Badania wpływu parametrów regulacyjnych flotownika na wychód koncentratu

(1)

Z g SZ YTY N A U K O W E P O L I T E C H N I K I Ś L Ą S K I E J Seria: G Ó R N I C T W O z. 156

__________ 1987 Nr kol. 1025

S t a n i s ł a w C I E R P I S Z A n n a W A L A S Z E K - B A BI S Z E W S K A K r y s t i a n K A L I N O W S K I

O A DA NIA W P Ł Y W U P A R A M E T R Ó W R E G U L A C Y J N Y C H FLOTOWNIKA.

NA W Y C H Ó D K O N C E N T R A T U

S t r e s z c z e n i e . W r e f e r a c i e p r z e d s t a w i o n o w y n i k i b adań w p ł y w u p a r a m e t r ó w r e g u l a c y j n y c h fl o t o w n i k a na w y c h ó d k o n c e n t r a t u . B a d a n ia te o p i e r a ł y się na w y n i k a c h p o m i a r ó w p r z e p r o w a d z o n y c h f l o t o w n i k a pneu- m o m e c h a n i c z n e g o typu IZ-5 p r a c u j ą c e g o na K W K " J a s t r z ę b i e ” . O t r z y m a ne w y n i k i p o m i a r ó w p r z e d s t a w i o n o na w y k r e s a c h w p o s t a c i z a l e ż n o ś c i w y c h o d u k o n c e n t r a t u od taki ch p a r a m e t r ó w jak d a w k a k o l e k t o r a , s t o

sunku n a t ę ż e n i a do p ł y w u ś r o d k a p i a n o t w ó r c z e g o i n a t ę ż e n i a dopł yw u k o l e k t o r a , w y s o k o ś c i p o z i o m u m ętów, n a t ę ż e n i a d o p ł y w u p o w i e t r z a o r a z n a t ę ż e n i a d o p ł y w u nadawy. P r z e d s t a w i o n o r ó w n i e ż w y n i k i p r z e p r o wa d z o n e j a n a l i z y regre s y j n e j p r z y j ę t e g o n i e l i n i o w e g o m o d e l u w y c h o d u k o n c e n t r a t u i u o g ó l n i o n y c h p a r a m e t r ó w r e g u l a c y j n y c h f l o t ownika. W y ło n i o n o w ten s p o s ó b te zm i e n n e , k t ó r e maję i s t o t n y w p ł y w na w y c h ó d ko n c e n t r a t u .

1. W S T Ę P

Je d n y m z p o d s t a w o w y c h p a r a m e t r ó w p r o c e s u flota c j i , d e c y d u j ą c y m o j e g o e f e k t y w n o ś c i . Jest w y c h ó d k o n c e n t r a t u . P r z e p r o w a d z o n o b a d a n i a w y b r a n e g o f l o t o w n i k a p n e u m o m e c h a n i c z n e g o typu IZ-5, p r a c u j ę c e g o w Z a k ł a d z i e P r z e r ó b c z y m K W K "Ja strzębie".

P r o c e s f l o t a c j i w tym f l o t o w n i k u m o ż n a było s t e r o w a ć n a s t ę p u j ą c y m i z m i e n n y m i :

- n a t ę ż e n i e m p r z e p ł y w u o d c z y n n i k a k o l e k t o r o w e g o v qN ’ - n a t ę ż e n i e m p r z e p ł y w u o d c z y n n i k a p i a n o t w ó r c z e g o

- n a t ę ż e n i e m p r z e p ł y w u p o w i e t r z a do a e r a c j i m ę t ó w w m a s z y n i e flotacyjnej - p o z i o m e m m ę t ó w w p ierwszej s e k c j i f l ot o w n i k a

V

- p o z i o m e m m ę t ó w w drugiej s ekc j i f l o t o w n i k a h 2>

(poziom m ę t ó w m i e r z o n y był w z g l ę d e m górnej k r a w ę d z i f l o t ownika).

