Автоматизация процессов измельчения в обогащении и металлургии. Вторая часть.

3.2. Поддержание соотношения «руда-вода». Этот контур стабилизации подачи воды в мельницу так же, безусловно, улучшает режимы измельчения. Его можно считать почти идеальным для мельниц с открытым циклом, поскольку он стабилизирует плотностные режимы в мельнице на заданном уровне, в определенной степени стабилизируя условия измельчения.

Однако при работе в замкнутом цикле, когда к исходной руде добавляется циркуляционная нагрузка, объем которой может в несколько раз превышать объем загружаемой руды, стабилизация плотностных режимов нарушается из-за возможных колебаний циркуляционной нагрузки в несколько раз. Это иллюстрируется процессом приведенным на рис. 2 для комплекса «мельница-спиральный классификатор» одной из головных мельниц Стойленского ГОКа (М11), где на фоне относительно стабильной подачи руды (на графике – Руда в М11) объем циркулирующей нагрузки (на графике – Песковая нагрузка М11) изменяется в несколько раз.


Ограниченность такого подхода заключается в том, что в зависимости от качества текущей руды для оптимизации процесса должны изменяться также и плотностные режимы.

3.3. Стабилизация плотности слива классифицирующего аппарата. С одной стороны наличие данного контура стабилизации позволяет поддержать требуемые плотностные режимы дальнейших стадий обогащения. Стабильность плотности важна для магнитных, гравитационных и флотационных методов обогащения.
Но довольно часто введение этого контура имеет целью в первую очередь застабилизировать грансостав слива классификатора. Данная предпосылка опирается на верное в принципе утверждение, что для гидравлической классификации выход готового класса тем выше, чем ниже плотность пульпы. Но можно ли однозначно использовать такую зависимость?
На рис. 3 приведен массив данных (месячный срез), соответствующих одновременным измерениям плотности слива гидроциклона и выхода готового класса -0,074 мм для условий обогатительной фабрики СП «Эрдэнэт». Говорить об однозначном соответствии плотности и грансостава достаточно затруднительно. Не лучше выглядит ситуация для спирального классификатора. На рис. 4 приведены соответствующие результаты для Стойленского ГОКа.


Таким образом, утверждение, что стабилизацией плотности слива можно застабилизировать выход готового класса, в общем случае является неверным. Хотя это возможно на ограниченном интервале времени при отсутствии больших вариаций свойств руды, что обуславливает в общем положительный эффект от этого контура стабилизации.

4. Как повысить эффективность автоматизации измельчения?

4.1. Одним из методов, позволяющим отследить в какой-то мере изменяющиеся свойства руды и условия измельчения, является контроль объемного заполнения мельницы рудой. Действительно, еще в 60-е годы было показано, что при улучшении измельчаемости руды и условий измельчения при постоянной подаче руды объемное заполнение мельницы падает, и наоборот растет при ухудшении условий. Таким образом, стабилизируя объемное заполнение на заданном уровне, можно в определенной степени подстраивать текущую производительность под изменяющиеся условия. Поддерживая объемное заполнение на максимально возможном уровне, можно добиться следующих результатов:

  • во-первых, использовать мельницу в режиме максимально возможной в данных условиях производительности;
  • во-вторых, снизить абсолютный и удельный расход электроэнергии, что объясняется известным положением утверждающим, что минимум энергии разрушения достигается при максимуме возможного объемного заполнения;
  • в-третьих, стабилизация объемного заполнения в определенной степени стабилизирует циркуляционную нагрузку. Это объясняется тем, что последняя состоит из двух частей: циркуляционного объема, находящегося в мельнице и объема, находящегося в контуре классифицирующего аппарата. Стабилизация циркуляционной нагрузки в некоторой степени улучшает стабилизацию плотностного режима при поддержании соотношения «руда-вода».

Если же перейти на контур «объемное заполнение-вода» (твердое к жидкому), то стабилизация плотностных режимов измельчения будет поддерживаться с более высокой точностью.

4.2. Другой способ, улучшающий работу измельчительных комплексов – переход к управлению непосредственно по измеренному грансоставу измельченного продукта. Действительно, основная цель измельчения – обеспечить требуемую степень раскрытия минералов для последующих стадий обогащения, поэтому логично, чтобы управление процессом было направлено на решение этой задачи.
Учитывая, что на грансостав влияют многие факторы, может быть предложено комбинированное управление, когда заданный выход готового класса при текущей производительности обеспечивается регулированием водных режимов мельницы и классификатора, а при достижении ограничений – изменением текущей производительности.