哈图金矿新建选矿厂浮选自动控制系统的应用

盛惠敏（西部黄金克拉玛依哈图金矿　克拉玛依　834025）

哈图金矿新建选矿厂浮选自动控制系统的应用

盛惠敏
（西部黄金克拉玛依哈图金矿克拉玛依834025）

浮选液位自动控制系统由浮选液位专用测量装置、气动调节阀和控制器三部分组成。用于对各浮选作业液位进行自动控制，以保证各作业工作稳定，有效的提高精矿品位和回收率，满足工艺指标要求。自动加药系统的应用保证了药剂计量的准确，避免了药剂的浪费，也降低了操作工的劳动强度。

自动控制浮选生产实践回收率

西部黄金克拉玛依哈图金矿（奇Ⅰ号金矿区）深部采矿工程2012年投产后，生产规模可以达到1 500t/d，另外，现有L27-8矿井生产规模可达600t/d，总生产规模将达到2 000t/d。考虑到未来几年矿山的生产发展，必须实施选矿厂的建设，使处理能力达到2 000t/d，以满足未来的生产要求。2006年开始500 t选矿厂的自动控制改造，主要是浮选加药自动控制，及磨矿浮选设备的联动控制。浮选加药自动控制没达到预期的目的，磨矿浮选设备的联动控制造成设备停车开不起来的问题，从2008年起基本停止使用。因此在新建选矿厂要求自动控制能切实满足选矿流程实际工艺流程需要，以稳定、易操作、提高效率为目标，在吸取500 t选矿厂自动控制失败教训，采用切实可行自动控制方法，实现浮选流程稳定性、可操作性、平衡性，进而提高选矿厂自动控制水平。

1　浮选工艺流程

浮选：西部黄金克拉玛依哈图金矿采用一次粗选二次精选三次扫选工艺流程见图1。

图1　浮选工艺流程

粗选采用一台XCF-16浮选机和三台KYF-16浮选机；一次精选采用一台XCF-16浮选机和一台KYF-16浮选机，二次精选采用一台XCF-16浮选机；一次扫选采用一台XCF-16浮选机和二台KYF-16浮选机，二次扫选采用一台XCF-16浮选机和二台KYF-16浮选机，三次扫选采用一台XCF-16浮选机和二台KYF-16浮选机。

2　浮选自动控制系统

（1）浮选自动控制采用自动加药系统和浮选机液位控制系统。

①西部黄金克拉玛依哈图金矿采用北京矿冶研究院设计生产的浮选机液位自动控制系统见图2，由液位测量装置、液位控制器和气动调节阀组成，气动调节阀包括气动执行机构、锥阀和连杆。液位控制器以液位测量装置传入的液位测量值与设定值进行比较，对气动调节阀进行调节控制，从而实现液位的自动调节。

图2　浮选液位自动控制系统示意图

②性能特点：

a：矿浆液位检测装置采用激光测距仪，将液位实测值转换为4～20mA的标准输出信号。独特的测量筒结构可以有效阻隔浮选泡沫的进入，从而消除泡沫对于矿浆液位测量的干扰。液位测量装置配置喷淋装置，对浮子组件进行冲洗，保证其长期可靠的工作。

b：液位调节阀采用专门设计的锥形阀，气动执行机构驱动，并配有定位器，调节精度高，控制性能好，定位准确可靠。流量特性为等百分比，满足液位控制的需要。调节阀配有手轮装置，以备断电断气时使用。

（2）西部黄金克拉玛依哈图金矿新建选矿厂浮选自动加药系统用的是鑫海矿山机械有限公司生产的XHGY-B系列数控加药机。

①产品特点：通过高度控制阀控制给药箱药液高度稳定，保证电磁阀开启时流量恒定；加药控制点可扩展，能满足大型选厂多种有用矿物综合选别需要；通过良好的人机界面可完成各加药点加药量标定、设置和修改；自动加药与实际测量误差小于3％，远远大于人工添加精度；各加药点参数设置采用密码保护，避免人为随意改动参数；可进行单点班次加药量、日累积加药量统计，分类合计药剂用量；系统采用开放性和标准化结构，通过扩展模块可接入企业局域网。

