SU906090A1

SU906090A1 - Method of controlling process of hydraulic classification

Info

Publication number: SU906090A1
Application number: SU802953815A
Authority: SU
Inventors: И.А. Якубович; В.А. Толкачев; В.И. Уланов; А.А. Аксенов; Л.А. Руденко; В.К. Черкасов; Ю.А. Хахаев; Р.К. Бикбаев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1997; Предприятие П/Я В-8948
Priority date: 1980-07-08
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1985-03-23

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ пульие еЗы ндмпа пы с растворимым веществом путем изменени расхода классифицирующей жидкости в зависимости от плотности пульпы слива, отличающийс тем, что, с целью повышени точности регулировани процесса гидравлической классификации пульпы с.отмывкой растворимого вещества, измер ют и задают концентрацию растворимого вещества в пульпе и положение границы раздела фаз в рабочей зоне классификации и корректируют расход классифицирующей жидкости, поддержива измеренные параметры на заданном уровне.,. (ЛTHE METHOD OF REGULATING THE PROCESS OF HYDRAULIC CLASSIFICATION of the pulses of soluble substances with soluble substance by changing the flow rate of the classifying fluid depending on the density of the pulp of the discharge, characterized in that, in order to improve the accuracy of adjusting the process of hydraulic classification of the pulp of the soluble substance, the masses of chimes of the chambers are measured by measuring chimes. substances in the pulp and the position of the phase boundary in the working area of the classification and adjust the flow rate of the classifying liquid, maintaining the ennye parameters at a given level... (L

Description

соwith

оabout

О)ABOUT)

