專利名稱：一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及選礦工藝的控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法。
背景技術(shù)：
硅藻土是一種具有天然納米微孔且分布有規(guī)律、比表面積大、堆密度小、主要成分為無定型SiO2的天然硅質(zhì)多孔的非金屬礦物，廣泛應(yīng)用于啤酒、飲料、飲用水、工業(yè)油脂等的過濾以及污水處理、建材、化工、農(nóng)業(yè)、橡膠和塑料填料、造紙?zhí)盍系阮I(lǐng)域，是許多產(chǎn)業(yè)必不可少的功能性礦物材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。

我國(guó)是硅藻土儲(chǔ)量大國(guó)，在世界上僅次于美國(guó)，居第二位。但我國(guó)的硅藻土儲(chǔ)量中，絕大多數(shù)為低品位資源，能直接應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)硅藻土資源較少。在開采一級(jí)硅藻土資源的過程中，75%以上的低品位硅藻土資源被廢棄，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)寶貴的硅藻土資源，而且污染當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。低品位硅藻土礦的綜合利用與深加工技術(shù)是目前和未來硅藻土開發(fā)利用行業(yè)所急需。在低品位硅藻土物理選礦中，擦洗是非常重要的環(huán)節(jié)。擦洗的作用主要是使礦石顆粒與顆粒之間產(chǎn)生磨剝，達(dá)到清洗、磨光和碎解的目的。為了增加顆粒與顆粒之間、顆粒與流體之間的作用強(qiáng)度，往往需要加入PH值調(diào)整劑，合適的pH值可以使流體的黏度增加，從而使運(yùn)動(dòng)的顆粒和流體與其他顆粒之間的搓揉作用加強(qiáng)。另外，硅藻土表面的黏土被擦洗后，需要加入分散劑，使黏土礦物充分分散而處于懸浮狀態(tài)，為后續(xù)的沉降分離創(chuàng)造條件。由此可見，影響擦洗效果的主要工藝因素包括擦洗濃度、PH值調(diào)整劑用量、擦洗時(shí)間、擦洗強(qiáng)度和分散劑用量等。目前，對(duì)于工業(yè)化低品位硅藻土擦洗過程的操作主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)室或中試得到的最佳工藝條件，所有工藝參數(shù)設(shè)定在固定值，對(duì)擦洗過程的控制采用的是人工操作。由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中，原料性質(zhì)經(jīng)常發(fā)生改變，從而使擦洗機(jī)的工況偏離最佳狀態(tài)，導(dǎo)致擦洗效果差，經(jīng)常出現(xiàn)欠擦或過擦現(xiàn)象，致使硅藻土表面的黏土擦不凈、孔隙堵塞率仍然很高或者硅藻結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法，解決了現(xiàn)有低品位硅藻土在工業(yè)化生產(chǎn)的擦洗過程中因?yàn)槿斯げ僮鞫嬖诘膯栴}，它可以實(shí)現(xiàn)硅藻土擦洗過程自動(dòng)化，達(dá)到高效、快速、連續(xù)地生產(chǎn)，改善擦洗效果，避免藥劑過量，有利于補(bǔ)水的回用處理和尾礦的回收再利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的、解決目前存在的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法，其特征是包括給料量控制、擦洗濃度控制、PH調(diào)整劑用量控制、擦洗強(qiáng)度控制、分散劑用量控制、順序控制和控制器，所述的給料量控制、擦洗濃度控制、PH調(diào)整劑用量控制、擦洗強(qiáng)度控制、分散劑用量控制和順序控制分別與所述的控制器連接，根據(jù)硅藻土原礦的硅藻含量，確定給料量，以此為依據(jù)調(diào)節(jié)補(bǔ)水電動(dòng)閥，控制擦洗濃度為30% 35%，并調(diào)節(jié)pH調(diào)整劑計(jì)量泵，使擦洗機(jī)中的pH值為9 10，改變擦洗機(jī)中第I 4槽擦洗電機(jī)的工作頻率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)擦洗強(qiáng)度的控制，根據(jù)擦洗濃度加入適量的分散齊U，使黏土礦物呈懸浮分散狀態(tài)，有利于后續(xù)的離心沉降分選。