权利要求
搅拌桶，用于容纳固体药剂和水以制备液态药剂;
电磁流量计，安装在所述搅拌桶的进水管路上，用于计量进入搅拌桶的水流量，并在所述进水管路上安装电动阀门;
计量泵，进药口通过管路连接至所述搅拌桶下部，出药口通过出药管路将液态药剂输送至浮选系统;
PLC控制箱，与所述电磁流量计、电动阀门、计量泵电连接，用于接收输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值，计算所需补加水量，并基于所述电磁流量计的反馈累计进水量，在进水量达到所需补加水量时关闭电动阀门;按照设定的加药流量参数向浮选系统加药。
2.如权利要求1所述的矿山浮选工艺加药系统，其特征在于，还包括：
驱动电机，安装在所述搅拌桶上方;
搅拌轴，连接至所述驱动电机并伸入所述搅拌桶内部;
搅拌叶轮，安装在所述搅拌轴末端;
所述PLC控制箱与所述驱动电机连接，用于控制所述驱动电机启动搅拌，达到设定搅拌时间后停止搅拌或维持搅拌。
3.如权利要求1所述的矿山浮选工艺加药系统，其特征在于，还包括液位开关，所述液位开关设置在所述搅拌桶外侧下部，用于检测搅拌桶内液位，所述PLC控制箱接收所述液位开关的低液位报警信号。
4.如权利要求1所述的矿山浮选工艺加药系统，其特征在于，所述计量泵具有进药管路、出药管路和保护管路，所述保护管路的两端分别连接在计量泵的进药口和出药口，所述进药管路、出药管路和保护管路上均设置有截止阀，所述保护管路上还设置有安全阀，所述出药管路上还设置有脉动阻尼器、
隔膜压力表和背压阀。
5.如权利要求1所述的矿山浮选工艺加药系统，其特征在于，所述PLC控制箱包括CPU、触摸屏和开关器件，所述CPU存储有控制程序，所述触摸屏用于显示控制画面、接收人工输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值。
6.一种用于如权利要求1-5任一项所述的矿山浮选工艺加药系统的加药控制方法，其特征在于，包括：
实时采集浮选槽的泡沫状态参数和矿浆出口管路的pH值;
基于采集的泡沫稳定性指数和pH值，计算加药调整因子;
根据所述加药调整因子，动态调整起泡剂和
捕收剂的加药量;
其中，所述加药调整因子包括基于泡沫稳定性指数计算的泡沫稳定性补偿因子和基于pH值计算的pH值补偿因子。
7.如权利要求6所述的加药控制方法，其特征在于，在计算所述泡沫稳定性补偿因子时，若泡沫覆盖率低于设定阈值，则对所述泡沫稳定性补偿因子施加增益。
8.如权利要求7所述的加药控制方法，其特征在于，动态调整加药量具体包括：
针对起泡剂，仅应用修正后的泡沫稳定性补偿因子调整其加药量;
针对捕收剂，综合应用修正后的泡沫稳定性补偿因子和pH值补偿因子调整其加药量。
9.如权利要求6所述的加药控制方法，其特征在于，还包括：
对采集的泡沫图像进行图像模糊度判断，若模糊度超过阈值，则冻结泡沫稳定性补偿因子并报警;
对采集的pH值进行波动幅度判断，若波动幅度超过阈值，则启用历史平均值进行pH值补偿因子计算。
10.如权利要求6所述的加药控制方法，其特征在于，当同时检测到泡沫稳定性指数持续低于第一阈值且泡沫覆盖率持续低于第二阈值达到设定时长时，临时增加捕收剂和起泡剂的加药量。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种矿山浮选工艺加药系统及加药控制方法。
背景技术
[0002]浮选是矿物分离的关键工艺，通过向矿浆中添加特定化学药剂(如捕收剂、起泡剂等)，改变目标矿物颗粒的表面性质(如疏水性)，使其选择性地附着在气泡上并随泡沫上浮，从而实现与脉石矿物的分离。加药系统负责药剂的精确制备与定量添加，其性能直接影响浮选效果、精矿品位、回收率以及药剂消耗成本。一个完整的加药过程通常包括固体药剂的溶解制备成所需浓度的液态药剂，以及将液态药剂按工艺要求定量、稳定地添加到浮选流程中。
