Спосіб автоматичного управління процесом збагачення рудних корисних копалин

1. Спосіб автоматичного управління процесом збагачення рудних корисних копалин включає подрібнення рудного матеріалу, формування з нього в технологічній ємкості потоку суспензії, вплив на потік суспензії ультразвуковими коливаннями, розподіл рудного матеріалу на попутну складову і пусту породу, який відрізняється тим, що в стінці технологічної ємкості формують хвилі Лемба, пропускають через суспензію гамма-випромінювання, виміряють амплітуду хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємкості, при наявності у ній послідовно еталонної рідини і суспензії, а та кож інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань послідовно в еталонній рідині, по співвідношенню вимірених величин регулюють амплітуду впливаючих на потік суспензії ультразвукових коливань. 2. Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що потік суспензії піспя впливу на нього ультразвукових коливань, розділяють на декілька складових, обчислюють різницю логарифмів амплітуд хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємкості з еталонною рідиною та суспензією, а також різницю логарифмів амплітуд гамма-випромінювання, яке пройшло фасовану відстань в еталонній рідині і суспензії, визначають відношення обчислених різниць, а амплітуду впливаючих на суспензію ультразвукових коливань визначають виходячи з максимального значення обчисленого відношення для однієї з складових потоку суспензії Винахід відноситься до галузі автоматичного оптимального управління процесом збагачення корисних копалин і може бути використаний при переробці рудних матеріалів зі змінюючими фізикомеханічними і хіміко-мінералогічними властивостями. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб автоматичного управління процесом магнітної сепарації, заснований на впливі ультразвукових коливань на вихідний рудний матеріал. Під впливом ультразвукових коливань проходять зміни магнітного сприйняття залізовміщуючого мінералу у вихідному рудному матеріалі, что обумовлено перерозподілом механічних напружень у феромагнітній його частині. Датчик магнітного сприйняття, включений у вимірювальну схему, вимірює магнітне сприйняття збагачуваного матеріалу до та після впливання на нього ультразвукових коливань. Величина різниці . виміреного поточного і базового (до впливання) значень магнітного сприйняття вихідного матеріалу використовується для управління інтенсивністю ультразвукових коливань, за допомогою регулюємого генератора потужних ультразвукових коливань (А.с. СССР № 899131, опубл. 23.01.82, БИ № 3). Недоліком відомого способу є необхідність застосування ультразвукових коливань великої інтенсивності, що продиктовано необхідністю докладання достатніх механічних зусиль для зміщення доменної межі феромагнітної частини твердого тіла. При зміненні фізико-механічних властивостей рудних матеріалів (міцності, крупності рудних гранул, складових компонентів і таке ін.) змінюються механічні умови зміщення меж доменів, тобто під впливом одного і того ж зусилля (інтенсивності ультразвукових коливань) має місце різноманітна реакція зразка, що сприяє різній зміні його магнітного сприйняття. Це призводить до невірної оцінки характеристик перероблюваної руди, і як наслідок, до погіршення якості розподілу рудних матеріалів на корисну складову і пусту породу. Спосіб може застосовуватись тільки для збагачення феромагнітних матеріалів. Задачею винаходу є удосконалення способу автоматичного управління процесом збагачення за рахунок оперативного управління інтенсивністю впливу ультразвуковими коливаннями на суспензію подрібненого матеріалу в залежності від його щільності, що дозволяє на відзнаку від прототипу збільшити ступінь видобутку корисного компоненту з загального потоку. .—. г^ 00 СО 00 *^ СО р с. ^f внь тв ^ 5Г ^ 34888 Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб автоматичного управління процесом збагачення рудних корисних копалин, включає подрібнення рудного матеріалу, формування з нього в технологічній ємкості потоку суспензії вплив на поток суспензії ультразвуковими коливаннями і розподіл рудного матеріалу на корисну складову та пусту породу. Згідно винаходу в стінці технологічної ємкості формують хвилі Лемба, пропускають через суспензію гамма-випромінювання, вимірюють амплітуду хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємкості при наявності у ній послідовно еталонної рідини і суспензії, а також гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань послідовно в еталонній рідині і суспензії, по відношенню вимірених величин регулюють амплітуду впливаючих на поток суспензії ультразвукових коливань. Для підвищення якості розподілу рудного матеріалу на корисну складову і пусту породу, поток суспензії після впливу на нього ультразвукових коливань ділять на декілька складових, обраховують різницю логарифмів амплітуд хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємкості з еталонною рідиною та суспензією, а також різницю логарифмів амплітуд гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань в еталонній рідині та суспензії, визначають відношення обрахованих різниць, а амплітуду впливаючих на суспензію ультразвукових коливань визначають виходячи з максимального значення обчисленого відношення для одної із складових потоку суспензії. Поданий до заявлення спосіб оснований на управлінні траєкторією руху часток