②结构示意见图3。

图3　数控加药机结构示意图

3　设计指标和药剂消耗同生产实际的比较

（1）设计主要指标见表1，设计主要材料消耗见表2。

表1　设计指标

表2　材料消耗表

（2）经过近半年生产后浮选的主要指标见表3，生产实际材料消耗见表4。

表3　浮选的主要指标

表4　实际材料消耗表

（3）从哈图金矿新建选矿厂设计指标和药剂消耗同生产实际中指标和药剂消耗表1和表3、表2和表4的比较可以看出，XHGY-B系列数控加药机和浮选机液位自动控制系统的应用，不仅药剂用量降低了，并且回收率也提高了1.5％～2％左右，达到了当初的设计要求。

4　浮选自动控制系统在实际生产中的运用

（1）浮选技术中最主要的一种方法就是观察浮选机中的泡沫，并根据泡沫变化情况来判断浮选的好坏。浮选操作工凭借经验观察泡沫的各种变化，判断出引起变化的原因，从而及时调整，以保证浮选过程在最优环境下进行。浮选工能否正确的调节浮选药剂添加量，精矿刮出量和中矿循环量，首先取决于对浮选泡沫外观好坏判断的正确程度，而观察、判断的能力是从不断的认真的总结操作实践经验中获得。而采用自动加药系统和浮选机液位控制系统后，浮选操作工在操作面板上就直观看到浮选各种药剂添加量、泡沫层的厚度、阀门的开度等各种数据并能在面板上完成调整。

（2）泡沫层的厚薄对回收率和精矿品位有着直接的影响。在浮选操作中，泡沫层的厚度通过浮选机的矿浆闸门调节。另外，药剂及质量分数等因素对泡沫层厚度也有影响。

在浮选机中，一般规律是泡沫层越厚，聚集的金属量越多，泡沫层薄，聚集的金属量则少。泡沫层有一定的厚度，有利于加强二次富集作用，提高精矿品位。但要防止泡沫层过厚，因为泡沫层过厚，上层的气泡变大，总的表面积减少，有些已上浮的粗粒或较难浮的矿粒会从气泡上脱落。也要防止泡沫层过薄，过薄不仅减弱了二次富集作用，矿浆也容易被刮出来，影响精矿质量。

实际操作中泡沫层的厚度控制：在精选作业中要求有较厚的泡沫层，一般控制在精选一180～250mm左右，精选二180mm以上，以保证获得高质量的精矿；在粗、扫选作业中要求有较薄的泡沫层，粗选作业泡沫层一般控制在180～200mm左右；扫选一，二泡沫层在180mm左右，扫选三的泡沫层最低一般在80～100mm左右，以保证可浮性较差的矿物和部分连生体尽量得到回收。

（3）浮选自动控制系统虽然有许多优点，但是在生产实际应用中也存在许多问题：

①浮选自动化控制运行一段时间后，升降浮球冲洗使用回水，回水中杂物多，管路堵塞，管路需要经常清理。

②气动执行机构不动作。

③液位测量浮子组件不动作。

④自动加药的控制阀损坏严重。

5　结语

西部黄金克拉玛依哈图金矿新建选矿厂浮选自动控制系统通过生产实践证明，对浮选作业的稳定，提高选矿回收率，降低生产成本等方面取得了明显的社会效益和经济效益，达到了当初的设计要求。

［1］李进友，王少林，徐怀浩，尹辉琳.黄金［M］.黄金出版社，2012，9；36-39.

［2］冯守本，选矿厂设计［M］.冶金工业出版社，1996.10；48-51.

［3］龚明光著，泡沫浮选［M］，冶金工业出版社，2007.08.01

［4］北京矿冶研究总院机械研究设计所，浮选机液位控制系统使用手册，2012.

收稿：2016-03-21

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.030