[0036] 该方法可包括执行一个控制程序以检查该槽的泡沫稳定性。
[0037] 该方法可包括执行一个控制程序以检查在改变至该槽的气体流速之后的泡沫稳定性,该控制程序包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的分步变化直到该泡沫稳定性是峰值泡沫稳定性或比如果该浮选气体流速没有变化时更接近该槽的峰值泡沫稳定性。
[0038] 该控制程序可以是如在以本申请人的名义的国际申请PCT/AU2011/001480中描述的。
[0039] 该方法可包括执行一个控制程序,该控制程序包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的分步变化使得该槽接近该槽的峰值泡沫稳定性,其中在进行这些步骤之间监测这些槽条件并且如果槽条件有变化,改变至该槽的浮选气体流速。
[0040] 该方法可包括在泡沫浮选回路中的一个选定的槽中周期性地执行该控制程序以最大化该选定的槽的泡沫稳定性。此后,该方法可包括在该泡沫浮选回路中的其他槽中周期性地执行该控制程序。
[0041] 该方法可包括在该泡沫浮选回路中的一个选定的槽中连续性地执行该控制程序以最大化该选定的槽的泡沫稳定性。
[0042] 该方法可包括在该泡沫浮选回路中的所有槽或选定的槽或“粗选机”排(bank)的槽中周期性地执行该控制程序。
[0043] 该方法可包括在该泡沫浮选回路中的所有槽或选定的槽或“粗选机”排的槽中连续性地执行该控制程序。
[0044] 附图简要说明
[0045] 通过参考附图仅通过举例进一步地描述了本发明,附图中:
[0046] 图1为一种基本的泡沫浮选槽的示意图;
[0047] 图2为一种包括安排为成排的槽的多个槽的基本的泡沫浮选回路的示意图;
[0048] 图3为在精矿中的金属回收率对该精矿中的金属品位的曲线图,该图示出了在典型的浮选槽中这些参数之间的关系;
[0049] 图4是在图1中所示出的类型的浮选槽的空气回收率对空气流速的曲线图;
[0050] 图5是用于在图1中所示出的浮选槽的基本控制系统的流程图
[0051] 图6是在图1回路中所示出的类型的浮选槽在3组不同的操作条件下的气体回收率对气体流速的曲线图;
[0052] 图7是国际申请PCT/AU2011/001480的图4并且是一个泡沫浮选槽(例如在图1中所示出的类型)中的控制程序的一个实施例的一个实例的示意图;
[0053] 图8是用于在图1中所示出的浮选槽的基本控制系统的另一个实施例的流程图;
[0054] 图9是图5或图8的控制系统的示意性图形用户界面
[0055] 图10是包括峰值空气回收率寻找程序的图5或图8的基本控制系统的流程图;并且
[0056] 图11是结合了峰值空气回收率寻找程序的图5或图8的基本控制系统的流程图。
[0057] 实施例的说明
[0058] 分别在图1和图2中示出的基本的泡沫浮选槽和基本的泡沫浮选回路是常规的。
[0059] 图2中示出的回路包括安排在这些槽的排5、7、9中的在图1中示出的多个槽3。在每个排中的这些槽3串联地安排。这些槽3是常规的槽。
[0060] 参照图1,每个槽3包括(a)一个用于给料的颗粒的含水泥浆的入口13,(b)一个用于包含有价值的材料(典型地有价值的金属(诸如铜))的颗粒的泡沫的出口15,以及(c)一个用于尾渣的出口17。应当指出本发明不限于为含水泥浆的泥浆。
[0061] 进入排5的槽3(通常被称作一个“粗选机”排的槽)中的每个槽3的给料具有要求的粒度分布并且已经被适当地计量加入了化学品(如充当“收集剂”和“调节剂”的化学品)以帮助浮选。
[0062] 进入粗选机排5的给料可以是任何适合的材料。以下说明集中于处于包含有价值的矿物的矿石的形式的给料。有价值的矿物是包含处于诸如铜的有价值的金属形式的有价值的材料的矿物。给料从已经被压碎并然后研磨成所要求的粒度分布的开采的矿石中获得。