所述的給料量控制包括定量給料機(jī)和計(jì)量皮帶輸送機(jī)。給料量取決于硅藻土原礦的性質(zhì)，包括硅藻含量、礦物組成、硅藻結(jié)構(gòu)的破損率、孔隙度和比表面積等等，尤其是硅藻含量(或黏土含量)。當(dāng)娃藻含量小于70%時(shí),給料量為2. 5kg/min 3. 5kg/min ;當(dāng)娃藻含量為70% 80%時(shí)，給料量為3. 5kg/min 4. 5kg/min ;當(dāng)硅藻含量大于80%時(shí)，給料量為4. 5kg/min 5. 5kg/min。擦洗時(shí)間是指娃藻土原礦礦衆(zhòng)在擦洗機(jī)中的停留時(shí)間，或者指礦漿通過擦洗機(jī)的速度，它與給料量和給水量有關(guān)，如果擦洗機(jī)沒有給料和補(bǔ)水，則礦漿一直停留在擦洗機(jī)中，流出擦洗機(jī)的硅藻土礦漿量等于給料量和補(bǔ)水量之和。如果要增加擦洗時(shí)間，可以通過減小給料量或給水量來實(shí)現(xiàn)。相反，增大給料量或給水量，將縮短擦洗時(shí)間。通過4 20mA的電流信號(hào)控制定量給料機(jī)的振動(dòng)頻率，從而改變給料量，再根據(jù)計(jì)量 皮帶輸送機(jī)得到的實(shí)際重量，通過PID算法調(diào)節(jié)定量給料機(jī)的控制電流，使實(shí)際給料量等于設(shè)定值。所述的擦洗濃度控制包括濃度計(jì)、補(bǔ)水流量計(jì)和補(bǔ)水電動(dòng)閥。根據(jù)實(shí)際給料量，調(diào)節(jié)補(bǔ)水電動(dòng)閥，改變補(bǔ)水流量，使礦漿濃度為30% 40%，實(shí)際的礦漿濃度由濃度計(jì)測(cè)得，如果礦漿濃度低于30%，則減小或停止給水；如果實(shí)際的礦漿濃度高于40%，則增大補(bǔ)水量；當(dāng)原礦中硅藻含量小于80%時(shí)，礦漿濃度設(shè)定值取35% 40% ;當(dāng)原礦中硅藻含量大于80 %時(shí)，礦漿濃度設(shè)定值取30 % 35 %。在單位體積內(nèi)，高的擦洗濃度所含的顆粒多，顆粒之間的碰撞和摩擦機(jī)會(huì)高，擦洗作用強(qiáng)。實(shí)際礦漿濃度和設(shè)定礦漿濃度之間的偏差采用PID算法來消除，使礦漿濃度穩(wěn)定在設(shè)定值。原礦中硅藻含量低宜采用小給料量、高擦洗濃度，以延長(zhǎng)擦洗時(shí)間、加大顆粒之間碰撞和摩擦機(jī)率；而硅藻含量高宜采用大給料量、低的擦洗濃度，以縮短擦洗時(shí)間、降低顆粒之間碰撞和摩擦機(jī)率。所述的pH調(diào)整劑用量控制包括pH計(jì)和pH調(diào)整劑計(jì)量泵。在礦漿中加入pH調(diào)整齊U，可以增加礦漿的黏度，增大顆粒運(yùn)動(dòng)的阻力，以及顆粒與水、顆粒與顆粒之間的摩擦力，有利于硅藻土原礦的擦洗。擦洗礦漿的PH值確定為9 10，用4 20mA的電流信號(hào)控制計(jì)量泵的動(dòng)作頻率，從而調(diào)節(jié)PH調(diào)整劑的用量。實(shí)際的礦漿pH值用pH計(jì)在線測(cè)量，當(dāng)?shù)V漿PH值偏離設(shè)定值時(shí)，根據(jù)偏差大小和偏差變化率，用PID算法確定pH調(diào)整劑用量，由所述的控制器輸出相應(yīng)的電流信號(hào)控制PH調(diào)整劑計(jì)量泵。所述的擦洗強(qiáng)度控制包括第I槽變頻器、第2槽變頻器、第3槽變頻器和第4槽變頻器，第I槽變頻器連接第I槽的擦洗電機(jī)，第2槽變頻器連接第2槽的擦洗電機(jī)，第3槽變頻器連接第3槽的擦洗電機(jī)，第4槽變頻器連接第4槽的擦洗電機(jī)。