Contrôle du processus dans le circuit de broyage

Les usines de traitement des minerais ont adopté des systèmes avancés pour gérer efficacement leurs opérations. Un élément essentiel de ces systèmes est l'instrumentation, qui permet d'obtenir des données en temps réel sur les différents processus. Les données recueillies sont ensuite utilisées dans les boucles de contrôle, ce qui permet un contrôle précis des opérations.

Les informations obtenues à partir de ces instruments servent à contrôler le processus, notamment à réguler les vannes et les pompes, et à gérer l'ajout d'eau de dilution aux boues. Dans cet article de blog, nous explorerons les principales variables de contrôle généralement rencontrées dans le circuit de broyage.

Tout d'abord, nous examinerons brièvement comment une usine de traitement typique gère les données à des fins de contrôle des processus, l'usine de Maria Dama en Colombie constituant une étude de cas exemplaire.

Contrôle des processus à Maria Dama

Maria Dama a adopté le système de contrôle SCADA, un puissant système d'acquisition et de surveillance des données. Le SCADA joue un rôle crucial dans la collecte de variables et de données à partir de dispositifs de terrain, qui sont ensuite transmises à des serveurs et transformées en informations précieuses sur le processus.

Ces informations en temps réel sont affichées sur des écrans dans la salle de contrôle du site, ce qui permet aux opérateurs de répondre rapidement aux besoins opérationnels.

L'une des principales opérations surveillées est le circuit de broyage, où des paramètres cruciaux tels que la production horaire de minerai traité peuvent être facilement suivis. Au stade de la séparation du minerai, des paramètres tels que la densité, le débit, la taille des particules et la pression font généralement l'objet d'une surveillance constante afin de garantir les mesures de performance.

Les informations reçues permettent aux opérateurs d'analyser rapidement le comportement du processus, ce qui accélère la prise de décision et l'analyse du comportement du processus afin d'atteindre un niveau élevé de performance et d'efficacité de l'installation.

Quelques avantages des contrôles de processus avancés

(I) Contrôle total de l'usine grâce à la surveillance

Le contrôle de différents paramètres, tels que la taille des particules et la densité de la boue, présente de nombreux avantages pour obtenir un processus de classification efficace dans un cyclone. Le cyclone utilise la force centrifuge pour séparer les particules de boue en fonction de leur taille, de leur forme et de leur gravité spécifique.

Les particules les plus grossières se déposent plus rapidement et se déplacent vers la paroi du cyclone, tandis que les particules les plus fines se déplacent vers la zone de basse pression et sont ensuite poussées vers le haut.

Le maintien d'une certaine densité de la boue est essentiel pour une classification optimale des particules. Le cyclone est très efficace pour les séparations fines, mais moins pour les particules de taille moyenne.

Un excès d'eau dans le processus entraîne la production d'un plus grand nombre de particules de taille moyenne, qui s'échappent du circuit de broyage par le trop-plein du cyclone, ce qui diminue l'efficacité du broyeur et permet à des particules de taille non désirée d'entrer dans les étapes suivantes du processus.

(II) Classification optimale des particules

Pour obtenir une classification optimale des particules, il faut surveiller en temps réel les changements dans l'alimentation du cyclone. Le contrôle du pourcentage de solides dans le flux d'alimentation à l'aide d'un densimètre est un aspect essentiel pour obtenir un contrôle optimal du cyclone. En outre, les densimètres sont également utilisés pour contrôler le trop-plein et le sous-débit du cyclone, ainsi que la pression et la taille des particules.

Une teneur excessive en matières solides peut surcharger le circuit de broyage et entraîner de mauvaises performances de broyage. Par conséquent, la densité de la boue doit être maintenue dans les limites des objectifs et des paramètres spécifiés initialement par le personnel chargé du processus.

De l'eau peut être ajoutée au processus pour diluer la boue et contrôler sa densité, ce qui permet de réduire le nombre de particules de taille moyenne et d'éviter un mauvais broyage dû à une surcharge de solides.

La mesure continue en temps réel est essentielle dans le circuit de broyage pour s'assurer que la densité reste dans des conditions optimales.

(III) Amélioration de la résolution des problèmes

La mise en œuvre de commandes avancées assure une plus grande stabilité du circuit de broyage en gérant activement les perturbations et en maintenant les conditions de fonctionnement souhaitées. Cette stabilité se traduit par une réduction des temps d'arrêt, une diminution des perturbations du processus et une amélioration de la fiabilité globale.

Lorsque le cyclone renvoie le minerai dans le broyeur à boulets, le volume total de minerai et la densité de la boue augmentent dans le circuit de broyage. Ce minerai recyclé est appelé charge circulante. Si le processus de broyage devient moins efficace, la charge circulante continuera à augmenter jusqu'à ce qu'elle dépasse la capacité de traitement du circuit.

Un densimètre peut être utilisé comme système d'alerte dans le circuit de broyage. La mesure de la densité en temps réel permet de détecter l'augmentation de la charge circulante, ce qui permet de contrôler le processus avant que les problèmes ne deviennent ingérables. La taille des particules est un indicateur important des performances du circuit de broyage et est généralement mesurée par des analyseurs de taille de particules (PSA) en ligne.

Cependant, l'indisponibilité des mesures PSA peut perturber la boucle de contrôle. Pour résoudre ce problème, un prédicteur de taille de particules à correction automatique a été développé dans le cadre d'un projet d'automatisation d'un circuit de broyage en Afrique du Sud.

Ce prédicteur a calculé la valeur prédite de la taille des particules en fonction de la densité d'alimentation de la boue, du débit volumétrique et de la chute de pression dans le cyclone. La valeur prédite était mise à jour toutes les cinq minutes. Même lorsque la valeur PSA était temporairement perdue, la valeur prédite restait en accord étroit avec la valeur réelle lorsqu'elle revenait.

Dans l'ensemble, les avantages des contrôles de processus avancés dans le circuit de broyage sont les suivants : amélioration de l'efficacité, amélioration de la qualité du produit, augmentation du débit, réduction de la variabilité, stabilité opérationnelle, utilisation optimale des ressources, surveillance et diagnostic en temps réel.

Ces avantages contribuent à l'optimisation globale du processus et aux bénéfices économiques pour les opérations d'extraction et de traitement.

 

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