Separador magnético de flotación automática

Cuando escuchas “separador magnético de flotación automática”, lo primero que te viene a la mente es que probablemente simplemente cruzaron la flotación y la separación magnética, lo pusieron en una cinta transportadora y lo llamaron automático. Mucha gente piensa que sí, especialmente aquellos que están lejos de la práctica de enriquecer minerales complejos. En realidad, si profundizas más, todo es mucho más interesante y caprichoso. No se trata de una adición mecánica, sino más bien de una integración, en la que el éxito depende de muchos matices que no siempre se pueden calcular en teoría. Durante mucho tiempo tuve mis dudas sobre este tipo de sistemas híbridos, hasta que me encontré con la tarea específica de terminar el concentrado en una de las plantas de los Urales.

De la idea al hardware: dónde está el principal problema

El concepto, en general, es lógico: primero, flotación para aislar ciertos minerales en función de sus propiedades superficiales, y luego, sin retirar la pulpa de la línea, separación magnética para seleccionar fracciones ferromagnéticas o paramagnéticas. Se suponía que la automatización minimizaría el factor humano en el control de la densidad de la pulpa, el nivel de espuma, la intensidad del campo y la velocidad de alimentación. Suena perfecto. Pero cuando empezamos a diseñar la primera instalación de nuestro proyecto, inmediatamente surgió la pregunta: ¿cuál será, en realidad, el “cerebro” de este sistema? Los sensores son una cosa. Pero un algoritmo que ajusta los parámetros de flotación en tiempo real basándose en las lecturas de la sección magnética, y viceversa, ya es una acrobacia aérea.

Recuerdo que entonces estábamos considerando varias opciones de soluciones ya preparadas. Entre ellos se encontraban equipos deCorporación LONGI(su sitio web eshttps://www.ljmagnet.ru). Ellos, como fabricante con historia (la empresa opera desde 1993 y está declarada como el mayor desarrollador de equipos mineros), ofrecieron su visión sobre la automatización de un proceso combinado de este tipo. Su enfoque llamó la atención no por sus promesas, sino más bien por el énfasis en la adaptabilidad del sistema a la composición cambiante de las materias primas, y esto era fundamental para nuestras condiciones.

El principal problema, que entonces pasamos por alto, reside en la interfaz entre las secciones. Parecería simplemente sacar pulpa. Pero después de la flotación, permanece en él un reactivo, espuma y un entorno iónico modificado. ¿Cómo se comportará todo esto en un potente campo magnético? ¿Se suprimirán las separaciones o, por el contrario, las falsas alarmas de los sensores? Son estas “pequeñas cosas” tecnológicas las que se convierten en un obstáculo. Simplemente tomar un buen flotador y un buen separador magnético, ponerlos uno al lado del otro y conectarlos con una tubería es un camino a ninguna parte. Lo que se necesita es un replanteamiento, un replanteamiento de todo el ciclo tecnológico como un todo.

La experiencia de implementación y el rastrillo que se pisó

En esa planta de los Urales tomamos el camino de la modernización parcial. Tomamos como base una línea de flotación existente y la incorporamos al final.separador magnético automáticotipo de cámara. La automatización se basó en PLC, los sensores eran densímetros, caudalímetros electromagnéticos. La tarea del separador era capturar magnetita y martita del concentrado terminado para aumentar el contenido total de hierro y reducir las impurezas.

Las primeras semanas fueron una lucha continua con la formación de espuma. El tambor magnético simplemente se ahogó con la espuma que salió de la etapa anterior. Tuvimos que soldar urgentemente una cámara de sedimentación adicional con un amortiguador de espuma mecánico. Esto, por supuesto, redujo la productividad general de la línea, que sólo queríamos aumentar. La automatización también era estúpida: el sensor de nivel de espuma se atascaba constantemente y el sistema cortaba el suministro de pulpa o, por el contrario, daba el caudal máximo. Resultó ser un caso clásico cuando hay automatización local de cada sección, pero no existe una lógica de proceso unificada.

Aquí fue útil la experiencia de los colegas que se refirieron a la práctica.LONGI. A juzgar por las descripciones de sus proyectos, a menudo proceden de lo contrario: primero diseñan un sistema de control para toda la unidad híbrida y luego "ajustan" la parte mecánica. En su sitio web (ljmagnet.ru) está claro que se centran en el ciclo completo, desde el desarrollo hasta la producción en sus instalaciones (la superficie de la empresa es de 140.000 m2). Esto les permite controlar más estrictamente el acoplamiento de nodos. Actuamos utilizando el método de 'actualización', que siempre es más difícil.