[0063] 供给至粗选机排5中的槽3中的给料泥浆在这些槽3中被处理以产生泡沫和尾渣输出。该处理包括在选定的气体流速下将一种适合的浮选气体(典型地空气)通过一个空气控制2引入到这些槽3的下部。控制空气控制阀2来控制进入槽3的气体流速。该气体向上上升并且适当调节的给料颗粒附接到这些气泡上。这些气泡形成泡沫。
[0064] 来自粗选机排5中的这些槽3中的泡沫经由输送管线23被传递至一个第二排9的槽3,该第二排槽被描述为一个“精选机”排的槽。如以上关于粗选机排5中的槽3所述的,该泡沫在精选机排9中的这些槽3中被处理以产生泡沫和尾渣输出。
[0065] 来自粗选机排5的尾渣经由一条输送管线19被转移至一个第三排7的槽,该第三排槽被描述为一个“扫选机”排的槽。尾渣在扫选机排7中的这些槽3中被处理以产生泡沫和尾渣输出。
[0066] 来自扫选机排7的泡沫经由管线25和35被转移至粗选机排5并经由管线27被转移至精选机排9。
[0067] 来自精选机排9的泡沫经由一条输送管线31被转移至下游操作(未示出)以进行处理来形成精矿。该精矿被转移至下游处理操作以从该精矿中回收有价值的金属。
[0068] 来自扫选机排7的尾渣经由一条管线29被转移至未示出的废料处理。
[0069] 来自精选机排9的尾渣经由一条输送管线35返回到粗选机排5。
[0070] 在图3中的来自泡沫浮选回路的精矿中的有价值的金属回收率对该精矿中的有价值的金属品位的曲线图示出了在一个典型的回路中的这些参数之间的关系。该图示出了在用于有价值的金属的一个典型的泡沫浮选回路中,在精矿中的有价值的金属的回收率随着精矿中的金属品位提高而降低。通常,可以通过在槽中的更低的泡沫深度处操作泡沫浮选槽而提高金属回收率。通常,操作者希望尽可能最高的品位的精矿以及尽可能最高的回收率,其中回收率被定义为是在精矿中的有价值的金属与给料中的有价值的金属的总量相比的比例。在实践中,在许多情况下,在工厂中的精矿中的产品品位由于下游处理约束是相对固定的并且令人希望的是能够最大化对于给定的品位的回收率。
[0071] 图4示出随着该槽的空气流速增加,空气回收率增加至峰值空气回收率并且然后降低。
[0072] 如上所述,本申请人已经考虑了如何控制一个浮选槽和一个包括多个浮选槽的泡沫浮选回路以最大化在其中浮选气体为空气的情况下的气体回收、以及更具体地峰值气体回收,并且本申请人已经认识到此类控制不是一件简单的任务。
[0073] 如上所述,概括地说,本发明是一种控制泡沫浮选回路中的至少一个泡沫浮选槽的方法,该方法基于前馈控制方法学,由此如果一个或多个选定的槽操作条件(其可以是槽输入和槽输出条件)存在变化,例如一个预定的变化,将槽的浮选气体(诸如空气)流速例如自动地调节并且例如调节一个预定的量。主要地,该浮选气体流速调节的目的是为了在峰值气体速率下操作该槽并由此最大化气体回收率和槽性能。这些条件可以包括至该槽的以下输入中的任何一项或多项:给料速率、给料中的固体浓度、给料中的固体的粒度分布、给料的pH、气体流速、化学剂量率、给料品位、给料类型、以及泡沫深度。这些条件可以包括该槽的以下输出中的任何一项或多项:精矿品位、精矿回收率、气体回收率、以及气体滞留量。槽条件的变化可以是一个选定的槽条件的预定的变化或许多选定的槽条件的预定的变化。
[0074] 气体流速中所要求的变化(诸如所要求的预定的变化)是基于通过以下方式获得的信息:校准槽并且汇编关于多组槽操作条件中的每一个所要求的浮选气体流速的数据以获得对于每个槽条件的峰值泡沫稳定性(本申请人已发现其驱动峰值气体回收率)。此数据是一个槽和一个包含多个此种槽的泡沫浮选回路的控制系统的一部分。
