在線式粒度分析儀在選礦自動(dòng)化上的應(yīng)用研究

徐秀祥

（銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司瓜東山銅礦機(jī)動(dòng)部，安徽 銅陵 244000）

我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，智能化以及自動(dòng)化已經(jīng)滲透到人們的實(shí)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(jìn)新的設(shè)備以及技術(shù)，本文將針對(duì)在線式粒度分析儀展開研究，提升我國(guó)選礦行業(yè)的自動(dòng)化運(yùn)行水平。

1 在線式粒度分析儀的特點(diǎn)

在線式粒度分析儀是由集團(tuán)研制的分析儀，該集團(tuán)在實(shí)際經(jīng)營(yíng)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(nèi)容，針對(duì)礦業(yè)客戶的各種需求，能夠制定對(duì)應(yīng)的解決方案。在線式粒度分析儀在實(shí)際應(yīng)用的過程中，能夠提升選礦的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)選礦各個(gè)階段中的自動(dòng)化控制。在線式粒度分析儀屬于連續(xù)在線檢測(cè)設(shè)備，同時(shí)也是磨礦工藝中的必須設(shè)備，其能夠針對(duì)多種粒級(jí)進(jìn)行測(cè)量，還能確定粒級(jí)的濃度，在線式粒度分析儀在運(yùn)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(gè)測(cè)量過程的實(shí)時(shí)性。利用特殊的在線式粒度分析儀配置，能夠針對(duì)粗290 μm，細(xì)25 μm的粒度進(jìn)行分布測(cè)量，并在范圍2～4.5 m3/h的礦漿流中展開測(cè)量，自動(dòng)檢測(cè)整個(gè)工藝流程，保證選礦的自動(dòng)化水平。

2 在線式粒度分析儀的應(yīng)用結(jié)構(gòu)

在線式粒度分析儀采用的材料需要具備較強(qiáng)的防腐性能以及防磨損性能，在實(shí)際檢測(cè)中，濃度系數(shù)每分鐘的刷新時(shí)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(gè)部分構(gòu)成，第一，樣品調(diào)理器，該零件的核心部分為礦漿離心機(jī)，在實(shí)際使用的過程中，能夠?qū)ΦV漿進(jìn)行連續(xù)吸取，同時(shí)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(duì)高容量的水進(jìn)行有效過濾，真空射流泵組合、水壓變送器、樣品調(diào)理器系統(tǒng)會(huì)對(duì)其進(jìn)行有效控制。其還具有真空開關(guān)和真空變送器、安全報(bào)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(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，保證測(cè)量礦漿溫度始終在安全范圍內(nèi)。

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(jìn)行模擬輸入，其中主要包括三部分內(nèi)容。第一，編程邏輯控制器和控制軟件，主要起到對(duì)控制箱進(jìn)行控制的作用。變速驅(qū)動(dòng)控制器，主要針對(duì)渦輪速度以及真空度展開控制，電源為整個(gè)控制箱的運(yùn)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(duì)檢測(cè)的樣品進(jìn)行分析管理，其中包括礦漿測(cè)量槽，溫度變送器、自動(dòng)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(duì)2流道以及3流道進(jìn)行系統(tǒng)分析。方向控制閥中包括測(cè)量槽排泄閥以及標(biāo)準(zhǔn)化注水閥等，每種類型的控制閥，對(duì)應(yīng)的功能也不同。在線式粒度分析儀的運(yùn)行原理如圖1所示。

圖1 在線式粒度分析儀的運(yùn)行原理

3 在線式粒度分析儀在選礦自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 在線式粒度分析儀在選礦現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

在線式粒度分析儀在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于其現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力較強(qiáng)，能夠應(yīng)用在多種環(huán)境中，因此經(jīng)常在選礦現(xiàn)場(chǎng)展開應(yīng)用，對(duì)礦漿的性質(zhì)進(jìn)行分析，通常情況下，礦漿具備以下形式，礦樣化學(xué)，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(shí)際選礦自動(dòng)化施工的過程中，在線式粒度分析儀主要針對(duì)磨礦段的粒度和濃度展開檢測(cè)，將在線式粒度分析儀中的檢測(cè)信號(hào)加入自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)其展開分析和控制，這種方式能夠提升磨礦產(chǎn)品質(zhì)量，為接下來的生產(chǎn)工作提供相應(yīng)條件。由此可以看出，將在線式粒度分析儀應(yīng)用在選礦自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)中，能夠?qū)⒃诰€式粒度分析儀的應(yīng)用價(jià)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(yīng)用

