选别过程控制（一）

    选别过程控制包括浮选、重选、磁选等过程参数自动控制。
    浮选过程控制是按照浮选过程要求的最佳工艺条件和给定参数进行控制。其目的在于：稳定浮选作业，实现浮选过程最佳化，以获得合格的精矿品位，提高有用金属的回收率，降低浮选药剂等原材料的消耗，最终获得最好的技术经济指标。为此，需对浮选药剂量、矿浆pH值、浮选槽液位、浮选机充气量等主要工艺参数进行控制。此外，还有矿浆浓度、矿浆温度、泡沫层厚度、溜槽加水量等工艺参数也可作为控制参数。
    浮选过程控制，在20世纪60年代就开始采用局部的单回路—稳定控制；到了60年代末,X射线荧光分析仪已成为选矿厂自动化的核心设备;70年代开始，在矿物性质变化大的选矿厂，采用了多变量控制方法。近年来，由于电子计算机进入浮选过程控制，使得选矿自动化水平有了很大的提高。
    重选、磁选等自动控制应用得比较少，大多数是与设备一起构成单机控制。本章重点介绍浮选过程控制，对重选举例进行说明，供应用与设计参考。
    一、浮选矿浆pH值控制
    浮选矿浆pH值对浮选指标有很大的影响，矿物只有在适合的pH值下才能充分地浮选或被抑制；药剂只有在适合的pH值下方能发挥充分的作用。因此，必须对浮选矿浆pH值进行自动控制。
    pH值的控制通常有两种方法：
    (1)定值调节，使pH值保持恒定。这是国内一些选厂较为普遍采用的一种方法。图1所示的矿浆pH值自动调节系统，由PHGF-13酸度发送器、PHG-21A型工业酸度计以及电子电位差计、调节器、伺服放大器、执行器等组成。调节阀是开启式分流阀，可随时清理阀中的淤渣，能经常保持石灰乳的畅通。图2及图3所示是另一种型式的pH值自动调节系统。该系统的特点是在调节系统中采用了采样的时间调节器。使整个调节过程间断地进行，因而克服了因调节对象滞后时间长而产生的超调与振荡现象；采用了石灰乳浓度自动调节，将石灰水的浓度保持恒定。石灰乳的浓度测量采用电寻法进行. pH检测和控制也可采用带微机的8701型pH检控仪，它具有pH检测和控制功能，并带有电极自动清洗装置，更适合于矿浆的pH检测和控制。

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    (2)跟踪矿石性质的变化及时调节pH值，以获得较好的浮选指标。如在铜镍混合浮选的过程中利用调节pH值来取得最大可能的回收率。系统中采用一种以统计学上的“尝试法”为基础的调优运算法(EVOP)以寻求最佳运行点。它通过分时计算机控制程序，随着一个预定的统计模型，自动地改变pH的给定值，使浮选过程进入一个新的稳定运行状态，然后利用载流X射线分析仪分析原、精、尾矿的品位，并计算出回收率，将其与以前的回收率进行比较，以确定下一步pH给定值的变化方向和数值，使之达到最佳回收率，这种探索过程是不断进行的。通常是每6分钟一次。
    在装设pH控制系统时，要注意pH计探头安装位置的选择。不要把它装在过于靠近添加石灰的地方使石灰乳尚未与矿浆充分混合就为探头所检测，也不能使两者相距太远，增加调节对象的滞后时间。应考虑检测点的代表性，它能反映整个对象的pH值。[next]
    二、浮选加药量控制
    浮选过程中的加药量直接影响浮选指标。它仍然是大多数有色金属浮选厂用以控制浮选过程的主要控制量。调节浮选作业的加药量能捕收更多的有用金属，抑制无用矿物，是保证浮选指标的一个重要途径。另一方面，药剂量容易实现控制，方法简单，因而采用药剂调节作为主要的控制手段。这里介绍两种浮选药剂量的控制方式。一种是采用微机加药机实现定时定量加药。一种是采用载流分析仪(或半在线分析仪),通过测量金属品位计算出相应的加药量，并进行控制。同时可控制5～48点的药量，效果显著，可提高金属的回收率和节省大量的药剂。
   （一）微机加药机
    微机加药机是控制电磁阀的通、断时间来达到对多个加药点，如48点进行定时、定量加药，并将各加药点的有关参数显示在CRT屏幕上。这就改善了加药控制，根据加药过程中各工艺参数的变化情况，可及时修改各设定值。国内已有WG-10、BBH-1、DGY、WGY-1、WGY-2等型号加药机。
    例如:BBH-1型加药机是由电磁阀控制的定量瓶装置、TP-801B单板机、CRT显示及打印机组成。

    电磁阀与定量瓶装置见图4所示，是加药机的执行器，浮选药剂溶液以一定高度贮存在贮药箱中。虹吸管通过电磁阀将贮药箱与定量瓶接通。电磁阀断电时，电磁铁下落将放药管堵塞，依靠贮药箱药剂固定液面高度的压力，药剂通过虹吸管、电磁阀流入定量瓶，直到充满为止。定量瓶药剂容积，根据该药用量和贮药箱内药剂液位确定。当电磁阀通电时，电磁铁提起，堵塞电磁阀上端的虹吸管，贮药箱中的药剂不能流出。电磁阀下端的出口打开，定量瓶中的药剂通过电磁阀流入放药管，并进入浮选槽。[next]
    利用TP-801单板机I/O译码器的PSO、PS5、PS6三个输出端，连接三片PIO芯片。当PIO作方式O输出时，三片PIO共有48个输出端，连接48个电磁阀驱动电路。当PIO某个输出端置“1”时，输出为高电平(+3.6伏电压),经驱动器使电磁阀线圈通电，电磁铁被提升。当PIO某点输出为“0”时，输出为低电平(0伏电压),电磁阀线圈断电，电磁铁下落堵塞放药管，定量瓶又开始充药。方框图见图5.

    单板机将定量加药的有关数据显示在CRT屏幕上。每8小时打印一次每点每分钟加药量和8小时累计加药量。
    此法加药时间精度可达0.1秒，加药精度可达0.1毫升。
   （二）按原矿的给矿量比例控制加药量

    这是一种最简单的控制方式，如图6所示。计算机将原矿矿浆的流量和浓度信号换算成原矿的干矿量，根据干矿量与预定的比率(每吨矿石的加药量)算出所需要的药剂量，作为流量调节器的给定值，通过调节器对药剂进行调节，再通过分配器将药剂分配到各浮选槽组的加药点。采用这种控制方式，需将药剂浓度保持恒定，否则要进行浓度补偿。贮药槽的液位与药剂循环回路的压力需要保持一定。