[0075] 图5示出了包括前馈控制步骤的槽的基本控制系统40的流程图。校准42该槽,该校准可以包括借鉴不同的槽操作条件,以获得不同的槽条件以及用于不同的槽条件的不同的气体流速的一个数据库44以实现峰值空气回收率和/或泡沫稳定性。在该槽的控制过程中,将监测的槽条件46与槽条件的数据库44进行比较48。该控制系统是响应于一个选定的监测的槽操作条件的预定的变化可操作的以在步骤50中调节气体流速以与数据库44中提供的气体流速相匹配以实现对于一个给定的组的槽条件的峰值空气回收率52。
[0076] 换句话说,本发明的此实施例利用来自一个槽的之前操作的数据(保存在例如系统存储器内)来(例如自动地)调节对于一个给定的组的槽条件的气体流速。这减少了设定一个槽的峰值气体速率所花费的时间并最小化由在系统搜索设定该槽中的峰值气体速率时的持续的气体速率变化而引起的下游干扰。
[0077] 该方法可包括使从校准数据产生的一条泡沫稳定性/气体回收率曲线对浮选气体流速的形状与槽条件“匹配”。这在图6中示出,图6是在图1回路中所示出的类型的浮选槽3在4组不同的操作条件下的泡沫稳定性/气体回收率对浮选气体流速的曲线图。因为一组槽条件可能产生一种独特形状的曲线,从一个槽的校准数据产生的曲线可用于定位类似的槽条件的峰值气体速率。两组槽条件可能产生相同的峰值气体速率,但不同形状的泡沫稳定性/气体回收率曲线(参见图6中的曲线1和2)。两组槽条件可能产生不同的峰值气体速率以及不同形状的曲线(参见图6中的曲线1或2与曲线3)。两组槽条件也可能显现出产生相同形状的曲线,但实际上产生不同的峰值气体速率(参见图6中的曲线2和4)。
[0078] 在该控制系统的一个实施例中,一个峰值空气回收率(PAR)寻找控制程序周期性地运行以检查该槽的泡沫稳定性是在该槽的峰值泡沫稳定性下还是接近该槽的峰值泡沫稳定性。其中该PAR寻找控制程序周期性地运行的控制系统参照图10更详细地进行描述。
[0079] 在该控制系统的另一个实施例中,该峰值空气回收率寻找控制程序以周期性步骤连续性地运行以检查该槽的泡沫稳定性是在该槽的峰值泡沫稳定性下还是接近该槽的峰值泡沫稳定性。其中该PAR寻找控制程序连续性地运行的控制系统参照图11更详细地进行描述。
[0080] 该PAR寻找控制程序形成了该控制系统的一部分。
[0081] 如在国际申请PCT/AU2011/001480中所描述的,一个PAR寻找控制程序的可选方案包括在一系列步骤中改变至该槽的气体流速并评估在每个气体流速下的泡沫稳定性以及继续该气体流速的分步变化直到该泡沫稳定性是峰值泡沫稳定性或接近峰值泡沫稳定性,如在该槽的峰值泡沫稳定性的预定范围之内。
[0082] 图7的示意图是国际申请PCT/AU2011/001480的图4并且是一个泡沫浮选槽(例如在图1中所示出的类型,其中该浮选气体是空气)中的控制程序的一个实施例的一个实例。
[0083] 在该PAR寻找控制程序的此实施例中,通过评估该槽的空气回收率而评估泡沫稳定性。本发明不限于通过空气回收率而评估泡沫稳定性并且扩展到用于评估泡沫稳定性的任何可选方案。其他的可选方案包括,作为举例,评估槽中的泡沫中的气泡崩裂率和槽中的泡沫中的气泡聚结率。又另一个实例是使用如在国际申请PCT/AU2004/000311中描述的一种泡沫稳定柱。
[0084] 在图7中示出的控制程序的实例包括在一个选定的时间段内对至该槽的空气流速进行一系列的阶跃变化并且评估在每个阶跃变化处的空气回收并且重复这些步骤直到在一个分步的空气流速下的空气回收是峰值空气回收或接近峰值空气回收,其中每个空气流速的选择是基于之前的空气流速导致空气回收的增加还是降低。更具体地,该控制程序包括以下步骤:
[0085] (a)测量在当前的空气流速“A”下的空气回收率(或指示泡沫稳定性的另一参数),
[0086] (b)将至该槽的空气速率提高到空气流速“B”,
[0087] (c)测量在空气流速“B”下的空气回收率并评估在此空气流速下的空气回收率已经增加还是降低,
[0088] (d)在与空气流速“A”相比在空气流速“B”下的空气回收增加的情况下,将空气流速提高到空气速率“C”,