通過變頻器控制電機(jī)的工作頻率，從而使電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，與電機(jī)主軸連接的擦洗葉輪轉(zhuǎn)速也相應(yīng)的發(fā)生變化，達(dá)到控制擦洗強(qiáng)度的目的。變頻器可以由面板上的電位器操作，也可以用4 20mA的電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍為O 300轉(zhuǎn)/分。硅藻土原礦中硅藻含量越高，應(yīng)該適當(dāng)降低擦洗電機(jī)和葉輪的轉(zhuǎn)速，以降低擦洗強(qiáng)度，從而降低硅藻結(jié)構(gòu)的破損率；同樣，黏土含量高，應(yīng)該適當(dāng)加大擦洗電機(jī)和葉輪的轉(zhuǎn)速，以增加擦洗強(qiáng)度，充分擦洗黏附于硅藻殼體表面上的黏土。所述的分散劑用量控制包括分散劑計(jì)量泵。分散劑的作用是使擦洗后的硅藻土和黏土之間充分分散，具體來講是防止黏土沉降，使黏土保持懸浮分散狀態(tài)，而分散劑對(duì)硅藻土不起作用。分散劑的機(jī)理是改變黏土礦物顆粒的表面電性，使其呈相同的負(fù)電性，從而使黏土顆粒因同電性互斥而懸浮。分散劑用量與硅藻土原礦的黏土含量或擦洗機(jī)內(nèi)礦漿的濃度有關(guān)，黏土含量越高、濃度越大分散劑用量也越大。當(dāng)?shù)V漿濃度為30% 35%時(shí)，分散劑用量為140ml/min 160ml/min ;當(dāng)?shù)V漿濃度為35% 40%時(shí)，分散劑用量為160ml/min 180ml/min ；所述的順序控制包括硅藻土擦洗過程所有設(shè)備的電源控制和設(shè)備的故障檢測(cè)，被控制的設(shè)備具體包括定量給料機(jī)、計(jì)量皮帶輸送機(jī)、第I 4槽擦洗電機(jī)、清水電動(dòng)閥、pH調(diào)整劑計(jì)量泵、分散劑計(jì)量泵和傳感器。硅藻土礦的擦洗由停止?fàn)顟B(tài)變?yōu)樯a(chǎn)狀態(tài)，啟動(dòng)設(shè)備(接通設(shè)備電源)的順序是傳感器總電源(延時(shí)3秒)一第4槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第3槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第2槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第I槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一計(jì)量皮帶輸送機(jī)(延時(shí)5秒)一 定量給料機(jī)(延時(shí)5秒)一清水電動(dòng)閥(延時(shí)5秒)一pH調(diào)整劑計(jì)量泵(延時(shí)3秒)一分散劑計(jì)量泵。硅藻土礦的擦洗由生產(chǎn)狀態(tài)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)，停止設(shè)備(斷開設(shè)備電源)的順序是定量給料機(jī)(延時(shí)20秒)一計(jì)量皮帶輸送機(jī)(延時(shí)3秒)一清水電動(dòng)閥(延時(shí)3秒)一PH調(diào)整劑計(jì)量泵(延時(shí)3秒)一分散劑計(jì)量泵(延時(shí)3秒)一傳感器總電源(延時(shí)3秒)一第I槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第2槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第3槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第4槽擦洗電機(jī)及其變頻器。在生產(chǎn)過程中(不是正常停機(jī)過程)，控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的接觸器狀態(tài)、熱繼電器狀態(tài)和計(jì)量泵工作狀態(tài)，一旦發(fā)生接觸器觸點(diǎn)由導(dǎo)通變?yōu)閿嚅_或計(jì)量泵故障，則控制器輸出報(bào)警信號(hào)，并按照正常的停機(jī)過程或停機(jī)順序，完成該設(shè)備之前的設(shè)備停機(jī)任務(wù)。