руди в рідині шляхом регулювання інтенсивності впливаючих на них ультразвукових коливань в залежності від щільності часток. Подрібнений матеріал, що збагачується, являє собою суспензію, у рідинній фазі якої містяться частки корисного компоненту, пустої породи та їх зростки-гранули, в яких може мати місце різний склад корисного компоненту. Величина відхилення часток відомого розміру від стану рівноваги або від вже встановленої траєкторії їх руху при наявності зовнішнього впливу визначається їх щільністю. У тому випадку, коли щільність корисного компоненту в досліджуваному середовищі відома, раніше може бути визначена величина відхилення часток любого розміру, з нього складених. Якщо ж частки подрібненого матеріалу всі мають приблизно однакові розміри, то величина їх відхилення від вже встановлені траєкторії руху при наявності зовнішнього впливу буде визначатись вмістом корисного компоненту у кожній частці. В якості зовнішнього впливу в запропонованому способі використовуються динамічні ефекти потужних ультразвукових коливань • радіаційні тиск і акустичні течії', інтенсивність яких регулюють змінюючі амплітуду потужних ультразвукових коливань. Цим досягається їх вплив на різні фракції твердої фази подрібненого матеріалу. Таким чином, під впливом радіаційного тиску і акустичних течій проходить перерозподіл часток подрібненої' руди у потоці суспензії" в залежності від вмісту в кожній з них корисного компоненту Для більшості збагачуваних рудних матеріалів має місце значна різниця у щільності корисного компоненту і пустої породи, тобто зазначений вище перерозподіл фактично визначається щільністю кожної частки. Для управління процесом перерозподілу часток подрібненої руди, тобто якістю розділення корисного компоненту і пустої породи в потоці суспензії вимірюється щільність часток Ті твердої' фази Спосіб реалізується таким чином. Рудні корисні копалини проходять технологічний цикл дроблення і подрібнення. При подрібненні руда змішується з водою і надходить в технологічну ємкість для наступного збагачення. В вихідному стані в технологічну ємкість подається еталонна рідина, у даному випадку, вода, яка є носієм подрібненої руди. В стінці технологічної ємкості 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 гамма-випромінювання є еталонними (базовими) для рідини, в якій немає наповнювача - подрібненої руди. Після одержання вихідних показників в технологічну ємкість подається рудна суспензія, на яку впливають ультразвукові коливання. Під впливом радіаційного тиску і акустичних течій у суспензіях виникає розподіл часток по щільності. Частки високої щільності (в залежності від наявності в них корисного компоненту) остаються в основному потоці суспензії, а частки малої щільності (пуста порода) відокремлюються з основного потоку і ловляться спеціальним пристроєм. Разом с ультразвуковими коливаннями, які випромінюються в суспензію, в стінці технологічної ємкості формують хвилі Лемба, а через суспензію пропускають гамма-випромінювання. При проходженні хвилями Лемба фіксованої відстані по стінці технологічної ємкості з досліджуваним середовищем величина їх затухання визначається тільки концентрацією твердої фази у цьому середовищі. При проходженні гамма-випромінювання через досліджуване середовище, його затухання визначається концентрацією та щільністю її твердої фази. Для визначення щільності твердої фази збагачуваної суспензії обчислюється величина lnALo-lnAL ' де А^о - інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань через еталонну рідину, AY - інтенсивність гамма-випромінювання, яке пройшло фіксовану відстань через суспензію; Аю - амплітуда хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємкості з еталонною рідиною; Аі. - амплітуда хвиль Лемба, які пройшли фіксовану відстань по стінці ємкості з суспензією. Якщо після впливу ультразвуковими коливаннями на поток суспензії у верхній частині технологічної ємкості, його поділити на окремі ск 34888 ладові, наприклад перетинами у нижній частині ємкості, то кожна з цих складових буде характеризуватись зазначеною щільністю часток подрібненого рудного матеріалу. У випадку полімінеральної сировини і повного розкриття рудних зростків це відповідає розподілу потоку на складові, які складаються з різних мінералів. У випадку мономінеральної сировини і неповного розкриття рудних зростків це відповідає розділенню потоку на складові, які створюються з часток з різноманітним вмістом мінералу (корисного компоненту). Якість розділення вихідної сировини залежить від інтенсивності впливаючих на потік суспензії ультразвукових коливань. Найвищій вміст корисного компоненту в одній із складових потоку буде відпо відать найбільшій щільності часток подрібненого матеріалу у ньому. Таким чином, якщо вибрати інтенсивність ультразвукових коливань такою, щоб величина S для одної із складових потоку, в якій вона вимірюється, була найбільшою, у цій складовій буде сформована найвища концентрація корисного компоненту, тобто досягнута найвища якість розділення корисного компоненту і пустої породи. Підтримка максимального значення S в одній із складових потоку суспензії може буди здійснено, наприклад екстремальною системою автоматичного управління шляхом цілеспрямованої зміни інтенсивності впливаючого на потік суспензії ультразвукових коливань, в залежності від виміреного поточного значения S. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03