Спосіб оптимального управління процесом збагачення корисних копалин

Винахід відноситься до гірничої промисловості і може бути використаний для оптимального управління процесом збагачення корисних копалин при переробці рудних матеріалів зі змінними фізико-механічними і хімікомінералогічними властивостями. Найбільш відомим технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб оптимального управління процесом збагачення рудних корисних копалин який включає послідовне подрібнення вхідного рудного матеріалу у млині, класифікацію його з згідно крупністю у класифікаторі, формування у вхідній технологічній ємності потоку суспензії, що включає класифікований рудний матеріал та розподіл його у збагачувальному апараті на збагачену і збіднену складові, формування у вихідній технологічній ємності потоку суспензії збагаченого матеріалу, а в її стінці - хвиль Лемба, пропускання через суспензію у вихідній технологічній ємності гамма-випромінювання. 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. вимірювання інтенсивності гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань, послідовно в еталонній рідині і суспензії збагаченої складової рудного матеріалу та визначення щільності твердої фази суспензії у ви хідній технологічній ємності, як співвідношення виміряних величин. (Патент України на винахід №34888 А , опубл. в Бюл. №2. від 15.03.2001). Недоліком відомого способу є необхідність застосування ультразвукових коливань великої інтенсивності, що продиктовано необхідністю докладання достатніх механічних зусиль для зміни траєкторії руху часток руди у потоці суспензії. Крім того, спосіб не дозволяє розділити частки руди однакової маси, тобто, наприклад великі частки пустої породи (з маленькою 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, і як наслідок, до погіршення якості одержуваних після збагачення концентратів. Задачею винаходу є удосконалення способу оптимального управління процесом збагачення рудних корисних копалин за рахунок регулювання кількості рудного матеріалу, що подається на подрібнення у млин, що дозволяє досягнути найвищу якість розділення корисного компоненту і п устої породи. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб, оптимального управління процесом збагачення рудних корисних копалин включає послідовне подрібнення вхідного рудного матеріалу у млині. класифікацію його з згідно крупністю у класифікаторі, формування у вхідній технологічній ємності потоку суспензії, що включає класифікований рудний матеріал та розподіл його у збагачувальному апараті на збагачену і збіднену складові, формування у вихідній технологічній ємності потоку суспензії збагаченого матеріалу, а в її стінці - хвиль Лемба, пропускання через суспензію у вихідній технологічній ємності гамма-випромінювання. 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. вимірювання інтенсивності гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань послідовно в еталонній рідині і суспензії збагаченої складової рудного матеріалу та визначення щільності твердої фази суспензії у ви хідній технологічній ємності, як співвідношення виміряних величин. Згідно з винаходом, в стінці вхідної технологічній ємності додатково формують хвилі Лемба, пропускають через потік суспензії класифікованого рудного матеріалу у вхідній технологічній ємності гамма-випромінювання вимірюють амплітуду хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці вхідної технологічної ємності при наявності в ній послідовно еталонної рідини і суспензії класифікованого рудного матеріалу. вимірюють інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань послідовно в еталонній рідині і суспензії класифікованого рудного матеріалу та визначають щільність твердої фази суспензії класифікованого матеріалу як співвідношення вимірених величин, обчислюють співвідношення визначеної щільності твердої фази суспензії збагаченої складової і класифікованого рудного матеріалу, а кількість вхідного рудного матеріалу, що подається на подрібнення у млин регулюють таким чином, щоб обчислене співвідношення було максимальним 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 Подрібнений матеріал, що збагачується, являє собою суспензію. У рідинній фазі якої містяться частини корисного компоненту, пустої породи та їх зростки - гранули, в яких може мати місце різний склад корисного компоненту. У збагачувальному апараті проходить перерозподіл часток подрібненої руди на два продукти в залежності від вмісту у кожній з них корисного компоненту. Частки з великим вмістом корисного компонента потрапляють у збагачений продукт (концентрат), а з малим - у збіднений (хвости). Для якісного розподілу рудного матеріалу у збагачувальному апараті рудних зростків повинно бути як можна менше. Це потребує відповідного ступеню здрібнення часток рудного матеріалу, що подається у збагачувальний апарат. Крупність матеріалу, що подається у збагачувальний апарат визначається двома послідовними операціями: подрібненням у млині та класифікацією його з згідно крупністю у класифікаторі. Чим більше рудного матеріалу