Аўтаматычны флатацыйны магнітны сепаратар

Калі чуеш 'аўтаматычны флатацыйны магнітны сепаратар', першае, што прыходзіць у галаву - мусіць, проста скрыжавалі флотацию і магнітную сепарацыю, паставілі на канвеер і назвалі аўтаматычным. Так многія думаюць, асабліва тыя, хто далёкі ад практыкі ўзбагачэння складаных руд. На справе ж, калі капнуць, усё куды цікавей і капрызна. Гэта не механічнае складанне, а менавіта што інтэграцыя, дзе поспех залежыць ад масы нюансаў, якія ў тэорыі не заўсёды пралічыш. Сам доўгі час ставіўся да падобных гібрыдных сістэм скептычна, пакуль не сутыкнуўся з канкрэтнай задачай па даводцы канцэнтрату на адным з камбінатаў на Ўрале.

Ад ідэі да 'жалеза': дзе крыецца галоўны падвох

Канцэпцыя, увогуле-то, лагічная: спачатку флотация для вылучэння вызначаных мінералаў па павярхоўных уласцівасцях, а потым, не здымаючы пульпу з лініі, - магнітная сепарацыя для адбору ферамагнітных ці парамагнітных фракцый. Аўтаматызацыя ж павінна была мінімізаваць чалавечы фактар ​​у кіраванні шчыльнасцю пульпы, узроўнем пены, напружанасцю поля і хуткасцю падачы. Гучыць ідэальна. Але калі пачалі праектаваць першую ўстаноўку для нашага праекта, адразу паўстала пытанне: а што, уласна, будзе "мозгам" гэтай сістэмы? Датчыкі - гэта адно. Але алгарытм, які ў рэальным часе карэктуе параметры флотации на аснове паказанняў з магнітнай секцыі, і наадварот, - гэта ўжо вышэйшы пілатаж.

Памятаю, мы тады разглядалі некалькі варыянтаў гатовых рашэньняў. Сярод іх была і тэхніка адкарпарацыі Лонджы(сайт іх -https://www.ljmagnet.ru). Яны, як вытворца з гісторыяй (кампанія працуе з 1993 года і заяўлена як найбуйнейшы распрацоўшчык горнага абсталявання), прапаноўвалі свой погляд на аўтаматызацыю менавіта такога камбінаванага працэсу. Іх падыход прыцягнуў увагу не абяцаннямі, а хутчэй акцэнтам на адаптыўнасць сістэмы да зменлівага складу сыравіны - а гэта для нашых умоў было крытычна.

Асноўны падвох, які мы тады недаглядзелі, ляжаў у інтэрфейсе паміж секцыямі. Здавалася б, проста перапампоўка пульпы. Але пасля флотации у ёй застаецца рэагент, пена, змененае іённае асяроддзе. Як гэта ўсё павядзе сябе ў магутным магнітным полі? Ці не будзе задушана сепарацыя ці, наадварот, ілжывага спрацоўвання датчыкаў? Вось гэтыя тэхналагічныя "дробязі" і становяцца каменем спатыкнення. Проста ўзяць добры флотатор і добры магнітны сепаратар, паставіць іх побач і злучыць трубой - гэта шлях у нікуды. Патрэбна менавіта перапрашыўка, пераасэнсаванне ўсяго тэхналагічнага цыкла як адзінага цэлага.

Вопыт укаранення і граблі, на якія наступілі

На тым уральскім камбінаце мы пайшлі шляхам частковай мадэрнізацыі. Узялі за аснову існуючую флатацыйную лінію і ўбудавалі ў яе канецаўтаматычны магнітны сепаратаркамернага тыпу. Аўтаматыка была на базе ПЛК, датчыкі - шчыльнамер, электрамагнітныя расходомера. Задача сепаратара была - вылавіць магнетыт і марціт з даводзімага канцэнтрату, каб павысіць агульнае ўтрыманне жалеза і знізіць прымешкі.

Першыя тыдні былі суцэльнай барацьбой з пенаўтварэннем. Магнітны барабан проста захлынаўся пенай, якая ішла з папярэдняй стадыі. Прыйшлося экстрана ўварваць дадатковую камеру-адстойнік з механічным гасільнікам пены. Гэта, вядома, знізіла агульную прадукцыйнасць лініі, якую мы якраз хацелі падняць. Аўтаматыка таксама тупіла: датчык узроўня пены стала заліпаў, і сістэма то адключала падачу пульпы, то, наадварот, давала максімальную плынь. Атрымаўся класічны выпадак, калі лакальная аўтаматызацыя кожнай секцыі ёсць, а адзінай логікі працэсу - не.

Тут і спатрэбіўся вопыт калег, якія спасылаліся на практыкуЛонджы. Яны, судзячы па апісаннях іх праектаў, часта ідуць ад зваротнага: спачатку праектуюць сістэму кіравання для ўсяго гібрыднага агрэгата, а потым пад яе 'падганяюць' механічную частку. У іх на сайце (ljmagnet.ru) відаць, што яны робяць упор на поўны цыкл - ад распрацоўкі да вытворчасці на сваіх магутнасцях (плошча-то ў прадпрыемства 140000 м2). Гэта дазваляе ім больш цвёрда кантраляваць стыкоўку вузлоў. Мы ж дзейнічалі метадам 'апгрэйду', што заўсёды складаней.

