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煤泥浮选加药预处理工艺流程1.破碎：将原煤泥进行破碎，使煤泥颗粒尺寸适合浮选加药。
Crushing: Crush the raw coal slurry to make the particle size suitable for flotation and reagent addition.2.磨矿：将破碎后的煤泥进行磨矿处理，提高煤泥的浮选加药效果。
Grinding: Process the crushed coal slurry to improve the flotation and reagent addition effect.3.分级筛选：对磨矿后的煤泥进行分级筛选，分离出不同粒径的煤泥。
Classification and screening: Separate the coal slurry with different particle sizes after grinding.4.浮选槽加药：将经过预处理的煤泥送入浮选槽，并加入相应的药剂。
Flotation cell reagent addition: Feed the pre-treated coal slurry into the flotation cell and add the corresponding reagents.5.搅拌：搅拌浮选槽中的煤泥和药剂，以促进煤泥与药剂的充分接触和反应。
Agitation: Agitate the coal slurry and reagents in the flotation cell to promote sufficient contact and reaction between the coal slurry and reagents.6.沉淀：让浮选槽中的煤泥和药剂进行沉淀，使煤泥颗粒与药剂发生效果。
Precipitation: Allow the coal slurry and reagents in the flotation cell to precipitate, causing the coal slurry particles to react with the reagents.7.分离：对浮选槽中的煤泥和药剂进行分离，得到预处理后的煤泥产品。
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选煤厂浮选药剂应用的优化摘要：浮选是选煤生产的重要环节,直接关系着精煤质量和产率,关系着选煤厂效益。
随着选煤新工艺、新技术、新设备的不断发展，选煤厂西区原设计的浮选生产工艺、管理模式,已不能适应智能高效生产要求,需要进一步优化,以解决现存的诸多问题,达到效率效益最大化的目的。
选煤厂选煤车间承担着全厂大部分的入洗量,选煤成本主要集中在浮选药剂、磁铁矿粉等大宗材料上,浮选药剂的消耗对选煤成本有着较大的影响。
控制和降低浮选药耗,有利于降低选煤生产成本,进而提高经济效益。
选煤厂自行开发了浮选自动加药系统,同时实施深锥补水管、高效弧形筛、雾化器等技术改造措施,以达到降低浮选药耗的目的。
关键词：选煤厂；浮选药剂；应用引言选煤厂成立的全浮选体系开始正常工作与运转，其生产流程为“首先是脱泥一浮选机，然后再选浮选”。
选煤厂选用的浮选药剂花费较高，成本仍然是选煤厂浮选药剂使用过程中的重要制约因素。
为了明确影响浮选药剂成本的原因，关注选煤厂的药剂消耗量便是重要的突破口，以为后续浮选药剂成本的降低提供参考和借鉴。
