一种金矿两段磨矿矿浆稳流分级调控装置及方法与流程

本发明涉及选矿工程及矿物加工，尤其涉及一种金矿两段磨矿矿浆稳流分级调控装置及方法。

背景技术：

1、实际生产中，为兼顾处理能力和磨矿细度，金矿选厂通常采用两段磨矿与水力旋流分级相结合的工艺，一段磨矿主要承担原矿粗磨和初步解离，一段磨矿后的矿浆经预分级后，将已经达到粒度要求的细粒矿浆提前排出，将未达到要求的粗粒送入二段磨矿继续细磨；二段磨矿后的矿浆再进行检查分级，合格溢流进入后续选别工序，不合格沉砂则返回二段磨矿形成闭路循环，该类流程能够减少部分合格细粒的重复磨矿，但在连续生产过程中，矿石来源、矿石可磨性、给矿粒度、矿浆浓度以及磨机排浆量均可能发生变化，加之泵池液位、渣浆泵供浆能力和旋流器入口压力之间存在相互影响，使一级预分级和二级检查分级的工作状态容易发生波动，尤其在一级预分级短时失稳时，原本能够通过溢流提前排出的部分矿浆可能暂时进入粗粒通路，从而改变进入二段磨矿系统的实际物料组成。

2、如现有授权公告号为cn101954309b的中国专利，公开了一种磨矿分级过程的抗扰动控制装置及其方法，通过采集产品粒度、循环负荷、给矿量及泵池补加水量，根据产品粒度偏差和循环负荷偏差对磨矿分级过程进行调节，并通过调整给矿量和泵池补加水量减小外部扰动及过程耦合对磨矿分级稳定性的影响。

3、针对上述及现有的相关技术，往往存在以下缺陷：在金矿两段磨矿连续运行过程中，当一级预分级因矿浆浓度变化、泵池液位波动、供浆压力变化或旋流器短时失稳而发生跑粗时，部分原本能够提前排出的矿浆会暂时进入二段新粗粒通路；虽然经过调节后一级供浆参数、旋流器运行状态及溢流粒度可以较快恢复正常，但受扰期间已经转入新粗粒缓冲区域的矿浆并不会随设备状态恢复而立即消失，而是继续与正常一级沉砂共同向二段磨矿释放；当不同采区来矿性质、矿浆浓度、可磨性或者连续生产时段发生变化，或者前一次短时分级扰动形成的积存物料尚未被二段完全处理时又发生新的分级扰动，前后异常形成的历史积存料、当前正常沉砂及当前异常转入矿浆会同时影响二段新料状态，使一级设备参数已经恢复正常而进入二段的物料组成仍处于前一异常影响之下，甚至使多个短时扰动叠加后表现为持续粗粒负荷增加，或者因历史库存释放与当前异常进料相互抵消而表现为负荷稳定。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有技术中存在一级分级恢复后，历史异常积存料仍持续影响二段负荷，易造成负荷误判与调节失配的缺点，为此我们提出一种金矿两段磨矿矿浆稳流分级调控装置及方法。

2、为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种金矿两段磨矿矿浆稳流分级调控方法，包括以下步骤：

3、s1：将一段磨矿机构排出的矿浆经一级稳流调控机构送入一级预分级机构，在一级稳流调控机构的液位和矿浆浓度以及一级预分级机构的供浆流量和供浆压力处于稳定工作范围，且在线粒度传感器在预先确定的连续确认周期内检测到一级溢流持续满足提前排出要求时，使一级溢流排出，一级预分级旋流器的沉砂进入一级新增粗粒缓冲斗并向二段磨矿机构释放；

4、s2：在线粒度传感器连续检测一级溢流粒度，当检测确认一级溢流不满足提前排出要求时，控制电动三通矿浆换向阀使异常一级溢流经异常溢流回收管进入一级新增粗粒缓冲斗，使一级新增粗粒缓冲斗同时接收沉砂和异常一级溢流；

5、s3：保持一级新增粗粒缓冲斗承接矿浆，不依据其异常期间的库存增加提高二段持续新料释放水平，并恢复一级稳流调控机构和一级预分级机构的稳定工作状态；

6、s4：在线粒度传感器重新连续检测到一级溢流满足提前排出要求后，控制电动三通矿浆换向阀切断异常溢流回收管，使一级新增粗粒缓冲斗的新增进料重新主要来源于一级预分级旋流器的沉砂；

7、s5：使一级新粗粒调节结构处于与一级异常发生前能够比较的释放状态，根据一级新增粗粒缓冲斗由净积存转为净消纳或继续净积存进行一级判断；当由净积存转为净消纳时，将相应缓冲矿浆作为暂态积存矿浆处理；当在连续多个检测区间仍形成净积存时，进一步根据一级正常粗粒通路相对于一级异常发生前基准状态的矿浆输入变化量进行二次确认，在所述连续净积存与所述矿浆输入变化量持续高于异常前正常波动范围同时成立时，确定持续新增粗粒矿浆成立；

8、s6：对暂态积存矿浆进行逐步释放，仅在持续新增粗粒矿浆成立时提高向二段磨矿机构的持续新料释放水平。

9、优选的，s1中，检测一级稳流调控机构的液位和矿浆浓度，以及一级预分级机构的总供浆流量、供浆压力、当前运行的一级预分级旋流器数量和一级溢流粒度；

10、当液位和矿浆浓度处于稳定工作范围，总供浆流量和供浆压力处于当前运行的一级预分级旋流器数量所对应的正常工作范围，且一级溢流连续满足提前排出要求时，确定一级正常预分级状态。