數(shù)據(jù)分析是在線式粒度分析儀應(yīng)用的重要階段，在選礦自動(dòng)化過程中，要想提升在線式粒度分析儀的實(shí)際應(yīng)用效果，需要保證取樣點(diǎn)的科學(xué)性，保證最終取到的樣品具有代表性，提升最終分析結(jié)果與實(shí)際情況之間的吻合性。在實(shí)際取樣的過程中，第一，選擇合適取樣方法，保證取樣測(cè)試的及時(shí)性以及真實(shí)性，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)流程以及礦漿的流向和特點(diǎn)等，確定在線式粒度分析儀的測(cè)量點(diǎn)。第二，選擇取樣點(diǎn)，取樣點(diǎn)中涉及的影響因素包括生產(chǎn)流程、礦漿特點(diǎn)、設(shè)備使用情況等，取樣點(diǎn)可以選擇在旋流器溢流管道上方。第三，確定取樣時(shí)間，在此過程中需要每天根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況展開調(diào)整，定時(shí)、定期地展開采樣。第四，將采樣結(jié)果進(jìn)行對(duì)照分析，其中分析項(xiàng)目主要包括樣品的檢測(cè)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(hào)進(jìn)行分析，表 1 為取樣結(jié)果分析表。

表1 為取樣結(jié)果分析表/%

由此可以看出，將在線式粒度分析儀應(yīng)用在選礦自動(dòng)化中，將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入自動(dòng)化系統(tǒng)，保證分級(jí)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(cè)量結(jié)果誤差在2%之內(nèi)，這一過程能夠滿足相應(yīng)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，保證整個(gè)施工工藝的有效性。將在線式粒度分析儀應(yīng)用在其中之后，磨礦產(chǎn)品的質(zhì)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(duì)礦產(chǎn)資源展開有效利用，最終達(dá)到提升礦產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的[3]。

3.3 在線式粒度分析儀的應(yīng)用流程

自磨機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是整個(gè)制作工序的決定性因素，自磨機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，磨礦的濃度較大，物料的流動(dòng)速度也不高，因此磨的時(shí)間越長(zhǎng)，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(dòng)粗粒也會(huì)有移動(dòng)，進(jìn)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(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，最終計(jì)算出加水量，保證濃度能夠在合理的范圍之內(nèi)。

磨機(jī)中給礦量的大小決定了磨機(jī)的生產(chǎn)效率，如果給礦量合適，則整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行效率就會(huì)不斷提升，在此過程中需要解決以下問題，第一，對(duì)磨機(jī)的功率和音頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，控制其中的給礦量，保證磨機(jī)能夠穩(wěn)定安全地運(yùn)行。第二，對(duì)返砂量進(jìn)行檢測(cè)，在此過程中能夠確定實(shí)際給礦量，保證磨機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況。第三，檢測(cè)還后端物料，在此過程中，通過后斷物料對(duì)給料量進(jìn)行調(diào)整。第四，檢測(cè)磨機(jī)的溢流粒度，保證其在科學(xué)的范圍之內(nèi)。通過以上分析能夠看出，磨機(jī)給料量的影響因素較多，因此在應(yīng)用在線式粒度分析儀的過程中，需要對(duì)多個(gè)環(huán)節(jié)和參數(shù)展開控制。例如，使用加權(quán)控制法，對(duì)參數(shù)展開分段式控制，并將其與運(yùn)行數(shù)據(jù)相互結(jié)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?qū)ψ冾l器以及調(diào)節(jié)板展開有效控制，最終達(dá)到調(diào)節(jié)給礦量的目的。

在二段磨控控制的過程中，重點(diǎn)需要對(duì)旋流器進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)實(shí)際情況確定礦漿質(zhì)量，并對(duì)粒度進(jìn)行控制。在此過程中，可以將在線式粒度分析儀與旋流分級(jí)器相互結(jié)合，對(duì)分級(jí)器中的溢流粒度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)在線式粒度分析儀要求，對(duì)分級(jí)器中的濃度和壓力展開控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)選礦過程的分級(jí)控制。

3.4 在線式粒度分析儀的應(yīng)用效果

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

通過以上分析能夠看出，將在線式粒度分析儀應(yīng)用在選礦自動(dòng)化中，能夠提升整個(gè)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的規(guī)范性和高效性，同時(shí)利用建立模型的方式，對(duì)整個(gè)范圍進(jìn)行有效劃分，這種方式能夠提升我國(guó)選礦自動(dòng)化的有效性，并為今后選礦自動(dòng)化水平提升提供條件，由此可見在線式粒度分析儀的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著人們對(duì)選礦自動(dòng)化的關(guān)注程度逐漸提升，如何保證選礦自動(dòng)化實(shí)施質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究在線式粒度分析儀在其中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行研究，能夠提升選礦的自動(dòng)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。