GOST conținut solid în pastă. Influența densității pulpei asupra rezultatelor de flotație

Densitatea pulpei este de obicei caracterizată fie prin lichefiere, fie prin conținut solid.

Densitatea pulpei afectează indicatorii tehnologici de îmbogățire: extracția PC-ului în concentrat și conținutul acestuia în concentrat. În pastele foarte dense, când se apropie de 100%, continuitatea fazei dispare, deci flotarea este imposibilă, iar ε=0. La densități foarte mici, ε al mineralului plutit scade din cauza scăderii rezistenței spumei. Conținutul de minerale plutitoare din produsul spumă scade continuu odată cu creșterea densității datorită creșterii îndepărtării mecanice a rocii sterile.

Densitatea pulpei afectează și indicatorii tehnologici: consumul de reactiv, performanța mașinii de flotație, consumul specific de energie de apă. Pe măsură ce densitatea pulpei crește, productivitatea mașinilor de flotație crește până la o anumită limită, apoi începe să scadă.

Astfel, în flotație este dezavantajos să existe atât pulpe prea dense, cât și prea subțiri. Diluția optimă a pulpei depinde de mărimea și densitatea PI plutitoare, precum și de scopul operațiunii de flotare și de calitatea necesară a produsului spumă. Odată cu creșterea dimensiunii și densității minereului plutit, densitatea optimă a minereului crește, iar cu un conținut ridicat de nămol și densitate scăzută a materialului prelucrat, flotarea se realizează în paste mai lichide. În operațiunile de flotație principală și de control, pastele mai dense sunt utilizate pentru a reduce pierderile în steril. Și în operațiuni de re-curățare concentrate pentru a le îmbunătăți calitatea - în altele mai diluate.

MOD REACTIV

Aceasta este nomenclatura reactivilor, dozarea acestora, punctul de alimentare și distribuția la punctele individuale ale fiecărui reactiv, durata contactului lor cu pulpa. Compoziția apei este de mare importanță pentru rezultatul flotației.

Reactivii sunt adăugați în următoarea ordine:

1. Regulatori de mediu;

2. Depresoare, care sunt încărcate împreună cu sau după regulatoare;

3. Colectori;

4. Spumatoarele sunt încărcate secvenţial;

5. Activatorii sunt adăugați după prima recepție de flotație pentru a extrage suplimentar particulele greu de plutit ale aceluiași mineral sau pentru a activa mineralele care au fost deprimate la prima recepție.

Durata contactului reactivului cu pulpa înainte de flotare variază foarte mult. De obicei, în cazul colectoarelor solubile, 1-3 minute de timp de contact este suficient. În cazul colectoarelor slab solubile, timpul de contact crește brusc. Colectorul poate fi încărcat odată sau pe porții. Cu o încărcare unică, viteza de flotare este mai mare, dar calitatea produsului spumă este mai scăzută.

Dacă reactivul se descompune rapid sau este consumat rapid de produse secundare, atunci este recomandabilă încărcarea lotului, care este asigurată de colectori mai mari cu activitate de sorbție diferită a mineralelor plutitoare.

Cantitatea de colector afectează recuperarea și conținutul mineralului valoros din concentrat. Pe măsură ce consumul colectorului crește, extracția crește și conținutul scade.

Unul dintre factorii importanți care afectează flotația este raportul dintre fazele solide și lichide ale pastei. Există indicatori utilizați pentru a caracteriza acest raport.

2. Raportul dintre masa solidului la lichid din pastă (S: L] sau lichid la solid (L: T = K).

3. Consistența pastei, care este raportul dintre volumul ocupat de apă și volumul ocupat de solide din același volum de pastă.

Cel mai adesea, pentru calcule precise în practică, se utilizează primul indicator. Consistența pulpei este calculată în cazuri speciale în timpul cercetării.

Densitatea pulpei are un efect foarte divers asupra flotației.

Cu o creștere a densității celulozei la un volum constant al mașinilor de flotație și a productivității fabricii, durata pastei în aceste mașini crește.

Concentrația volumetrică a reactivilor crește, de asemenea, odată cu creșterea densității pulpei (în timp ce se menține un consum constant de reactiv pe unitatea de greutate a materialului plutit). În unele cazuri, creșterea densității pulpei crește recuperarea. Din aceste puncte de vedere, s-ar părea indicat să plutească pulpă de densitate maximă. Cu toate acestea, cu o creștere excesivă a densității pulpei, aerarea pulpei și flotarea particulelor mari se deteriorează brusc și are loc o flotație mai intensă a particulelor fine de roci sterile, ceea ce deteriorează calitatea concentratului. Flotarea suspensiilor diluate produce de obicei concentrate mai pure, dar recuperarea este redusă.

Prin urmare, în fiecare caz este necesar să se stabilească experimental cea mai favorabilă densitate a pulpei. De obicei, în practica de flotație, se utilizează o densitate a pastei de 15-40% solide. O scădere a densității pulpei în flotațiile de curățare este asociată cu necesitatea obținerii celor mai pure concentrate (în pastele diluate se înrăutățesc condițiile de transformare a fracțiilor fine de rocă sterilă, care contaminează de obicei concentratele, în spumă). Utilizarea pastelor diluate cu un conținut semnificativ de nămol fin este deosebit de importantă.