оabout

() Изобретение относитс к автоматическому регулированию процесса классификации пульпы, протекающего с одновременной отмывкой растворимого ве щества в вертикальном потоке. Этот процесс находит применение в гидроме таллургии редких и цветных металлов и, как правило, следует за процессом выщелачивани ценных компонентов из измельченных руд и предшествует процессу сорбции из пульп. Известен способ автоматического регулировани процесса гидравлической классификации (без отмывки ценных растворимых веществ от песков), протекающего в гидроклассификаторах путем изменени регулировки нижнего слива, расхода классифицирующей жидкости, разгрузку крупных фракций , которые осуществл ют is зависимости от значений концентраций твердого , измеренных по высоте аппарата, и измен ют задание твердого и жидкости в зависимости .от текущего значени величины потока верхнего слива из аппарата lj. Известен способ регулировани процесса гидравлической классификации пульпы с растворимым веществом путем изменени расхода классифицирующей жидкости в зависимости от плотности пульпы слива 21. Известные способы автоматического регулировани имеют р д недостатков не позвол ют в случае изменени ситовой характеристики твердого в пульпе исходного питани получить в верхнем сливе пульпу с определенным количеством крупных классов; измерение значений концентраций твердой фазы по высоте аппарата встречает на практике значительные трудностиjсв занные еще и.с наличием различных циркул ционных потоков, вследствие чего распределение порозности по высоте сло не имеет посто нного значе ки , не предназначен дл управлени процессом отмывки растворимых вещест от песков, и, естественно, не поз вол ет обеспечить высокой эффективности отмывки ценного компонента. Целью изобретени вл етс повышение точности регулировани процесса гидравлической классификации пульпы с отмывкой растворимого вещества . Поставленна цель достигаетс тем что измер ют концентрацию растворимо го вещества в пульпе и положение гра ницы раздела фаз в рабочей зоне классификации и корректируют расход классифицирующем- жидкости, поддержива измеренные-параметры на заданном уровне. В результате.экспериментальных исследований было установлено , что полученной плотности пульпы верхнего слива соответствует вполне ойределенное содержание твердых частиц крупных классов. Поэтому представл етс естественным установить в результате предварительных опытов зависимость плотности пульпы верхнего слива от процентного содержани в ней крупных классов, а затем сравнить заданную величину допустимого содержани частиц крупных классов с полученным содержанием их в пульпе верхнего слива и ее плотностью, на основании которой представл етс возможным относительно легко регулировать процесс классификации. Отрегулировав датчик (например, пьезометрические трубки) в верхнем сливе на плотность, соответствующую заданному количеству крупных классов , представл етс возможным по этому показателю (при посто нном расходе пульпы переменного состава) регулировать расход жидкой .фазы. Это позвол ет обеспечить одно из важнейших требований процесса - обеспечение минимального содержани крупных классов в верхнем сливе (обычно не более 3-5% класса +0,15 мм), т.е. добитьс высокой эффективности процесса классификации. Кроме этого, с целью оптимального проведени двух .одновременно протекающих процессов , регулирование расхода классифицирующей (и одновременно промывной) жидкости Должно осуществл тьс и незаданной концентрации растворимого вещества, содержащегос во влаге промытых песков. Поэтому использу полученную величину плотности пульпы верхнего слива и заданную концентрацию растворимого вещества в качестве программы экстремальному регул тору (например, ЭВМ) представ л етс возможным, найти оптимальный расход промывной жидкости, обеспечиваи дий требующиес показатели процесса . Одновременно с этим в результате экспериментов бьто установлено, что высока эффективность отмывки, при которой содержание ценного компонента во влаге промытых песков получаетс минимальными, достигаетс лишь в том случае, когда в рабочей зоне anrtapara создаетс граница раздела подвижный плотный слой песков - взвешенный слой, котора поддерживаетс в течение всего продесса . В случае поддерживани границы раздела ниже рабочей зоны (в зоне уплотнени промытьп4 песков) при тех же расходах исходной пульпы и промывной жидкости эффективность отмывки резко снижаетс . Резкое повышение эффективности отмывки в случае поддерживани границы в рабочей зоне св зано с тем обсто тельством , что плотный подвижный слой песков создает затвор, преп тствующий поступлении в нижнюю отстойную зону тонких взвесей, от которых значитель но хуже осуществл етс отмывка,, чем от песков, В свою очередь, создание четкой границы раздела позвол ет использовать различие физико-химических особенностей двух сред дл установки датчиков, регулирующих разгрузку песков.. Было также установлено , что дл получени минимальной (заданной) концентрации растворимого веществ.а во влаге промытых песков необходимо поддерживать определенную высоту плотного подвижного сло . В случае незначительной высоты сло эф фективность отмь1вки получаетс недос таточно высокой, йри увеличении высоты сло сверх необходимой величины будет возрастать сопротивление сло . Поэтому по всей высоте рабочей зоны вертикального потока с определенным интервалом, например 1м, устанавлива датчики, переключение которых и подключение нужного из них осущест вл етс от экстремального регул тора команду дл которого дает, например, концентратомер, установленный на линии разгрузки промытых цесков. В слу i чае, если в процессе достигаетс заданна концентраци растворимого вещества , экстремальный регул тор автоматически .подключает необходимый Ьатчик, установленный на такой высв те от зоны отстаивани , котора обес йечивает создание мииимально необход мого сло плотных песков. Таким образом , создание положительного эффек та - повышени эффективности двух одновременно протекающих процессов обеспечиваетс путем использовани предварительно.установленной величины плотности пульпы верхнего слива и заданной концентрации растворимогр вещества дл воз/т.ействи на экстремальный регул тор, управл ющий процессом , а также путем поддерживани границы раздела в рабочей зоне. В свою очередь, поддерживание определенной грани1Ц 1 раздела позвол ет использовать иной более простой тип датчика, позвол ющего упростить регулирование. Снижение сопротивлени вертикального потока достигаетс в результате кор-. рекции положени границы раздела фаз в рабочей зоне вертикального потока. На чертеже изображено устройство, по сн ющее предлагаемый способ. Устройство включает датчик плотности верхнего слива 1 (например, пьезометрические трубки), который через экстремальный регул тор 2 св зан с регулирующим клапаном 3, установленным на линии подачи .классифицирующей- жидкости. На границе раздела установлен датчик 4, который через тот же экстремальный регул тор воздействует на регулирующий клапан 5, установленный на линии разгрузки песков . В качестве датчика границы раз- дела используетс система электродов, закрепленных внутри аппарата изолированно от его корпуса. Электроды включаютс в измерительную сх.ему таким образом, чтобы образовалс измерительный мост. Электроды закреплены на диэлектрической планке по высоте колонны внутри .аппарата Подключаетс та группа электродов, котора будет определ ть границу раздела. Электроды подключены к пороговому устройству 6, в задачу которого входит усиление сигнала, его интегрирование во времени, что позволит исключить мгновенное изменение границы уровн , кипение сло . Пороговое устройство св зано с экстремальным регул тором. Концентраци растворенного вещества во влаге промытых Песков измер етс с помощью концентратомера 7. Работа системы автоматического регулировани процесса осуществл етс следующим образом. После предварительных испытаний определ етс зависимость содержани крупных классов в верхнем сливе от плотности пульпы и по заданному содержанию крупных классов, исход иэ требований последующего технологического процесс-а - сорбции, устанавл аетс заданна .