[0089] (e)测量在空气流速“C”下的空气回收率并评估在此空气流速下的空气回收率已经增加还是降低,
[0090] (f)在与空气流速“B”相比在空气流速“C”下的空气回收率没有提高的情况下,将空气流速降低至空气速率“B”,
[0091] (g)测量在空气流速“B”下的空气回收率并评估在此空气流速下的空气回收率已经增加还是降低,以及
[0092] (h)重复这些步骤直到随着空气流速的连续的变化基本上不存在空气回收率的变化,这表明空气回收率处于或接近峰值空气回收率。
[0093] 至该槽的空气流速的增加或减少的数量在该控制程序的连续步骤中可以是相同的或可以变化。例如,增加或减少的数量可随着在连续步骤中的空气回收率之间的差异的降低而减少。
[0094] 国际申请PCT/AU2011/001480描述了在泡沫浮选槽中的控制程序的其他实施例。这些其他实施例之一是关于该国际申请的图6-8进行描述的并且评估了空气流(添加)速对空气回收率曲线图上的多组点之间的不同斜率。该方法基于理解到在峰值空气回收率处的切线的斜率将大约为零。
[0095] 在曲线图上具有至少两个斜率提供了能够估计在峰值空气回收率处的空气流速的信息。
[0096] 概括地说,该方法的步骤可通过以下的搜索算法进行描述:
[0097] (a)测量在当前空气流动下的空气回收率;
[0098] (b)对该空气流速做出一个±阶跃;
[0099] (c)测量在该新的空气流速下的空气回收率;
[0100] (d)计算在这两个点之间的空气速率的变化中空气回收率的变化的斜率;
[0101] (e)对该空气流速做出另一个+或-阶跃;
[0102] (f)测量在该新的空气流速下的空气回收率;
[0103] (g)计算在这两个点之间的空气速率的变化中空气回收率的变化的斜率;
[0104] (h)使用这两个斜率A、B来估计在峰值空气回收率处的空气流速;
[0105] (i)任选地在更接近对于峰值空气回收率的估计的空气流速的空气流速下产生更多点,从而在多组点之间产生新的斜率,这些斜率收敛于零斜率。
[0106] 可以取更多的点来提高在峰值空气回收率处的空气流速的预测的精确度。具体地,在之前的多组点之间的斜率可以用于预测空气流速的必要变化以便在该曲线图上建立一个新的点,该新的点形成在其之间的具有更靠近零的斜率的一组点的一部分。
[0107] 图8示出了包括前馈控制步骤的槽的基本控制系统60的另一个实施例的流程图,尽管不是唯一的其他可能的实施例。该控制系统60包括一个逻辑控制器64,该逻辑控制器包括用于根据这些监测的槽条件62的变化而调节气体流速66的逻辑控制规则。这些逻辑控制规则可以是算法。以其最基本的形式这些逻辑控制规则是可操作的以使气体流速改变一个与监测的槽条件的变化成比例的量。例如,如果监测的矿浆水平条件改变+0.5英寸,则将空气流速改变k×0.5立方英尺每分钟。k的值是通过槽条件的变化对峰值空气回收率/泡沫稳定性的影响的实证测试进行设置的并且包括一个用于系统微调的用户可调增益。变化的方向(即k是正的还是负的取决于该关系是正的还是反的)也被存储在逻辑控制器
64内。与如果空气流速没有被逻辑控制器改变相比,逻辑控制器64保持空气流速相对更接近峰值空气回收率的空气流速。这具有以下益处:在如参照图10所述的周期性PAR寻找控制程序之间、或在如参照图11所述的PAR寻找控制程序步骤之间保持该槽相对更接近峰值空气回收。
[0108] 气体流速是通过调节空气控制阀2(参见图1)来调节的。将理解的是对调节气体流速的任何提及包括对调节空气控制阀2的位置的提及。这样,参照图5和图8所描述的控制系统控制空气控制阀2的位置以从而改变空气流速。槽的校准包括空气控制阀2的位置的校准,使得槽条件的任何变化影响空气控制阀2的位置的预定变化。