11、优选的，s3中，当矿浆浓度偏离正常分级工作范围时，通过一级稳流调控机构的调浆补水进行修正；当供浆流量或供浆压力与当前运行的一级预分级旋流器数量不匹配时，通过一级渣浆泵调节供浆能力和通过对应供浆支路的电动启闭阀改变投入运行的一级预分级旋流器数量，直至一级供浆状态重新稳定。

12、优选的，s5中，能够比较的释放状态为：一级新增粗粒缓冲斗处于预先标定的可比液位区间，设置于一级新增粗粒缓冲斗出料侧的一级新粗粒调节结构处于预先标定的可比开度区间，且一级新增粗粒缓冲斗至二段磨矿机构之间的矿浆通路保持正常通流。

13、优选的，s5中，根据一级新增粗粒缓冲斗的液位与有效矿浆容积之间的对应关系，按照下式确定净积存速率：

14、

15、式中，rb为一级新增粗粒缓冲斗在检测区间内的净积存速率；h1和h2分别为检测区间起始和结束时刻的液位；v(h1)和v(h2)分别为对应液位下的有效矿浆容积，t1和t2分别为两个检测时刻；

16、有效矿浆容积根据一级新增粗粒缓冲斗的实际几何尺寸或液位—有效矿浆容积标定关系取得。

17、优选的，当异常一级溢流已经停止进入一级新增粗粒缓冲斗、一级预分级机构保持稳定且一级新粗粒调节结构处于能够比较的释放状态时，按照下式确定一级正常粗粒通路相对于一级异常发生前基准状态的矿浆输入变化量：

18、

19、式中，δqn表示异常一级溢流停止进入以后一级正常粗粒通路的矿浆输入变化量；qr表示一级新粗粒调节结构在当前可比较释放状态下对应的单位时间矿浆释放量；qn0表示一级异常发生前稳定一级预分级状态下的一级粗粒通路基准矿浆输入量，当一级新增粗粒缓冲斗在连续多个检测区间仍形成净积存，并且δqn连续高于异常前正常波动范围时，确定持续新增粗粒矿浆成立。

20、优选的，二级检查分级机构产生的沉砂进入与一级新增粗粒缓冲斗相互独立的二级返砂缓冲结构，并返回二段磨矿机构；

21、当二级返砂库存或二段磨矿机构的负荷升高时，优先限制一级新增粗粒向二段磨矿机构的释放，同时维持二级返砂在允许范围内继续返磨；

22、在已确认持续新增粗粒矿浆成立的情况下，当一级新增粗粒缓冲斗、二级返砂缓冲结构及二段磨矿机构的负荷经上述调节后仍持续升高时，再降低一段磨矿机构的原矿给料量。

23、本技术还提供一种金矿两段磨矿矿浆稳流分级调控装置，包括一段磨矿机构、一级稳流调控机构、一级预分级机构、二段磨矿机构、二级稳流调控机构和二级检查分级机构；

24、一段磨矿机构通过一级稳流调控机构与一级预分级机构连通；

25、一级预分级机构包括一级稳压分配筒、与一级稳压分配筒连通的一级供浆总管、与一级供浆总管连通的多个一级预分级旋流器以及用于承接一级预分级旋流器沉砂的一级新增粗粒缓冲斗；

26、多个一级预分级旋流器的溢流出口与一级溢流汇流管连通，一级溢流汇流管设置在线粒度传感器和电动三通矿浆换向阀，电动三通矿浆换向阀分别连接合格细粒排出管和与一级新增粗粒缓冲斗连通的异常溢流回收管；

27、一级新增粗粒缓冲斗通过一级新粗粒调节结构与二段磨矿机构连通；

28、二段磨矿机构通过二级稳流调控机构与二级检查分级机构连通，二级检查分级机构的沉砂通路连接有与一级新增粗粒缓冲斗相互独立的二级返砂缓冲结构，二级返砂缓冲结构与二段磨矿机构连通。

29、优选的，各一级预分级旋流器对应的供浆支路分别设置电动启闭阀；一级新增粗粒缓冲斗设置液位检测部件，其出料侧设置具有开度调节功能的电动矿浆调节阀；

30、二级返砂缓冲结构设置液位检测部件和返砂调节阀，二段磨矿机构设置磨机功率检测部件。

31、本发明的技术效果和优点：

32、本发明中，通过在两段磨矿之间建立稳流供浆、一级预分级、异常溢流改道、新增粗粒缓冲、二段负荷协调、二级检查分级的连续矿浆处理关系，使一级预分级产生的合格细粒能够提前排出，减少其重复进入二段磨矿造成的无效循环；当一级溢流出现异常时，利用电动三通矿浆换向阀将异常溢流导入一级新增粗粒缓冲斗，避免将短时分级波动直接解释为二段持续新增负荷，并在异常回收通路切断、一级分级恢复稳定后，再根据缓冲斗净积存或净消纳状态以及一级正常粗粒通路矿浆输入变化进行二次确认，判断正常一级粗粒通路是否持续增加，从而提高二段新料调节的针对性，与此同时，一级新增粗粒与二级返砂保持独立调节，在二段负荷升高时优先消纳已确认不合格的循环返砂，使真正不合格的粗粒继续返磨、已达到要求的细粒及时排出，由此可降低旋流分级短时波动对两段磨矿负荷判断的干扰，减小合格细粒重复磨矿和二级循环负荷异常积累，提高矿浆分级状态及两段磨矿衔接的稳定性。