Способ управления процессом разделения компонентов пульпы — SU 1715871 (original) (raw)
)5 С 22 В 3/00 ПИСА НИЯ ИЗС)БРЕ ЬСТВУ ВТОРСКО ВИ тельство СССРО 1/04, 1977. НИЯ ПРОЦЕССОМЕНТОВ ПУЛЬПЫится к цветной мек гидрометаллурги ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов(54) СПОСОБ УПРАВЛ РАЗДЕЛЕНИЯ КОМПО (57) Изобретение относ таллургии, в частности Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим процессам переработки руд и концентратов, и может быть использовано для управления процессами автоклавной технологии переработки полиметаллического сырья.Целью изобретения является снижение расхода реагентов.На фиг,1 приведена блок-схема одного из возможных вариантов реализации способа управления; на фиг.2 - зависимость по;, тенциала электрода от расхода. реагентов.. С установленной в реакторе 1 электродной станции 2 сигнал, пропорциональйцй потенциалу индикаторного электрода, поступает в блок 3, в котором за время Й 1,. устанавливаемое на командоаппарате,4, вйчисляется средняя величина амплитуды флуктуаций (АФП). Сигнал, пропорциональный АПФ, на первом интервале, времени запоминается в блоке 5, на втором - в блоке 6. В блоке 7 вычисляется разность сигналов, поступающих с блоков 5 и 6; сигнал, пропорческой переработке пирротиновых концентратов. Цель изобретения - снижение удельного расхода реагентов. Сущность способа заключается втом, (то предложено управление гидрометаллургическими процессами по величине амплитуды флуктуаций потенциала индикаторного электрода (АФП), причем определяют знак и разность АФП на 1-м и (1-1)-м интервалах времени, определяют знак изменения расхода реагента на 1-м и О)м интервалах и при совпадении знаков разностей АФП и расхода реагентов увеличивают, а при несовпадении уменьшают расход реагента прямо пропорционально величине разности АФП, 2 ил. циональный величине полученнои разности, поступает на регулятор 8, знак полученной разности - в блок 9. Айалогично сигнал, пропорциональный расходу реагента ц с индикатора 10, установленного на линии подачи реагента в реактор 1, интегрируется в блоке 11, затем запоминается в блоках 12 и 13 - на первом интервале времени й 1 в блоке 12, на втором - блоке 13. Разность сигналов с блоков 12 и 13 вычисляется в блоке 14, знак разности поступает в блок 9. В блоке 9 знаки (АФПГ-АФП 1) и (ср-ц 1) сравниваются: при одинаковых знаках на регулятор 8 поступает сигнал, разрешающий увеличить расход,реагента, при разных - уменьшить, В регуляторе 9 формируется сигнал, пропорциональный разности (АФП 2-АФП 1), поступивший с блока 7, поступающий на исполнительный механизм 15, изменяющий расход реагента в реактор 1. Далее процедура повторяется, при этом в начале третьего интервала времени сигналь: в блоке 6 й 13 стираются и запоминаютс вновь пришедшие с блоков 3 и 10,Сущность изобретения состоит в следующем.Для множества гидрометаллургических процессов разделения, основанных на взаимодействии компонентов пульпы с реагентами в реакторах с перемешиванием (причем это взаимодействие приводит к изменению потенциала индикаторного электрода), зависимость АФП от удельного расхода реагентов имеет экстремум в точке перегиба кривой, представляющей зависимость потенциала индикаторного электрода от расхода реагентов. Например, как показано на фиг.2, амплитуда флуктуаций ОВП пары электродов платина - хлорсеребряный на крутой части кривой увеличивается по мере приближения к точке перегиба, а после точки перегиба уменьшается. Под влиянием неконтролируемых воздействий расположение кривой в координатах расход реагента - ОВП может меняться, также может меняться величина амплитуды флуктуаций в области ее экстремального значения (кривые А, Б, В на фиг,2), Однако во всех этих случаях экстремум амплйтуды флуктуаций совпадает с точкой перегиба кривой расход реагента - потенциал индикаторного электрода. Обычно это область оптимальных режимов: слева от этой области ухудшается степень разделения; справа снижается качество продуктов разделения и повышается удельный расход реагентов.