比如如果PH調(diào)整劑計(jì)量泵出現(xiàn)故障，則定量給料機(jī)、計(jì)量皮帶輸送機(jī)和清水電動(dòng)閥立即停止(斷開設(shè)備電源)。本發(fā)明一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法，其優(yōu)點(diǎn)是中低品位黏土質(zhì)硅藻土礦在擦洗過程中實(shí)施本發(fā)明后，硅藻殼體中黏土去除率高、孔隙堵塞明顯改善、比表面積顯著提高、而硅藻結(jié)構(gòu)的破損率增加不大，除此之外，耗藥量少、耗水量少、能耗低、處理量大、硅藻回收率高。


圖I為本發(fā)明一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法的原理框圖；圖2為本發(fā)明一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法的設(shè)備聯(lián)系示意圖；圖中I為硅藻土原礦緩沖倉(cāng)，2為定量給料機(jī)，3為計(jì)量皮帶輸送機(jī)，4為四槽擦洗機(jī)，5為緩沖罐，6為變頻器柜，7為補(bǔ)水電動(dòng)閥，8為補(bǔ)水流量計(jì)，9為pH調(diào)整劑計(jì)量泵，10為分散劑計(jì)量泵，11為第I槽擦洗電機(jī)，12為第2槽擦洗電機(jī)，13為第3槽擦洗電機(jī)，14為第4槽擦洗電機(jī)，15為配電柜，16為控制器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖I是本發(fā)明一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法的原理框圖，具體包括給料量控制、擦洗濃度控制、PH調(diào)整劑用量控制、擦洗強(qiáng)度控制、分散劑用量控制、順序控制和控制器，所述的給料量控制、擦洗濃度控制、PH調(diào)整劑用量控制、擦洗強(qiáng)度控制、分散劑用量控制和順序控制分別與所述的控制器連接，根據(jù)硅藻土原礦的硅藻含量，確定給料量，以此為依據(jù)調(diào)節(jié)補(bǔ)水電動(dòng)閥，控制擦洗濃度為30% 35%，并調(diào)節(jié)pH調(diào)整劑計(jì)量泵，使擦洗機(jī)中的pH值為9 10，改變擦洗機(jī)中第I 4槽擦洗電機(jī)的工作頻率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)擦洗強(qiáng)度的控制，根據(jù)擦洗濃度加入適量的分散劑，使黏土礦物呈懸浮分散狀態(tài)，有利于后續(xù)的離心沉降分選。所述的給料量控制包括定量給料機(jī)和計(jì)量皮帶輸送機(jī)。給料量取決于硅藻土原礦的性質(zhì)，包括硅藻含量、礦物組成、硅藻結(jié)構(gòu)的破損率、孔隙度和比表面積等等，尤其是硅藻含量(或黏土含量)。當(dāng)娃藻含量小于70%時(shí),給料量為2. 5kg/min 3. 5kg/min ;當(dāng)娃藻含量為70% 80%時(shí)，給料量為3. 5kg/min 4. 5kg/min ;當(dāng)硅藻含量大于80%時(shí)，給料量為4. 5kg/min 5. 5kg/min。擦洗時(shí)間是指娃藻土原礦礦衆(zhòng)在擦洗機(jī)中的停留時(shí)間，或者指礦漿通過擦洗機(jī)的速度，它與給料量和給水量有關(guān)，如果擦洗機(jī)沒有給料和補(bǔ)水，則礦漿一直停留在擦洗機(jī)中，流出擦洗機(jī)的硅藻土礦漿量等于給料量和補(bǔ)水量之和。如果要增加擦 洗時(shí)間，可以通過減小給料量或給水量來實(shí)現(xiàn)。相反，增大給料量或給水量，將縮短擦洗時(shí)間。通過4 20mA的電流信號(hào)控制定量給料機(jī)的振動(dòng)頻率，從而改變給料量，再根據(jù)計(jì)量皮帶輸送機(jī)得到的實(shí)際重量，通過PID算法調(diào)節(jié)定量給料機(jī)的控制電流，使實(shí)際給料量達(dá)到設(shè)定值。