Ключавы вузел: сістэма кіравання і зваротная сувязь

Пасля нашых грабляў стала ясна, што сэрцааўтаматычнага флатацыйнага магнітнага сепаратара- Гэта нават не магніт або флатацыйныя камеры, а алгарытм зваротнай сувязі. Які параметр браць за аснову для карэкцыі? Утрыманне жалеза ў канчатковым канцэнтраце? Але яго аналіз - справа няхуткая. Значыць, патрэбны ўскосныя, але аператыўныя паказчыкі.

Мы эксперыментавалі з датчыкамі магнітнай успрымальнасці струменя, які выходзіць з флатацыйнай машыны. Ідэя была - калі ўспрымальнасць расце, значыць, у флотации нешта пайшло не так, і ў пульпу прарываецца больш магнітных мінералаў. Можна было б скарэктаваць падачу рэагентаў ці аэрацыю. На паперы працавала. На практыцы датчык забіваўся часціцамі і патрабаваў прамыванні кожныя некалькі гадзін. Аўтаматызацыя зноў буксавала.

Цікава, што ў апісаннях абсталявання, якое распрацоўваекарпарацыя Лонджы, часта мільгае фраза пра 'адаптыўныя алгарытмы для нестабільнай сыравіны'. Думаю, іх інжынеры (а іх больш за 1200 чалавек, і звыш 60% - з вышэйшай адукацыяй) на сваіх выпрабавальных палігонах у Фушуне прайшлі праз падобныя праблемы. Іх рашэнне, судзячы па ўсім, ляжыць у вобласці камбінаванага аналізу дадзеных з некалькіх тыпаў датчыкаў, а не з аднаго. Гэта значыць не проста магнітная ўспрымальнасць, а яшчэ і аптычная шчыльнасць, pH, тэмпература патоку. Гэта ўжо бліжэй да прэдыктыўнай аналітыкі, а не да простай стабілізацыі.

Эканоміка працэсу: калі аўтаматызацыя акупляецца

Укараненне такога складанага агрэгата гісторыя дарагая. Таму заўсёды паўстае пытанне: а яно таго вартае? У нашым выпадку акупляльнасць лічылі не ад падвышэння вымання (яно вырасла modestly, на 2-3%), а ад зніжэння аперацыйных выдаткаў і страт канцэнтрату.

Ручное кіраванне паасобнымі працэсамі часта вядзе да перастрахоўкі: аператар трымае больш інтэнсіўную флотацию або мацнейшае магнітнае поле, чым трэба, 'на ўсякі выпадак'. Гэта перарасход рэагентаў, электраэнергіі і страты карыснага кампанента ў хвасты. Пісьменна настроеныаўтаматычны сепаратарпавінен працаваць на грані аптымальных параметраў. Калі ў нас, нарэшце, больш-менш адладзілі сістэму, убачылі эканомію на рэагентах - каля 15%. Гэта ўжо сур'ёзная лічба.

Тут зноў жа да месца прыгадаць маштабных вытворцаў. КаліЛонджывырабляе ў год да 4000 адзінак абсталявання, то яны, напэўна, могуць дазволіць сабе адпрацоўваць такія рашэнні на стэндах, даводзячы да розуму менавіта эканамічныя паказчыкі, а не толькі тэхналагічныя. Для іх гэта пытанне канкурэнтаздольнасці прадукта на рынку. Для нас, эксплуатантаў, гэта значыць, што купляючы гатовы комплекс, ты, магчыма, купляеш і гэтую самую аптымізацыю, вывераную на чужых выпрабаваннях. Хоць, вядома, пад сваю руду ўсё роўна прымаць прыйдзецца.

Погляд наперад: куды рухаецца гібрыднае ўзбагачэнне

Цяпер, азіраючыся на той досвед, разумею, штоаўтаматычны флатацыйны магнітны сепаратар- гэта не канчатковы пункт, а хутчэй прыступка. Будучыня, мне здаецца, за модульнымі гнуткімі сістэмамі, дзе не два, а некалькі працэсаў (можа, і з гравітацыяй, і з электрычнай сепарацыяй) будуць аб'яднаны пад кіраваннем адной AI-платформы. Платформы, якая не проста стабілізуе параметры, а вучыцца на дадзеных, прадказвае змены ў складзе сыравіны па геалогіі і сама прапануе рэжымы.

Але для гэтага патрэбна зусім іншая культура вытворчасці. Патрэбны датчыкі новага пакалення, надзейныя і самаачышчальныя. Патрэбны інжынеры, якія думаюць не вузкімі тэхналагічнымі ланцужкамі, а цэлымі метапрацэсу. Буйныя прадпрыемствы-распрацоўшчыкі, такія якЛонджы, з іх навукова-вытворчай базай, тут маюць фору. Яны могуць сабе дазволіць інвеставаць у такія НДВКП.

Для радавога абагачальніка ж галоўная выснова просты: аўтаматызацыя камбінаваных працэсаў - гэта не 'паставіў і забыўся'. Гэта пастаянная тонкая настройка, дыялог з абсталяваннем і глыбокае разуменне фізікі кожнага этапу. І так, пачынаць лепш не з саматужнай зборкі з кавалкаў, а з аналізу гатовых рашэнняў ад тых, хто ўжо набіў гузоў. Але і слепа верыць пашпартным дадзеным нельга - свой хвост, свае ўмовы, свае нюансы. Як заўсёды, ісціна недзе пасярэдзіне, на стыку вопыту пастаўшчыка і ведаў тэхнолага на месцы.