[0003]在矿山浮选生产中，固体药剂被加入搅拌桶中，操作人员根据经验估算所需水量进行补加，以配制成目标浓度的液态药剂。配制好的液态药剂存储在搅拌桶中，通过计量泵抽取并输送至浮选流程。计量泵根据预设的固定流量参数运行，实现药剂的添加。
[0004]上述现有技术的加药系统在实际运行中存在显著的技术问题，主要表现在药剂制备和加药控制两个环节：
首先，在药剂制备环节，依赖人工经验根据固体药剂重量估算补加水量来配制目标浓度的液态药剂。这种开环控制方式缺乏对实际水量和最终浓度的精确计量与反馈，导致配制的药剂浓度波动大、不稳定。浓度不达标会造成药剂有效成分不足(影响选矿效果)或过量(造成药剂浪费)，最终影响浮选效率和经济效益。
[0005]其次，在加药控制环节，采用基于固定流量参数的加药模式，无法感知浮选过程中的关键工况变化，导致加药量无法根据实际需求进行动态调整。
发明内容
[0006]针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的是提供一种矿山浮选工艺加药系统，解决药剂制备环节浓度不准确、不稳定的问题，实现固体药剂向液态药剂的精准、自动化配制;解决加药环节无法实时响应浮选工况变化(泡沫状态、pH值等)的问题，实现药剂的动态、精准、协同添加控制。最终达到提高选矿效率、稳定精矿品质、降低药剂消耗和劳动强度、保障生产流程安全稳定运行的技术效果。
[0007]为了实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种矿山浮选工艺加药系统，包括：搅拌桶，用于容纳固体药剂和水以制备液态药剂;电磁流量计，安装在所述搅拌桶的进水管路上，用于计量进入搅拌桶的水流量，并在所述进水管路上安装电动阀门;计量泵，进药口通过管路连接至所述搅拌桶下部，出药口通过出药管路将液态药剂输送至浮选系统;PLC控制箱，与所述电磁流量计、电动阀门、计量泵电连接，用于接收输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值，计算所需补加水量，并基于所述电磁流量计的反馈累计进水量，在进水量达到所需补加水量时关闭电动阀门;按照设定的加药流量参数向浮选系统加药。
[0008]可选的，加药系统还包括：驱动电机，安装在所述搅拌桶上方;搅拌轴，连接至所述驱动电机并伸入所述搅拌桶内部;搅拌叶轮，安装在所述搅拌轴末端;所述PLC控制箱与所述驱动电机连接，用于控制所述驱动电机启动搅拌，达到设定搅拌时间后停止搅拌或维持搅拌。
[0009]可选的，加药系统还包括液位开关，所述液位开关设置在所述搅拌桶外侧下部，用于检测搅拌桶内液位，所述PLC控制箱接收所述液位开关的低液位报警信号。
[0010]可选的，所述计量泵具有进药管路、出药管路和保护管路，所述保护管路的两端分别连接在计量泵的进药口和出药口，所述进药管路、出药管路和保护管路上均设置有截止阀，所述保护管路上还设置有安全阀，所述出药管路上还设置有脉动阻尼器、隔膜压力表和背压阀。
[0011]可选的，所述PLC控制箱包括CPU、触摸屏和开关器件，所述CPU存储有控制程序，所述触摸屏用于显示控制画面、接收人工输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值。
[0012]本发明实施例还提供了一种用于如上所述的矿山浮选工艺加药系统的加药控制方法，包括：
实时采集浮选槽的泡沫状态参数和矿浆出口管路的pH值;
基于采集的泡沫稳定性指数和pH值，计算加药调整因子;
根据所述加药调整因子，动态调整起泡剂和捕收剂的加药量;
其中，所述加药调整因子包括基于泡沫稳定性指数计算的泡沫稳定性补偿因子和基于pH值计算的pH值补偿因子。