所述的擦洗濃度控制包括濃度計(jì)、補(bǔ)水流量計(jì)和補(bǔ)水電動(dòng)閥。根據(jù)實(shí)際給料量，調(diào)節(jié)補(bǔ)水電動(dòng)閥，改變補(bǔ)水流量，使礦漿濃度為30% 40%，實(shí)際的礦漿濃度由濃度計(jì)測(cè)得，如果礦漿濃度低于30%，則減小或停止給水；如果實(shí)際的礦漿濃度高于40%，則增大補(bǔ)水量；當(dāng)原礦中硅藻含量小于80%時(shí)，礦漿濃度設(shè)定值取35% 40% ;當(dāng)原礦中硅藻含量大于80 %時(shí)，礦漿濃度設(shè)定值取30 % 35 %。在單位體積內(nèi)，高的擦洗濃度所含的顆粒多，顆粒之間的碰撞和摩擦機(jī)會(huì)高，擦洗作用強(qiáng)。實(shí)際礦漿濃度和設(shè)定礦漿濃度之間的偏差采用PID算法來消除，使礦漿濃度穩(wěn)定在設(shè)定值。原礦中硅藻含量低宜采用小給料量、高擦洗濃度，以延長(zhǎng)擦洗時(shí)間、加大顆粒之間碰撞和摩擦機(jī)率；而硅藻含量高宜采用大給料量、低的擦洗濃度，以縮短擦洗時(shí)間、降低顆粒之間碰撞和摩擦機(jī)率。所述的pH調(diào)整劑用量控制包括pH計(jì)和pH調(diào)整劑計(jì)量泵。在礦漿中加入pH調(diào)整齊U，可以增加礦漿的黏度，增大顆粒運(yùn)動(dòng)的阻力，以及顆粒與水、顆粒與顆粒之間的摩擦力，有利于硅藻土原礦的擦洗。擦洗礦漿的PH值確定為9 10，用4 20mA的電流信號(hào)控制計(jì)量泵的動(dòng)作頻率，從而調(diào)節(jié)PH調(diào)整劑的用量。實(shí)際的礦漿pH值用pH計(jì)在線測(cè)量，當(dāng)?shù)V漿PH值偏離設(shè)定值時(shí)，根據(jù)偏差大小和偏差變化率，用PID算法確定pH調(diào)整劑用量，由所述的控制器輸出相應(yīng)的電流信號(hào)控制PH調(diào)整劑計(jì)量泵。所述的擦洗強(qiáng)度控制包括第I槽變頻器、第2槽變頻器、第3槽變頻器和第4槽變頻器，第I槽變頻器連接第I槽的擦洗電機(jī)，第2槽變頻器連接第2槽的擦洗電機(jī)，第3槽變頻器連接第3槽的擦洗電機(jī)，第4槽變頻器連接第4槽的擦洗電機(jī)。通過變頻器控制電機(jī)的工作頻率，從而使電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，與電機(jī)主軸連接的擦洗葉輪轉(zhuǎn)速也相應(yīng)的發(fā)生變化，達(dá)到控制擦洗強(qiáng)度的目的。變頻器可以由面板上的電位器操作，也可以用4 20mA的電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍為O 300轉(zhuǎn)/分。硅藻土原礦中硅藻含量越高，應(yīng)該適當(dāng)降低擦洗電機(jī)和葉輪的轉(zhuǎn)速，以降低擦洗強(qiáng)度，從而降低硅藻結(jié)構(gòu)的破損率；同樣，黏土含量高，應(yīng)該適當(dāng)加大擦洗電機(jī)和葉輪的轉(zhuǎn)速，以增加擦洗強(qiáng)度，充分擦洗黏附于硅藻殼體表面上的黏土。所述的分散劑用量控制包括分散劑計(jì)量泵。分散劑的作用是使擦洗后的硅藻土和黏土之間充分分散，具體來講是防止黏土沉降，使黏土保持懸浮分散狀態(tài)，而分散劑對(duì)硅藻土不起作用。分散劑的機(jī)理是改變黏土礦物顆粒的表面電性，使其呈相同的負(fù)電性，從而使顆粒因同電性互斥而懸浮。分散劑用量與硅藻土原礦的黏土含量或擦洗機(jī)內(nèi)礦漿的濃度 有關(guān)，黏土含量越高、濃度越大分散劑用量也越大。當(dāng)?shù)V漿濃度為30% 35%時(shí)，分散劑用量為140ml/min 160ml/min ;當(dāng)?shù)V漿濃度為35% 40%時(shí)，分散劑用量為160ml/min 180ml/mino所述的順序控制包括硅藻土擦洗過程所有設(shè)備的電源控制和設(shè)備的故障檢測(cè)，被控制的設(shè)備具體包括定量給料機(jī)、計(jì)量皮帶輸送機(jī)、第I 4槽擦洗電機(jī)、清水電動(dòng)閥、pH調(diào)整劑計(jì)量泵、分散劑計(jì)量泵和傳感器。