W y k o n a n o r ó w n i e ż p o m i a r y n a s t ę p u j ą c y c h w i e l k o ś c i : - n a t ę ż e n i e p r z e p ł y w u n a d a w y V n>

- z a g ę s z c z e n i e n a d a w y C n ,

- z a w a r t o ś ć p o p i o ł u w n a d a w i e A n ,

(2)

124 S. C ierp i s z , A, W a l s s z e k - D a b i s z e w s k a , K. K a l i n o w s k i

- z a w a r t o ś ć po p i o ł u w k o n c e n t r a c i e , - z a w a r t o ś ć po p i o ł u w o d p a d a c h A q .

V< t r akcie p r o w a d z o n y c h b a d a n m i e r z o n o p o w y ż s z e w i e l k o ś c i za p o mo c ę o d p o w i e d n i c h u r z ą d z e ń pomiar o w y c h . Do p o m i a r u n a t ę ż e n i a p r z e p ł y w u n a d a w y do f lot o w n i k a z a s t o s o w a n o p r z e p ł y w o m i e r z i n d u k c y j n y f irmy Foxboro. Do p o m i a ru z a w a r t o ś c i p o p i o ł u oraz k o n c e n t r a c j i fazy stałej w n a d a w i e u ż y t o ze

s p olo ny mi e r n i k o p r a c o w a n y w C NP EMAG. Za p o mo c ? m i e r n i k a o k r e ś l a się g ę stość n a d a w y m eto dę p i e z o m o t r y c z n ę oraz z a p o p i e l e n i e , o p i e r a j ę c się na p o m i a r a c h n a t ę ż e n i a p r o m i e n i o w a n i a gamma e m i t o w a n e g o p r z e z izotop ^4*Am, a p r z e c h o d z ą c e g o p rzez nadawę w k o m o r z e m i e rn i k a . Do p o m i a r u z a w a r t o ś c i p o p i o ł u w o d p a d a c h f l o t a c y j n y c h z a s t o s o w a n o o p t y c z n y m i e r n i k typu R A P - 5

( p rodukcji ZA M - O strawa).

A - A

v-k = r - r r • 1 0 0%

O t r z y m a n e w yni ki b adań w y c h o d u k o n c e n t r a t u , w z a l e ż n o ś c i od p a r a m e t r ó w r e g u l a c y j n y c h flotownika, p r z e d s t a w i o n o w s p o s ó b Jak n a s t ę p u j ę c ę funkcję:

v<k = f (K1# K2 , K 3 , hj, h 2 ) (i)

g d z i e :

K 1 = r i r " dawka o d c z y n n i k a k o l e k t o r o w e g o , V 0N n n

K = 77VAC s to sunek n a t ę ż e n i a d o p ł y w u o d c z y n n i k a p i a n o t w ó r c z e g o do ON na tę ż e n i a kolektora,

0

K, = ^a fi - dawka powietrza, n n

2. W Y N I K I P O M I A R Ó W

W y b r a n e w yniki z a l e ż n o ś c i w y c h o d u k o n c e n t r a t u W ^ .od d a w k i k o l e k t o r a Kj i st o s u n k u n at ę ż e n i a d opł y wu od c z y n n i k a p i a n o t w ó r c z e g o i k o l e k t o r a K2 p o kazano na rys. 1. S t w i e r d z a się tu r o s n ę c y c h a r a k t e r z a l e ż n o ś c i w y chodu k o n c e n t r a t u od dawki kolektora.

W y k o n a n o badan ia w p ł y w u w y s o k o ś c i m ę t ó w w k o m o r a c h f l o t a c y j n y c h h j , h2 na w y c h ó d k o n centr atu. W y b r a n e z a l e ż n o ś c i w y c h o d u k o n c e n t r a t u od h2 , przy różnych w a r t o ś c i a c h h j , p o k a z a n o na rys. 2, a na rys. 3 p o k a z a n o z a l e ż ność p rzy w a r u n k u h^ = hg.