[0013]可选的，在计算所述泡沫稳定性补偿因子时，若泡沫覆盖率低于设定阈值，则对所述泡沫稳定性补偿因子施加增益。
[0014]可选的，动态调整加药量具体包括：
针对起泡剂，仅应用修正后的泡沫稳定性补偿因子调整其加药量;
针对捕收剂，综合应用修正后的泡沫稳定性补偿因子和pH值补偿因子调整其加药量。
[0015]可选的，还包括：
对采集的泡沫图像进行图像模糊度判断，若模糊度超过阈值，则冻结泡沫稳定性补偿因子并报警;
对采集的pH值进行波动幅度判断，若波动幅度超过阈值，则启用历史平均值进行pH值补偿因子计算。
[0016]可选的，当同时检测到泡沫稳定性指数持续低于第一阈值且泡沫覆盖率持续低于第二阈值达到设定时长时，临时增加捕收剂和起泡剂的加药量。
[0017]本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本发明的矿山浮选工艺加药系统中，搅拌桶用于容纳固体药剂和水，提供药剂制备的空间环境。电磁流量计安装在进水管路上，能够精确计量进入搅拌桶的水流量，与电动阀门配合，可实现对进水量的精准控制。计量泵的进药口连接至搅拌桶下部，出药口连接至浮选系统，能够将制备好的液态药剂稳定输送至浮选作业环节。而PLC控制箱作为整个系统的控制核心，接收人工输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值，依据预设的计算逻辑，准确计算出制备所需液态药剂浓度的补加水量。在加药过程中，PLC控制箱根据电磁流量计反馈的累计进水量，当达到所需补加水量时及时关闭电动阀门，确保药剂制备浓度的准确性。同时，按照设定的加药流量参数，控制计量泵向浮选系统稳定加药。通过各个部件的协同作用，实现了固体药剂的精准制备和
浮选药剂的均匀精准添加，解决了现有技术中药剂制备精度低、加药不均匀的问题，提高了选矿效率和精矿品质，同时降低劳动强度和药剂消耗，从而保障生产流程的稳定运行和产品质量。
[0018]2、通过Ks量化泡沫稳定性对起泡剂的需求，通过KpH表征矿浆环境对捕收剂活性的影响，引入R值动态修正Ks，通过泡沫物理特性与化学参数融合控制模型解决单一参数局限性。针对起泡剂和捕收剂设计差异化的调整策略，多药剂解耦协同算法突破传统“统一比例调整”的粗放模式。
[0019]本发明附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，为显示各部件位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
[0021]图1是本发明实施例提供的加药系统示意图;
图2是本发明实施例提供的计量泵示意图;
图中：1、驱动电机;2、搅拌桶;3、搅拌轴;4、搅拌叶轮;5、计量泵;6、出药阀;7、排污阀;8、液位开关;9、电动阀门;10、电磁流量计;11、PLC控制箱;51、截止阀;52、安全阀;53、脉动阻尼器;54、隔膜压力表;55、背压阀;
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0022]实施例1
本实施例提出了一种矿山浮选工艺加药系统，以解决现有技术中加药精度低、药剂浓度不稳定以及安全隐患等问题，实现药剂的自动化、精准化制备和添加，提高选矿生产效率和产品质量。
[0023]如图1所示，矿山浮选工艺加药系统主要包括搅拌桶2、电磁流量计10和计量泵5，搅拌桶2用于容纳固体药剂和水以制备液态药剂;电磁流量计10安装在所述搅拌桶2的进水管路上，用于计量进入搅拌桶2的水流量，并在所述进水管路上安装电动阀门9;计量泵5进药口通过管路连接至所述搅拌桶2下部，出药口通过出药管路将液态药剂输送至浮选系统;PLC控制箱11与所述电磁流量计10、电动阀门9、计量泵5电连接，用于接收输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值，计算所需补加水量，并基于所述电磁流量计10的反馈累计进水量，在进水量达到所需补加水量时关闭电动阀门9;按照设定的加药流量参数向浮选系统加药。