1加药控制原理根据药剂输出量经过微分、积分和比例按照一定的线性组合构成控制量,这个输出量就是反馈值,没有闭环的反馈则无法控制每个管路的具体流量,所以单个系统反馈值要形成闭环,不断进行循环过程,从而实现精密计量并进行跟踪。
2选煤厂浮选药剂药耗原因概述选美厂一直采用手动阀门调节浮选机的加药量。
但是在现实生产中浮选药剂（煤油和仲辛醇）的添加量、添加比例十分难掌握，每次添加药剂需30~40min后才能得到想要的效果并且达到稳定，这与在岗操作人员的主观因素（技术能力、责任性等）密切相关。
药剂添加量不合适，造成药剂浪费和成本增加[3]。
输送药剂的管道堵塞后导致药剂断流不能被及时发现，浮选的可靠性差，严重影响产品质量，造成大量精煤损失。
手动调节的加药点繁多，调节加药量的阀门易损坏，导致职工劳动效率低、劳动强度大，药剂挥发以及长时间接触对职工身体健康造成一定的损害，且浮选的重要参数不能自动采集，对浮选技术数据统计分析及今后智能化建设极为不利。
273为降低环境污染，我们提出了“洁煤”的口号。
在洁煤过程中，洗选是最为关键的一环。
通过洗选原煤，我们能够有效地减少煤炭中的污染物含量，从而降低排污成本。
选煤厂是我国煤炭资源清洁的重要工厂，但在实际运行过程中，由于浮选过程中的加药量及浮选指标控制较难，导致选煤厂产品质量下降。
因此，如何提升浮选效果成为了重要的议题。
本文在分析选煤厂浮选工艺的基础上，设计了浮选自动控制系统。
该系统实现了系统的自动控制，为选煤厂浮选质量的提升提供参考。
我们的设计旨在通过自动化控制技术，优化浮选工艺参数，提高浮选效果和产品质量。
同时，该自动控制系统还能够实时监测浮选过程，确保生产过程的稳定性和可靠性。
1 浮选控制系统硬件设计浮选的物料一般来源于三个部分，一部分为分级旋流器溢流的煤泥水，第二部分为末精煤泥弧形筛过滤的煤泥水，最后一部分为精煤泥高频筛过滤的煤泥水，具体的浮选工艺流程下所述：浮选入料后汇聚至缓冲池，在通过缓冲泵输送至浮选场地进行初步分析，颗粒较粗的颗粒和一部分煤泥水流入粗矿池，进入粗矿池的废杂经过渣浆泵输送至主洗捞坑，最后进入精末脱水系统。
弧形筛经过分选得到尾矿和精矿，精矿进入精矿池，尾矿进入浓缩机，最后进入滤厂房进行脱水。
选定浮选工艺可以较好的减少浮选中间环节，降低运行过程中可能出现的故障几率，实现自动化，同时浮选的入料方式选定为离心式杂矿泵给入，使得矿浆与空气充分融合，在浮选柱顶部由于气泡的存在形成一层泡沫层，便于分选。
为了进一步加强分选效果，在运行过程中加入捕收剂和起泡器，提升浮选效果。
目前我国的浮选控制系统种类众多，各系统间呈现分散的特点，浮选没有整体的系统，造成浮选工艺复杂。
浮选的整个过程各项工作较为依赖人工，造成浮选的精度不高。
因此本文对浮选进行控制系统设计，浮选控制系统的结构示意图如1所示。
图1 浮选控制系统的结构示意图从图1可以看出，浮选控制系统工作流程可以分为：（1）通过安装传感器将浮选入料浓度、入料量等参数信息进行收集通过PLC传输至系统的上位机，上位机通过分析料灰及精煤的参数，初步得到预测的加药量。
《装备维修技术》2020年第4期选矿自动加药机的改造及优化孟飞（北方铜业铜矿峪矿选矿厂 山西省 运城市 043700）摘 要：北方铜业铜矿峪矿选矿厂原使用的WR-103型自动加药机故障率高，精准度不够，无法满足药剂添加要求。
本文分析总结了原自动加药机存在的问题，针对性的进行改造及优化，实现了浮选作业药剂定量精准添加，同时完善了加药机自动控制功能，可根据生产实际情况及时调整加药量，提高了作业效率，并通过加药系统生成的调节记录、药量统计报表等数据与浮选工艺指标进行分析对比，规范药剂添加，提高精细化管理水平。
关键词：自动加药机；故障率；自动控制；药剂添加量；改造及优化1 前言浮选过程中，通过添加不同的药剂，使之与矿物之间发生一系列的作用，达到分离、附着或净化矿物的目的。