плотность пульпы, величина которой используетс в качестве программы дл экстремального() The invention relates to the automatic regulation of the classification process of a pulp proceeding with simultaneous washing of a soluble substance in a vertical flow. This process is used in the hydrometallurgy of rare and non-ferrous metals and, as a rule, follows the process of leaching valuable components from crushed ores and precedes the process of sorption from pulps. There is a known method for automatically regulating the hydraulic classification process (without washing valuable soluble substances from sands) that occurs in hydroclassifiers by changing the bottom discharge adjustment, classifying fluid flow, unloading large fractions, which is depending on the solid concentration values measured by the height of the apparatus, and change the setting of the solid and the liquid depending on the current value of the overflow flow from the apparatus lj. There is a known method for regulating the process of hydraulic classification of a slurry with a soluble substance by changing the flow rate of the classifying fluid depending on the density of the slurry pulp 21. The known methods of automatic control have a number of drawbacks that in the case of a change in the sieve characteristic of the initial slurry solid feed, the slurry a certain number of large classes; measurement of the concentrations of the solid phase along the height of the apparatus encounters considerable difficulties in practice associated with the presence of various circulation flows, as a result of which the distribution of porosity over the bed height is not constant, is not intended to control the process of washing soluble substances from sand, and naturally, it is not possible to provide a high efficiency of washing of the valuable component. The aim of the invention is to improve the accuracy of regulating the process of hydraulic pulp classification with washing of a soluble substance. This goal is achieved by measuring the concentration of a soluble substance in the pulp and the position of the phase boundary in the working area of the classification and correcting the flow rate of the classifying fluid, maintaining the measured parameters at a given level. As a result of experimental studies, it was found that the obtained density of the pulp of the upper discharge corresponds to a completely determined content of solid particles of large classes. Therefore, it is natural to establish as a result of preliminary experiments the dependence of the pulp density of the upper drain on the percentage of large classes in it, and then compare the specified value of the allowable content of particles of large classes with their obtained content in the pulp of the upper drain and its density, on the basis of which it is possible it is relatively easy to regulate the classification process. By adjusting the sensor (for example, piezometric tubes) in the upper discharge to a density corresponding to a predetermined number of large classes, it is possible by this indicator (at a constant pulp flow of varying composition) to regulate the flow rate of the liquid phase. This allows one of the most important requirements of the process to be ensured - ensuring the minimum content of large classes in the upper discharge (usually no more than 3-5% of the class + 0.15 mm), i.e. achieve high efficiency of the classification process. In addition, in order to optimally conduct two processes at the same time, the flow rate of the classifying (and at the same time the washing) liquid must also be controlled. Unspecified concentration of the soluble substance contained in the washed sand is carried out. Therefore, using the obtained value of the pulp density of the upper drain and the given concentration of the soluble substance as an extreme control program (for example, a computer), it is possible to find the optimal flow rate of the washing liquid, providing the required process indicators. At the same time, as a result of experiments, it was established that the high washing efficiency, in which the content of the valuable component in the moisture of the washed sand is minimal, is achieved only when an active, dense sand layer is created in the working zone anrtapara — a suspended layer that is supported during the whole process. If the interface is maintained below the working zone (in the compaction zone, flush out 4 sands) with the same flow rates of the original pulp and wash liquid, the washing efficiency is sharply reduced. The dramatic increase in washing efficiency in the case of maintaining the boundary in the working area is due to the fact that the dense movable layer of sands creates a shutter that prevents fine sediment from entering the bottom settling zone, from which sanding is significantly worse In turn, the creation of a clear interface allows the distinction of the physicochemical features of the two media to be used for the installation of sensors that control the unloading of sands. It was also found that to obtain a minimum (for given) the concentration of soluble substances. and in the moisture of the washed sands it is necessary to maintain a certain height of the dense moving layer. In the case of an insignificant height of the layer, the efficiency of removal of the layer is not sufficiently high, and if the height of the layer increases above the required value, the resistance of the layer will increase. Therefore, over the entire height of the working area of the vertical flow with a certain interval, for example, 1 m, sensors are installed, switching of which and connecting the desired one from an extreme controller is a command for which is given, for example, by a concentration meter installed on the discharge line of the washed chests. In case i, if a given concentration of a soluble substance is reached in the process, the extreme regulator automatically connects the necessary sensor mounted on such an outlet from the settling zone, which ensures the creation of the minimum necessary layer of dense sands. Thus, the creation of a positive effect — an increase in the efficiency of two simultaneously occurring processes is provided by using a predetermined value of the pulp density of the upper drain and a given concentration of soluble substance to affect the extreme regulator controlling the process, as well as by maintaining the boundary section in the work area. In turn, the maintenance of a certain boundary between the 1 S section allows the use of a different, simpler type of sensor, which makes it easier to control. The reduction in vertical flow resistance is achieved as a result of the corr. Reactions of the phase boundary position in the working zone of the vertical flow. The drawing shows a device explaining the proposed method. The device includes a top discharge density sensor 1 (for example, piezometric tubes), which is connected via an extreme regulator 2 to a control valve 3 installed on the supply line of the classifying liquid. A sensor 4 is installed at the interface, which, through the same extreme controller, acts on the control valve 5 installed on the sand discharge line. As a border sensor, a system of electrodes is used, which are fixed inside the apparatus in isolation from its body. The electrodes are included in the measuring circuit. So that a measuring bridge is formed. The electrodes are fixed on the dielectric bar along the height of the column inside the apparatus. That group of electrodes is connected, which will determine the interface. The electrodes are connected to the threshold device 6, the task of which is to amplify the signal, integrate it in time, which will eliminate the instantaneous change of the level boundary, the layer boiling. The threshold device is associated with an extreme controller. The concentration of the solute in the moisture of the washed sand is measured using a concentration meter 7. The automatic process control system operates as follows. After preliminary tests, the dependence of the content of large classes in the upper discharge on the pulp density and on the specified content of large classes, the outcome of the requirements of the subsequent technological process - sorption is determined, the specified density of the pulp is determined, the value of which is used as a program for extreme