[0024]电磁流量计10实时计量确保水量数据准确，PLC基于目标浓度自动计算补水量消除人工经验误差，电动阀门9受控启闭实现自动补水，计量泵5按设定参数加药保证输出精度，通过电磁流量计10与电动阀门9的闭环控制实现水量精准计量，结合PLC控制箱11的自动计算功能，将药剂制备环节和加药过程的无人值守的精准控制，同时解决了固体药剂制备浓度不准确、加药不精准的问题，为企业节约了成本，提高了浮选回收率的稳定性。
[0025]加药系统还包括驱动电机1、搅拌轴3和搅拌叶轮4，驱动电机1安装在所述搅拌桶2上方;搅拌轴3连接至所述驱动电机1并伸入所述搅拌桶2内部;搅拌叶轮4安装在所述搅拌轴3末端;所述PLC控制箱11与所述驱动电机1连接，用于控制所述驱动电机1启动搅拌，达到设定搅拌时间后停止搅拌或维持搅拌。
[0026]驱动电机1安装在搅拌桶2上方，为整个搅拌过程提供动力来源。搅拌轴3连接驱动电机1并伸入搅拌桶2内部，将电机的旋转动力传递至搅拌叶轮4。搅拌叶轮4安装在搅拌轴3末端，在搅拌桶2内部对固体药剂和水进行充分混合搅拌。PLC控制箱11与驱动电机1相连，可根据预设的搅拌时间和工艺要求，精准控制驱动电机1的启动与停止，实现对搅拌过程的自动化管理。在达到设定搅拌时间后，PLC控制箱11可选择停止搅拌或维持持续搅拌，防止药剂沉淀，保障药剂制备的均匀性和稳定性。优化了药剂制备环节，使得固体颗粒药剂能够与水充分混合，形成符合浓度要求的液态药剂，为后续的浮选作业奠定了良好基础。
[0027]加药系统还包括液位开关8，所述液位开关8设置在所述搅拌桶2外侧下部，用于检测搅拌桶2内液位(下方10cm位置)，所述PLC控制箱11接收所述液位开关8的低液位报警信号。
[0028]液位开关8设置在搅拌桶2外侧下部，能够实时监测搅拌桶2内的液位高度。当液位低于设定的安全液位时，液位开关8及时向PLC控制箱11发送低液位报警信号。PLC控制箱11接收该信号后，可采取相应的措施，如提醒操作人员关注液位状态，或暂停加药操作，直至液位恢复至正常范围。这一设计有效防止了因液位过低导致的药剂供应不足或设备干运转等问题，保障了整个加药系统的稳定运行，降低了设备故障风险和药剂浪费现象。
[0029]如图2所示，所述计量泵5具有进药管路、出药管路和保护管路，所述保护管路的两端分别连接在计量泵5的进药口和出药口，所述进药管路、出药管路和保护管路上均设置有截止阀51(例如双油任球阀)，所述保护管路上还设置有安全阀52，所述出药管路上还设置有脉动阻尼器53、隔膜压力表54和背压阀55。
[0030]通过控制截止阀51的开闭，可灵活调整药剂的流动路径，便于在不同工况下对计量泵5进行保护和维护。当管路系统压力过高时，安全阀52自动开启泄压，防止计量泵5和管路因超压而损坏，延长设备使用寿命。出药管路上设置的脉动阻尼器53能够有效减少计量泵5工作时产生的脉冲，稳定管路压力，保障后续浮选作业的稳定性。隔膜压力表54用于实时显示管路内的压力值，便于操作人员监控系统运行状态。背压阀55则主要作用是维持管路内一定的背压，防止因压力过低导致虹吸、倒流或自流现象，确保药剂能够准确、稳定地输送至浮选系统，提升了加药的精度和可靠性。
[0031]所述PLC控制箱11包括CPU、触摸屏和开关器件，所述CPU存储有控制程序，所述触摸屏用于显示控制画面、接收人工输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值。
