[发明专利]基于泡沫层特征的浮游选煤过程在线评估及调控的方法

说明书

本发明公开了一种基于泡沫层特征对浮游选煤过程进行评估的方法，根据浮游选煤中泡沫层的相对阻抗和稳定性，以及结合浮游选煤过程的进料流量、进料固体含量、起泡剂药剂量、捕捉剂药剂量、气泡层深度和充气速率，实现对浮游选煤过程异常操作的快速分析，评估浮游选煤过程的控制性能。

技术领域

本发明属于浮游选煤技术领域，具体来说涉及一种基于泡沫层特征的浮游选煤过程在线评估及调控的方法。

背景技术

浮游选煤是个复杂的物理化学过程，诸多相关工艺参数互相配合才能收到满意的效果。在传统的浮游选煤过程控制系统中，难以将诸多的工艺参数全部加以控制，仅仅针对我国浮选工艺系统和设备特点，对入浮矿浆浓度、流量、药剂量、浮选机液位、浮选入料、精煤和尾矿灰分等参数予以调控，浮游选煤的产品质量难以保证，产率难以控制，药剂浪费严重，直接影响生产单位的经济效益。

在浮游选煤的过程控制中，在煤浆进料恒定的情况下，最大精煤回收率受“浮选曲线”的限制。该曲线取决于煤颗粒的表面的疏水特性，颗粒的粒径分布和进料的灰分含量，且受限于入浮的煤质，这些过程变量是无法控制的。由实验分析可得，进料流量，进料固体含量，试剂用量和泡沫深度对浮选性能的影响，直接反映在浮游选煤精矿泡沫层的结构特性上，即泡沫层稳定性是决定浮游选煤过程分离效率的关键因素之一，当泡沫不够稳定时，载有颗粒的气泡在它们能够通过浮选机溢流堰之前就可能破裂，导致已经捕集到的煤颗粒分离并沉降回到煤浆中，所以稳定的泡沫结构有利于浮游选煤过程控制的操作优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于泡沫层特征的浮游选煤过程在线评估及调控的方法，该方法通过计算泡沫层的相对阻抗和稳定性的变化，实现对浮游选煤过程异常操作的快速检测，评估浮游选煤过程的控制性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于泡沫层特征的浮游选煤过程在线评估及调控的方法：

步骤1，采集浮游选煤过程的进料流量、进料固体含量、起泡剂药剂量、捕捉剂药剂量、气泡层深度和充气速率，检测并分析泡沫层的相对阻抗值Z_r和泡沫层稳定性值S_R；

步骤2，检测泡沫层的稳定性值S_R，如果S_R值高于15％，定义泡沫层结构不稳定；如果S_R值在8～12％的区间内，定义泡沫层结构稳定；

步骤3，如果泡沫层结构稳定，检测并判定泡沫层的相对阻抗值Z_r是否近似等于2；

步骤4，若Z_r值近似等于2，检查浮游选煤过程的进料固体含量，如果进料固体含量低于阈值，则认为浮选过程的分离效率良好；如果进料固体含量高于阈值，则认为浮游选煤系统处于进料过载状态；

步骤5，若Z_r值大于2，则进一步判断Z_r值是否在2～10的区间内；

步骤6，Z_r值在2～10的区间内，判断可否通过增加起泡剂和捕集剂剂量降低Z_r值，如果Z_r值降低，则浮游选煤过程存在试剂剂量不足的情况；若无影响，则定义浮游选煤过程性能良好；

步骤7，若Z_r值大于10，则判断浮游选煤过程进料固体含量是否高于阈值，若小于阈值，则进料流量不足；

步骤8，如果进料固体含量大于阈值，判断可否通过起泡剂和捕集剂剂量降低Z_r值，如果Z_r值降低，则浮游选煤过程存在试剂剂量不足的情况；若无影响，则入洗煤质为难选煤；

步骤9，如果泡沫层的结构不稳定，数检测并判定泡沫层的相对阻抗值Z_r是否小于40；