(3)

3 a dani a w p ł y w u p a r a m e t r ó w . 125

Rys. 1. Z a l e ż n o ś ć w y c h o d u k o n c e n t r a t u W|< od d a w k i k o l e k t o r a Kj_ i stosunku n a t ę ż e n i a d o p ł y w u o d c z y n n i k a p i a n o t w ó r c z e g o i k o l e k t o r a K2

Fig. 1. Y i e l d of c o n c e n t r a t e d e p e n d i n g on f l o t a t i o n r e a g e n t s d o s a ge K. , k2

Rys. 2. Z a l e ż n o ś ć w y c h o d u k o n c e n t r a t u VV^ od p o z i o m u m ę t ó w hj , h^

Fig. 2. Y i e l d of c o n c e n t r a t e d e p e n d i n g on l e ve l s of s l u r r y h^ , in c ells of f l o t a t i o n m a c h i n e

Oak w i d a ć , z a l e ż n o ś c i te nie maję j e d n o z n a c z n e g o c h a r a k t e r u (rys. 2) . N i e w i e l k i e z m i a n y w y c h o d u k o n c e n t r a t u s t w i e r d z a się p r z y z m i a n a c h w y s o k o ś c i p o z i o m u m ę t ó w p r z y w a r u n k u h1 = h.,.

Na rys. 4 p o k a z a n o z a l e ż n o ś ć w y c h o d u k o n c e n t r a t u od w y s o k o ś c i m ę t ó w p r z y w a r u n k u h^ = h 2> p r z y r ó ż n y c h da w k a c h k o l e k t o r a Jako parametr. M o ż n a tu s t w i e r d z i ć n i e z n a c z n y w p ł y w w y c h o d u k o n c e n t r a t u od w y s o k o ś c i mętów.

(4)

126 S. Ci e r p i s z , A. W a l a s z e k - F a b i s z e w s k a , K. K a li n o w s k i

Rys. 3. Z a l e ż n o ś ć w y c h o d u k o n c e n t r a t u VI. od p o z i o m u m ę t ó w p r z y w a r u n k u h, = h„

Fig. 4. Y ield of c o n c e n t r a t e d e p e n d i n g on levels of s l u r r y h. , h2 and c o l l ector reagent d o s ag e K^, at the c o n d i t i o n h ^ = h2

(5)

Sacania w p ł y w u parametrów. 127

% '

84' 80

76 72

68

64

W k p .

\ K,[l(J3dmłh]

\ \\

_\

^K,=0.42

_^ ⁰

K, =0,25

0 20 40 60 % 100% =1550^ Qp

Rys. 5. Z a l e ż n o ś ć w y c h o d u k o n c e n t r a t u Wfc od n a t ę ż e n i a d o p ł y w u p o w i et r za Q p r z y ró ż n y c h d a w k a c h k o l e k t o r a

Fig. 5. T h e i nf l u e n c e of amount of air Op added to the m a c h i n e and c o l l e c tor reagent d o s a g e K. on the y i e l d of c o n c e n t r a t e

Rys. 6. Z a l e ż n o ś ć w y c h o d u k o n c e n t r a t u V7|< od n a t ę ż e n i a do p ł y w u n a d a w y V n

Fig. 6. The i n fluence of flow of the feed on the y i e l d of c o n c e n t r a t e

Na rys. 5 p o k a z a n o w y b r a n e z a l e ż n o ś c i w y c h od u k o n c e n t r a t u od natę ż en i a d o p ł y w u p o w i e t r z a Qp p r zy r ó ż n y c h w a r t o ś c i a c h dawki k o lektora. S t w i e r d z a się tu z n a c z n ę z a l e ż n o ś ć w y c h o d u k o n c e n t r a t u od n a t ę ż enia d o p ł y w u powietrza.

Na rys. 6 p o k a z a n o o t r z y m a n e w y n i k i b ad a ń z a leżno ś c i w y c h o d u k o n c e n tratu od n a t ę ż e n i a d o p ł y wu n a d a w y V n . M o żn a tu z auw a ż y ć t e n d e n c j ę ma l eje- cę w y c h o d u k o n c e n t r a t u ze w z r o s t e m n a t ę ż e n i a d o p ł y wu nadawy.