[0032]CPU作为控制核心，存储有精心编写的控制程序，这些程序涵盖了药剂制备、加药控制以及系统监测等各个环节的逻辑指令。触摸屏为操作人员提供了直观便捷的人机交互界面，用于显示系统的实时运行状态、控制画面，以及接收人工输入的固体药剂重量和目标液态药剂浓度值等关键参数。开关器件则负责执行CPU发出的控制指令，实现对电动阀门9、驱动电机1、计量泵5等执行部件的通断控制。通过这种结构设计，PLC控制箱11能够高效、精准地协调各部件的运行，实现药剂制备与加药过程的自动化、智能化控制，降低了人工干预需求，提高了生产效率和药剂添加的准确性，确保了浮选工艺的稳定进行。
[0033]工作原理：
如图1所示，人工将定量的固体药剂加入搅拌桶2内，人工在触摸屏上输入固体药剂重量，并设置需制备药剂的浓度，PLC控制箱11会自动计算出需制备药剂的补加水量，PLC控制箱11控制电动阀门9打开补加水，PLC控制箱11根据电磁流量计10的水量反馈并累计，进水量达到设定值，电动阀门9就会自动关闭，驱动电机1启动，搅拌轴3带动搅拌叶轮4旋转，对药剂颗粒进行搅拌，在PLC控制箱11里面设置好搅拌时间，时间到了搅拌驱动电机1停止(或者选择一直搅拌防止药剂沉淀)，系统启动计量泵5，PLC控制箱11程序进行自动计算，实现稳定性自动给药，液位开关8紧贴着搅拌桶2下方10cm处，实现液位低的报警状态，出药阀6门平常处于常开状态，在检修的时候进行关闭，排污阀7门平常处于常关状态，在检修的时候进行打开。
[0034]如图2所示，加药系统工作时，计量泵5启动往外管路出药，截止阀51用于截断流体的作用，安全阀52用于保护管路系统，起到泄压作用，防止计量泵5和系统超压使用，脉动阻尼器53用来减少计量泵5工作时产生的脉冲，稳定管路压力，保护精密仪器，隔膜压力表54用来显示管路压力值，背压阀55主要作用是稳定管路压力，防止虹吸、倒流、自流等现象。
[0035]实施例2
在矿山实际生产中，浮选泡沫状态(如泡沫层厚度、稳定性)直接反映药剂效果，而矿浆pH值影响药剂活性。采用固定加药量模式无法实时感知这些关键参数，进而导致如下问题：
①泡沫过脆(稳定性差)时需增加起泡剂，过黏时需减少捕收剂，泡沫状态异常无法及时响应;起泡剂改变矿浆表面张力，促进气泡生成并维持泡沫稳定性，例如松醇油(松油)、MIBC(甲基异丁基甲醇)、聚乙二醇醚等。捕收剂选择性吸附在目标矿物表面，使其疏水(憎水)，从而附着于气泡，例如黄药(黄原酸盐)、黑药(二硫代磷酸盐)、脂肪酸类(如油酸)、胺类等。
[0036]②当pH骤降时，黄药类捕收剂消耗量需增加15-25%，系统如仍按固定量添加，pH波动导致药剂失效;
③泡沫覆盖率低且pH偏高时，需协同调整多种药剂，凭经验难以精确量化。
[0037]基于上述问题，本实施例提出一种用于实施例1所述的矿山浮选工艺加药系统的加药控制方法，包括：实时采集浮选槽的泡沫状态参数和矿浆出口管路的pH值;基于采集的泡沫稳定性指数和pH值，计算加药调整因子;根据所述加药调整因子，动态调整起泡剂和捕收剂的加药量;其中，所述加药调整因子包括基于泡沫稳定性指数计算的泡沫稳定性补偿因子和基于pH值计算的pH值补偿因子。
[0038]通过实时采集浮选槽的泡沫状态参数和矿浆出口管路的pH值，为加药量的动态调整提供了关键数据支持。泡沫状态参数能够直观反映浮选过程中药剂的作用效果，而pH值则影响着药剂的活性和矿物表面性质。基于采集到的泡沫稳定性指数和pH值，系统运用预设的计算模型，得出加药调整因子。该因子综合考虑了泡沫的稳定性和矿浆的酸碱环境，能够准确量化当前浮选状态下对药剂的需求变化。进而，根据加药调整因子，系统动态调整起泡剂和捕收剂的加药量，实现对浮选过程的精准调控。加药调整因子涵盖基于泡沫稳定性指数计算的泡沫稳定性补偿因子和基于pH值计算的pH值补偿因子。这种控制方法使得加药系统能够及时响应浮选过程中的参数变化，优化药剂添加量，提升浮选指标，减少药剂浪费，保障选矿生产的高效稳定运行。