Produsele de spumă conțin în mod obișnuit mai multe solide decât nămolul, astfel încât există o diluție vizibilă a nămolului de-a lungul frontului de flotație de la celulă la celulă.

În contextul schemelor de îmbogățire dezvoltate, uneori este necesară utilizarea unei diluții speciale sau chiar a unei îngroșări a produselor. Diluarea produselor din spumă cu apă se face de obicei prin alimentarea cu apă în jgheaburile mașinilor de flotație. În acest caz, apa este folosită simultan pentru a distruge spuma. Ca urmare a circulației repetate a produselor intermediare în circuitul de flotație, se stabilește o anumită constanță a densității pastei în operațiunile individuale. Configurarea procesului necesită o anumită perioadă de timp. Atenție la udarea procesului din cauza adăugării excesive de apă.

Odată cu creșterea temperaturii pulpei, rata majorității proceselor care au loc la interfețe crește; O creștere a temperaturii pulpei intensifică flotația.

Când se utilizează xantați, efectul temperaturii pulpei este mult mai puțin vizibil decât atunci când flotați cu acizi grași, deoarece xantații sunt foarte solubili în apă rece. Cu toate acestea, în timpul flotației mineralelor sulfurate, procesele de oxidare și spumare pot fi controlate prin modificarea temperaturii pastei. De obicei, flotarea cu apă rece necesită mai mult agent de spumă.

Din practica fabricilor străine de prelucrare care prelucrează minereurile de metale neferoase, există exemple de influență semnificativă a temperaturii celulozei asupra flotației.

De exemplu, la fabrica Magma (SUA), a fost observat efectul negativ al creșterii semnificative a temperaturii celulozei în morile cu bile, care este asociat cu oxidarea excesivă a bornitei. Cel mai adesea, încălzirea pulpei este utilizată înainte de flotarea sfaleritei la prelucrarea minereurilor de plumb-zinc, precum și pentru desorbția colectorului din concentratele de cupru-molibden. Practica de reglare a temperaturii celulozei la fabrica Bez Metals-Mining este foarte orientativă. În flotația principală cu plumb temperatura pulpei este de 13 °C, în flotația cu plumb este de 8 °C, în flotația principală cu zinc este de 16 °C și în rafinăria de zinc este de 32 °C.

Modul de funcționare de mișcare a amestecului hidraulic (pulpă) este determinat de viteza acestuia în conductă. Debitul mediu al amestecului hidraulic corespunzător începutului sedimentării particulelor solide în conductă se numește viteza critică. În funcție de viteza critică a amestecului hidraulic, puteți avea trei moduri de mișcare:

• la viteze peste critice, la care solul este transportat în suspensie;
• mai aproape de critic - solul se delaminează și particulele mari încep să cadă;
• sub nivelul critic - solul cade la fund și conducta de șlam se poate înfunda cu sol.

Pentru funcționarea normală a transportului hidraulic al solului, este necesar ca viteza amestecului hidraulic să fie cu 15...20% mai mare decât viteza critică, adică. v r = (1,15…1,2) v cr

La v r < v kr posibila sedimentare a materialului transportat și, ca urmare, înfundarea și colmatarea conductelor. La v r > 1,2 v consumul de energie pentru transport crește și uzura conductelor se accelerează.

Calculul hidrotransportului solului presupune determinarea vitezelor necesare transportului acestuia, precum și a diametrelor conductelor și a pierderilor de presiune din acestea. Au fost dezvoltate mai multe metode pentru calcularea hidrotransportului solului pentru diferite condiții și pentru diverse scopuri. În producția de lucrări pe, care sunt reprezentate în principal de particule de sol cu ​​granulație grosieră și medie, cu un diametru mai mare de 0,1 mm și un amestec cu un număr limitat de particule mai mici, cel mai potrivit calcul al parametrilor de transport hidraulic sub presiune poate fi adoptat conform metodei VNIIG. FI. Vedeneeva.

Folosind această metodă, viteza critică este calculată folosind formula:

Unde Dn- diametrul conductei de nămol, m; C 0 - indicator al consistenței volumetrice a pulpei; K t este valoarea medie ponderată a coeficientului de transportabilitate al particulelor de sol, în funcție de diametrul particulelor.

Tabelul 3.1

Coeficientul de transportabilitate al particulelor de sol

Unde P i- continut i al solului, %.

Indicatorul de consistență volumetrică a pulpei se determină după cum urmează:

unde ρ cm, ρ in, ρ s sunt densitățile nămolului, apei și, respectiv, solului solid, t/m 3 .

Valorile vitezelor critice în conductele de nămol pentru diverse soluri, în funcție de consistență, sunt date în tabel. 3.2.

