Файл: Автоматизация обогатительных фабрик..pdf

схеме и снабженного датчиком Гинцветмета, являются отсутствие поляризации электродов и связанного с ней зарастания последних осадками, влияющими на точность измерения. Кроме того, схема прибора может быть собрана на серийно выпускаемой аппаратуре, что значительно облегчает эксплуатацию устройства.

Д а т ч и к к о н ц е н т р а ц и и к с а н т о г е н а т - и о н о в

вп у л ь п е . Ксантогенат является основным собирателем при флотации сульфидных руд. Технологические показатели флотации

взначительной мере зависят от правильной дозировки ксантогената,

определяемой его равновесной концентрацией в пульпе. По экспе­ риментальным данным не только для каждого типа руды, но и для каждого реагентного режима и каждой операции флотации имеется своя оптимальная концентрация ксантогената, которая устанавли­ вается опытным путем. В лабораторных условиях для определения равновесной концентрации пользовались главным образом химиче­ ским методом Лурье, который не может быть применен для непре­ рывного контроля концентрации ксантогената в пульпе.

В последние годы широко изучались спектрофотометрический и потенциометрический методы. Потенциометрический метод является весьма простым по конструктивному оформлению, но он может быть применен только при отсутствии мешающих ионов. К числу их отно­ сятся: ионы серы, образующие с электродами, изготовленными из тяжелых металлов, менее растворилюе соединение, чем ионы ксанто­ гената; гидроксильные ионы при большой концентрации, образу­ ющие с ионами тяжелых металлов малорастворимые соединения; цианиды, дающие комплексные соединения с многими ионами тяже­ лых металлов, имеющие низкую константу нестойкости й т. д. Поскольку во флотационной пульпе почти всегда присутствуют меша­

74

ющие соединения, конт­ ролировать концентрацию ксантогената в пульпе с применением потенциоме­ трического метода не пред­ ставляется возможным.

В связи с этим в на­ стоящее время основное усилие направлено на вне­ дрение спектрофотометри­ ческого метода, разрабо­ танного в Институте цвет­ ных металлов и оптиче­ ской лаборатории Инсти­ тута элементоорганиче­ ских соединений АН СССР

[36, 42].

Спектрофотометрический метод основан на том, что каждый атом, молекула или ион дают характерные частоты в спектрах испускания, поглощения или комбинационного рассеяния. Наличие этих частот позволяет качественно установить присутствие анализируемых ком­ понентов в составе исследуемой фазы. Для определения их концент­ рации достаточно измерить интенсивность спектральных линий соответствующих частот.

На рис. 64 показаны спектры поглощения ксантогената при раз­ личных его концентрациях, а на рис. 65 — зависимость интенсив­ ности поглощения от концентрации ксантогената.

При определении концентрации ксантогенатных ионов в растворе используется метод поглощения светового потока в ультрафиолето­ вой области. Для разбавленных растворов, у которых количество частиц, поглощающих свет, изменяется с изменением концентрации,

/о

1

75

в воде практически не налагаются спектры поглощения ионов при­ месей, присутствующих в пульпе, в интервале волн длиной 2800— 3100 А (рис. 66).

В случае присутствия ионов меди интенсивность поглощения пропорциональна изменению концентрации меди вследствие образо­ вания ксантогената меди, который удаляется в виде осадка.

Используя разработанный метод и схему измерения, СКФ ВНИКИ «Цветметавтоматика» создал датчик для автоматического измерения концентрации ксантогената в водных растворах и пульпах «Квант-1», блочная схема которого показана на рис. 67,

Датчик состоит из двух блоков. Измерительный блок БИ вклю­ чает ртутно-кварцевую лампу ПРК-А, измерительную кювету ИК, кювету сравнения КС, модулятор М, светофильтр СФ, фотоэлемент Ф-4, усилитель Л , синхронный детектор СД, электродвигатель ЭД

Рис. 66. Спектры поглощения ксантогената в присутствии различных ионов:

1 — 33 мг/л KEtX + (8,3; 16,6; 33 мг/л) KCN; 2 — 16,6 мг/л KEtX + (0,33; 0,66; 1,3 мг/л) сосновое масло; з — 16,6 мг/л KEtX + (8,3; 67 мг/л) Си SO*; 4 — 16,6 мг/л KEtX + + (0,33; 3,3 мг/л) HsSO<

'76

ПРК-4 проходит через измеритель­

Детектированный сигнал преобразуется в стандартный выходной сигнал 0—10 мВ.

