Спосіб оптимального управління процесом магнітного збагачення залізних руд

Винахід відноситься до гірничої промисловості і може бути використаний для оптимального управління процесом збагачення залізних руд зі змінними фізико-механічними і хіміко-мінералогічними властивостями. Найбільш відомим технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб оптимального управління процесом магнітного збагачення залізних руд, який включає послідовне подрібнення вхідного рудного матеріалу у млині, класифікацію його згідно крупності у класифікаторі та розподіл класифікованого рудного матеріалу у збагачувальному апараті на збагачену і збіднену складові, формування у вихідній технологічній ємності потоку суспензії збагаченого матеріалу, а в її стінці - хвиль Лемба, вимірювання амплітуд хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці вихідної технологічної ємності при наявності у ній послідовно еталонної рідини і суспензії збагаченої складової рудного матеріалу (Патент України на винахід №34888А, опубл. в Бюл. №2 від 15.03.2001). Недоліком відомого способу є те, що він небезпечний для здоров'я обслуговуючого персоналу, оскільки для його здійснення використовується гамма-випромінювання та ультразвукові коливання великої потужності. Крім того, спосіб не дозволяє розділити частки руди однакової маси, тобто, наприклад, великі частки пустої породи (з малою питомою вагою) і маленькі частки корисного компоненту (з великою питомою вагою). Це призводить до низької ефективності розподілу рудних матеріалів на корисну складову і пусту породу та, як наслідок, до погіршення якості одержуваних після збагачення концентратів. Задачею винаходу є удосконалення способу оптимального управління процесом збагачення залізних руд за рахунок регулювання процесу класифікації рудного матеріалу у класифікаторі згідно крупності подачею у його злив додаткової кількості води в залежності від вмісту магнітного заліза у потоці збагаченої складової рудного матеріалу у вихідній ємності збагачувального апарату, вимір якого проводиться на базі інформації про параметри процесу розповсюдження хвиль Лемба по стінці вихідної технологічної ємності. Це дозволяє отримати оптимальні показники технологічного процесу - максимальний вміст корисного компоненту (заліза) для визначеної кількості перероблюваної руди. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб оптимального управління процесом магнітного збагачення залізних руд включає послідовне подрібнення вхідного рудного матеріалу у млині. класифікацію його згідно крупності у класифікаторі та розподіл класифікованого рудного матеріалу у збагачувальному апараті на збагачену і збіднену складові, формування у вихідній ємності потоку суспензії збагаченого матеріалу, а в її стінці хвиль Лемба, вимірювання амплітуд хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці вихідної ємності при наявності у ній послідовно еталонної рідини і суспензії збагаченої складової рудного матеріалу. Згідно з винаходом, формують магнітне поле, яке періодично накладають на частину стінки вихідної технологічної ємності, по якій розповсюджуються хвилі Лемба та додатково вимірюють амплітуду хвиль Лемба, що пройшли фіксовану відстань по стінці вихідної технологічної ємності при наявності в ній послідовно еталонної рідини і суспензії збагаченої складової рудного матеріалу у період дії магнітного поля та обчислюють співвідношення вимірених величин в залежності від величини якою регулюють кількість додаткової води, що подають у класифікатор. Поданий до заявления спосіб оснований на управлінні крупністю подрібненого матеріалу, що направляється до збагачувального апарату в залежності від якості розподілу рудного матеріалу у ньому на корисну складову та пусту породу. Крупність матеріалу, що подається у збагачувальний апарат визначається двома послідовними операціями: подрібненням у млині та класифікацією його згідно крупності у класифікаторі. Чим більше рудного матеріалу подається у млин, чим більше щільність суспензії на зливі класифікатора, тим більше крупність часток руди, що спрямовується у збагачувальний апарат. Для зменшення їх крупності, тобто для збільшення ступеню подрібнення необхідно відповідно зменшити щільність суспензії рудного матеріалу на зливі класифікатора. Слід зазначити, що перездрібнення рудного матеріалу, який спрямовується у збагачувальний апарат, неприпустимо, бо пов'язано з тим, що при цьому ефективність роботи його погіршується. Крім того, перездрібнення супроводжується значними, до того ж, невиправданими енерговитратами. Для управління якістю розділення корисного компоненту (заліза) і пустої породи у збагачувальному апараті (магнітному сепараторі) вимірюють вміст магнітного заліза в потоці суспензії збагаченої складової рудного матеріалу у ви хідній технологічній ємності. Спосіб реалізується таким чином. Залізна руда проходить технологічний цикл переробки, який містить послідовне подрібнення вхідного рудного матеріалу у млині і класифікацію його згідно крупності у класифікаторі. У збагачувальному апараті (магнітному сепараторі) проводиться розподіл класифікованого рудного матеріалу на збагачену і збіднену складові в залежності від магнітних властивостей часток подрібненого рудного матеріалу. У вихідному стані в вихідну технологічну ємність подається еталонна рідина, у даному випадку, вода, яка є носієм подрібненої руди. В стінці вихідної те хнологічної ємності формують хвилі Лемба, які проходять в ній фіксовану відстань. Отримані результати - величина затухань (ослаблення) амплітуди хвиль Лемба є еталонними (базовими). У робочому стані у ви хідній технологічній ємності формується потік суспензії зі збагаченою складовою рудного матеріалу. В стінці технологічної ємності формують хвилі Лемба. які пройшли фіксовану відстань по стінці вихідної технологічної ємності при наявності у ній суспензії збагаченої складової рудного матеріалу. При проходженні хвилями Лемба фіксованої відстані по стінці технологічної ємності з суспензією величина їх затухання визначається тільки концентрацією Si твердої фази у цій суспензії S1=(lnALo1-ln AL1)K 1, де ALo1 - амплітуда хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємності з еталонною рідиною; AL1 амплітуда хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємності з суспензією; К2 - коефіцієнт пропорційності. Періодично на частину стінки вихідної технологічної ємності, по якій розповсюджуються хвилі Лемба, накладається магнітне поле таким чином, що його напруженість в стінці те хнологічної ємності залежить від магнітного проникнення середовища, з яким воно контактує. Величина ослаблення хвиль Лемба в цьому випадку обумовлена параметрами суспензії: її щільністю і вмістом заліза. Для отримання сигналу, який залежить тільки від вмісту магнітного заліза у стінці вихідної те хнологічної ємності додатково вимірюють амплітуду хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по ній при наявності послідовно еталонної рідини і суспензії збагаченої складової рудного матеріалу у період дії магнітного поля. Після цього обчислюється величина S2=K2(lnALoM-lnALM), де АLoM - амплітуда хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємності з еталонною рідиною у період дії магнітного поля; ALM - амплітуда хвиль Лемба які пройшли фіксовану відстань по стінці ємності із суспензією збагаченої складової рудного матеріалу у період дії магнітного поля; K2 - коефіцієнт пропорційності. Це дозволяє визначити вміст магнітного заліза у суспензії збагаченої складової рудного матеріалу як співвідношення виміряних величин S K (ln A Lo1 - ln A L1 ) SL = 1 = 1 S 2 K 2 (ln A LoM - ln A LM ) В залежності від обчисленої величини S регулюють кількість додаткової води, що подають у класифікатор, змінюючи тим самим крупність рудного матеріалу, який подається у збагачувальний апарат. За допомогою, наприклад, екстремального регулятора, добиваються того, щоб величина обчисленого співвідношення була максимальною. Таким чином, спосіб оптимального управління процесом магнітного збагачення залізних руд дозволяє отримати оптимальні показники технологічного процесу - максимальний вміст корисного компоненту (заліза) для визначеної кількості перероблюваної руди.