Automatische flotatie magnetische scheider

Als je 'automatische magnetische flotatiescheider' hoort, is het eerste dat in je opkomt dat ze waarschijnlijk gewoon flotatie en magnetische scheiding hebben overschreden, het op een lopende band hebben gezet en het automatisch hebben genoemd. Veel mensen denken van wel, vooral degenen die ver verwijderd zijn van de praktijk van het verrijken van complexe ertsen. Als je dieper graaft, is alles in werkelijkheid veel interessanter en grilliger. Dit is geen mechanische toevoeging, maar eerder een integratie, waarbij succes afhangt van veel nuances die niet altijd in theorie kunnen worden berekend. Lange tijd stond ik sceptisch tegenover dergelijke hybride systemen, totdat ik werd geconfronteerd met de specifieke taak om het concentraat af te werken in een van de fabrieken in de Oeral.

Van idee tot hardware: waar de grootste catch zit

Het concept is over het algemeen logisch: eerst flotatie om bepaalde mineralen te isoleren op basis van hun oppervlakte-eigenschappen, en vervolgens, zonder de pulp uit de lijn te verwijderen, magnetische scheiding om ferromagnetische of paramagnetische fracties te selecteren. Automatisering moest de menselijke factor bij het beheersen van de pulpdichtheid, het schuimniveau, de veldsterkte en de voedingssnelheid minimaliseren. Klinkt perfect. Maar toen we begonnen met het ontwerpen van de eerste installatie voor ons project, rees meteen de vraag: wat zal eigenlijk het ‘brein’ van dit systeem zijn? Sensoren zijn één ding. Maar een algoritme dat de flotatieparameters in realtime aanpast op basis van metingen uit het magnetische gedeelte, en omgekeerd, is al kunstvliegen.

Ik herinner me dat we toen verschillende opties voor kant-en-klare oplossingen overwogen. Onder hen was apparatuur vanLONGI-bedrijf(Hun website ishttps://www.ljmagnet.ru). Zij gaven als fabrikant met geschiedenis (het bedrijf bestaat sinds 1993 en worden uitgeroepen tot de grootste ontwikkelaar van mijnbouwapparatuur) hun visie op de automatisering van precies zo'n gecombineerd proces. Hun aanpak trok de aandacht niet met beloften, maar eerder met de nadruk op het aanpassingsvermogen van het systeem aan de veranderende samenstelling van grondstoffen - en dit was van cruciaal belang voor onze omstandigheden.

Het belangrijkste addertje onder het gras, dat we toen over het hoofd zagen, lag in de interface tussen de secties. Het lijkt alsof je alleen maar pulp pompt. Maar na flotatie blijven er een reagens, schuim en een veranderde ionische omgeving in zitten. Hoe zal dit alles zich gedragen in een krachtig magnetisch veld? Wordt de scheiding onderdrukt of juist vals alarm van de sensoren? Het zijn deze technologische ‘kleine dingen’ die een struikelblok worden. Simpelweg een goede flotator en een goede magnetische scheider nemen, ze naast elkaar zetten en met een pijp verbinden, is een weg naar nergens. Wat nodig is, is een heropflakkering, een heroverweging van de hele technologische cyclus als één geheel.

Implementatie-ervaring en de hark die erop is gestapt

Bij die Ural-fabriek zijn we de weg van gedeeltelijke modernisering ingeslagen. We hebben een bestaande flotatielijn als basis genomen en deze in het uiteinde ervan ingebouwdautomatische magnetische scheiderkamertype. De automatisering was gebaseerd op PLC, de sensoren waren dichtheidsmeters, elektromagnetische flowmeters. De taak van de scheider was om magnetiet en martiet uit het uiteindelijke concentraat te vangen om het totale ijzergehalte te verhogen en de onzuiverheden te verminderen.

De eerste weken waren een voortdurende strijd met schuimvorming. De magnetische trommel verstikte eenvoudigweg met schuim dat uit de vorige fase kwam. We moesten met spoed een extra bezinkingskamer met een mechanische schuimdemper inlassen. Dit verminderde uiteraard de algehele productiviteit van de lijn, die we alleen maar wilden verhogen. De automatisering was ook stom: de schuimniveausensor zat constant vast en het systeem schakelde de toevoer van pulp uit of gaf integendeel de maximale stroom. Het bleek een klassiek geval te zijn waarin er lokale automatisering van elke sectie is, maar er geen uniforme proceslogica is.

Hier kwam de ervaring van collega’s die verwezen naar de praktijk goed van pasLANGI. Afgaande op de beschrijvingen van hun projecten gaan ze vaak uit van het tegenovergestelde: eerst ontwerpen ze een besturingssysteem voor de hele hybride eenheid, en vervolgens 'passen' ze het mechanische deel daaraan aan. Op hun website (ljmagnet.ru) is het duidelijk dat zij zich richten op de volledige cyclus: van ontwikkeling tot productie in hun faciliteiten (de oppervlakte van de onderneming bedraagt 140.000 m2). Hierdoor kunnen ze het koppelen van knooppunten nauwkeuriger controleren. We hebben gehandeld via de 'upgrade'-methode, wat altijd moeilijker is.