[0109] 控制系统60被配置为使得根据监测的槽条件62的变化来调节空气控制阀2的位置。图9示出了在控制系统60的图形用户界面80中显示的示例监测的槽条件。这些槽条件包括:
[0110] ·矿浆水平82,其是以英寸测量的从边缘的顶部测量的泡沫深度的度量;
[0111] ·矿浆密度84,其是在以%固体测量的矿浆中的固体浓度的度量;
[0112] ·矿浆起泡剂86,其是被添加到矿浆中的每吨起泡剂试剂的量的度量;
[0113] ·矿浆进料88,其是以吨每小时测量的至该槽的矿浆的进料速度的度量。
[0114] 控制系统60被配置为使得所监测的槽条件82-88的任何变化将导致空气控制阀2的位置的变化以改变至该槽的空气流速。空气控制阀2的位置的变化相对于所监测的槽条件的变化的大小被设定在逻辑控制器64的逻辑规则中。该变化的大小是通过改变在用户界面中的增益值90可调的。如可以看出,将界面80中的增益90进行设定使得矿浆水平(增益2.0)是对改变空气阀位置有影响的唯一的监测的条件。
[0115] 所监测的槽条件82-88的数据可以是随着这些条件实时改变而改变的实时变量数据或者也可以是设定值数据。设定值数据是指示所监测的槽条件的设定值的数据,其中该槽条件通常由一个自动化的控制环路维持在接近设定值。在某些情况下,设定值数据由于比实时变量数据更稳定可以是优选的,但仍是所监测的槽条件的指示。
[0116] 矿浆水平82的前馈控制步骤是一个实例,其中逻辑控制64对于浆料水平增加降低空气速率以维持该槽接近峰值空气回收。相反地,对于所监测的浆料水平降低,控制系统60增加了空气速率。
[0117] 参照图10,控制系统40、60周期性地运行如上所述的PAR寻找程序70,例如由定时器72所指示的每3小时。在运行PAR寻找程序的时间之间,前馈控制步骤74活跃于监测槽条件78并响应于所监测的槽条件的变化对气体流速做出相应的调节76。当一个预定义的事件发生时,例如,当一个所监测的控制条件达到极限或具有显著的改变时,PAR寻找程序70还可以选择性地运行。PAR寻找程序可以被设置为运行预定数目的步骤、预定的时间或一旦满足一个指定的目标函数。
[0118] 参见图11,在该图中示出的控制系统40、60以一种方式连续性地运行PAR寻找程序70,其中存在设定时间段,在这些设定时间段之间进行空气流速调节步骤。图11中的数字1、2、3和4的每一个示出了不同的空气流速,其中PAR寻找程序暂停设定时间段以计算在该给定的空气流速下的泡沫稳定性。在做出空气流速的变化之间的设定时间段通常可以是5分钟或10分钟的暂停。在这些空气流速调节步骤之间的设定时间段暂停的过程中,前馈控制步骤74活跃于监测槽条件78并响应于所监测的槽条件的变化对气体流速做出相应的调节76。
[0119] 本发明的优点包括以下优点。
[0120] 1.减少在槽条件的变化之后设置槽的峰值气体速率的时间。
[0121] 2.限制在控制系统操作搜索峰值气体速率过程中槽远离峰值气体速率的时间。
[0122] 3.最大化槽在峰值气体速率下操作的时间并提供冶金学益处。
[0123] 4.减少由于远离峰值气体速率的连续气体速率波动的下游干扰的可能性。
[0124] 本发明参照附图的上述说明集中于一个包含多个此种槽的泡沫浮选回路中的单独的槽。本发明还扩展到泡沫浮选回路自身。可以认识到,如果对于一个槽的空气流速的变化是必需的以使得该槽在或接近对于该槽的峰值泡沫稳定性下运行,还可能的情况是可能要求改变在该回路中的其他槽的空气流速以使得这些槽在对于每个槽的峰值泡沫稳定性下运行。其结果是,可以适当地在回路中的选定的槽或所有的槽上执行本发明的方法。
[0125] 在不背离本发明的精神和范围的情况下可对上述本发明的实施例做出许多修改
[0126] 作为举例,虽然图1和图2示出了浮选槽的一种具体构造以及一种具体的浮选回路,但本发明不是如此受限制的并且扩展至浮选槽的任何合适的构造以及任何合适的浮选回路。
QQ群二维码
意见反馈