Tabelul 3.2

Viteze critice de mișcare a pulpei vcr, Domnișoară

Amorsare	Dn, mm	Consistența pulpei
		T:F= 1:5	T:F = 1:10	T:F = 1:15
Nisip-pietriș-pietriș cu un conținut de pietriș și pietriș de peste 45%	200	3,38	3,11	2,85
	300	3,93	3,56	3,3
	400	4,5	4,03	3,74
	500	5,0	4,46	4,20
	600	5,48	4,95	4,60
Nisipos-pietriș cu un conținut de pietriș și pietriș de 20–45%	200	2,91	2,71	2,57
	300	3,37	3,14	2,9
	400	3,87	3,57	3,28
	500	4,34	3,90	3,64
	600	4,76	4,28	4,0
Nisipuri grosiere	200	2,55	2,15	2,17
	300	2,92	2,6	2,46
	400	3,32	2,94	2.76
	500	3,67	3,30	3,08
	600	4,04	3,6	3,40
Nisipuri fine	200	2,06	1,62	1,82
	300	3,38	2,03	2,07
	400	2,77	2,48	2,32
	500	3,10	2,88	2,58
	600	3,42	3,0	2,86
Loess-like loams	200	1,41	1,07	1,21
	300	1,65	1,37	1,38
	400	1,88	1,68	1,57
	500	2,12	1,88	1,77
	600	2,32	2,07	1,94

Diametrul conductei de nămol este selectat pe baza debitului pompei de nămol prin nămol:

Diametrul conductei de șlam

Diametrul conductei de nămol este verificat prin viteza medie de mișcare a nămolului necesară pentru transportul hidraulic al solului, după care se acceptă cel mai apropiat diametru standard.

Diametrele de proiectare ale conductelor de nămol au fost stabilite și ajustate prin practică, iar valoarea aproximativă a vitezei de mișcare a nămolului la dezvoltarea solurilor nisipoase în aceste conducte este prezentată în tabel. 3.3.

Tabelul 3.3

Valoarea aproximativă a vitezelor de mișcare a nămolului la dezvoltarea carierelor de nisip folosind dragele existente

Dragă cu pompă de dragă	Diametrul conductei de șlam Dn, mm
	200	300	400	500
GrAU 400/20	3,53	–	–	–
GrAU 800/40	–	3,17	–	–
GrAU 1600/25	–	4,93	3,55	3,33

Notă: Atunci când rezolvați aceste probleme, ar trebui să acordați atenție unităților de cantități incluse într-una sau alta formulă de calcul. Unitățile trebuie să corespundă celor specificate în formulele (4.14)-(4.42).

Problemele 186-201. Pentru condiții date (Tabelul 4.5), se determină conținutul de solide din pastă în masă și volum și lichefierea pastei după masă și volum.

Problemele 202-207. Pentru condiții date (Tabelul 4.6), determinați volumul pulpei.

Problemele 208-217. Pentru condiții date (Tabelul 4.7), se determină conținutul de solide din pastă în masă și volum și lichefierea pastei după masă și volum.

Problema 218-227. Pe baza densității cunoscute a fazelor solide și lichide ale pastei și a conținutului de solide din aceasta în masă, se determină lichefierea pastei după masă și volum. Calculați și densitatea pulpei. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.8.

3 sarcini 228-240. Pe baza densităților cunoscute ale fazelor solide și lichide și a conținutului de solide din pastă în volum, se calculează lichefierea pastei în volum și masă. Calculați și densitatea pulpei. Condițiile sarcinilor sunt date în tabel. 4.9.

Problemele 241-253. Folosind densitățile cunoscute ale fazelor solide și lichide ale pastei și lichefierea volumetrică a pastei, se determină conținutul de solid din pastă în masă. Calculați și densitatea pulpei. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.10.

Problemele 254-266. Folosind densitățile cunoscute ale fazelor solide și lichide și lichefierea în masă a pastei, se determină conținutul de solid în pastă în volum. Calculați și densitatea pulpei. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.11.

Problemele 267-279. Pe baza densităților cunoscute ale pastei în fază solidă și lichidă și a conținutului de solide din ea în volum, determinați conținutul de solid din pastă în masă. Calculați și densitatea pulpei. Condițiile sarcinilor sunt date în tabel. 4.12.

Problemele 280-289. Pe baza densităților cunoscute ale fazei solide și lichide a pastei și a conținutului de solide din aceasta în masă, se determină conținutul de solid din pastă în volum. Calculați și densitatea pulpei. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.13.

Problema 290-303. Folosind parametri cunoscuți ai pastei (densitatea fazelor solide și lichide, conținutul de solide în pastă în masă sau volum), se calculează densitatea pastei. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.14.

Folosind densitatea calculată a pastei, se determină: în problemele 290-296, conținutul de solide din pastă în volum; în problemele 297-303 - conţinutul de solide în pastă în greutate P.În plus, în fiecare problemă, determinați cantitatea de solid și lichid pentru 1 m 3 de pastă și cantitatea de solid și apă pentru 1 tonă de pastă. Calcule similare sunt efectuate pentru suspensii.

Problemele 304-317. Pe baza densității fazelor solide și lichide și a lichefierii pastei în masă sau volum, calculați densitatea pastei. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.15.

Folosind densitatea pulpei calculată, determinați lichefierea pulpei în volum în problemele 304-310 și lichefierea pulpei în masă în sarcinile 311-317. În plus, în fiecare problemă, determinați cantitatea de solid și lichid pentru 1 m 3 de pastă și cantitatea de solid și apă pentru 1 tonă de pastă. Calcule similare sunt efectuate pentru suspensii.

Problemele 318-330. Pe baza masei a 1 litru de pastă (această valoare se obține prin testare prin cântărirea directă a unei cani de litru cu pulpă), se calculează conținutul de solid din pulpă și lichefierea acesteia în masă, cunoscând densitățile fazei solide și lichide. Calculați, de asemenea, conținutul de solide din pulpă și lichefierea acestuia în volum. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.16.

