一种铜冶炼炉渣浮选控制方法 |
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| 申请号 | CN202311672349.5 | 申请日 | 2023-12-05 | 公开(公告)号 | CN117583121A | 公开(公告)日 | 2024-02-23 |
| 申请人 | 阳新弘盛铜业有限公司; | 发明人 | 叶红波; 李立; 纪仙赐; 王聪兵; 陈弘; 李杰玉; 夏天; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 铜 冶炼 炉渣浮选控制方法，属于铜冶炼炉渣浮选技术领域，包括如下步骤：所述第一粗选浮选机、所述第二粗选浮选机以及所述扫选浮选机中均设置有 泡沫 检测装置，用于实时在线检测各段浮选泡沫情况；通过浮选 专家系统 来优化控制浮选过程，实现浮选系统的稳定。本方案中浮选专家系统对浮选过程的各项数据进行集中分析、处理、量化，不断学习浮选过程的各工艺参数控制标准，建立浮选过程模型；通过对原矿品位、精矿品位、 尾矿 品位等信息的收集分析，自动评判浮选过程优劣，并自动优化浮选过程控制参数直至趋于最优状态，实现浮选过程全自动化控制；在保证精矿品位的前提下降低尾矿含铜，不断提高选铜回收率，为企业创造极大效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铜冶炼炉渣浮选控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种铜冶炼炉渣浮选控制方法技术领域[0001] 本发明属于铜冶炼炉渣浮选技术领域，更具体地说，涉及一种铜冶炼炉渣浮选控制方法。 背景技术[0002] 铜冶炼厂炉渣主要产生于铜精矿的冶炼过程中。在高温下，矿石中的金属成分会被熔化，熔体会向下流动，而较轻的炉渣则会在熔融金属以上凝固。大部分的铜冶炼废渣都是熔炼后产生的炉渣。通过浮选机来对炉渣进行浮选分离矿物，在浮选机中,加入药剂处理后的矿浆,通过搅拌充气,使其中目的矿物附着于气泡之上，浮至矿浆表面被刮出形成泡沫产品,其余部分则保留在矿浆中,以达到分离矿物的目的。 [0003] 浮选过程有粗选、扫选、精选，浮选段数一般多达七段，有的甚至达到十段以上，各段浮选的操作有液位调节、充气量调节、加药量调整等，传统浮选这些操作都是通过人工调节来实现的，且液位、充气量、加药量的调整都是独立进行的，它们之间的关系非常紧密和巧妙，往往不能通过只调整某一个变量来实现浮选系统的稳定，可能需要对多个甚至全部进行调整，这就要求浮选操作工的技能水平高、责任心强、经验丰富。同时人工调节也有一定的滞后性、主观性、不稳定性，对浮选指标的提升极为不利。 [0004] 因此，有必要提供一种铜冶炼炉渣浮选控制方法解决上述技术问题。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种铜冶炼炉渣浮选控制方法以解决上述技术问题。 [0006] 为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案： [0007] 一种铜冶炼炉渣浮选控制方法，具体包括以下步骤： [0009] S2：二段分级旋流器溢流自流至第二粗选浮选机中进行第二次粗选，其产出的泡沫自流至精选浮选机中进行三次精选，所述精选浮选机中产出的泡沫会输送到所述精矿泵池中、产出的尾矿会输送至中矿泵池中； [0010] S3：所述第二粗选浮选机中产出的尾矿自流至扫选浮选机中进行三次扫选，其产出的泡沫输送至所述中矿泵池中、产出的尾矿自流至尾矿泵池中； [0011] S4：所述中矿泵池中的矿浆通过中矿分级旋流器给料渣浆泵泵入到中矿分级旋流器中进行中矿分级； [0012] S5：所述中矿分级旋流器沉砂进入中矿立磨机中，所述中矿立磨机排出的物料自流至所述中矿泵池； [0013] S6：所述中矿分级旋流器溢流自流至所述第二粗选浮选机中进行再次选别； [0014] 所述第一粗选浮选机、所述第二粗选浮选机以及所述扫选浮选机中均设置有泡沫检测装置，用于实时检测各段浮选所产生的泡沫情况； [0016] 