(6)

128 S, Cie r p i s z , A. W a l a s z e k - f l a b i s z e w s k a , K. K a l i n o w s k i

3. A N A L I Z A S T A T Y S T Y C Z N A W Y N I K Ó W P O M I A R Ó W

Do staty st y c z n e j a n a l i z y w y n i k ó w p o m i a r ó w p r z y j ę t o m e t o d ę s n a l i z y r e g r es ji w i e l o k r o t n e j . C e l e m a n a l i z y było p r z e p r o w a d z e n i e i d e n t y f i k a c j i za l e żn ości w y c h o d u k o n c e n t r a t u (l) n a s t ę p u j ę c y m m o d e l e m a r b i t r a l n y m (rów

n a n i e m regr esj i):

V ™ V ar O V i n V n

u, ON A C O A C O N - p

k “ a° 1 ^

_{n n}

+ 32

_ON

+ aj

_{n n}

* a4 rn r

_{n n}

♦ as vr :. \z

_{(C V ;}

n n

v . _ 0 V V . _ 2 0

**- a6 v0Nc^ n + a7(rv^) + a8(vrr) * ViHM**

_{ON n n} _{n n} _ON _{n n}

(2)

fladania funkc ji reg r e s j i o b e j m o w a ł y w y b ó r n a jlepszej k o m b i n a c j i z m i e n nyc h s p e ł n i a j ą c y c h m i n i m u m su m y k w a d r a t ó w u c hy b ó w , p r z y z a ł o ż e n i u l i c z by n z m i e n n y c h i dla tej k o m b i n a c j i zm i e n n y c h d o k o n a n o b a d a ń i s t o t n o ś c i f u n k

cji r e g r e s j i za p omocą funkc j i testowej F (test F i s c h e r a ) oraz i s t o t n o ści w s p ó ł c z y n n i k ó w r egresji 3Q , a ^ , . . . , a g t e s t e m Studenta. Wyżej p r z e d s t a w i o n e badani a w y k o n a n o w o p a r c i u o w y n i k i p o m i a r ó w w p u n k t a c h o b e j m u j ą c y c h sz e r o k i z a k r e s z m i a n p a r a m e t r ó w r e g u l a c y j n y c h f l o t o w n i k a , p r z y s t a łych w a r t o ś c i a c h p o z i o m u m ę t ó w h^, hg.

W y n i k i a n a l i z y regresyjnej i w y b o r u na jlepszej k o m b i n a c j i z m i e n n y c h p r z e d s t a w i a tablica 1. R ó w n a n i a r e g r e s j i w y k a z u j ą dużą i s totność, do 6 z m i e n n y c h pos i a d a j ą i stotne w s p ó ł c z y n n i k i regresji.

T ab l ic a 1 W y n i k i a n a l i z y regr es y jn e j r ó wn a ni a r e g r e s j i (2)

Liczba z m i e n nych n

Test F

Suma kw. uch.

S

Test t

a l a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a 8 a

1 69 0,1139

.103 - - - 8,23 - - -

2 54,7 749 ,9 - 3,95 - - - 1 0 ,04 - - -

3 85 ,1 37,9 - 7 , 1 2 - 5,32 - 1 4 ,14 - - -

4 63 37,2 - 6 ,2 3 - 11,42 - - - 5,07 0,73

5 67,6 27,8 - 7 ,68 3,01 - 3,02 6 , 9 4 - 5,94 -

6 83 18,3 - 11 ,79 6,39 - ^{1 0 , 1 1} - 8,61 6 ,77 8,91

7 71 17,8 - 11 ,4 3,94 0,83 7,67 7,68 6,65 5,62

8 62 17,5 0,65 4 , 37 1 ,61 1 , 0 1 1,81 - 3,18 3,72 0,98

9 53 1 7,4 0,71 4,21 1,46 0,53 1,61 0 ,34 1,99 2,79 1 , 0 2

(7)

S s a ania w p ł y w u p a ra metrów. 129

4. W N I O S K I

2 p r z e d s t a w i o n y c h b adań w y n i k a, że d e c y d u j ą c y w p ł y w na w y c h ó d k o n c e n t ratu w ba d a n y m f l o t o w n i k u maję z mi e n n e:

- s t o s u n e k n a t ę ż e n i a do p ł y w u środ k a p i a n o t w ó r c z e g o i n a t ę ż e n i a d o p ł yw u kol e k t o r a ,

- dawka p o wiet rza , - dawka kolek tora.

R e c e n z e n t : Doc. dr inż. R y s z a r d LACH

W p ł y n ę ł o do R e d a k c j i w s t y c z n i u 1 9 8 7 r.

