一、引言
辽宁省排山楼金矿是一座集采、选、冶为一体的大型现代化黄金矿山。其选矿部分采用全泥氰化炭浆工艺流程,具有设备大型化、复杂化,完全采用单一系列连续生产的工艺特点。建矿伊始,就本着高效、节能、自动、先进的原则设计施工。其选矿自动化控制部分委托东北大学自动化研究中心独家完成。1998年经由国家经贸委验收合格。选矿工艺自动化控制系统能够实现对设备的实时监控,对流程回路能够实现浓度、液位、料位、流量、压力、温度、pH值等工艺参数的采集、报警及相关工艺技术参数的调节,从而实现设备高效率运转。提高劳动生产率,减少金属流失及提高选矿回收率。
二、选矿工艺流程简介
原矿破碎后的粉矿经皮带给矿机和皮带运输机给入MQG3245湿式格子型球磨机进行粗磨,一段球磨机排矿进入2-FG2400型高堰式双螺旋分级机进行分级;分级机返砂再返回l球磨机构成闭路再磨,而分级机溢流则进入泵池,经过渣浆泵给入φ500水力旋流器进行二次分级;溢流产品进入φ1500高效浓密机进行浸前浓缩;浓缩后的矿浆用泵打入浸出槽,加入活性炭和氰化钠进行吸附;而旋流器沉砂则进入φ3260湿式溢流型球磨机再磨。其排矿进入泵池,从而构成二次闭路磨矿。吸附黄金的载金炭打人解吸柱进行解吸作业。吸附完的矿浆进入压滤机.压滤后的矿渣由皮带机运至尾矿场干堆,压出的回水返回流程。
三、选矿工艺自动控制
(一)磨矿系统
1、磨矿系统控制方案
在一定的磨矿作业条件下,以一段分级细度为控制对象,以皮带给矿机给矿量为调控参数,来实现整个系统的自动控制,自动控制方框图见图1。
图1 磨矿系统控制
根据工艺要求,将磨矿细度设定在某一数值,通过粒度仪检测现场磨矿细度,计算机将检测值与设定值进行比较所得偏差经运算后,输出给皮带给矿机电动机:通过改变电动机频率对皮带给矿机给矿量进行相应调整。以实现较理想的磨矿细度。若细度偏高,则增加给矿量,但不能超过球磨机运转负荷;细度偏低。则减少给矿量。同时监测1、2球磨机电流、返砂给水量、浓度等参数曲线变化情况,保证1、2球磨机在负荷允许内运行.并根据参数曲线的变化趋势,对操作系统作出相应调整。如返砂给水量不稳定,则返砂量不稳定,对细度和给矿量都会产生一定的波动,应及时做出调整,以实现系统稳定运行。
同时二段磨矿分级控制,以调节二段分级的溢流浓度为控制目标。以变频器和给水量为调控参数。这一过程也是根据现场监测出细度变化情况后,才能确定分级浓度,这样可以通过调节给水电磁阀的开度和泵的转速,来实现对二段分级浓度的自动控制。磨矿工艺流程见图2。
图2 磨矿工艺流程
(二)磨矿系统控制特点
应用条件:磨矿细度需根据矿石性质和工艺要求来确定;磨矿设备条件固定、分级设备及工艺参数一定。
系统优点:
1、通过计算机可以实时监控工艺参数及设备运行变化情况.根据变化情况进行设备维护和工艺参数调节,系统稳定后可实现自动磨矿。
2、通过人为工艺指标摸索,可确立最佳的控制方案,并可通过计算机进行更改和测试。
3、系统不稳定时,可实施手动、自动相结合的控制方法以达到较理想的控制效果。
存在问题:
1、工艺参数的摸索需要技术人员来操作,并且需要一定时间来完成。
2、调节过程有一定的滞后性。
3、矿石性质变化及系统给水不稳定,容易引起系统波动。此时应进行人工手动干预调节。
(二)浓密系统
1、浓密系统控制方案
浓密系统控制目标:①一定范围的排矿浓度,以满足浸出工艺要求;②一定高度内的浓密界面,以满足浓密机的工作负荷,调控参数是絮凝剂添加量和泵的转速。
在浓密机给入量一定的情况下,以排矿浓度和界面为控制目标,计算机根据检测值和设定值的偏差,自动调节絮凝剂添加量电磁阀开度和排矿电动机变频器的频率,实现对目标值的自动控制。浓度过高、界面低,则增加频率,扩大排矿量,同时相应减少絮凝剂添加量;浓度低、界面高,则增加絮凝剂添加量,减少排矿量.以实现理想的浓度和界面。当给入量发生变化时,浓度和界面也随之变化,计算机根据检测到的数据对絮凝剂添加量作相应调整,使系统趋于合理稳定。当计算机控制超限时.如浓度过高或界面过高,则会发生报警,可进行人工手动调节。浓密工艺流程及控制见图3。
图3 浓密工艺流程及控制
2、浓密系统控制特点
应用条件:控制界面的上限需根据设备型号来确定:排矿浓度的上限、下限需根据选矿工艺要求来确定:要求制备的絮凝剂必须质地均匀、流量稳定。
系统优点:
(1)减少人工控制量,控制浓度及界面准确稳定。
(2)可实时监控浓度、流量、界面工艺参数曲线。可根据生产要求随时对浓度进行调整。
(3)自动控制不理想时,系统可实施人工手动干预调节。
存在问题:
(1)要定期对现场检测仪器进行校准。确保其测量准确。
(2)泵的转速和絮凝剂添加量必须协调控制,否则,会因其控制作用的相互耦合而使系统无法稳定工作。
四、结语
辽宁省排山楼金矿选矿自动控制系统经运行实践证明,控制系统运行可靠,技术可行,基本上实现了对各回路的信号监视、信息采集、相关数据处理以及工艺过程的相关控制等。特别是磨矿分级、浓密流程中的自动控制过程.具有技术水平高、可操作性强、简宜方便等特点,这无疑给企业带来了很大的经济效益和社会效益,使企业的管理水平上了一个新台阶。