工程选矿厂的应用
胡钦印
(巴基斯坦山达克铜金工程选矿厂)
摘 要 简要介绍了BRFS型自动加药系统的工作原理、组成和结构及其操作、使用和维护。应用实践证实了该自动给药机在选矿厂应用的稳定性、可靠性、准确性。它可给企业带来较大的经济效益和社会效益。
关键词 自动加药系统 电磁阀 浮选
巴基斯坦山达克(Saindak)铜金工程选矿厂位
于巴基斯坦俾路支省，也是巴基斯坦最大的有金
属工业基地,1995年建成投产。选矿厂设计年处理
矿石量为425万t，日处理矿石量为1125万t。2002
年由中国中冶资源开发公司(MRDL)租赁经营。设
计的浮选工艺为混合-分离浮选流程。众所周知,
非常重要的环节，它直接影响选别效果和技术经济
指标。设计之初，由于仅考虑节省投资，给药机主机
选用的是稳定性、可靠性、精度都较低的单板机，至电梯轨道
2002年已完全不能使用了，选择什么样的自动给药
机，对选别指标和降低操作工人的劳动强度影响很
大，经过对国内外自动加药机选型论证，我们选用了
北京矿冶研究总院研制生产的BRFS型自动加药系
统，经过近2年的使用，其效果非常显著，得到了中巴双方人员的高度赞赏，为我国技术含量较高的自动化成套设备出口赢得了声誉。
1 自动加药机的基本工作原理和组成
111 自动加药机工作原理
自动加药系统执行机构为电磁加药阀，安装在液位恒定的加药箱下部侧面的管嘴上，当电磁阀线圈通电时，加药阀开启，药液流出,
根据管嘴出流原理，保持药箱内液面高度恒定时，其流量是恒定的。通过计算机控制电磁加药阀在各加药周期内保持相同的给药时间内改变间断时间，就可以控制加药量的大小。对每一个加药点，根据加药量Q(mL)的大小，合理地选取每个加药周期T(s)中加药阀的导通时间t(s)，并测出在加药箱液面恒定时导通一次的加药量V(mL)，则加药周期T由式(1)决定:
T=60V/Q(1)加药周期T可精确到011s。
通过键盘将各点的加药量Q、导通时间t、一次加药量V的数值输入计算机，计算出各加药点的加药周期，输出变频定脉宽的控制信号，经驱动器控制加药阀的通、断电，实施各点的准确定量加药。实际使用表明，由于输药管有一定长度，这种间断方式并不会影响药剂添加的连续性和均匀性。 112 自动加药机组成和结构
BRFS型自动加药机系统硬件主要由四大部分组成：工业控制计算机(含输入/输出接口电路)及软件、驱动电路、执行机构(电磁阀)、辅助设备(显示器、打印机、电源和浮球液位控制器等)。结构组成原理详见图1。
抛丸处理
工业控制计算机采用研华工控机，软件是在Windows平台上采用Visual C++语言开发的，程序结构合理，人机界面友好，操作简便。输入/输出接口电路采用具有高抗干扰性能的光隔离技术，直接插入工控机内的扩展槽，将现场信号地与计算机系统的地隔离开，大大提高了计算机系统的可靠性。 驱动电路采用直流固态继电器，它利用光电耦
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2004.9 国 外 金 属 矿 选 矿
合技术实现了低电平控制高电平、小电流控制大电流，没有任何可动部件和触点。当工控机内的输出接口电路来的信号为低电平“0”时，驱动电路中光电耦合器的发光二极管导通，使可控硅导通，电磁阀线圈得电，阀门自动打开；当工控机内的输出接口电路来的信号为高电平“1”时，驱动电路中光电耦合器的发光二极管截止，使可控硅也截止，电磁阀线圈失电，阀门自动关闭；由于采用了固态继电器，把主机与外部电路互相隔离，不仅提高了抗干扰能力，而且确保了主机系统的安全。
执行机构是加药机的关键部件，直接影响到加药机的准确性和可靠性。为此，我们选用一种新型专用电磁加药阀，针对浮选药剂的特殊性，通过合理的结构设计和选用耐腐蚀性材料；采用低压直流供电，工作电流小，功耗低，仅为一般加药阀的五分之一，长期使用不发热；电磁吸力大，动作灵敏，运行可靠，加药精度高；防水、防尘，耐腐蚀性强，从而大大提高了运行的可靠性。根据加药量的范围，可以选用不同孔径的加药阀出药嘴，以满足不同流量的需要，维护十分方便。
辅助设备中的电源部分有四种供电方式：要求不高的采用市电直接供电(显示器)；重要设备采用交流2
20V稳压电源(工控机)；驱动器采用高抗干扰直流5V开关稳压电源；电磁阀采用直流20V。其余辅助设备(打印机、显示器、不锈钢及PVC浮球液位控制器)均是采用了高质量和非常适合现场恶劣环境的设备。
2 BRFS自动加药系统的主要特点
BRFS型自动加药系统(B GRIMM Reagent Feeder System)是北京矿冶研究总院最新研制的第三代自动加药装置。它可广泛应用于选矿、湿法冶金、化工、水处理和其它生产过程控制药液的添加。
该机主要功能与特点如下:
1)主机为工业控制计算机，全中文界面，运行平台中文Windows98;
2)驱动器采用固态继电器，实现无触点控制，可靠性高;
pppd-2873)加药控制方式：定脉宽变频方式;
4)加药点数:1～256点;
5)加药量范围:1～8000mL/min;
6)控制加药精度：优于115%;
7)加药种类：起泡剂、捕收剂、调整剂、强酸、强碱等各种选矿药剂;
8)实时显示各点每分钟加药量、累积量及各种相关参数;