Управление ведут следующим образом.В начальный момент времени в произвольном направлении на времяЬ 1 изменяют расход реагента. Расход ц 1 запоминают в блоке 13, величину АФП 1, фиксируемую при этом расходе реагента, запоминают в блоке 6. По истечении Лц на период Ь 12 изменяют расход реагента в противоположном направлении, например, до восстановления прежнего значения ц. Новые значения ц 2 и АФПГ, полученные по истечении времени Жг, запоминают в блоках 12 и 5 соответственно. Затем в блоке 7 находят величину и знак разности (АФПг-АФП 1), в блоке 14- знак разности (ц 2-ц 1); знаки сопоставляют в блоке 9 и в зависимости от сочетания знаков в блоке 8 формируют сигнал, разрешающий увеличить (одинаковые знаки) или уменьшить (разные знаки) расход реагента на последующий интервал време- ни Жэ воздействием на задвижку 15 или 16. Далее процедура повторяется. На следующем (третьем) шаге управления значения АФП 1 и ц 1 "забываются", запоминаются теперь значения АФПз и цз. Синхронизацию работы блоков обеспечивает командоаппарат 4, на котором задается длительность интервала Ъ,Ниже приведены результаты сравни 5 тельных испытаний по изобретению и прототипу.Способ применили для управления процессом дезинтеграции пульпы серосульфидного материала (ССМ).10 Процесс дезинтеграции (разделения)серы и сульфидов предназначен для разобщения элементарной серы от сульфидов сцелью последующей флотации дезинтегрированной пульпы с выделением сульфидно 15 го (СП) и серного (СК) продуктов.Содержание элементарной серы в СП недолжно превышать 5 о , в СК не менее 70%.Разобщение серы и сульфидов достигаютобработкой пульпы ССМ в реакторах с пере 20 мешиванием при температуре выше точкиплавления элементарной серы в присутствии сульфидиона в жидкой фазе пульпы. Управляющее воздействие - расходсернистого натрия, Регулируемый пара 25 метр - величина отношения ЬО/Ь ц приуправлении по прототипу; АФП - при управлении в соответствии с изобретением.Оценка качества управления - по показателям флотации (состав СП и СК, извлечение30 никеля в. СП и элементарной серы в СК), атакже удельный расход реагента, кг/т ССМ.Распределение всего количества подаваемого в реакторы сернистого натрия (ц маг з)поддерживают постоянным как при управ 35 лении по прототипу, так и при управлении всоответствии с изобретением. Состав твердого ССМ, поступавшего на дезинтеграциюв период испытаний, практически не менялся: содержание никеля 4,95-5,43 о ; элемен 40 тарной серы 35-41% (в среднем никеля5,180 , серы 380 ). Флотацию ведут в неизменном режиме. ОВП контролировали навыходе дезинтеграции. Электроды -платина - хлорсеребряный.45 Качество управления оценивают следующими показателями: расход сернистогонатрия на переработку тонны ССМ, кг/т(ц йа 23); содержание никеля (М) и элементарной серы Ясп в СП %, извлечение нике 50 ля в СП (цм), О ; содержание элементарнойсеры в СК(Яск), о ; извлечение элементарной серы в СК (туз ), %; отклонение (минимальное и максимальное) каждого изперечисленных показателей от среднего завремя испытаний значения.Опыты 1-5 (табл,1) длительностью 8 чкаждый проводят, регулируя расход сернистого натрия в соответствии с прототипом,По данным нормальной эксплуатации пред.1715871 Таблица Показатели лота ии езинтег и ованной п льны ЬОВПУг 3 ц нкЗЗ . АФП. мб кг т ССМ Опыт Расход.се ный п и ныйп о кт с ль извлечение содержание содержание 94,0 92.6 86,2 89.6 94,2 91.3 88,2 90,0 94,0 95.1 93,8 94.9 76.0 65.4 72,2 74,0 76,4 72,6 64,4 75.9 76.0 77,6 76;4 85,3 69,7 74.4 75.9 63,5 77,76 62.5 70.2 85.0 82.485,184.2 2,30 4.19 9.60 7.10 3,15 5,26 7.30 6,704.16 4,29 з.оз 4.60 З 7.8, 8.35,з 9.9 В,ог33,8 7 ь 441.3 7,2835.88.2637 727,81 12,0-12,5 11.5- 12.0 12,0-12.5 1 0,0-12, 1 1 1,8-12,3Средние1:1 5.412.218.110.64.117.9 34.9 1 7.09 36,3 7,74 3731 8.33 39.0 8,15 40.2 8.42 36.9 8. 1. 