Problemele 331-344. Pe baza masei a 1 litru de pastă, determinați densitatea solidului dacă densitatea fazei lichide și conținutul de solid din pastă sunt cunoscute fie în masă, fie în volum. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.17.

Problemele 345-359. Se determină cantitatea necesară de agent de ponderare cu densitate cunoscută și apă pentru a obține 1 m 3 de suspensie minerală apoasă cu o densitate dată. Calculați același lucru pentru a obține 1 tonă de suspensie. Densitatea apei este de 1.000 kg/m3. Condițiile sarcinilor sunt date în Tabelul 4.18.

Tabelul 4.5

Condiţiile problemelor 186-201

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Greutate, t
greu	fază lichidă	greu	Kike
	4,5 kg/l 5000 kg/m3 2,7 g/cm3 2,9 g/cm3 3,5 t/cm3 4000 kg/m3 5 g/cm3 4000 kg/m3 3,8 t/m3 6,5 g/cm3 5,5 g/cm3 3000 kg/ m 3 2,2 g/cm 3 3400 kg/m 3 4,8 kg/l 5,0 t/m 3	1 g/cm 3 1 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1200 kg/m 3 1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,3 g/cm 3 1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1 g/cm 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3			0,29 0,66 0,26 0,27 0,40 0,40 0,24 0,20 0,29 0,30 0,33 0,23 0,16 0,23 0,25 0,22	0,085 0,26 0,11 0,11 0,16 0,14 0,06 0,06 0,10 0,06 0,083 0,097 0,08 0,08 0,06 0,053	2,45 0,5 2,8 2,7 1,5 1,5 3,2 4,0 2,45 2,3 2,0 3,3 5,2 3,3 3,0 3,54	10,8 2,8 7,56 8,0 5,23 6,0 15,8 16,0 9,0 15,0 11,0 9,8 11,4 11,4 14,6 17,8

Tabelul 4.6

Condiții de problemă 202-2077

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspuns: , m 3
Densitate	Masa solidă, t	Lichefierea pulpei
greu	fază lichidă	după greutate	după volum
	5000 kg/m3 3,2 g/cm3 4000 g/l 6200 kg/m3 2,8 g/cm3 1,6 kg/l	- 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,0 kg/l - -		- 1,5 - -	- - - 4,5	174,6 141,6 321,4

Tabelul 4.7

Condiţiile problemelor 208-217

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Conținut solid în pastă, g/l
greu	fază lichidă
	2950 kg/m 3 5,0 t/m 3 3,0 t/m 3 2400 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 g/cm 3 2,85 g/cm 3 5730 kg/m 3 3, 3 t/m 3 4,1 t/ m 3	1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,1 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1200 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 kg/cm 3		0,25 0,21 0,14 0,32 0,24 0,26 0,12 0,22 0,21 0,26	0,1 0,05 0,05 0,16 0,087 0,12 0,044 0,048 0,075 0,079	3,0 3,8 6,3 2,2 3,0 2,8 7,6 3,5 3,7 2,8	9,0 19,0 19,0 5,23 10,5 7,5 21,7 19,8 12,3 11,5

Tabelul 4.8

Condiţiile problemelor 218-227

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Conținutul de solide în pastă în greutate			, kg/m3
greu	fază lichidă
	2700 kg/m 3 3,2 g/cm 3 5,0 t/m 3 4200 g/l 5500 kg/m 3 4,3 t/m 3 2,65 g/cm 3 2900 kg/m 3 3550 kg/ m 3 6,0 kg/l	1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1000 g/l 1,0 t/m 3 1000 g/l 1, 2 g/cm 3 1,0 g/cm 3	0,2 0,15 0,45 0,35 0,6 0,1 0,4 0,5 0,65 0,3	4,0 5,7 1,2 1,85 0,67 1,5 1,0 0,57 2,33	10,8 18,1 6,0 6,5 3,68 38,7 4,0 2,9 1,68 14,0

Tabelul 4.9

Condiții de problemă 228-240

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Conținutul de solide în pulpă în volum			, kg/m3
greu	fază lichidă
	2700 kg/m 3 3200 kg/l 4300 kg/m 3 5,0 g/cm 3 3,1 g/m 3 2850 kg/m 3 5,0 t/m 3 5000 kg/m 3 6,0 g/ cm 3 2750 kg/m 3 2. g/cm 3 3,8 kg/l 4200 g/l	1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,2 kg/l 1500 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/ m 3 1,0 kg/l 1100 g/l 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3	0,1 0,15 0,35 0,40 0,05 0,2 0,15 0,08 0,25 0,03 0,6 0,45 0,5	5,7 1,86 1,5 19,0 4,0 5,7 11,5 3,0 32,3 0,67 1,2 1,0	3,3 1,78 0,44 0,3 6,1 1,4 1,7 2,75 0,5 11,7 0,25 0,35 0,24

Tabelul 4.10

Condițiiproblemele 241-253

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Lichefierea pulpei în volum		, kg/m3
greu	fază lichidă
	2650 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 t/m 3 3100 kg/m 3 4100 kg/m 3 5,0 t/m 3 2900 kg/m 3 4600 kg/m 3 4000 kg/m 3 3 .5 t/ m 3 2800 kg/m 3 4800 kg/m 3 5500 g/l	1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1200 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm3 1,2 t/m3 1,0 g/cm3	5,25 3,2 4,5 3,0 2,5 6,0 5,0 3,5 2,0 7,0 5,5 12,0 10,0	0,3 0,56 0,42 0,5 0,62 0,41 0,37 0,57 0,67 0,33 0,32 0,25 0,35