硅藻土礦的擦洗由停止?fàn)顟B(tài)變?yōu)樯a(chǎn)狀態(tài)，啟動(dòng)設(shè)備(接通設(shè)備電源)的順序是傳感器總電源(延時(shí)3秒)一第4槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第3槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第2槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第I槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一計(jì)量皮帶輸送機(jī)(延時(shí)5秒)一定量給料機(jī)(延時(shí)5秒)一清水電動(dòng)閥(延時(shí)5秒)一pH調(diào)整劑計(jì)量泵(延時(shí)3秒)一分散劑計(jì)量泵。硅藻土礦的擦洗由生產(chǎn)狀態(tài)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)，停止設(shè)備(斷開設(shè)備電源)的順序是定量給料機(jī)(延時(shí)20秒)一計(jì)量皮帶輸送機(jī)(延時(shí)3秒)一清水電動(dòng)閥(延時(shí)3秒)一pH調(diào)整劑計(jì)量泵(延時(shí)3秒)一分散劑計(jì)量泵(延時(shí)3秒)一傳感器總電源(延時(shí)3秒)一第I槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第2槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第3槽擦洗電機(jī)及其變頻器(延時(shí)5秒)一第4槽擦洗電機(jī)及其變頻器。在生產(chǎn)過程中(不是正常停機(jī)過程)，控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的接觸器狀態(tài)、熱繼電器狀態(tài)和計(jì)量泵工作狀態(tài)，一旦發(fā)生接觸器觸點(diǎn)由導(dǎo)通變?yōu)閿嚅_或計(jì)量泵故障，則控制器輸出報(bào)警信號(hào)，并按照正常的停機(jī)過程或停機(jī)順序，完成該設(shè)備之前的設(shè)備停機(jī)任務(wù)。比如如果PH調(diào)整劑計(jì)量泵出現(xiàn)故障，則定量給料機(jī)、計(jì)量皮帶輸送機(jī)和清水電動(dòng)閥立即停止(斷開設(shè)備電源)。圖2是本發(fā)明一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法的設(shè)備聯(lián)系示意圖。存儲(chǔ)于緩沖倉(cāng)I的硅藻土原礦由定量給料機(jī)2給入適量的硅藻土礦至計(jì)量皮帶輸送機(jī)3，根據(jù)計(jì)量皮帶輸送機(jī)測(cè)得的實(shí)際硅藻土礦重量，由控制器16反饋調(diào)節(jié)定量給料機(jī)2的振動(dòng)頻率；計(jì)量皮帶輸送機(jī)3再將硅藻土礦給入擦洗機(jī)4，在擦洗機(jī)4的第I槽，分別加入水和pH調(diào)整劑，使擦洗礦漿的濃度為30% 40%、pH值為9 10，由硅藻土礦的給料量確定補(bǔ)水量，再根據(jù)濃度計(jì)檢測(cè)的實(shí)際擦洗礦漿的濃度，調(diào)節(jié)補(bǔ)水電動(dòng)閥7的開度，從而精確控制補(bǔ)水量和擦洗礦漿的濃度。由pH計(jì)測(cè)得的實(shí)際礦漿pH值，根據(jù)與設(shè)定pH值的差值，由控制器輸出相應(yīng)的4 20mA電流信號(hào)，控制pH調(diào)整劑計(jì)量泵的動(dòng)作頻率，從而改變pH調(diào)整劑的加藥量，穩(wěn)定擦洗礦漿的pH值在9 10之間。