Контроль технологічних процесів

З метою забезпечення стабільних умов збагачення і якості кінцевих продуктів збагачення необхідно здійснювати оперативний контроль за тими параметрами, що визначають якість сировини і одержуваних продуктів, а також контроль параметрів, що характеризують режим технологічних процесів фабрики.

Основні підконтрольні параметри, що впливають на хід технологічних процесів, такі: ґранулометричний і речовинний склад сировини (вологість, хімічний, мінералогічний, фракційний склад і т.п.); розрідженість пульпи (гідросуміші) в живленні гравітаційних процесів, флотації, магнітної сепарації, фільтрації, вологість матеріалу, який подають на сушку; витрати і якість реаґентів, витрати і тиск води і повітря; температура води і пульпи і т.д. До параметрів, що характеризують результати збагачення, належать: крупність і ґранулометричний склад продуктів; вміст корисних компонентів і домішок у продуктах збагачення; вміст твердого в зливах і очищених газах, вологість одержуваних кінцевих продуктів та інші.

На збагачувальних фабриках здійснюється безперервний контроль маси сировини і кінцевих продуктів збагачення, ґранулометричного складу продуктів, об’ємного виходу обводнених продуктів, витрат реаґентів, густини пульпи, вологості і вмісту хімічних елементів у продуктах збагачення та інших показників.

Безперервний оперативний контроль технологічного процесу і якості продуктів збагачення дозволяє:

- здійснити оперативне регулювання окремих аґреґатів і технологічного процесу в цілому;

- безперервно контролювати технологічні показники окремих операцій і фабрики в цілому (вихід, вилучення, ефективність).

Речовинний склад оцінюють за даними мінералогічного, ґранулометричного, фракційного, магнітного, хімічного, фазового, рентгеноспектрального та інших видів аналізів.

Мінералогічний склад сировини і продуктів збагачення дає можливість визначити кількість, форму і розмір мінеральних зерен, їх характер пророщування і вкраплення, збагачуваність корисної копалини.

Ґранулометричний склад (характеристика матеріалу за крупністю) дає можливість визначити навантаження на збагачувальні машини, ефективність роботи грохотів, класифікаторів і дробарок, необхідний ступінь подрібнення матеріалу для розкриття зерен корисних мінералів і т.д.

Фракційний (гравітаційний) і магнітний аналізи застосовуються для кількісної оцінки розподілу вільних мінеральних (корисних і породних) зерен і їх зростків за фракціями різної густини, магнітної сприйнятливості, флотованості або мінерального складу. За даними розшарування у важких середовищах, дробної флотації, магнітного і мінералогічного аналізів можна побудувати криві збагачуваності і визначити збагачуваність корисної копалини. Фракційний аналіз широко застосовується для визначення характеристики збагачуваності вугілля і руд, для контролю роботи збагачувальних гравітаційних апаратів.

Хімічний аналіз на збагачувальних фабриках виконується прискореними або спрощеними методами в межах точності, що залежить від особливостей кожного конкретного випадку. Експрес-аналізи, що виконуються у хімлабораторіях, не забезпечують своєчасного оперативного контролю технологічного процесу внаслідок великої тривалості аналізу (1-4 год.). Тому хімічний метод аналізу не можна використовувати для автоматичного контролю процесів збагачення. Але є ряд експрес-аналізаторів автоматичного контролю вмісту різних компонентів, в яких застосовуються рентгеноспектральний, радіометричний, магнітометричний та інші методи.

Фазовий аналіз проводиться з метою визначення форм сполук елементів, що входять до складу корисних копалин і продуктів їх збагачення. За відомими формами сполук елементів можна оцінювати речовинний склад і збагачуваність корисної копалини. Результати фазового аналізу використовують також при контролі технологічного процесу.

Радіоактивний метод застосовується для контролю вмісту свинцю, вольфраму, ртуті та інших елементів у корисних копалинах і продуктах збагачення. Метод базується на вимірі інтенсивності випромінювання поверхні проби під дією на неї потоку електромагнітного випромінювання (гамма-променів, рентгенівських променів і т.п.).

На принципі розсіювання γ-квантів або рентгенівських променів пробою оснований рентгенометричний золомір ЗАР-3 (рис. 4.32), призначений для автоматичного контролю зольності проб вугілля. Величина розсіювання м’яких рентгенівських променів пробою вугілля залежить від зольності.

У золомірі ЗАР-3 застосовані компенсаційний метод вимірювання і диференційна схема з еталоном. Проба вугілля і еталон опромінюються променями рентгенівської трубки з двома пучками випромінювання. Розсіяні пробою і еталоном потоки рентгенівських променів сприймаються індикаторами, підсилюються і порівнюються один з одним.

Нейтронно-активаційний метод аналізу застосовують для визначення вмісту срібла, алюмінію, вольфраму, міді, кобальту, марганцю, цинку та інших елементів у пробах руди і продуктів збагачення крупністю до 15 мм і вологості до 20 % . Похибка виміру цим методом 0,2 – 0,5 абс. % .

 Баланс продуктів збагачення

Балансом продуктів збагачення називається форма звітності, яка містить кількісні і якісні дані опробування і контролю вихідного матеріалу та продуктів його збагачення за певний період (зміну, добу, декаду, місяць, квартал, рік). Баланс складається за певною формою і є основним документом технічного та бухгалтерського звітів про роботу фабрики.

Розрізняють технологічний і товарний баланси продуктів збагачення.

Технологічний баланс складається за даними обліку кількості переробленої корисної копалини і результатами хімічних аналізів вихідної сировини та продуктів збагачення. Вихід продуктів і вилучення компонентів визначаються за розрахунковими формулами. Технологічний баланс може бути складений для окремих технологічних операцій і окремих циклів технологічного процесу. Технологічний баланс дозволяє контролювати й оцінювати стан процесу збагачення на фабриці шляхом порівняння одержаних технологічних показників з еталонними (плановими показниками або з результатами досліджень на збагачуваність).

Товарний баланс відрізняється тим, що в ньому враховується не тільки масова кількість переробленої корисної копалини, але й вихід усіх основних продуктів, що визначається за фактичною масою: за масою відвантажених товарних продуктів, за обліком продуктів у незавершеному виробництві (у згущувачах, бункерах, на проміжних складах), за кількістю відходів у відвалах. Крім того, враховуються фактичні втрати у всіх циклах схеми збагачення. Якість продуктів, що враховуються товарним балансом, визначається хімічним аналізом. Розбіжності між технологічним і товарним балансами виникають за рахунок недостатньої точності хімічних аналізів, в результаті можливих помилок при зважуванні, визначенні вологості сировини і продуктів збагачення, але головним чином внаслідок механічних втрат корисних компонентів на різних стадіях збагачення корисної копалини. При незадовільній роботі обладнання концентрати можуть втрачатися зі зливами згущувачів, з фільтратами, димовими газами при сушінні концентратів, значні втрати можливі при аварійних випусках продуктів з різних апаратів, внаслідок втрат з переливами і т.д. Чим менша розбіжність між технологічним і товарним балансами, тим вищий рівень організації виробництва на фабриці. Порівняння показників технологічного і товарного балансів дозволяє встановити величину і джерела механічних втрат корисних компонентів на збагачувальній фабриці.

Товарний баланс є основним документом для розрахунків між збагачувальною фабрикою і постачальником сировини, а також між збагачувальною фабрикою і споживачами готової продукції.