Tabelul 4.11

Condiții de problemă 254-266

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Lichefierea pulpei în masă		, kg/m3
greu	fază lichidă
	3,5 g/cm 3 3800 kg/m 3 4,0 g/cm 3 5,0 g/cm 3 5,5 t/m 3 4300 kg/m 3 3,0 g/cm 3 2900 kg/m 3 4,5 t/m 3 3000 kg/m 3 2,65 g/cm 3 2900 kg/m 3 4350 kg/m 3	1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg /m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3	4,0 2,5 1,0 3,5 1,5 1,25 4,5 6,0 4,75 7,0 8,0 6,0 2,0	0,067 0,095 0,2 0,05 0,108 0,157 0,08 0,054 0,045 0,045 0,045 0,054 0,10

Tabelul 4.12

Condiții de problemă 267-279

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Conținut solid în volum		, kg/m3
greu	fază lichidă
	3,5 g/cm 3 3300 kg/m 3 4000 kg/m 3 5,0 t/m 3 4,3 t/m 3 2800 kg/m 3 3100 kg/m 3 4,5 g/cm 3 2900 kg /m 3 5750 kg/m 3 3,8 t/m 3 5,0 t/m 3 2800 kg/m 3	1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1100 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 g/l 1250 kg/m3 1,0 g/cm3	0,2 0,3 0,15 0,09 0,4 0,25 0,1 0,5 0,35 0,45 0,06 0,18 0,23	0,47 0,68 0,61 0,33 0,74 0,48 0,22 0,79 0,65 0,82 0,19 0,47 0,46

Tabelul 4.13

Condiţiile problemelor 280-289

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate	Conținutul de solide în pastă în greutate		, kg/m3
greu	fază lichidă
	4,1 t/m 3 3,1 g/cm 3 2900 kg/m 3 3000 kg/m 3 4,8 g/cm 3 1900 kg/m 3 6,2 t/m 3 3600 kg/m 3 4, 0 t/m 3 2900 kg/ m 3	1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3	0,75 0,15 0,40 0,55 0,6 0,3 0,25 0,15 0,20 0,16	0,42 0,054 0,19 0,31 0,24 0,18 0,05 0,047 0,06 0,067

Tabelul 4.14

Condițiile problemelor 290 – 303

Numărul sarcinii	Datele inițiale	Răspunsuri
Densitate		, kg/m3			, t/m 3	, t/m 3	, t/t	, t/t
greu	fază lichidă	după greutate	după volum
303	5 t/m 3 3500 kg/m 3 4500 kg/m 3 2750 kg/m 3 2,9 t/m 3 5,0 t/m 3 2,65 g/cm 3 2200 kg/m 3 1800 g/l 4300 kg/m 3 4.5 t/m 3 3,3 g/cm 3 2900 kg/m 3 1,9 t/m 3	1000 kg/m 3 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1, 0 t/m 3 1,0 kg/ l 1000 kg/m 3 1100 kg/l 1,0 t/m 3 1,0 kg/l	- - - - - - -	- - - - - - -		0,05 0,15 0,18 0,27 0,06 0,227 0,38 - - - - - - -	- - - - - - - 0,10 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43	0,24 0,51 0,63 0,74 0,17 1,13 1,0 0,11 0,63 0,43 0,68 1,32 0,99 0,53	0,95 0,94 0,85 0,73 0,93 0,93 0,62 0,85 0,65 0,9 0,85 0,66 0,66 0,72	0,2 0,35 0,45 0,5 0,15 0,55 0,62 0,1 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43	0,8 0,65 0,55 0,5 0,85 0,45 0,38 0,9 0,51 0,68 0,56 0,33 0,4 0,57

Tabelul 4.15

Condițiile problemelor 304 – 317

Numărul sarcinii

Datele inițiale

Răspunsuri

Densitate

Conținut solid în pastă, %

, kg/m3

, t/m 3

, t/m 3

, t/t

, t/t

greu

fază lichidă

după greutate

după volum

3,5 g/cm 3 2800 kg/m 3 4200 kg/m 3 4,5 t/m 3 2,65 g/cm 3 3800 kg/m 3 6200 kg/m 3 2750 kg/m 3 3,5 t /m 3 2000 kg/m 3 3 t/m 3 6800 kg/m 3 3,5 t/m 3 5300 kg/m 3

1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 t/ m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,1 t/m 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3