硅藻土礦漿經(jīng)過第I槽擦洗一定時(shí)間后，由槽間隔板底部開口進(jìn)入第2槽，在第2槽擦洗一定時(shí)間后，由槽間隔板上部開口進(jìn)入第3槽，在第3槽擦洗一定時(shí)間后，由槽間隔板底部開口進(jìn)入第4槽，在第4槽擦洗一定時(shí)間后，由排漿口排出擦洗后的硅藻土礦漿。擦洗時(shí)間取決于進(jìn)入擦洗機(jī)的給礦量和補(bǔ)加水量，如果硅藻土原礦中黏土含量高、硅藻殼體微孔堵塞嚴(yán)重，需要長(zhǎng)的擦洗時(shí)間，可以通過減小給礦量和補(bǔ)加水量來實(shí)現(xiàn)。在葉輪的結(jié)構(gòu)一定的情況下，擦洗機(jī)的擦洗強(qiáng)度與擦洗電機(jī)及其葉輪的轉(zhuǎn)速有關(guān)。第I槽至第4槽的擦洗強(qiáng)度由每槽的擦洗電機(jī)對(duì)應(yīng)的變頻器來控制，四臺(tái)變頻器安裝在變頻器柜6中，控制器16可以獨(dú)立輸出4路4 20mA的電流信號(hào)，分別控制四臺(tái)變頻器，進(jìn)而改變對(duì)應(yīng)的電機(jī)的工作頻率，實(shí)現(xiàn)控制擦洗電機(jī)及與其連接的葉輪的轉(zhuǎn)速。在擦洗機(jī)第4槽，根據(jù)擦洗礦漿濃度大小，加入適量的分散劑，使粘土礦物處于懸浮狀態(tài)，當(dāng)?shù)V漿濃度為30% 35%時(shí)，分散劑的用量為140ml/min 160ml/min ;當(dāng)?shù)V漿濃度為35% 40%時(shí)，分散劑的用量為160ml/min 180ml/min。
定量給料機(jī)2、計(jì)量皮帶輸送機(jī)3、補(bǔ)水電動(dòng)閥7、補(bǔ)水流量計(jì)8、濃度計(jì)、pH計(jì)、pH調(diào)整劑計(jì)量泵9、分散劑計(jì)量泵10和變頻器柜6分別與控制器16連接，控制器16安裝于配電柜15內(nèi)，第I槽擦洗電機(jī)U、第2槽擦洗電機(jī)12、第3槽擦洗電機(jī)13和第4槽擦洗電機(jī)14分別與變頻器柜6連接。將吉林省臨江地區(qū)低品位硅藻土原礦在中試生產(chǎn)線的擦洗過程中實(shí)施本發(fā)明的控制方法，娃藻土原礦的性質(zhì)為娃藻含量為80. 40%, SiO2含量為79. 65%, Al2O3含量為6. 17%,Fe2O3含量為3. 04%，比表面積為18. 2m2/g，硅藻結(jié)構(gòu)的破損率為58. 0%。擦洗過程的條件為給料量為3. 6kg/min，擦洗礦漿濃度為34%，pH為9. 7，分散劑用量為152. Iml/min，第I槽電機(jī)轉(zhuǎn)速為160轉(zhuǎn)/分，第2槽電機(jī)轉(zhuǎn)速為220轉(zhuǎn)/分，第3槽電機(jī)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，第4槽電機(jī)轉(zhuǎn)速為180轉(zhuǎn)/分。擦洗后的礦漿通過分級(jí)和離心沉降分離，得到的硅藻精土檢測(cè)和分析結(jié)果為硅藻含量為89. 13 %，SiO2含量為88. 94 %，Al2O3含量為2. 89 %，F(xiàn)e2O3含量為I. 48%，比表面積為20. 5m2/g，硅藻結(jié)構(gòu)的破損率為59. 2%。本文中所描述的具體實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明，本發(fā)明所屬技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法，其特征在于包括給料量控制、擦洗濃度控制、PH調(diào)整劑用量控制、擦洗強(qiáng)度控制、分散劑用量控制、順序控制和控制器，所述的給料量控制、擦洗濃度控制、PH調(diào)整劑用量控制、擦洗強(qiáng)度控制、分散劑用量控制和順序控制分別與所述的控制器連接，根據(jù)硅藻土原礦的硅藻含量確定給料量，以此為依據(jù)調(diào)節(jié)補(bǔ)水電動(dòng)閥，控制擦洗濃度為30 % 40 %，調(diào)節(jié)pH調(diào)整劑計(jì)量泵，使擦洗機(jī)中的礦漿pH值為9 10，改變擦洗機(jī)第I 4槽擦洗電機(jī)的工作頻率，實(shí)現(xiàn)擦洗強(qiáng)度的控制，根據(jù)擦洗濃度加入適量的分散劑，使黏土礦物呈懸浮分散狀態(tài)，有利于后續(xù)的離心沉降分選。