BJIHHHHE PEryjMPyiCMX I1APAMETPQB fcJIOTAUHOHHOH MAlUUHbl HA HHXOÁ KOHUEHTPATA

P e a » u e

B AOKJiane npeaoiaB JieH U p e 3 y x b ia T u HccjteaoBaHHtt b a h a h h h peryxHpyKWHX n a - paM eipoB í¡zoiai;HOHHoñ MamzHU Ha b h x o a K O H n e H ip aia . MccAeAOBaHHH 6a3npoB axH Ha p e 3 y z B i a i a x H3MepeHnS, nposeA eH H ux Ha naeBMO-MexaHHHecKoü ¡juioiamioHHoa uafflHHe i n n a M 3 - 5 Ha oÓoraTHTejibHoft (faOpHKe m a x m n n e u S e . IIoxyHeHHhie p e 3 y jib - T aibi saMepoB n peA ciaB zeH U Ha AHarpaMMax b K a n eo iB e 3aBHCHuooTH BuxoAa k o h-

neH T paT a oí xaKHx n a p a M e ip o B , KaK A03HpoBaHH6 KOAAeKTopa, p a cxoA p e a re H io B BcneHHBaTexa h x o x a e K io p a , p a c x o A B 03A yxa, H arpy3K a h c x o a h o t o nHieHHH u

ypoBeH b n y x b rn j b $aoTaiiHOHHoa MamHHe. IlpeAciaBAeHH TaKzce pe3yxbTaTN p e r p e c - CHOHHoro aHaAH3a npHHHToft m o a b a h BaxoAa K O H iieH ipaia h oOoCneHHUx n a p a u e ip o B p e r y j w p o B K H $A0TanH0HH0fl MamHHH. TaKHM oÓp'a30u óluih onpeAexeHbi nepeM eHHue, HMeEAHe cymeCTBeHHoe BjiHHHHe Ha b u x o a K O H neH Tpaia.

A H a A H 3 (JjyHKUKa p e r p e c c H H npoB ex H l axau oópa3ou, n o ó u B N Ó p a i b oniHM a xb - H y m KOMÓHHaiiHB nepe M e H H H X H e 3 a B H C H M H X no M e T O A y M H H H M a X^{b H H X}K B a A p a T O B , A a h n p oB epKH cyqecT B e H H O C T H $yHicnnfl p e r pe c c H H H C n o x b 3 0 B a x H iecT ímne p a , a a a h

K 0 9 $ $ H H H e H T 0 B T e C T C T B A e H T a .

THE INFL U E N C E OF C O N T R O L L E D P A R A M E T E R S FO C O A L F L O T A T I O N P R O C E S S ON T H E Y I E L D OF C O N C E N T R A T E

S u m m a r y

T h e re s u l t s of i n v e s t i g a t i o n s of i n f l u e n c e of c o n t r o l l e d p a r a m e t e r s of a f l o t a t i o n m a c h i n e on the y i e l d of a c o n c e n t r a t e are p r e s e n t e d in the paper. P n e u m o m e c h a n i c a l flo t a t i o n m a c h i n e type IZ-5 h a v e been t e s te d in the coal p r e p a r a t i o n plant in " D a s t r z ę b i e " mine.

(8)

130 3. Cier p is z , A. i . a i a s z e k - l a b i s z e w sk a , K. K a l i n o ws k i

rhe influen ce of the c o l l e ct o r nosage, the r atio c o l l e c t o r / f r o t h e r / d o - saco, amount of air added to the process, levels of s l u r r y in cells and flow of the feed to the ma c h i n e on the y ie l d of the c o n c e n t r a t e have been rieternur.ee.

On tha basis of me a s u r e m e n t s , n o n -l i n e ar r e g r e s s i o n m o dels of the p r o

cess have been presented. M o d e l s a l l o w to d e t e r m i n e the most important v a r i a b l e s h a v i n g significan t i nfluence on the y i e l d of the concentrate.

T h e best c omb i n a t i o n of v a r i a b l e para m e t er s , m i n i m i z i n g the m ean-squa- re error, has been also determined.

R e g r e s s i o n models n ave been v e r y f i e d u sing the Fisher F-test. C o e f f i c i e n t s in equations have been v e r y f i e d using the Student t-test. T h o s e v a r i a b l e par a n e t e r s which have signi f ic a n t i n f l ue n c e on the y i e l d of the c o n c e n t r a te have been determined.