7 8 9 Рз 11 55 варительно установлено, что лучшие пока затели получаются приЬОВП/ЬЦ йз 2 з =12 м т ССМНа первые 15 мин расход сернистого 5 натрия увеличили на 1 кг/т ССМ. По истечении 15 мин определяют ЬОВП/Ь 1 и при . (ОВП/й 11-12)0 увеличивают, а при (ЬОВП/ Ьц 1-12)0 уменьшают расход сернистого натрия пропорционально величине Ю полученной разности. Динамика управления показана в табл,3 - первые 3 ч опыта 1. Здесь качество управления контролируют по содержанию сульфид-иона в жидкой фазе пульпы после дезинтеграции (перед фло тацией)./Опыты 6-10 проведены для подтверзде. ния целесообразности применения изобре. тения. Предварительно расход сернистого натрия изменяют каждые 8 ч, фиксируя при 20 этом величину АФП. Точки, соответствующие номерам опытов, показаны на кривой фиг.2 (кривая А). Динамика управления показана в табл.2 - первые б, ч опыта 8, Опыт 11 провели через 5 сут после проведения 25 серии опытов 1-10, длительность опыта 24 ч.Как видно из сопоставления данных, приведенных в табл.1, управление по изобретению позволяет повысить извлечение никеля в сульфидный и элементарной серы 30 в серный продукты соответственно на 0,2 и 0,3 оа при снижении удельного расхода сернистого натрия на 0,4 кг/т ССМ по сравне" нию с показателями, полученными при управлении процессом по прототипу. А из 35 сопоставления данных, приведенных в табл.2 и 3, следует, что качество управления по изобретению значительно выше, чем по прототипу: отклонения регулируемого пара 40 метра от средней величины примерно в 5 раз меньше,Расчеты показали, что внедрение способа управления при автоклавном способе переработки пирротиновых концентратов позволит при условной производительности по серосульфидному материалу 250 тыс. т в год получить экономический эффект за счет снижения удельного расхода сернистого натрия, повышения извлечения никеля и элементарной серы. Фо р мул а и зоб рете н ия Способ управления процессом разделения компонентов пульпы преимущественно в реакторе с перемешиванием, включающий регулирование удельного расхода реагентов и контроль параметров ионного состава жидкой фазы пульпы по величине потенциала индикаторного электрода, о тл ича ющийся тем,что,сцельюснижения удельного расхода реагентов, дополнительно измеряют среднюю величину амплитуды флуктуации потенциала индикаторного электрода (АФП) на двух последовательных интервалах времени заданной по технологии длительности, определяют величину и знак разности средней АФП на предыдущем и последующем интервалах времени, определяют знак изменения расхода реагента на последующем интервале времени по сравнению с предыдущим интервалом и при совпадении знаков разностей средней величины АФП и расходов реагента увеличивают, а при несовпадении уменьшают расход реагента на последующий интервал времени прямо пропорционально величине разности средней величины АФП,- Е О т Е ОЮ 5 С 5 5 (- ФФсГ а с Ф сФ СО О й О й О) О О ф Сч (О М Л - М О СЧф й - О ф ; О О О й О О - - - ООО- с О1 1 1 1 1 1+ 1Ф 1 1+ 1 1+1+111111111+ ОО С,фО ДОфсфСЧСЧ СЧ ВОСЧСЧД О О О,ОСЧ 111 1 1 1 1 1 1 1-(ОМСОб . - -, -ЛГ .фМЮО)СЛф С 10 ж л со л с 0 л Л С 0 0 ф ф ф С 0 Л л л Л л л ж ю ж ж жМ М М М М М СМ СМ ССМ М М М М М М М М М М М Ф 5 О 1 о Мф Я ДОО О СЧ М О ж ф Всча Л ф рмс 0 ЦЛОООООЙО 10 ОООООЕОООО 1е- т- - с- с СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ М М М М М Фа О 0 ОСЧ М10 С 0 Л ф В ОСЧ МО а ч - а - к а т с СЧСЧСЧСЧСЧСЧ1715871 10 Таблица 3 Динамика показателей дезинтеграции при управлении по прототипу тз ОВП/Ьц мкзз мВ 7 ссиЗрзмя от начала Опыта,мин Номер шагауправления а ФЛОЛ 1 аЦиЮ дд Од Од Юд Мдепвныдроееод оерноеаоео иоар 07 гге.2ставитель А. Абросим едактор О, Спесивых Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий каз 581 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 , 150 165 180 36 37,1 35,6 36.6 35,7 36,7 37,6 38,5 395 40,4 39,0 38.0 37.0 1.10 1,50 1.0 1.10 1,00 0.90 0,90 1,00 0,90 1,40 1,00 1.00 480 484 470 484 460 452 443 454 466 476 456 464 477 4 14 14 16 12 11 11 12 1 О 15 12 13 3,6 9,3 14,0 14,5 12,0 2,2 12.2 12,0 11,1 14,3 12.0 13,0 Содержание сульфид иона в пульпе после дезинтеграции,г/л 0.12 0.90 ,0,72 1,40 1.21 1,03 0,52 0,47 0,25 0,96 1,18 0,60 0.55