подається у млин, чим більше щільність суспензії на зливі класифікатору, тим більше крупність часток руди, що спрямовується у збагачувальний апарат. Для зменшення їх крупнисті, тобто для збільшення ступеню подрібнення необхідно відповідно зменшити кількість рудного матеріалу, що подається у млин. Слід зазначити, що перездрібнення рудного матеріалу, який спрямовується у збагачувальний апарат. неприпустимо бо пов'язано з тим, що при цьому ефективність його роботи погіршується. Крім того перездрібнення супроводжується значними, до того ж, невиправданими енерговитратами. Для управління якістю розділення корисного компоненту і пустої породи в потоці суспензії вимірюється щільність часток її твердої фази. Спосіб реалізується таким чином. Рудні корисні копалини проходять технологічний цикл переробки якій містить послідовне подрібнення вхідного рудного матеріалу у млині. класифікацію його 3 згідно крупністю у класифікаторі. На виході з класифікатора формують у вхідній технологічній ємності потік суспензії. що включає класифікований рудний матеріал. У збагачувальному апараті провадиться розподіл класифікованого рудного матеріалу на збагачену і збіднену складові. У вихідному стані у вихідну те хнологічну 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. Одночасно через воду пропускають гамма-випромінювання, яке також проходить фіксовану відстань. Отримані результати: величина затухань (ослаблення) амплітуди хвиль Лемба і інтенсивності гаммавипромінювання є еталонними (базовими). У робочому стані у ви хідній технологічній ємності формується потік суспензії зі збагаченою складовою рудного матеріалу. В стінці вихідної технологічної ємності формують хвилі Лемба. Через суспензію у вихідній технологічній ємності пропускають також гамма-випромінювання. Вимірюють амплітуду хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці вихідної технологічної ємності при наявності у ній суспензії збагаченої складової рудного матеріалу, та інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань у суспензії збагаченої складової рудного матеріалу. При проходженні хвилями Лемба фіксованої відстані по стінці технологічної ємності з суспензією величина їх затухання визначається тільки концентрацією твердої фази у цій суспензії. При проходженні гаммавипромінювання через суспензію, його затухання визначається концентрацією та щільністю її твердої фази. Щільність твердої фази суспензії у ви хідній технологічній ємності. визначається як співвідношення виміряних величин. ln A y o1 - ln A y1 SL = K ln A Lo1 - ln A L1 1 де Ayo - інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань через еталонну рідину; Ay1 - інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань через суспензію; 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; К1 - коефіцієнт пропорційності. Індекс 1 у всі х параметрах визначає що вони відносяться до вихідної технологічної ємності. В стінці вхідної те хнологічній ємності додатково формують хвилі Лемба та пропускають через потік суспензії класифікованого рудного матеріалу у вхідній технологічній ємності гамма-випромінювання. Також вимірюють амплітуду хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці вхідної технологічної ємності при наявності в ній послідовно еталонної рідини і суспензії класифікованого рудного матеріалу, та інтенсивність гаммавипромінювання, яке пройшло фіксовану відстань послідовно в еталонній рідині і суспензії класифікованого рудного матеріалу. Це дозволяє визначити щільність твердої фази суспензії класифікованого матеріалу як співвідношення виміряних величин. ln A y o2 - ln A y2 S2 = K ln A Lo 2 - ln A L 2 2 де Ayo - інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань через еталонну рідину; Ay2 - інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань через суспензію; ALo2 - амплітуда хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємності з еталонною рідиною; AL2 - амплітуда хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємності з суспензією; К2 - коефіцієнт пропорційності. Індекс 2 у всі х параметрах визначає що вони відносяться до вхідної технологічної ємності. Спосіб оптимального управління включає обчислення співвідношення визначеної щільності твердої фази суспензії збагаченої складової і класифікованого рудного матеріалу m=S1/S2. Це співвідношення характеризує ступінь збагачення класифікованого рудного матеріалу. Чим воно більше, тим ефективніше проходить технологічний процес, тобто тим більше вилучення корисної складової (яка має більшу щільність) у концентрат і менше його втрати у хвоста х. Регулюють це співвідношення кількістю вхідного рудного матеріалу. що подається на подрібнення у млин. За допомогою, наприклад екстремального регулятора, кількість руди, що подається на подрібнення у млин змінюють таким чином, щоб обчислене співвідношення було максимальним. Таким чином спосіб оптимального управління процесом збагачення корисних копалин дозволяє отримати оптимальні показники технологічного процесу максимальну якість збагачення для визначеної кількості переробляємої руди.