作为本发明进一步的方案：还包括以下步骤： [0018] S12：所述半自磨机的排料通过直线振动筛进行筛分，所述直线振动筛筛上物料会通过胶带输送机再次返回至所述半自磨机中构成闭路磨矿，所述直线振动筛筛下物料经过半自磨排料输送渣浆泵输送至原矿取样机中； [0019] S13：所述原矿取样机的排料通过一段分级旋流器给料渣浆泵输送至所述一段分级旋流器中进行一段分级，所述一段分级旋流器中溢流自流至第一粗选浮选机中进行第一次粗选作业； [0020] S14：所述一段分级旋流器和二段分级旋流器沉砂均进入到湿式溢流型球磨机中进行再次磨矿作业，所述湿式溢流型球磨机排料与所述原矿取样机的排料合并后再通过所述一段分级旋流器给料渣浆泵输送至所述一段分级旋流器中进行分级。 [0021] 作为本发明进一步的方案：所述一段分级旋流器溢流矿浆的输送管、所述第一粗选浮选机产出的泡沫输送管、所述第二粗选浮选机产出的泡沫输送管、所述精选浮选机产出的泡沫输送管、所述扫选浮选机产出泡沫输送管以及所述扫选浮选机的尾矿输送管中均设置有取样器，间断取样送至荧光在线品位分析仪，实时在线测量矿浆或泡沫中的铜含量。 [0022] 作为本发明进一步的方案：所述一段分级旋流器溢流进入一段粗选搅拌桶中进行加药搅拌，再输送至所述第一粗选浮选机中，所述二段分级旋流器溢流和所述中矿分级旋流器溢流均进入二段粗选搅拌桶中进行加药搅拌，再输送至所述第二粗选浮选机中。 [0023] 作为本发明进一步的方案：通过设置自动加药机对所述一段粗选搅拌桶、所述二段粗选搅拌桶以及所述扫选浮选机进料槽中添加浮选药剂，并且浮选专家系统可根据浮选现象自动调整加药量。 [0025] 作为本发明进一步的方案：所述充气量测量装置采用热式气体流量计，所述充气调节装置采用气动蝶阀，二者相互配合实现对第一粗选浮选机、第二粗选浮选机、精选浮选机以及扫选浮选机充气量进行精准控制。 [0026] 作为本发明进一步的方案：所述第一粗选浮选机、第二粗选浮选机、精选浮选机以及扫选浮选机的尾矿箱中均设置有锥阀，通过气动执行机构的上下动作来实现对锥阀开度的调节，进而实现对浮选机内液位的调节。 [0027] 作为本发明进一步的方案：所述精矿泵池中的精矿通过铜精矿输送渣浆泵输送至精矿浓密机中，所述尾矿泵池中的尾矿通过尾矿输送渣浆泵输送至尾矿浓密机中。 [0028] 作为本发明进一步的方案：所述自动加药机加药种类包括捕收剂、调整剂和起泡剂。 [0029] 相比于现有技术，本发明的有益效果在于： [0030] 1、本方案中各段浮选机就地控制箱内置浮选机过程控制程序，可以有效的对浮选机液位、充气量进行人工控制。控制箱内人机界面有良好的人机对话功能，现场可方便的对控制参数进行设定，并且提供自动/手动以及远程/就地切换功能。 [0031] 2、学习过程：浮选专家系统对浮选过程的各项数据(泡沫流速、泡沫大小及占比、泡沫层厚度、浮选充气量、加药量、产品品位等)进行收集、处理、量化和分析，不断学习浮选过程的各工艺参数控制标准，建立浮选过程模型。 [0032] 3、优化控制过程：通过对入选原矿品位、精矿品位、尾矿品位等信息的收集分析，自动评判浮选过程优劣，并自动调节各浮选过程工艺参数使得浮选过程不断优化直至趋于最优状态，实现浮选过程全自动化控制，在保证精矿品位的前提下降低尾矿含铜，不断提高选铜回收率，为企业创造极大效益。附图说明 [0033] 图1为本发明炉渣浮选的流程结构示意图； [0034] 图2为图1中的A处放大示意图； [0035] 图3为图1中的B处放大示意图； [0036] 图4为图1中的C处放大示意图； [0037] 图5为本发明的炉渣浮选的简易流程示意图。 [0038] 图中标号说明： [0039] 1、一段分级旋流器；2、第一粗选浮选机；3、精矿泵池；4、二段分级旋流器给料渣浆泵；5、二段分级旋流器；6、第二粗选浮选机；7、精选浮选机；8、中矿泵池；9、扫选浮选机；10、尾矿泵池；11、中矿分级旋流器给料渣浆泵；12、中矿分级旋流器；13、中矿立磨机；14、粉矿仓；15、半自磨机；16、直线振动筛；17、半自磨排料输送渣浆泵；18、原矿取样机；19、一段分级旋流器给料渣浆泵；20、湿式溢流型球磨机；21、一段粗选搅拌桶；22、二段粗选搅拌桶；23、鼓风机；24、铜精矿输送渣浆泵；25、尾矿输送渣浆泵。 