online slurry analysis in metallurgical plants

在线浆料分析系统为矿物加工过程中浆料流中轻质和重质元素的分析提供准确、实时的元素分析。准确、高可用性的元素分析有助于提高产品质量、回收率和降低生产成本。对于任何特定的冶炼工厂,在选择最适合的工艺控制在线元素分析系统的时,需要考虑几个关键因素。以下是关于冶炼厂在线浆料分析工艺控制的一些常见问题和解答

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A: 在选择最合适的配置时,应考虑以下工艺控制要素:

  • 要分析的元素。例如,采用瞬发伽马中子活化分析(PGNAA)技术的分析仪与使用X射线荧光的分析仪相比,具有明显优势,能够测量轻元素 - 低于元素周期表中钙的元素。
  • 根据工艺控制策略制定的分析频率(分析结果更新时间)
  • 上游工艺的停留时间
  • 不同浆料流在整体控制工艺中的重要性
  • 分析结果的对整个生产工艺控制过程的重要性

A: 关于工厂物理布局有三个考虑注意事项:

  1. 从基础采样器到集中式分析仪的小口径样品运输管道的长度。(参见MSA-330多流道浆料XRF分析仪
  2. 样品输送所需的泵数量,包括输送和回流。(参见MSA-330多流道浆料XRF分析仪
  3. 是否可用重力输送浆料流以降低对样品输送泵的需求,从而提高样品可用性并降低运营成本

工厂的物理布局会影响分析系统的选择。例如,当使用多流道浆料分析仪时,人们往往试图将从基础采样器到集中式分析单元的小口径样品运输管道的长度最小化。如果某道浆料流与工厂中的其他浆料流相距很远,从长远维护的角度来看,使用专用的分析仪来处理该浆料流并以数字方式传输关键过程数据而不是长时间输送小体积浆料样本将是明智的方案。因为这种方式本质上是低可用性,高运营成本的解决方案。

为了进一步减少持续维护成本,应设置多流道分析仪,以最大限度地减少运输采样浆料所需的泵数量。理想情况下,分析仪的位置应使得子浆料流在重力作用下,或在主线的压力下流到分析仪,然后重力回流到工艺流程中的某个方便的切入点。

如果工厂内要测量的各个浆料流之间的距离很远,那么比较经济的方案应该是将集中式分析仪放置在集群采样点附近并使用多个分析仪,而不是使用双泵采样系统的单个集中式多流道传输分析仪。虽然固定资产支出可能会更高,但综合比较运营成本、可用性和使用率的经验来看,这配置可以大幅降低持续维护成本。由于停机时间最小化,因此可实现更高的设备可用性,从而实现更高的利用率并实现投资的全部投资回收率。

A: 在选择正确的在线分析系统时,应考虑几个投资因素的限制,包括

  • 资本投资
  • 预期经济效益
  • 持续维护的成本
  • 系统模块的灵活性
  • 次要浆料分析的增量效益。

在线浆料分析系统与控制体系的结合,无论是手动还是全自动,其经济效益都是来自以下一项或多项:提高金属回收率、提高精矿品位和控制杂质、减少试剂消耗、降低运营成本、提高运营稳定性。

这些效益必须与分析系统的资本投资和持续维护的成本进行权衡评估,包括机械维修、样品泵维修或更换、样品运输系统故障排除、电子维修、分析仪停机和校准。用于主要浆料流的专用分析仪的混合系统的灵活性和用于次要浆料流的多流道分析仪使得能够为每个特定工厂选择最具成本效益的在线分析系统。在计算要测量的浆料流时,应该进行成本效益分析以指导采购决策过程。

A: 在选择在线分析系统之前,厂方需要考虑是否需要测量轻元素以及测量技术是否合适,考虑该工艺的矿物学和粒度的预期变化。另外,查看要测量的浆料流并询问以下问题:

  • 工艺控制的关键是什么(通常包括投料,最终尾矿和精矿)?
  • 是否需要了解工艺流程中动态(通常包括粗精矿和清洁尾矿)?
  • 每个浆料流中要测量的元素是什么?

基于这些信息,可以计算出有关集中式分析仪和专用分析仪之间所有比较因素,瞬发伽马中子活化分析(PGNAA)技术和X射线荧光(XRF),资本和维护成本等的各种权衡因素,并给出建议为特定工厂制定的最佳系统配置。

例如,在镍精矿中,必须控制精矿流中的滑石粉(或MgO)的浓度。为了能够控制精矿中滑石粉的浓度,需要在每种进料、粗选精矿和最终精矿流中测量Ni和滑石粉,以便可以优化它们之间的适当浓度梯度,并且Ni /滑石粉的比例可以是在每个阶段最大化以尽量降低试剂使用量。测量进料流中的Fe和S也可能是有用的,因为这可能表明获得镍精矿的时间。在所有其他浆料流中,仅需要测量Ni,因为来自这些浆料流的信息仅用于监测Ni的回收。因此,将需要PGNAA和多路技术用于三个主要浆料流,并且可能需要多流道浆料分析仪(使用XRF技术)用于检测其他浆料流。

A: 要分析的元素由工艺控制策略的目标和先前冶金测试工作中预期的特定冶金问题所确定。所需的分析频率(通常称为结果更新时间)取决于以下标准:

  • 考虑到紧邻上游工艺的停留时间,以及待测工艺浆料流中测定结果的波动情况
  • 工艺回路的稳定性
  • 主要浆料流分析仪的分析结果更新时间至少应小于前一过程阶段的驻留时间的一半。

因此,在驻留时间为5分钟的尾矿浆料流中,在实际桨流波动或对工艺控制措施的反应期间,预期结果是在2分钟内会显着变化,分析结果更新间隔应小于此值,以实时提供工厂最佳可见性信息。要获得这些类型的分析结果更新情况,需要专用分析仪或集中式分析仪设置在桨流样品点附近。

A: 如果根据上述标准频率监测关键物料流,则操作人员应能够以最低成本运行工厂并提供整体稳定性和最佳冶炼结果。然后可以以较低的频率监视不太关键的中间物料流,以便对整个工艺流程进行性能微调。

决策者必须知道基于测定结果做出控制决策所需的信心。因需要更频繁地监控对工厂管理更关键的物料流,然后将更详细地了解工厂运营趋势,实时把握调整措施对性能的影响,并对最终控制决策带来更多的信心。例如,在初级金属选矿厂中,主要目标可能是在初级浮选中使金属损失最小化,同时在浮选后产生特定品位的精矿。此外,测试工作可能表明循环负荷倾向于在粗选阶段积累,这是粗精矿中回收过量脉石的结果。尾矿等级的连续分析为粗选浮选操作提供了重要参考。精矿在线分析仪很好地用来管理精矿的品位并更好地控制杂质以满足冶炼厂的要求。

A: 为了全面监控循环负荷,还需要监控粗矿和精矿以及清洁尾矿浆料流。由于循环负荷随着时间的推移趋于缓慢增加,因此不需要每分钟都进行这些分析,所以可以使用较低成本的一拖多流道分析仪监控这些浆料流。

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