Styrning av flotationen i Aitikgruvan

Sammanfattning

I den här rapporten beskrivs utförande och resultat vid ett försök att öka

automationen av flotationen i anrikningsverket i koppargruvan i Aitik utanför

Gällivare. Anrikningsverkets syfte är att skilja värdemineralerna, d.v.s.

främst mineraler innehållande koppar men även guld och silver, från resten av

mineralerna i malmen.

Flotationen kan delas in flera mindre delar. En av dessa kallas

samflotationen och kan i sin tur delas in i råflotationen och

scavengerflotationen. Målet för det här examensarbetet är begränsat till att

reglera råflotationen så att det producerar en produkt av en viss kopparhalt

och att reglera scavengerflotationen så att den producerar ett visst

koncentratflöde. Produkten i råflotationen och scavengerflotationen är ett

koncentrat av kopparkis av högre respektive lägre halt.

Flotationen är ett kopplat och olinjärt system och mycket påverkar dess

beteende, som t.ex. variationer i egenskaper i ingående malm. Av den

anledningen är det mycket komplicerat att modellera. Därför är det inte tänkt

att någon form av avancerad multivariabel regulator, som kräver multivariabla

modeller, ska användas. Flotationsprocessen ska betraktas som ett enkelt

SISO-system som kan regleras med någon form av P/I/D-regulator.

Flotationen är tänkt att styras med luftflöde, pulpnivåer och eventuellt

skumbildare. För att kunna beräkna regulatorparametrarna och utvärdera vilka

av styrsignalerna som är möjliga att använda ska stegsvar göras med

styrsignalerna. Beräkningen av regulatorparametrarna görs med ett

robusthetskriterium för stabilitet. Därefter simuleras regulatorn med en

SISO-modell av flotationsprocessen som tas fram genom systemidentifiering

från stegsvaren.

Resultaten från experimenten med stegsvar med luftflöde i råflotationen har

visat att luftflödet kan vara en möjlig men mycket svag variabel för att

styra koncentrathalten. Då stegsvar gjordes med pulpnivå som styrsignal i

råflotationen var resultaten tvetydiga och slutsatsen är att pulpnivån inte

är en lämplig styrsignal för att reglera kopparhalten i råflotationen.

Resultaten från experimenten med stegsvar i scavengerflotationen där

luftflöde användes som styrsignal visar att luftflödet har en liten inverkan

på mängden koncentrat som produceras. Resultaten från stegsvaren med pulpnivå

som styrsignal i scavengerflotationen är entydiga och slutsatsen är att

koncentratflödet från scavengerflotationen kan regleras med pulpnivå som

styrsignal. Några försök med stegsvar i råflotationen och

scavengerflotationen då skumbildare användes som styrsignal gjordes aldrig.

Med anledning av resultaten från experimenten med luftflöde och pulpnivå i

råflotationen är bedömningen att en reglering med dessa styrsignaler i

råflotationen inte kommer att fungera bra. Därför ges inte något förslag på

en regulator för råflotationen. Däremot kan det vara möjligt att med

pulpnivån reglera koncentratflödet och rapporten innehåller ett förslag på en

regulator för scavengerflotationen som inte implementerades under

examensarbetets gång. Men det är tänkt att implementera och prova den i ett

senare projekt.