具体实施方式[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0041] 请参阅图1‑5，一种铜冶炼炉渣浮选控制方法，具体包括以下步骤： [0042] S1：一段分级旋流器1溢流自流至第一粗选浮选机2中进行第一次粗选，其产出的泡沫自流至精矿泵池3中、产出的尾矿通过二段分级旋流器给料渣浆泵4输送至二段分级旋流器5进行二段分级； [0043] S2：二段分级旋流器5溢流自流至第二粗选浮选机6中进行第二次粗选，其产出的泡沫自流至精选浮选机7中进行三次精选，精选浮选机7中产出的泡沫会输送到精矿泵池3中、产出的尾矿会输送至中矿泵池8中； [0044] S3：第二粗选浮选机6中产出的尾矿自流至扫选浮选机9中进行三次扫选，其产出的泡沫输送至中矿泵池8中、产出的尾矿自流至尾矿泵池10中； [0045] S4：中矿泵池8中的矿浆通过中矿分级旋流器给料渣浆泵11泵入到中矿分级旋流器12中进行中矿分级； [0046] S5：中矿分级旋流器12沉砂进入中矿立磨机13中，中矿立磨机13排出的物料自流至中矿泵池8； [0047] S6：中矿分级旋流器12溢流自流至第二粗选浮选机6中进行再次选别； [0048] 第一粗选浮选机2、第二粗选浮选机6以及扫选浮选机9中均设置有泡沫检测装置，用于实时检测各段浮选所产生的泡沫情况； [0049] 泡沫检测装置包括有泡沫分析仪，通过在浮选机的泡沫溢流堰顶部约0.5m的位置安装高清摄像头，实时监测泡沫生成情况，并通过全厂覆盖的工业互联网内网将图像传输至远端的主机，主机对图像进行处理和分析，得出泡沫的流速、颜色、形态大小占比等量化的数据，并将量化后的数据传给浮选专家系统作为系统优化控制的依据。 [0050] 第一粗选浮选机2、第二粗选浮选机6、精选浮选机7以及扫选浮选机9均设置有超声波液位测量装置、充气量测量装置及充气调节装置，通过浮选专家系统的调控来实现浮选液位、充气量的自动控制。 [0051] 浮选机的超声波液位测量装置是通过测量浮球在浮选机内的液位，进而计算出浮选机内的泡沫层厚度。浮选机内的液位越高，泡沫层就越薄，精矿品位越低；浮选机内的液位越低，泡沫层就越厚，精矿品位越高，泡沫层的厚度必须控制在合理的范围内。 [0052] 考虑到浮选作业空间大、流程长，为便于现场操作人员对浮选机进行操作，现场配置了就地控制箱。就地控制箱内置浮选机过程控制程序，可以有效的对浮选机液位、充气量进行人工控制。控制箱内人机界面有良好的人机对话功能，现场可方便的对控制参数进行设定，并且提供自动/手动以及远程/就地切换功能。 [0053] 学习过程：浮选专家系统对浮选过程的各项数据：泡沫流速、泡沫大小及占比、泡沫层厚度、浮选充气量、加药量、产品品位等进行收集、处理、量化和分析，不断学习浮选过程的各工艺参数控制标准和过程，建立浮选过程模型，不断学习和优化调整，寻找出最优控制条件，并给出最优的控制参数供操作工参考，也可以将系统模式调为自动。 [0054] 优化控制过程：通过对浮选入选品位、精矿品位、尾矿品位等信息的收集，自动评判浮选过程的优劣，并自动调节各浮选过程工艺参数使得浮选过程不断优化直至趋于最优状态，实现浮选过程全自动化控制，在保证精矿品位的前提下降低尾矿含铜，不断提高选铜回收率。 [0055] 本实施例中，优选的，请参阅图1‑2，还包括以下步骤： [0056] S11：粉矿仓14内的铜冶炼炉渣通过胶带输送机输送至半自磨机15中进行磨矿作业； [0057] S12：半自磨机15的排料通过直线振动筛16进行筛分，直线振动筛16筛上物料会通过胶带输送机再次返回至半自磨机15中构成闭路磨矿，直线振动筛16筛下物料经过半自磨排料输送渣浆泵17输送至原矿取样机18中； [0058] S13：原矿取样机18的排料通过一段分级旋流器给料渣浆泵19输送至一段分级旋流器1中进行一段分级，一段分级旋流器1中溢流自流至第一粗选浮选机2中进行第一次粗选作业； [0059] S14：一段分级旋流器1和二段分级旋流器5沉砂均进入到湿式溢流型球磨机20中进行再次磨矿作业，湿式溢流型球磨机20排料与原矿取样机18的排料合并后再通过一段分级旋流器给料渣浆泵19输送至一段分级旋流器1中进行分级。 [0060] 本实施例中，优选的，一段分级旋流器1溢流矿浆的输送管、第一粗选浮选机2产出的泡沫输送管、第二粗选浮选机6产出的泡沫输送管、精选浮选机7产出的泡沫输送管、扫选浮选机9产出泡沫输送管以及扫选浮选机9的尾矿输送管中均设置有取样器，间断取样送至荧光在线品位分析仪，实时在线测量矿浆或泡沫中的铜含量。 [0061] 本实施例中，优选的，请参阅图2，一段分级旋流器1溢流进入一段粗选搅拌桶21中进行加药搅拌，再输送至第一粗选浮选机2中，二段分级旋流器5溢流和中矿分级旋流器12溢流均进入二段粗选搅拌桶22中进行加药搅拌，再输送至所述第二粗选浮选机6中。 [0062] 本实施例中，优选的，通过设置自动加药机对一段粗选搅拌桶21、二段粗选搅拌桶22以及扫选浮选机9进料槽中添加浮选药剂，并且浮选专家系统可根据浮选现象自动调整加药量，用于保证浮选机内稳定的泡沫层，为捕收剂创造良好的捕收环境，便于目的矿物被充分捕收，进而提高矿浆中矿物回收性能。 [0063] 自动加药机加药种类包括捕收剂、调整剂和起泡剂，其中捕收剂可为黄药，用于对目的矿物进行捕收，调整剂可为硫化钠，用于对矿物中的氧化矿进行硫化作用，提升回收效果，起泡剂可为2号油，用于维持气泡的稳定性。 [0064] 本实施例中，优选的，请参阅图1‑4，还包括有鼓风机23，用于通过充气管道对第一粗选浮选机2、第二粗选浮选机6、精选浮选机7以及扫选浮选机9进行充气。鼓入浮选机内的空气在叶轮的高速旋转下被打散分成无数的细小气泡，在起泡剂的作用下生产的气泡能够稳定存在，可浮性目的矿物在捕收剂的作用下与气泡吸附并随着气泡上浮，形成泡沫层，泡沫越积越多，上部的泡沫就沿着溢流堰流出，这就是精矿，浮选机内的矿浆从浮选机排料口排出，这就是尾矿。 [0065] 本实施例中，优选的，充气量测量装置采用热式气体流量计，充气调节装置采用气动蝶阀，二者相互配合实现对第一粗选浮选机2、第二粗选浮选机6、精选浮选机7以及扫选浮选机9充气量进行精准控制。充气量测量装置选用E+H热式气体质量流量计，该流量计采用热导原理，仪表以标准单位测量气体质量流量而无须温度及压力补偿,同时可以测量过程气体温度。它是一种精确的、易于安装、无活动部件的测量装置，适用于各种气体测量。调节充气量的执行机构为气动蝶阀，其配有智能定位器，具有线性度好，调节精度高，控制灵敏等特点。气动执行机构配有手轮机构，在断电、断气时可手动调节阀门开度。当出现断电、断气故障时，执行机构可以实现保位。 [0066] 矿浆进入浮选机内在主轴旋转带动叶轮旋转对矿浆进行搅拌保持矿浆均匀不分层、不沉槽，通过充气孔对浮选机内鼓入空气，鼓入的空气量即充气量可以通过充气量调节装置采用气动蝶阀和充气量测量装置采用E+H热式气体流量计互相配合实现每台浮选机的充气量的精准控制。 [0067] 本实施例中，优选的，第一粗选浮选机2、第二粗选浮选机6、精选浮选机7以及扫选浮选机9的尾矿箱中均设置有锥阀，通过气动执行机构的上下动作来实现对锥阀开度的调节，进而实现对浮选机内液位的调节。 [0068] 调节液位的气动执行机构为垂直行程的,配有智能阀门定位器，具有线性度好，调节精度高，控制灵敏的特点。它垂直安装于各个浮选机中尾矿箱正上方的支架上，与浮选设备中、尾矿箱内的阀杆连接，输出垂直位移，带动阀杆及阀体沿垂直方向上下动作，从而改变中尾矿箱矿浆流通面积，即改变中尾矿箱的排矿流量，来达到调整浮选机液位的目的。锥阀阀门开度与矿浆流量近似等百分比线性对应关系，保证了液位调节的精度。 [0069] 本实施例中，优选的，请参阅图1和图3‑4，精矿泵池3中的精矿通过铜精矿输送渣浆泵24输送至精矿浓密机中，尾矿泵池10中的尾矿通过尾矿输送渣浆泵25输送至尾矿浓密机中。 [0070] 本装置中的浮选专家控制系统引入浮选泡沫影像分析系统和在线品位分析系统，通过实现液位、气量及药剂的智能调整达到产品回收率、品位的质量稳定及提升。 [0071] 包括在一段分级旋流器1溢流矿浆的输送管、第一粗选浮选机2产出的泡沫输送管、第二粗选浮选机6产出的泡沫输送管、精选浮选机7产出的泡沫输送管、扫选浮选机9产出泡沫输送管以及扫选浮选机9的尾矿输送管中通过取样器进行取样，并送至荧光在线品位分析仪，实时在线测量和分析产品品位，即矿浆或泡沫中的铜含量。 [0072] 包括在第一粗选浮选机2、第二粗选浮选机6以及扫选浮选机9中均设置独立泡沫分析仪进行控制，用于实时检测各段浮选所产生的泡沫情况。 [0073] 鼓风机23通过充气管道对第一粗选浮选机2、第二粗选浮选机6、精选浮选机7以及扫选浮选机9进行系统供气，每个作业的供气总管设有E+H热式气体流量计和气动蝶阀，实现对进气量的控制。 [0074] 浮选专家系统运用工艺模拟、实验分析及数据采集、智能检测、智能控制技术，解决浮选生产中的实际问题。浮选专家系统包括:泡沫特征分析系统，浮选控制系统。通过测量气泡的生成速度、稳定性、大小等数据，对浮选过程进行量化。量化后的信息用于对浮选起泡剂、浮选进气量、刮泡速率进行控制。稳定的浮选槽流量控制系统，通过系统控制所有的尾矿箱锥阀，防止各级浮选矿浆的影响，在较短的时间内，平稳的达到新的稳定状态。通过浮选进料品位、精矿品位、回收率数据，建立新的浮选过程模型，对浮选过程进行自动化控制，在保证精矿品位的前提下，最大程度的提高回收率，从而达到提高回收率、节约药剂消耗的目的。 [0075] 浮选专家系统具有以下功能： [0076] 浮选泡沫图像处理：通过软件对浮选泡沫形态、稳定性、泡沫溢流速率参数进行量化，实现浮选过程的动态量化，在浮选图像处理过程中得到的相关参数直观反映浮选现场工艺变化，为浮选进气量、浮选槽液位、药剂等工艺调整提供真实可靠的数据。 [0077] 浮选液位综合控制:系统根据矿浆流量情况、各个浮选槽液位、阀门情况，综合对各个浮选槽液位调节，稳定浮选流程液位。 [0078] 浮选泡沫速率控制：系统根据泡沫影像数据变化、自动调整各个浮选槽的进气量、药剂用量、液位等实现浮选泡沫速率的最优控制。 [0079] 浮选药剂控制：系统根据荧光在线品位分析仪等信息，依照药剂控制调整模型自动控制自动加药机各药剂添加量，实现药剂的最优实时控制。 [0080] 浮选综合控制系统：系统综合液位控制、药剂控制、浮选进气控制、药剂控制等进行综合控制，实现浮选过程的稳定控制，最终实现浮选品位、回收率的提高。 [0081] 工艺技术指标对比分析表： [0082] [0083] 浮选专家系统投入以前，采用人工控制整个浮选过程，浮选工基本上一整个班都在调整，劳动强度大，且指标波动较大，尤其是精矿品位在15％—30％之间波动，产出的精矿综合品位仅17％左右，尾矿品位在0.25％—0.33％范围内波动，产出的尾矿综合品位达到了0.27％以上，回收率仅83.32％。 [0084] 浮选专家系统投入以后，操作人员只需关注浮选专家系统控制指令的执行情况，浮选系统非常稳定，精矿品位在18％—22％范围内波动，产出的精矿综合品位在20％左右，尾矿品位在0.21％—0.25％范围内波动，产出的尾矿综合品位在0.23％以下，回收率达到了85.65％。 [0085] 效益分析：举例分析： [0086] 按照年处理120万吨熔炼渣来估算；回收率提高可带来效益1039万元(120*1.5*2.33*4.5≈1887万元)，还有精矿品位提高了3个百分点，也可降低后续冶炼加工的成本。 [0087] 应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 [0088] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。 [0089] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。 |
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