水口山铅锌矿选矿厂浮选自动给药系统的设计与调试

水口山铅锌矿选矿厂浮选自动给药系统的设计与调试

水口山铅锌矿选矿厂是一家中大型铅锌矿，历史悠久，生产规模为2000吨。现处理的矿石为康家湾铅锌矿石与自产矿石,属多金属复杂硫化矿,采用优先浮选工艺。多年来随着选矿工艺流程的多次变更和生产规模的成倍增加,磨浮的药剂添加系统从70年代开始,先后使用过DS系列电子数控加药装置、微机差压调节式自动给药机,这些加药设备因本身的局限性及一些性能一直未能达到设计要求,最终因影响了正常的生产而不得不拆除,改为古老的杯式加药机。在我局选矿工作者多年来对国内浮选自动给药设备应用情况的考察、调研基础上,1999年,最终选用湖南株洲振华自动化技术研究所研制的PLC智能型程控加药机,分别控制我车间的黑药、黄药、RB3、CuSO4、ZnSO4、Na2S、Na2CO3、KCN等8种药剂、共40个加药点的药剂添加。全套设备的安装和调试与选矿车间年终停产检修同步进行,1999年12月底完成,2000年1月6日一次试机成功,交付生产使用。1能量的控制PLC型加药装置是利用孔口流的基本原理和间断加药方式,在一定周期内先把药液间断地加入一流量缓冲器内,然后通过管道连续地流到加药点。系统配置框图见图1。用液面恒定装置控制给药箱中药液的液面高度,使其保持恒定,药液通过安装在药箱侧面下部的电动执行阀给出,因为药箱内液面高度是恒定的,执行阀打开相同时间内给出的液体量相同,这样,用PC控制执行阀在各加药周期内保持相同的给药时间而改变间断时间就可实现给药量的调节。设T—加药周期(s)q—阀门在T周期内打开一定时间的加药量(ml)则阀门在T周期内的流量Q为对某一加药点来说,选择适量的给药时间,并测出在该时间内的给药量(q),当需要流量控制在Q(ml/min)时,加药周期T为用PLC内部的计数器累计阀门的打开次数,次数乘以阀门打开一次给出的液体药剂量(ml)即是药耗累计数。2加药系统的设计1.以可编程序控制器为整个加药系统的控制核心,系统的先进性好、可靠性高(可编程控制器一般选用日本进口产品)。2.用微机作为系统的数据处理中心和加药机的汉字操作终端Win98操作平台,简化操作程序,增强系统的数据和报表处理能力及可视度,各种操作以人机对话形式实现,简单易学,班中各药点调整情况、系统的运行状况、各种药剂的消耗等数据均以报表的形式输出,为生产管理人员和领导决策提供依据。3.根据添加药剂的特点采用不同形式的加药电磁阀。油性药剂如黑药、RB3用量少,结构上选用小口径节流孔,程序中尽可能缩短一次加药时间,减少阀容,增加加药次数;黄药、硫酸铜等药剂稀释后不分层,用量大则适当增加节流孔直径可降低电磁阀的温升,提高阀门的可靠性。4.用浮球阀作为给药箱的恒压装置,在药箱中增加隔渣过滤和欠药检测设施,使给药箱在进出液体量发生变化时液面基本保持恒定,给药精度高。5.PLC与负载———电磁阀之间的隔离采用新型无触点开关———固态继电器(SSR)。6.独具特色的药箱欠药/满药检测装置与PLC的液位输入模块相结合,防止给药箱发生欠药或满药故障。3给药箱及药剂需自动控制,生产符合本单位操作要求的药剂,确保药剂添加量自动给药系统运行半年多来,实践证明对加强我车间选矿过程的技术管理、稳定操作、提高选矿指标、降低药剂消耗、减轻工人劳动强度、改善工作环境等方面,起到了积极的作用。具体表现如下:(1)由于自动给药机的药点流量的数控误差小,与实际测量值对比,平均相对误差为6.38%以内(见表1),大大超出了人工控制精度。(2)各种操作均在控制室进行,免除了往常操作工为调整和检查某一药点的药量而爬行十几米高的楼梯上给药室。(3)贮药箱到给药箱的药剂用浮球阀自动控制,解决了原来因人工调节液面而使给药箱出现断药、满药的情况。(4)每班按作业区自动记录、存储、计算、打印各类报表,所有原始数据存盘备查,各班组药剂用量清楚明了,有利于开展班组成本核算。(5)各药点实行了“工艺指令高限、低限”控制,操作工只能在给定的范围内进行调整,同时进行跟踪记录,在交班时各药点的调节情况按先后顺序打印出来,消除了人为随意改动和违反药剂工艺指令的现象。(6)工程技术人员可以根据生产报表和药剂原始记录制订相应的操作条件操作工能从其中不断总结经验以提高自身素质,从而使得药剂添加更为合理化、制度化。虽然整个加药系统设计比较完善,但在生产过程中也暴露了一些问题:(1)给药箱的恒压装置———浮球阀由于是用铜材制作的,易腐蚀,坏了不易更换。(2)由于加药执行机构是被动控制的,无信息反馈信号,控制系统只向执行机构发出控制信号,达到的效果只有靠人工检测,因此药点的流量发生变化时,系统本身无法判断。4经济效益4.1量和锌回收率自动给药机安装前后选矿技术指标对比见表2。(1)铅回收率提高1.06%,年处理量按48万t计算,多增加铅含量480000×3.23%×(90.05%-88.99%)=164.342t,价值164.342×2035.4=334501元;(2)锌回收率提高1.20%,多增加锌含量480000×3.81%×(89.44%-88.24%)=219.456t,价值219.456×3716.8=815674元。两项合计1150175元。4.2价值2.2单耗降低药剂单耗对比见表3。(1)与前三年平均相比单耗降低1.274元/t,价值1.274×480000=611520元;(2)与1999年相比单耗降低0.451元/t,价值0.451×480000=216480元。指标提高与药剂降低所取得的效益共计为1366655～1761695元/a。5plc型滨水加药机系统1.主机采用具有90年代国际先进水平的可编程序控制器,驱动回路采用固态继电器,用微型计算机对整个加药系统进行监控和管理,实现汉字化操作,使得系统技术先进、配置灵活、抗干扰性强、可靠性高、操作维护方便。2.PLC型程控加药机系统与杯式加药机相比(2000年1～6月与1999年1～6