регул тора. Одновременно с этим программируетс управление регулирующим клапаном 3 от величины заданной концентрации растворимого вещества во влаге промытых песков. В свою очередь, программируетс управление клапаном 5 в зависимости от положени границы раздела, В случае поступлени исходнрй пульпы с большим содержанием песков начинает увеличиватьс плотность пульпы верхнего слива и соответственно возрастает содержание в ней крупных классов. Система регулировани начинает увеличивать расход, промывной жидкости, что приводит к разбавлению пульпы верхнего слива до необходимой плотности (при разбавлении пульпы происходит выпадение песков) и снижение количества песков в сливе. Это достигаетс взаимосв занной работой датчика 1, экстремального регул тора 2 и клапана 3. Одновременно с поступлением большего количества песков начинает подниматьс граница раздела в рабочей зоне. От первоначального уровн датчик 4 через экстремальный регул тор 2 подает команду на большее открытие клапана 5. При этом, если концентраци растворенного вещества во влаге промытых песков (по пока.занию концентратомера 7) не превышает заданную концентрацию, автоматически регул тор 2 переключает схему на ниже расположенные датчики, устанавлива оптимальную высоту плотного подвижного сло песков. При большем открытии клапана 5 с песками в нижний слив выходит, несколько большее количество жидкой фазы однако ее поступление в нижний слив компенсируетс общим увеличением расхода жидкости в процесс. То есть удельный расход промывной жидкости (определенHue количество жидкойфазы, м , на единицу твердого, т) остаетс прежним , что вл етс основным условием эффективной отмывки растворимого вещества.regulator. At the same time, control of the control valve 3 is programmed from the value of a given concentration of the soluble substance in the moisture of the washed sand. In turn, valve control 5 is programmed depending on the position of the interface. In the case of the arrival of the original pulp with a high content of sand, the density of the upper discharge pulp begins to increase and the content of large classes in it increases accordingly. The control system begins to increase the flow rate of the washing liquid, which leads to the dilution of the upper discharge pulp to the required density (when the pulp is diluted, sand precipitation occurs) and the amount of sand in the drain decreases. This is achieved by the interrelated operation of sensor 1, extreme regulator 2 and valve 3. Simultaneously with the arrival of more sand, the interface in the work zone begins to rise. From the initial level, sensor 4 through the extreme regulator 2 commands the larger opening of valve 5. At the same time, if the concentration of the solute in the moisture of the washed sand (for the time being of the concentrator 7) does not exceed the specified concentration, the automatic regulator 2 switches the circuit to below located sensors, setting the optimum height of a dense moving layer of sands. With a larger opening of the sand valve 5 to the lower drain, a slightly larger amount of the liquid phase is released; however, its entry into the lower drain is compensated for by a general increase in the flow rate of the process. That is, the specific consumption of the washing liquid (the determined amount of the liquid phase, m, per unit of solid, t) remains the same, which is the main condition for effective washing of the soluble substance.