9)在线修改各点每分钟加药量、导通时间、一次流量及各种相关参数，并自动记录各点加药量修改情况，可以查阅或打印;
10)按不同药剂种类的添加作业累计不同药剂量，并根据浓度计算纯药剂消耗量，统计各班每日、每月的药剂消耗;
11)具有数据保存、查询的功能，供用户查阅并可打印;
12)打印用户所需的加药参数，可即时数据打印和定时班、日、月的报表打印;
13)执行机构是专门设计的电磁加药阀，具有独特的结构设计，动作灵敏，运行可靠，防水、防尘，工作电压低，电流小，功耗小，长期使用不发热;
14)具有多种扩展功能：设有加药点断药报警和加药箱液位控制及报警功能;
15)配备标准串行通讯接口，具有与过程控制自动化系统连接的功能;
16)可连续工作，适应较恶劣的工作环境
17)主机功率:AC220V±10%,250W;
18)加药阀功率：小于8W，电压18～20V DC，电流013～014A。
3 BRFS自动加药机的软件功能简介
BRFS自动加药机软件在Windows平台上采用功能强大的开发工具———Visual C++语言开发。系统定时准确、实时性强、可视化的用户界面美观、清晰，操作方便、灵活。软件功能强大，具有操作管理、输出控制、参数实时修改、计算与统计、历史文件与参数文件管理、显示报表生成及打印、报警系统等多种功能。该系统用户操作界面是在彩CR T上显示了不同功能的多个窗口，有运行、流量校正、分类累积量、参数修改、加药点命名和设定药剂添加点等窗口。其运行主窗口如图2所示。
311 改变加药量
当某点的加药量需要修改时，具体操作方法如下：在主窗口，用鼠标将光标定在需要改变加药量的某点加药量一栏内，敲任意数字键，此时会弹出加药量输入窗口，输入希望的加药流量，按“确定”按钮即
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图2 BRFS自动加药机主画面
可。
rrggg312 校正阀能力(一次加药量)
当实测电磁阀每一次导通时的药量与主机上的数据不吻合时，需要校正一次加药量(阀能力)，用鼠标单击“校正流量”，弹出流量校正对话框，到要校正的给药点号，输入新阀能力，点击“存盘返回”既告完成。
313 加药数据显示
若要查看10天内的加药数据，具体操作方法如下：在主窗口，用鼠标单击主菜单中的“查看数据”，在下拉菜单中单击“历史数据”，此时会弹出10天内的加药数据。
314 分类累计
生态浮床
当需要按照药剂种类累计所消耗的药剂量时，具体操作方法如下：在主窗口，用鼠标单击主菜单中的“操作”，在下拉菜单中单击“分类累计”，此时会弹出分类累计窗口。如果需要改变药剂的浓度值，输入新的浓度值，按“存盘”按钮即可。
315 打 印
BRFS实现班报定时打印、小时打印、即时打印等功能，打印主要内容包括：各加药点的加药量、累计量和分类累计纯药剂的消耗量。
山达克铜选厂根据现场需要配置32通道加药机，药剂种类主要有:Z2200、M IBC、Z211、硫酸锌、硫酸等，加药量从5mL/min到2000mL/min不等。根据药剂的性质和各通道加药量的不同，该加药机配置了各具特的加药阀，阀体和阀芯选择特种材料，完全满足防腐要求。
BRFS型自动加药系统由于设计先进、配置合理、采用了高可靠部件，所以整个自动给药系统自2003年初在山达克选矿厂安装使用运行至今，硬件及软件系统未出现任何故障，倒是由于外部原因(药渣)引起部分加药点不加药及加药量有误差等，因此，日常的维护也是必不可少的。现把日常维护应该注意的事项总结如下:
1)由于大部分药剂有较强的腐蚀性，因此药剂中含渣较多，尤其是加药点流量较小的点极易堵塞电磁阀的阀芯和出药口，造成该加药点不加药或关不死，因此必须在药剂箱的入口安装过滤装置(滤网)，在药剂箱的底部安装排污装置，并定期清渣和排污。
2)每天定期检查药剂箱的液面是否稳定，因为要使加药量的准确添加，必须保证液面的稳定。
5 结 论
药剂添加系统是选矿生产过程中的关键设备之一，它直接影响到选矿技术指标和选矿成本。自从使用了BRFS自动给药系统后，药剂添加量可进行有效的调整，可节约药剂10%，选矿厂按每年处理425万t矿石，需消耗药剂约87000美元计算，年创造效益(节约药剂)约10144万美元。同时，药剂添加量可进行精确控制，大大有利于浮选工的操作和提高选矿技术经济指标(铜、金回收率，铜精矿品位)，所间接创造的经济效益十分显著，按提高铜回收率015%计算，年创造经济效益250000美元。两项合计达35144万美元，经济效益十分显著。并且大大降低了操作人员的劳动强度，社会效益也十分显著。
参考文献
1 骆冬玲1BRFS型自动加药系统的研究[C]1中国矿业第四届全国选矿设备学术会议论文集,200118
(040909)
(上接第40页)
的变化，实际上强化了该方法。能对很复杂的体系进行很好的研究可能是该法最大可取之处。
由此可以得到结论：直接监测化学性质变化溶液中的矿物表面对于了解和确定控制表面现象的关键参数是十分重要的。从浮选观点来看和工业实践均早已证明这些发现是重要的。
(林 森；雨 田)
(040908)标定
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