但随着原矿品位、成分、粒度以及处理矿量等诸多因素的变化，药剂量也需要不断地调整，药剂添加的准确与否直接关系到选矿技术指标的好坏。
自动加药机的应用，不但克服了人工调节的缺点，而且降低了浮选生产药剂的损耗量，降低了工人的劳动强度，提高选矿厂的经济效益。
北方铜业铜矿峪矿选矿厂浮选加药原采用WR-103型自动加药机，安装初期实现了浮选药剂的定量添加，经长时间运行，加药机故障率高，稳定性不够，无法满足浮选加药需求，影响选矿技术指标。
为了进一步提高选矿生产指标，加强药剂添加管理，迫切需要对原自动加药机进行改造及优化。
2 现状及存在的问题2.1 WR-103型自动加药机工作原理北方铜业铜矿峪矿选矿厂浮选添加的药剂有丁黄药、硫化钠和2#油，自动加药系统采用WR-103型自动加药机，其加药执行阀为给药电磁阀，主机为单片机控制器，采用集成主板，功能单一，可维护性差。
自动加药机采用周期性定量加药方式，主要工作原理是采用液位恒定器使药箱中药剂的液面高度保持恒定，调节标定阀开度至适当位置并保持不变，使实际流进药剂管路的液体量仅取决于给药电磁阀的开启时间，给药电磁阀的开启时间由WR-103加药机自动控制。
立志当早，存高远在浮选过程中浮选药剂如何进行配制？浮选药剂在使用前进行合理的配制，对提高药效有重要作用。
配制方法主要根据药剂的性质决定，常见的有下列几种方法。
(1)原液添加。
有些药剂在水中的溶解度很小，难以配成真溶液或稳定的乳浊液，如松醇油、甲酚黑药、煤油等，可不必配成溶液，而是直接将原液按用量添加。
(2)配成水溶液。
大多数溶于水的药剂都采取此法，一般配成5%-20%或者更稀一些的水溶液添加。
溶液不宜配得太稀，太稀体积过大;但也不宜太浓，浓度太大堆用量少的药剂很难正确控制用量，也不便输送。
(3)乳化法。
脂肪酸类捕收剂及柴油经过乳化，可以增加其在矿浆中的弥散度，提高功效。
常用的乳化法是：强烈机械搅拌，通入蒸汽或用超声波，若加入乳化剂效果更好。
如塔尔油与柴油在水中可加乳化剂烷基芳基磺酸盐，许多表面活性物质都可以作为乳化剂。
(4)皂化法。
脂肪酸类捕收剂常用此法配制，如铁矿石浮选时，常采用氧化石蜡皂与塔尔油作捕收剂。
为提高其水溶性，可配入10%左右的碳酸钠，使塔尔油皂化，并用热水加温配成热的皂液添加。
再如油酸，其水溶性差，但与碳酸钠作用生产油酸钠后，水溶性变好。
(5)配成悬浊液或乳浊液。
如石灰可加水磨成石灰乳后使用。
(6)酸化法。
在使用阳离子捕收剂(胺类)时，由于水溶性差，必须加盐酸或醋酸进行酸化处理，配成胺盐，才能溶于水中使用。
(7)加溶剂配制。
有些不溶或者难溶入煤油中再添加，可以增强在矿浆中的弥散性，还可以加强油酸的捕收作用。
白药可以溶于邻甲苯胺中再使用。
(8)气溶胶法。
这是强化药剂作用的药剂配制新方法，其实质是使用一种喷雾装置，将药剂在空气介质中雾化后，直接加到浮选槽内，故也称为气胶浮选法。
这种方法不但改善了矿物的浮选，而且药耗显著下降，我国试验用气溶胶法加药证明，药剂用量可降低30%-50%。
(9)电化学处理法。
即在溶液中通以直流电对浮选药剂进行。
一、概述
浮选是最重要的选矿方法之一。据统计，90%的有色金属矿用浮
选法处理。浮选法还广泛用于稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属
如煤等矿物原料的选别。浮选药剂的添加是浮选生产工艺中的一个重
要环节，添加量的大小、准确与否都直接影响着产品的质量及效益。
调整浮选的加药量能够能捕获更多的有用金属，抑制无用矿物。传统
的人工调节方式既不准确也不及时。而浮选自动加药控制系统的应
用，不但克服了人工调节的缺点，而且降低了浮选生产的药耗，为选