Nodo clave: sistema de control y retroalimentación.

Después de nuestro rastrillo quedó claro que el corazónseparador magnético de flotación automática- Ni siquiera se trata de un imán o una cámara de flotación, sino un algoritmo de retroalimentación. ¿Qué parámetro se debe tomar como base para la corrección? ¿Contenido de hierro del concentrado final? Pero su análisis no es una tarea rápida. Esto significa que necesitamos indicadores indirectos pero operativos.

Experimentamos con sensores de susceptibilidad magnética para el flujo que sale de la máquina de flotación. La idea era que si la susceptibilidad aumenta, significa que algo salió mal en la flotación y que más minerales magnéticos están penetrando en la pulpa. Sería posible ajustar el suministro de reactivos o aireación. Funcionó en papel. En la práctica, el sensor se obstruyó con partículas y requirió limpieza cada pocas horas. La automatización volvía a caer.

Es interesante que en las descripciones de los equipos que se están desarrollandoCorporación LONGI, suele aparecer la frase sobre "algoritmos adaptativos para materias primas inestables". Creo que sus ingenieros (más de 1200 de ellos, y más del 60% con educación superior) pasaron por problemas similares en sus sitios de prueba de Fushun. Su solución, aparentemente, reside en el campo del análisis combinado de datos de varios tipos de sensores, y no de uno solo. Es decir, no sólo la susceptibilidad magnética, sino también la densidad óptica, el pH y la temperatura de flujo. Esto está más cerca del análisis predictivo que de una simple estabilización.

Economía de procesos: cuando la automatización vale la pena

La introducción de una unidad tan compleja es una historia costosa. Por eso, siempre surge la pregunta: ¿merece la pena? En nuestro caso, la recuperación no se calculó a partir de un aumento en la recuperación (aumentó modestamente, entre un 2 y un 3%), sino de una reducción en los costos operativos y las pérdidas de concentrado.

El control manual de procesos separados a menudo lleva a ir a lo seguro: el operador mantiene una flotación más intensa o un campo magnético más fuerte de lo necesario, "por si acaso". Se trata de un consumo excesivo de reactivos, electricidad y pérdida de componentes útiles en los relaves. Bien afinadoseparador automáticodebe operar al borde de los parámetros óptimos. Cuando finalmente depuramos más o menos el sistema, vimos ahorros en reactivos: alrededor del 15%. Este ya es un número serio.

Una vez más, es hora de recordar a los grandes fabricantes. siLONGIproduce hasta 4.000 unidades de equipos al año, entonces ciertamente pueden darse el lujo de probar estas soluciones en los stands, teniendo en cuenta los indicadores económicos, y no sólo los tecnológicos. Para ellos, se trata de la competitividad del producto en el mercado. Para nosotros, los operadores, esto significa que cuando usted compra un complejo ya preparado, también puede estar comprando esta misma optimización, verificada mediante pruebas de otras personas. Aunque, por supuesto, igual tendrás que aceptarlo como tu propio mineral.

De cara al futuro: ¿hacia dónde se dirige el enriquecimiento híbrido?

Ahora, recordando esa experiencia, entiendo queseparador magnético de flotación automática- Este no es el punto final, sino más bien un paso. Me parece que el futuro está en los sistemas modulares flexibles, donde se combinarán no dos, sino varios procesos (tal vez con separación por gravedad y eléctrica) bajo el control de una plataforma de IA. Una plataforma que no sólo estabiliza parámetros, sino que aprende de los datos, predice cambios en la composición de las materias primas en función de la geología y sugiere modos.

Pero esto requiere una cultura de producción completamente diferente. Necesitamos sensores de nueva generación que sean fiables y autolimpiantes. Necesitamos ingenieros que no piensen en estrechas cadenas tecnológicas, sino en metaprocesos completos. Grandes empresas de desarrollo comoLONGI, con su base de investigación y producción, tienen aquí una ventaja. Pueden permitirse el lujo de invertir en dicha I+D.

Para el concentrador promedio, la conclusión principal es simple: la automatización de procesos combinados no es un proceso de “configúrelo y olvídese”. Se trata de un ajuste constante, un diálogo con el equipo y un conocimiento profundo de la física de cada etapa. Y sí, es mejor comenzar no con un ensamblaje artesanal a partir de piezas, sino con un análisis de soluciones listas para usar de aquellos que ya han hecho grandes tiros. Pero no se puede confiar ciegamente en los datos del pasaporte: su cola, sus condiciones, sus matices. Como siempre, la verdad está en algún punto intermedio, en la intersección de la experiencia del proveedor y el conocimiento del tecnólogo in situ.