1,5 2,5 4,0 3,75 2,25 - - - - - - -

- - - - - - - 2,5 1,5 4,5

7,0 4,2 11,5 11,25 10,6 12,0 14,0 - - - - - - -

- - - - - - - 1,1 1,7 1,25 1,3 1,6 0,51 0,85

0,43 0,54 30,34 0,35 30,23 0,25 30,42 0,43 0,5 0,57 0,6 0,61 1,4 0,95

0,88 0,81 1,01 0,94 0,91 1,11 0,93 1,01 0,86 0,72 0,8 1,01 0,72 0,83

0,33 0,4 0,25 0,27 0,2 0,2 0,3 0,48 0,37 0,44 0,43 0,38 0,66 0,54

0,67 0,6 0,75 0,73 0,8 0,8 0,7 0,52 0,63 0,56 0,57 0,62 0,34 0,46

Invenția se referă la automatizarea procesului de flotație și poate fi utilizată pentru controlul automat al parametrilor tehnologici ai procesului de flotație - densitatea, aerarea pastei și concentrația în masă a solidelor în pastă. Dispozitivul contine un deplasator de masurare plasat intr-un amortizor, care este echipat cu un amortizor in partea sa inferioara. Deplasatorul de măsurare este suspendat de un senzor de forță cu calibre de tensiune, a cărui ieșire este conectată la intrarea microcontrolerului. În dispozitiv este introdus un mecanism de mișcare, legat prin intermediul unei tije de amortizorul amortizorului. Mecanismul de mișcare este controlat de un microcontroler. Aparatul funcționează ciclic. Ciclul de lucru începe cu măsurarea greutății dispozitivului de deplasare cu partea inferioară a amortizorului deschisă. În acest caz, se calculează densitatea pulpei aerate, după care amortizorul, sub acțiunea mecanismului de mișcare, închide partea inferioară a amortizorului, lăsând un gol pentru ieșirea solidului de decantare. Bulele de aer părăsesc amortizorul și se măsoară greutatea dispozitivului de deplasare în suspensia dezaerată și se calculează densitatea șlamului dezaerat. Pe baza valorilor densității pulpei aerate și dezaerate, microcontrolerul calculează gradul de aerare a pastei - procentul volumetric de aer din pulpă. În mod similar, folosind formula corespunzătoare, microcontrolerul calculează concentrația de masă a solidelor din pastă. Informațiile despre valorile densității pastei aerate și dezaerate, precum și gradul de aerare a pastei și concentrația de masă a solidelor din pastă sunt transmise printr-un canal de comunicație digital al microcontrolerului la nivelul superior al automatei. sistem de control, precum și sub formă de semnale analogice de ieșire ale microcontrolerului către dispozitive de control externe. Dispozitivul este controlat (vizualizarea valorilor curente, setarea, introducerea constantelor) folosind afișajul și tastatura folosind un grafic în modul „Meniu”. Rezultatul tehnic este crearea unui dispozitiv de măsurare a densității, gradului de aerare a pastei și concentrației în masă a solidelor din pastă. 2 bolnavi.

Desene pentru brevetul RF 2518153

Invenţia se referă la automatizare, în special la dispozitive pentru monitorizarea şi controlul parametrilor de flotaţie. Cei mai importanți parametri ai flotației sunt densitatea pastei, procentul volumetric de aer (gradul de aerare) din pastă și procentul de masă al fracției solide (solidelor) din pastă. Este cunoscut un dispozitiv de măsurare a densității, care conține ca element sensibil un deplasator complet scufundat în pastă; elementul de măsurare este un extensometru. Dezavantajul dispozitivului este controlul unui singur parametru al pulpei - densitatea, care într-un număr de cazuri specifice este insuficient pentru a controla procesul de flotație.

Este cunoscut un dispozitiv care asigură măsurarea aerării pulpei. Aparatul conține canale pentru măsurarea greutății geamandurilor în pulpă. Un canal măsoară greutatea deplasantului plasat în suspensia aerată, al doilea canal măsoară greutatea deplasantului plasat în suspensia dezaerată (fără aer).

Condițiile de măsurare a pulpei aerate și dezaerate sunt create în două dispozitive speciale - amortizoare, distribuite în camera mașinii de flotație.

Dezavantajele dispozitivului includ modificarea neuniformă a greutății geamandurilor din cauza aderenței fracțiilor solide ale pulpei pe acestea și a canalelor de măsurare pentru geamandura de pastă aerată și dezaerată, necesitatea de a configura două canale pentru măsurarea greutății. a geamandurilor, precum și faptul că locurile de măsurare a parametrilor pulpei aerate și cele dezaerate sunt separate în volumul mașinii de flotație . Prototipul invenţiei propuse este un dispozitiv. Dispozitivul propus elimină dezavantajele enumerate ale dispozitivului.

Acest lucru se realizează prin faptul că dispozitivul conține un amortizor cu un amortizor, un mecanism de mișcare conectat prin intermediul unei biele cu amortizorul, un microcontroler echipat cu un afișaj și tastatură, module de intrare și ieșire, un canal de comunicare digitală, blocuri software care implementează controlul mecanismului de mișcare, calculul densității pastei aerate și dezaerate, a gradului de aerare a pastei și a concentrației în masă a solidelor din celuloză. Dispozitivul propus este prezentat în Fig. 1, unde sunt indicate următoarele:

1 - mașină de plutire,

3 - pulpă,

4 - aerator,

5 - senzor de forță pentru extensometru,

6 - tija de măsurare a deplasatorului,

7 - suzetă,

7.1 - amortizor amortizor,

8 - deplasator de măsurare,

9 - amortizor,

10 - mecanism de mișcare,

11 - biela amortizorului,

12 - microcontroler,

12.1 - afișaj microcontroler,

12.2 - tastatură microcontroler,

12.3 - semnal de intrare al microcontrolerului,

12.4 - semnalul de control de ieșire al microcontrolerului,

12.5 - canalul de comunicație digital al microcontrolerului,

13 - semnal de ieșire al gradului de aerare a pulpei,

14 - semnal de ieșire al concentrației masei solide.