Погрешность прибора при нормальной эксплуатации не превы­ шает 4%.

При измерении концентрации ксантогената в пульпе, последнюю предварительно фильтруют. Для этого применяют устройство (рис. 68), состоящее из фильтра 1, погружаемого в пульпу, раздели­ тельной камеры 5 и струйного вакуум-насоса 6.

С помощью насоса в полости фильтра создают вакуум, под дей­ ствием которого жидкая фаза пульпы проходит через перегородку, внешний слой которой образован фильтротканыо, а внутренний — плотной бумагой (обычно применяют диаграммную бумагу). Фильт­ рат стекает по внутренним стенкам фильтра на дно, откуда часть фильтрата поступает по трубке 2 в разделительную камеру и после деаэрации в измерительную кювету прибора. Другая часть фильт­ рата по трубке 3 также поступает в разделительную камеру, а затем на сброс в вакуум-насос 6, обеспечивая тем самым поддержание объема фильтрата в полости фильтра на некотором минимальном уровне, определяемом разностью глубин погружения трубок 2 и 3

77

внутри фильтра. Такое устройство позволяет уменьшить время между моментом отбора пробы и выдачей показания на выходе дат­ чика. Струя фильтрата, идущего на сброс, может служить индика­ тором работы фильтра.

Для эффективной очистки пульпой поверхности фильтра, послед­ ний должен устанавливаться в точке наиболее интенсивного движе­ ния ее потока или обеспечивать такое движение в точке размещения фильтра с помощью соответствующих устройств.

Измерение вакуума осуществляется вакуумметром 4. Установка «Реагент», включающая «Квант-1» и фильтрующее

устройство, выпускается опытным предприятием Северо-Кавказ­ ского филиала ВНИКИ «Цветметавтоматика».

Как видно из описания датчика, для измерения концентрации применяемых в обогащении реагентов требуются довольно слож­ ные устройства.

В настоящее время предпринимаются попытки использовать спектрофотометрический метод для измерения малых концентраций в пульпе ряда других ионов: циан-ионов, ионов двухвалентной меди и т. п.

Определение содержания полезных элементов в руде и продуктах обогащения. В настоящее время На обогатительных фабриках при­ меняют в основном четыре метода определения содержания полез­ ных элементов в руде и продуктах обогащения: химический, рентгено­ спектральный, полярографический и радиометрический.

Метод химического анализа для определения содержания полез­ ных элементов технически сложен, трудоемок и длителен. Поэтому он не может быть использован для автоматического измерения содер­ жания полезных элементов в продуктах технологического процесса.

Полярографический метод также требует предварительного рас­ творения пробы, протекающего в течение длительного времени. Поэтому он также не может быть использован для непрерывного автоматического измерения содержания полезных элементов в ходе технологического процесса.

Рентгеноспектральный метод, как и радиометрический, не свя­ зан с химическим разложением пробы и позволяет определять содержание полезных элементов в рудах с достаточной степенью точности. Однако высокая стоимость аппаратуры, ее громоздкость, высокие напряжения (до десятков киловольт) и необходимость в высококвалифицированном обслуживающем персонале препятст­ вуют широкому внедрению этого метода на обогатительных фабриках.

Применение радиометрического метода, в противоположность химическому, полярографическому и другим методам, открывает широкие перспективы для автоматического непрерывного измере- в!ия содержания полезных элементов в руде и продуктах обогаще­ ния. В настоящее время разработано несколько радиометрических методов определения полезных элементов в руде и продуктах обога­ щения. Некоторые из этих методов прошли промышленные испыта­ ния на ряде обогатительных фабрик.

78