厂带来直接的经济效益，同时减轻了岗位工人的劳动强度。70年代
载流荧光分树系统的研制成功，为研究在线浮选自动加药控制系统提
供了更好的条件。在过去的20几年里，芬兰、澳大利亚、加拿大、
美国、中国等国家的研究人员在此领域进行了不懈的努力，并取得了
一定的成就。其中神经元网络控制、模糊逻辑控制、自适应控制及专
家系统等先进的控制策略成功地应用于浮选过程控制的报道也不少
见。
浮选过程的自动控制，从要求达到的控制效果方面考虑，可分为
稳定控制和最佳控制。稳定控制的主要目的是使浮选过程在无人工干
预或人工干预很少的情况下，能够在一个稳定的状态下工作，并得到
质量稳定、合格的产品。最佳控制其目的是在稳定控制的基础上，根
据各分选过程的不同，随时调控各可调变量，使浮选设备和工艺工作
在最佳状态，在尽可能获得最佳分选效果的前提下，使能耗和药剂用
量保持在最低值。无论稳定控制还是最佳控制，都要求实现浮选加药
的自动控制，浮选自动加药控制主要解决好控制方案的选择、传感器
的选择、信号处理、执行机构的选择、组态软件的选择等几方面的问
题。
二、 传感器技术及模拟量的采集
1.1 与自动控制有关的变量分析
在浮选过程加药控制中，与自动控制有关的变量有2类，其中一
类是独立变量(包括可调变量和干扰变量)，另一类是非独立变量(包
括浮选设备的性能参数和操作变量)。浮选自动控制的目的就是尽量
避免干扰变量对生产过程的影响。合理调节可调变量，从而控制操作
变量，以得到最佳的分选性能。
1.2 控制方案的选择
浮选加药自动控制要采集的变量取决于所采用的控制原理，选矿
厂浮选过程中的加药量自动控制主要有:按原矿量、泡沫层厚度、原
矿中的总金属量、金属回收率、浮选槽末端药剂剩余离子浓度、电化
学和专用算法控制等多种方法。
浮选作业中起泡剂控制的传统方案是根据工艺提供的矿石性质
确定一个给药比K，按进入浮选作业的总干矿量来控制用量，保证每
吨矿石的药剂用量始终保持在给药比值的数值上，这实际上是一种简
单的比值控制方案。
Ki=0.06*d*PV/Q金属
式中，Ki为按干矿量给定或计算的给药比；PV为药剂流量；
d
为药剂密度。
在浮选流程中，捕收剂的主要作用是使目的矿物表面疏水化，增
加其可浮性。它的用量不仅与矿量有关，而且与原矿中的目的矿物量
有关。因此，大多数采用按原矿中金属量来控制其用量，这比按给矿
量控制更为有效。进入浮选的干矿量Q和金属量Q金属的计算公式如
下:
1.3 模拟量的滤波和信号处理
生产现场由传感器检测到的信号不可避免地要混杂一些干扰信
号，特别是传输线较长时更为突出，所以滤波处理非常关键。同时考
虑到软件的通用性，在进行程序设计时，仍然要考虑滤波环节。在模
拟控制系统中，都是由硬件组成的各种各样的滤波器滤除干扰信号。
在数字控制系统中，除一些必要的硬件滤波器外，很多滤波任务可以
由数字滤波器承担。数字滤波实质上是一种数字处理方法，是由计算
机程序实现的数字运算。数字滤波也称为软件滤波。与硬件滤波相比，
数字滤波有很多优点。
(1) 数字滤波是由软件程序实现的，不需要硬设备，因而可靠性
好，稳定性高，不存在相匹配的问题。
(2) 对于多路信号输人通道，可以共用一个软件“滤波器”，从
而降低仪表的硬件成本。
(3) 使用灵活，修改方便。在某回路要更换滤波器，在硬件滤波
器中要更换元器件很麻烦，在数字滤波器中只需调用另一个滤波子程
序即可。在数字滤波器中只需修改内存中的某个运算参数，就能方便
地改变滤波特性，非常灵活。
(4) 可以实现硬件滤波无法实现或难以实现的滤波任务。以低通
滤波器来说，如果截止频率很低，便要求滤波器的电阻和电容很大。
电阻太大，滤波器稳定性差，电容值太大，体积太大。但对数字滤波