Dispozitivul propus funcționează ciclic. Înainte de punerea în funcțiune a dispozitivului propus, se efectuează următoarele proceduri:

calibrarea canalului de măsurare - semnalului de ieșire al senzorului de forță 5 tensometru cu tija de măsurare 6 suspendată de acesta și dispozitivul de deplasare 8 îndepărtat prin apăsarea unui buton de tastatură special dedicat 12.2 i se atribuie (stocat în microcontrolerul 12) un semnal zero condiționat ;

calibrarea canalului de măsurare - la agățarea unei greutăți de referință de tija de măsurare 6, semnalului de ieșire al senzorului de forță 5 tensometru prin apăsarea unui buton special dedicat de la tastatură 12.2 i se atribuie (stocat în microcontrolerul 12) un semnal corespunzător valorii a greutății greutății de referință;

determinarea greutății P a deplasatorului de măsurare 8 - la agățarea deplasatorului de măsurare 8 de tija de măsurare 6, care se află în aer, deplasatorul 8 este cântărit, iar prin apăsarea unui buton de tastatură special dedicat 12.2 din microcontrolerul 12, greutatea dispozitivului de deplasare 8 este stocată, iar această greutate este utilizată la calcularea densității pulpei aerate și dezaerate.

determinarea volumului V6 al geamandurii de măsurare 8 - în acest scop, geamandura 8 este coborâtă în apă și greutatea geamandurii 8 în apă este cântărită și stocată într-un mod similar cu determinarea greutății geamandurii de măsurare 8 în aerul. Greutatea măsurată a geamandurii 8 în apă este utilizată pentru a calcula volumul acesteia.

Introducerea constantelor în microcontrolerul 12 este destinată să utilizeze valorile acestora la calcularea parametrilor măsurați, controlul ciclic al mecanismului de mișcare 10 și setarea ratei de transfer de date prin canalul de comunicație digital 12.5 al microcontrolerului 12.

Constantele introduse în microcontroler:

ciclu de funcționare a dispozitivului - T, s

densitatea solidului - solid, g/cm3

densitatea lichidului - l, g/cm 3

accelerația gravitației (constantă mondială) - g, m/s 2 întârziere în măsurarea densității după coborârea bielei - o, s

întârziere în măsurarea densității după ridicarea bielei - p, s

numărul dispozitivului - N, (0-255)

rata de transfer de date pe un canal de comunicație digital - baud

Formula pentru calcularea densității a(d) a pulpei aerate (dezaerate).

unde F T este forța de întindere a tijei de măsurare 6 a deplasatorului de măsurare 8 este semnalul de ieșire al senzorului de forță 5, P este greutatea deplasatorului de măsurare 8, V b este volumul deplasatorului de măsurare 8 în timpul imersiei in apa:

unde apa este densitatea apei, F Apa este forța de tensiune a tijei de măsurare 6 când geamandura de măsurare 8 este scufundată în apă.

După introducerea tuturor constantelor în microcontrolerul 12, dispozitivul propus este gata de utilizare. Dispozitivul funcționează după cum urmează.

În starea inițială, biela 11 este în poziția superioară, iar partea inferioară a amortizorului 7 este deschisă. Amortizorul este în poziție verticală. Amortizorul 7 este umplut cu pastă aerată. Când tensiunea de alimentare este pornită, microcontrolerul 12 cu o întârziere stabilită măsoară densitatea pulpei aerate. După măsurarea densității pulpei aerate, microcontrolerul 12 emite un semnal de control către mecanismul de mișcare 10, biela 11 este coborâtă și, prin supapa 9, acoperă partea inferioară a amortizorului 7, lăsând un spațiu pentru eliberare. a fracţiei solide de decantare. Bulele de aer din clapeta 7 se ridică în sus, iar pulpa dezaerată rămâne în clapeta 7. După aceasta, cu o întârziere stabilită, se măsoară densitatea pulpei dezaerate. Apoi, de la ieșirea microcontrolerului 12, un semnal de control este trimis către mecanismul de mișcare 10 pentru a ridica biela 11 în poziția superioară, ceea ce determină deschiderea părții inferioare a amortizorului 7, eliberarea pulpei dezaerate din ea și umplerea volumului său cu pulpă aerată. În acest moment, ciclul de control al mecanismului de mișcare 10 se încheie și se calculează gradul de aerare a pastei și concentrația de masă a solidului C în pastă.

Gradul de aerare a pulpei se realizează conform formulei:

A este densitatea pulpei aerate, d este densitatea pulpei dezaerate. Concentrația în masă a unui solid se calculează folosind formula:

TV este densitatea fazei solide a pastei situată în pastă, w este densitatea fazei lichide a pastei.

Pentru a transfera informații despre parametrii măsurați la nivelul superior al sistemului de control automat, este necesar să setați numărul dispozitivului prin canalul de comunicație digital 12.5. Ca răspuns la această solicitare din partea sistemului de nivel superior, dispozitivul propus include un canal de comunicație digital 12.5 și asigură transmiterea de informații despre parametrii măsurați (densitatea pulpei aerate și dezaerate, gradul de aerare a pulpei și masa). concentrația de solide în pastă). Pentru a transmite informații către dispozitivele de control externe, microcontrolerul 12 este echipat cu ieșirile 13 și 14, către care semnalele de la microcontrolerul 12 sunt trimise la gradul de aerare a pulpei și respectiv concentrația de masă.