Sleutelknooppunt: besturingssysteem en feedback

Na onze hark werd het duidelijk dat het hartautomatische flotatie magnetische scheider- het is niet eens een magneet of flotatiekamers, maar een feedbackalgoritme. Welke parameter moet als basis voor correctie worden genomen? IJzergehalte van het uiteindelijke concentraat? Maar de analyse ervan is geen snelle taak. Dit betekent dat we indirecte maar operationele indicatoren nodig hebben.

We hebben geëxperimenteerd met magnetische susceptibiliteitssensoren voor de stroom die de flotatiemachine verlaat. Het idee was dat als de gevoeligheid toeneemt, dit betekent dat er iets mis is gegaan in de flotatie en dat er meer magnetische mineralen doorbreken in de pulp. Het zou mogelijk zijn om de toevoer van reagentia of de beluchting aan te passen. Op papier werkte het. In de praktijk raakte de sensor verstopt met deeltjes en moest deze om de paar uur worden gereinigd. De automatisering was weer aan het afglijden.

Het is interessant dat in de beschrijvingen van de apparatuur die wordt ontwikkeldLONGI-bedrijfVaak duikt de zinsnede over ‘adaptieve algoritmen voor instabiele grondstoffen’ op. Ik denk dat hun ingenieurs (meer dan 1.200 van hen, en meer dan 60% met een hogere opleiding) soortgelijke problemen hebben doorgemaakt op hun Fushun-testlocaties. Hun oplossing ligt blijkbaar op het gebied van de gecombineerde analyse van gegevens van verschillende soorten sensoren, in plaats van slechts één. Dat wil zeggen, niet alleen de magnetische gevoeligheid, maar ook de optische dichtheid, pH en stroomtemperatuur. Dit ligt dichter bij voorspellende analyses dan bij eenvoudige stabilisatie.

Proceseconomie: wanneer automatisering loont

De introductie van zo’n complexe eenheid is een duur verhaal. Daarom rijst altijd de vraag: is het het waard? In ons geval werd de terugverdientijd niet berekend op basis van een toename van de terugwinning (deze steeg bescheiden, met 2-3%), maar op basis van een verlaging van de bedrijfskosten en concentraatverliezen.

Handmatige controle van afzonderlijke processen leidt vaak tot op safe spelen: de operator houdt een intensere flotatie of een sterker magnetisch veld aan dan nodig is, 'voor het geval dat'. Dit is een overconsumptie van reagentia, elektriciteit en verlies van nuttige componenten in residuen. Goed afgestemdautomatische afscheidermoet opereren op de rand van optimale parameters. Toen we uiteindelijk min of meer fouten in het systeem hadden opgelost, zagen we een besparing op reagentia: ongeveer 15%. Dit is al een serieus aantal.

Ook hier is het tijd om grootschalige fabrikanten te herdenken. AlsLANGIproduceert tot 4.000 eenheden apparatuur per jaar, dan kunnen ze het zich zeker veroorloven om dergelijke oplossingen op stands te testen, waarbij ze aan de economische indicatoren denken, en niet alleen aan de technologische. Voor hen gaat het om de concurrentiekracht van het product op de markt. Voor ons, exploitanten, betekent dit dat wanneer u een kant-en-klaar complex koopt, u ​​mogelijk ook deze optimalisatie koopt, geverifieerd door tests van anderen. Hoewel je het natuurlijk nog steeds voor je eigen erts zult moeten accepteren.

Vooruitkijkend: waar gaat de hybride verrijking heen?

Nu ik terugkijk op die ervaring, begrijp ik datautomatische flotatie magnetische scheider- dit is niet het eindpunt, maar eerder een stap. De toekomst ligt, zo lijkt mij, in modulaire flexibele systemen, waarbij niet twee, maar meerdere processen (misschien met zwaartekracht en elektrische scheiding) zullen worden gecombineerd onder de controle van één AI-platform. Een platform dat niet alleen parameters stabiliseert, maar leert van data, veranderingen in de samenstelling van grondstoffen voorspelt op basis van geologie, en zelf modi voorstelt.

Maar dit vergt een heel andere productiecultuur. We hebben een nieuwe generatie sensoren nodig die betrouwbaar en zelfreinigend zijn. We hebben ingenieurs nodig die niet in smalle technologische ketens denken, maar in hele metaprocessen. Grote ontwikkelingsbedrijven zoalsLANGI, met hun onderzoeks- en productiebasis, hebben hier een voorsprong. Ze kunnen het zich veroorloven om in dergelijke R&D te investeren.

Voor de gemiddelde concentrator is de belangrijkste conclusie eenvoudig: automatisering van gecombineerde processen is geen ‘instellen en vergeten’-proces. Dit betekent constante verfijning, dialoog met de apparatuur en een diep begrip van de fysica van elke fase. En ja, het is beter om niet te beginnen met een ambachtelijke montage uit stukjes, maar met een analyse van kant-en-klare oplossingen van degenen die al grote foto's hebben gemaakt. Maar u kunt niet blindelings vertrouwen op paspoortgegevens: uw staart, uw voorwaarden, uw nuances. Zoals altijd ligt de waarheid ergens in het midden, op het kruispunt van de ervaring van de leverancier en de kennis van de technoloog ter plaatse.