Классификации и одновременной отмывке ценного компонента (молибдена подвергалась пульпа, плотность которой после операции выщелачивани колеблетс в широких пределах 14601650 кг/м. Исходна пульпа характеризуетс также, измен ющейс ситовой характеристикой. Содерж.ание песковThe classification and simultaneous washing of the valuable component (molybdenum was subjected to pulp, the density of which after leaching operation varies widely 14601650 kg / m. The initial pulp is also characterized by a varying sieve characteristic. Sand content

(частиц крупнее класса +0,15 мм) в пульпе колеблетс от 30 до 45%. Исход из условий последующего процесса-сорбции , верхний слив пульпы процесса классификации должен содержать к-рупных частиц -t-0,15 мм не более 3% (во избежание забивки решеток сорбционных аппаратов, истирани смолы и т.д.). Классификаци пульпы и отмывк растворимого вещества с выделением песков в отвал осуществл лась в колонном аппарате. Аппарат имел общую высоту 14 м. Аппарат представл л собой колонну, рабоча зона которой бьта секционирована контактными устройствами . Дп повьшени эффективности обоих процессов в аппарате осуществл лось возвратно-поступательное колебательное движение среды с частотой 24 имп/мин и амплитудой 10 мм. Исходна пульпа поступала в аппарат с расходом 15 м/ч, снизу в аппарат подавалась вода, расход которой регулировалс в соответствии с предложенной системой автоматического регулировани процесса. Промытые уплотненные пески разгружались из нижней отстойной зоны. Предварительно при параметрах, близких к оптимальным , при различных расходах жидкости осуществл лс процесс классификации и отмывки. При этом получалс слив, имеющий различную плотность. Каждой плотности полученного слива соответствовало определенное содержание Песковых фракций (см. таблицу).(particles larger than class + 0.15 mm) in the pulp ranges from 30 to 45%. Proceeding from the conditions of the subsequent sorption process, the upper discharge of the pulp of the classification process should contain no more than 3% of -t-0.15 mm of h-particles (to avoid clogging of sorption apparatus grids, abrading resin, etc.). The classification of the pulp and washing of the soluble substance with the release of sands in the dump was carried out in a column apparatus. The device had a total height of 14 m. The device was a column, the working area of which was divided by contact devices. Dp increase the efficiency of both processes in the apparatus was carried out reciprocating oscillatory motion of the medium with a frequency of 24 imp / min and an amplitude of 10 mm. The initial pulp entered the apparatus at a flow rate of 15 m / h, water was supplied to the apparatus from below, the flow of which was regulated in accordance with the proposed system of automatic process control. The washed compacted sands were discharged from the lower settling zone. Preliminarily, with parameters close to optimal, at various flow rates of liquid, the process of classification and washing was carried out. A drain having a different density was obtained. Each density of the resulting plum corresponded to a certain content of sand fractions (see table).