来说只是某几个参数不同(比如时间常数)，实现起来很方便。另外有
些滤波方法用硬件实现是困难的，但用数字滤波就很容易，比如判断
滤波。
常用的数字滤波方法有下面几种:算术平均值法、一阶滞后滤波、
中值滤波法、中值平均滤波、程序判断滤波，复合滤波法等。
选矿过程的数学模型因微机的计算能力增强，而易于采用更复
杂、更有效的算法；在控制系统方面用高可靠的工业微机进行DDC直
接控制，在一些为数不多的场合已完全适用，而以PLC和上位微机构
成的小型DCS系统已经在众多选矿厂应用。
三、执行机构的选择
在目前的药剂流量计量系统中，主要有两种方式:第1种是药剂
泵方式。它是利用变频调速技术，通过变频器控制交流药剂泵，根据
变频器与交流泵转速之间的正比关系、交流泵转速与药剂流量之间的
正比关系，标定出变频器输出频率和药剂流量的线性关系模型，这样
通过上位机给变频器发送的给定频率值便可达到药剂流量的准确计
量。但是，这种药剂计量方法控制装置较为复杂，成本高，不利于产
品升级和技术改造；第2种方式是电磁阀方式，给定的药剂流量值通
过软件设计调制成对应占空比的脉冲输出，通过脉冲控制电磁阀回路
中晶闸管的通、断来控制电磁阀的开、关。当电磁阀通电时，药剂流
出，断电时没有药剂流出，这样通过改变在一个脉冲周期内的占空比
就可以调整药剂的流量。电磁阀方式成本低、控制简单、安装维修方
便，虽然药剂流动的断续性会给系统带来一定的影响，但是如果控制
结构设计合理，而且误差又在系统允许的范围之内，是可以满足工艺
要求的。所以电磁阀类型是国内电子给药机的发展方向。大多数电子
给药机要求给药箱保持液位恒定，才能保证给药精度。由于选矿厂工
作环境较差，外部干扰多，因此，增强整机的可靠程度，降低故障率，
以保证电子给药机的正常运行，显得尤为重要。完善操作捡查制度也
是电子给药机正常运行的重要保证。还应在药箱与药管的进口处应设
隔渣板或网，及时清除药渣，以免堵塞或影响流量精度。同时应经常
校正标定，做到合理准确加药。应避免药剂跑冒滴漏造成电磁阀线圈
腐蚀。这样，电子给药机才能充分发挥作用和效益。
四、组态软件的选择
随着计算机技术、网络技术、多媒体技术和传感器技术的飞速发
展，自动加药控制系统正向着硬件标准化、通用化，软件智能化、通
用化，系统多功能、多媒体、网络化、集散化的综合监控系统的方向
发展。这就要求监控系统软件具有根据不同的监控对象由用户灵活配
置的功能，具有数字、文字、图形、图像、声音等多种媒体反映监控
信息的功能，以满足不同监控对象要求，实现综合监控。
组态软件是工业自动化系统的人机界面，是一种软件平台。早些
年，组态软件基本是基于DOS的产品，而随着Windows成为计算机的主
导操作系统。加之Windows可以使用动态数据交换(DDE)和对象链结与
嵌人(OLE)进行信息交换，为工控组态软件提供了强有力的支持环境。
基于Windows的工控组态软件平台将处于流行和主导地位，逐
步替代基于DOS及其他操作系统的组态软件；基于Windows以外的操作
系统如DOS的组态软件将会逐步直至完全退出市场。
按原矿的给矿量比例控制加药量
计算机将原矿矿浆流量和浓度信号换算成原矿的干矿量，根据干矿量与预定的比率（每吨矿
石的加药量）算出所需要的药剂量，作为流量调节器的给定值，通过调节器对药剂进行调节，
再通过分配器将药剂分配到各浮选槽组的加药点。采用这种加药方式，需将药剂浓度保持恒
定，否则要进行浓度补偿。
按原矿的金属量比例控制加药量
捕收剂的加药量，其添加药量不仅与给矿量有关，而且与原矿中需要选别的金属品位有关。
因此，一般多采用原矿中的金属量比例控制加药量。其中，给矿比率（每吨金属的给药量），
可以手动给定，也可以按照原矿品位，按一定关系式给定。