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻土礦擦洗過程的控制方法，其特征在于所述的給料量控制包括定量給料機(jī)和計(jì)量皮帶輸送機(jī)，所述的控制器輸出4 20mA的電流信號(hào)控制定量給料機(jī)的振動(dòng)頻率，從而改變給料量，再根據(jù)計(jì)量皮帶輸送機(jī)得到的實(shí)際重量，通過PID算法調(diào)節(jié)定量給料機(jī)的控制電流，使實(shí)際給料量穩(wěn)定在設(shè)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻土礦擦洗過程的控制方法，其特征在于所述的擦洗濃度控制包括濃度計(jì)、補(bǔ)水流量計(jì)和補(bǔ)水電動(dòng)閥，實(shí)際的礦漿濃度由濃度計(jì)測(cè)得，根據(jù)實(shí)際礦漿濃度和設(shè)定礦漿濃度之間的偏差，采用PID算法，通過所述的控制器輸出4 20mA的電流信號(hào)，控制補(bǔ)水電動(dòng)閥的開度，調(diào)節(jié)補(bǔ)水流量，使礦漿濃度穩(wěn)定在設(shè)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻土礦擦洗過程的控制方法，其特征在于所述的擦洗強(qiáng)度控制包括第I槽變頻器、第2槽變頻器、第3槽變頻器和第4槽變頻器，第I槽變頻器連接第I槽的擦洗電機(jī)，第2槽變頻器連接第2槽的擦洗電機(jī)，第3槽變頻器連接第3槽的擦洗電機(jī)，第4槽變頻器連接第4槽的擦洗電機(jī)，通過所述的控制器輸出4路獨(dú)立的4 20mA的電流信號(hào)，分別控制4臺(tái)變頻器，改變相應(yīng)的擦洗電機(jī)的工作頻率，從而改變電機(jī)和與其連接的擦洗葉輪的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)控制擦洗強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅藻土礦擦洗過程的控制方法，其特征在于所述的pH調(diào)整劑用量控制包括PH計(jì)和pH調(diào)整劑計(jì)量泵，擦洗礦漿的pH設(shè)定值為9 10，實(shí)際的pH值由PH計(jì)測(cè)得，根據(jù)pH實(shí)際值與pH設(shè)定值之間的偏差，用PID算法確定pH調(diào)整劑用量，由所述的控制器輸出4 20mA的電流信號(hào)，控制pH調(diào)整劑計(jì)量泵的動(dòng)作頻率，從而調(diào)節(jié)pH調(diào)整劑的用量，使礦漿PH值達(dá)到設(shè)定值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅藻土礦擦洗過程的控制方法，屬于選礦工藝控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的特征在于包括給料量控制、擦洗濃度控制、pH調(diào)整劑用量控制、擦洗強(qiáng)度控制、分散劑用量控制、順序控制和控制器，根據(jù)硅藻土原礦的硅藻含量，確定給料量，以此為依據(jù)調(diào)節(jié)補(bǔ)水電動(dòng)閥，控制擦洗濃度為30％～40％，調(diào)節(jié)pH調(diào)整劑計(jì)量泵，使礦漿pH值為9～10，改變擦洗機(jī)第1～4槽擦洗電機(jī)的工作頻率，實(shí)現(xiàn)擦洗強(qiáng)度的控制，根據(jù)擦洗濃度加入適量的分散劑，使黏土礦物呈懸浮分散狀態(tài)，有利于后續(xù)的離心沉降分選。本發(fā)明使硅藻土礦的黏土去除率高、孔隙堵塞明顯改善、比表面積顯著提高、破損率增加不大，特別適合于黏土質(zhì)礦物的擦洗。
文檔編號(hào)B03B13/04GK102716802SQ20121021919
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者楊小平, 鄭水林 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)