Из данных таблицы следует, что в соответствии с требовани ми о содержании в сливе не более 3%. класса +0,15 мм, необходимо поддерживать плотность пульпы верхнего слива 1200 кг/м. В результате экспериментальных исследований бьто установлено , что высока эффективность отмывки , при которой содержание молибдена во влаге промытых песков составл ет ,001-0,002 г/л, достигаетс лишь в том случае, когда граница раздела поддерживаетс выше отстойной зоны уплотненных песков на 2 м. В аппарате система электродов устанавливалась .по всей высоте рабочей зоны с интервалом 1 м. В качестве датчика плотности верхнего слнва использовались пьезометрические трубки ДПМ, работающие в паре с дифманометром ДП-1. В качестве экстремального регул тора использовалась Уже существующа на предпри тии промышленна система АСУТП с ЭВМ типа М-6000. В качестве датчика концентратомера использовали селективную электромеханическую систему на молибден,.В.,резул тате предложенна система надежно осуществл ла регулирование процесса, обеспечива нёобход1учые технологические показатели как по классификации , так и по отмывке. В верхнем сливе получалась пульпа, имеюща плотность 1200 кг/м, содержание молибдена во влаге промытых песков составл ло 0,001-0,002 г/л, а граница раздела поддерживалась на рассто нии 2 м от нижней отстойной зоны.From the data of the table it follows that in accordance with the requirements for the content in the discharge no more than 3%. class +0.15 mm, it is necessary to maintain the density of the pulp of the upper discharge 1200 kg / m. As a result of experimental studies, it has been established that the high washing efficiency, in which the content of molybdenum in the moisture of the washed sand is, 001-0.002 g / l, is achieved only when the interface is maintained above the settled sand settling zone by 2 m. the apparatus of the electrode system was installed. across the entire height of the working area with an interval of 1 m. As a sensor for the density of the upper sln, piezometric DPM tubes were used, paired with a differential pressure gauge DP-1. As an extremal regulator, an industrial industrial control system with an M-6000 type computer system that already existed at the enterprise was used. As a concentrometer sensor, a selective electromechanical system for molybdenum was used, .В., The result of the proposed system reliably carried out the regulation of the process, providing poor technological performance in terms of both classification and washing. In the upper discharge, a pulp was obtained having a density of 1200 kg / m, the content of molybdenum in the moisture of the washed sand was 0.001-0.002 g / l, and the interface was maintained at a distance of 2 m from the bottom sediment zone.

Процентное содержание твердьрс частиц в пульпе верхнегоThe percentage of solid particles in the pulp of the upper

Способ .обеспечивает вБюокие технологические показатели процесса отмывки , что в свою очередь снижает потери ценных компонентов с отвальными песками, снижаетс содержание песков в верхнем сливе, поступающего на сорбционное извлечение ценных компонентов. Меньшее содержание песков в пульпе верхнего слива значительно облегчает проведение последующей операции сорбции, так как снижает количество энергии, необходимой на перемешивание пульпы,уменьшает забивку песками сорбционного аппарата, снижает эффект истирани , дорогосто щей смолы.The method provides the technological indicators of the washing process, which in turn reduces the loss of valuable components with waste sands, reduces the content of sands in the upper drain entering the sorption extraction of valuable components. The lower content of sand in the pulp of the upper drain considerably facilitates the subsequent sorption operation, since it reduces the amount of energy required for mixing the pulp, reduces the clogging of the sorption apparatus by sand, and reduces the effect of abrasion of expensive resin.

сло lay

Claims

METHOD FOR REGULATING THE HYDRAULIC CLASSIFICATION PROCESS of a pulp with a soluble substance by changing the flow rate of the classifying liquid depending on the density of the pulp of the drain, characterized in that, in order to increase the accuracy of regulation of the process of hydraulic classification of the pulp with washing of the soluble substance, the concentration of soluble substance is measured and set in the pulp and the position of the phase boundary in the working zone of the classification and adjust the flow rate of the classification liquid, supporting the measured parameters a given level.