Programarea tehnologică și utilizarea preconizată a contorului PAT se efectuează în conformitate cu graficul prezentat în Fig. 2, în modul MENU. Graficul conține ramurile: „VIZUALIZARE VALORI CURENTE”, „SETARE” și „INTRODUCERE CONSTANTE”. Deplasarea de-a lungul coloanei „jos” se realizează prin apăsarea primei taste dedicate a tastaturii 12.2 a microcontrolerului 12, deplasarea „la dreapta” se efectuează prin apăsarea celei de-a doua taste dedicate a tastaturii 12.2. Revenirea în partea de sus a ramurii graficului sau în partea de sus a graficului se realizează prin apăsarea celui de-al treilea buton dedicat al tastaturii 12.2 a microcontrolerului 12.

În ramura „VIZUALIZARE VALORI CURENTE” a graficului, prin apăsarea secvenţială a primului buton dedicat al tastaturii 12.2 de pe display-ul 12.1 al microcontrolerului 12, valorile densităţii pulpei aerate şi dezaerate, gradul de aerare sunt vizualizate a pastei în procente și concentrația de masă a solidelor din pastă în procente.

În ramura „SETUP” a graficului, prin apăsarea primului buton evidențiat al tastaturii 12.2, calibrarea, calibrarea sunt efectuate succesiv, iar greutatea și volumul deplasatorului 8 sunt introduse în microcontrolerul 12 în modul specificat în această descriere. text.

În ramura „ENTER CONSTANT” a graficului, deplasându-se de-a lungul acestei ramuri, tastând constanta introdusă și apăsând primul buton dedicat al tastaturii 12.2 al microcontrolerului 12, se introduc următoarele: ciclul T al dispozitivului, densitatea solid, densitatea fazei lichide a pastei, accelerarea gravitației, întârziere o pentru măsurarea densității după coborârea bielei 11, întârziere n pentru măsurarea densității după ridicarea bielei 11, număr dispozitiv (unul din 0-255) , rata de transfer de date prin canalul de comunicație digital 12,5 (baud) al microcontrolerului 12.

Astfel, în dispozitivul propus au fost introduse noi elemente - un amortizor 7, echipat cu un amortizor 9, o bielă 11 și un mecanism de mișcare 10; microcontroler 12, echipat cu un afișaj 12.1, o tastatură 12.2, o intrare analogică 12.3, o ieșire discretă 12.4, un canal de comunicație digitală 12.5 și ieșiri analogice 13 și 14 pentru ieșirea valorilor parametrilor măsurați, precum și software, inclusiv blocuri de program: Vizualizarea valorilor curente, Setări, Introducerea constantelor, Calculul densității pulpei aerate și dezaerate, Calculul gradului de aerare a pastei, Calculul concentrației masice a solidelor din pastă, Controlul mecanismului de mișcare, Intrare a unui semnal analogic, Ieșire a semnalelor analogice, Ieșire a unui semnal de control discret, Controlul unui canal de comunicație digitală.

Dispozitivul propus este nou, util, fezabil din punct de vedere tehnic și îndeplinește criteriile invenției.

Literatură

1. Soroker L.V. etc.Controlul parametrilor de flotaţie. - M.: Nedra, 1979, p. 53-59.

2. Contor de densitate de cântărire cu microprocesor „Densimetru TM-1A”, 2E2.843.017.RE, Moscova, JSC „Soyuztsvetmetavtomatika”, 2004.

3. RU 2432208 C1, 29.01.2010

REVENDICARE

Dispozitiv de măsurare a densității, gradului de aerare a pastei și concentrației în masă a solidelor în pastă, care conține o geamandură de măsurare plasată într-un amortizor situat în pastă; un senzor de forță extensometru conectat la dispozitivul de deplasare de măsurare printr-o tijă, un dispozitiv de calcul la intrarea căruia este conectată ieșirea senzorului de forță extensometrică, caracterizat prin aceea că amortizorul este echipat cu un amortizor și este introdus un mecanism de mișcare; biela, un capăt conectat la amortizor, iar celălalt capăt la mecanismul de mișcare; un microcontroler este introdus în dispozitiv, echipat cu un afișaj și tastatură, o intrare analogică, o ieșire de control, ieșiri analogice și un canal de comunicație digitală, în care intrarea analogică a microcontrolerului este conectată la ieșirea senzorului de forță a tensiometrului, ieșirea de control este conectată la intrarea de control a mecanismului de mișcare, iar ieșirile analogice ale microcontrolerului sunt conectate la dispozitive de control externe; la nivelul superior al sistemului de automatizare este conectat un canal de comunicație digitală, în timp ce microcontrolerul este echipat cu blocuri software: Vizualizarea valorilor curente, Setări, Introducerea constantelor, Calculul densității pastei aerate și dezaerate, Calculul gradului de aerare a pastei , Calcularea concentrației în masă a solidelor din pulpă, Controlul mecanismului de mișcare, Semnal analog de intrare, Ieșire semnal analogic, Ieșire semnal de control discret, Control canal digital de comunicație.