[0039]进一步的，当泡沫覆盖率低于设定阈值时，表明浮选槽内的泡沫覆盖程度不足，可能影响浮选效果。此时，系统自动对泡沫稳定性补偿因子施加增益，放大补偿效果，以增加起泡剂的添加量，促进更多气泡的生成，扩大泡沫覆盖面积，从而改善浮选过程中的泡沫状态，提升矿物的捕捉效率。这一改进措施进一步增强了系统对泡沫状态的调控能力，使加药控制更加精细化，能够更好地适应复杂多变的浮选工况，确保浮选作业的顺利进行。
[0040]进一步的，在动态调整加药量时，针对不同类型的药剂采用差异化的调整策略。对于起泡剂，仅应用修正后的泡沫稳定性补偿因子进行调整。由于起泡剂主要作用于泡沫的生成和稳定，其加药量主要受泡沫状态的影响，通过精准调控泡沫稳定性补偿因子，能够直接有效地控制起泡剂的添加，实现对泡沫特性的优化。而对于捕收剂，其加药量则综合了修正后的泡沫稳定性补偿因子和pH值补偿因子的影响进行调整。捕收剂的吸附性能和选择性受矿浆pH值的显著影响，因此结合这两种补偿因子，能够更全面、准确地确定捕收剂的最佳添加量，以增强其对目标矿物的捕收效果，提高浮选回收率。这种差异化的加药调整方式，充分发挥了各补偿因子的作用，实现了多药剂的协同控制，优化了浮选药剂的配比和作用效果，提升了整个浮选工艺的技术经济指标。
[0041]进一步的，在对采集的泡沫图像进行处理时，增加图像模糊度判断步骤。若图像模糊度超过预设阈值，表明采集的图像质量不佳，可能影响泡沫稳定性指数的准确计算。此时，系统自动冻结当前的泡沫稳定性补偿因子，并发出报警信号，提醒操作人员关注图像采集设备的状态，及时进行清洁或维护，确保后续数据的准确性。同时，在处理pH值数据时，系统对采集到的pH值进行波动幅度判断。若pH值的波动幅度超出正常范围，可能是因为传感器受干扰或矿浆环境突变导致数据异常。此时，系统启用历史平均值进行pH值补偿因子的计算，利用历史数据的稳定性平滑当前的异常波动，保证加药调整的合理性，避免因数据异常引发的药剂添加失误，增强了系统的抗干扰能力和稳定性，保障了浮选过程的连续稳定运行。
[0042]进一步的，当系统同时检测到泡沫稳定性指数持续低于第一阈值且泡沫覆盖率持续低于第二阈值达到设定时长时，这表明浮选槽内的泡沫状态严重偏离正常范围，可能影响到浮选作业的正常进行。此时，系统触发临时增药机制，分别增加捕收剂和起泡剂的加药量，以迅速改善浮选环境，恢复泡沫的稳定性和覆盖程度。通过这种应急措施，系统能够及时应对突发的浮选异常情况，减少因泡沫崩溃或药剂失效导致的生产事故，保障浮选生产的稳定性和连续性，降低了生产风险，提高了系统的可靠性和适应性。
[0043]详细地加药控制方法：
步骤1：参数实时采集：
①泡沫参数：在浮选槽顶部安装防爆工业摄像头，通过图像处理算法(边缘检测+纹理分析)实时提取：泡沫稳定性指数S(0-1)和泡沫覆盖率R(%)。
[0044]连续采集5帧图像(0.5秒间隔)，通过帧间SSIM差异和光流法追踪气泡破裂事件。定义破裂率Pr(破裂气泡数/总气泡数)，按公式S=e^(-1.2*Pr)计算指数。S趋近0表示泡沫脆易破(需加起泡剂)，趋近1表示泡沫稳定。
[0045]采用防爆工业摄像头实时拍摄浮选槽表面。通过CLAHE算法消除水雾干扰，用Canny边缘检测结合LBP纹理特征分割泡沫区域。经形态学闭运算填充气泡间隙后，计算泡沫像素占有效区域像素的百分比即为R值(处理延时≤50ms)。
[0046]②化学参数：在矿浆出口管路安装在线pH计，实时获取pH值(采样周期1秒)。
[0047]步骤2：加药量动态优化模型：
①建立加药调整因子K：
K=W1×Ks+W2×KpH
其中：W1、W2：权重系数(默认0.7，0.3)，通过触摸屏可调;
Ks(泡沫稳定性补偿因子)：
当S<0.6时：Ks=1+(0.6-S)×1.2(泡沫过脆，需大幅增加起泡剂);
当S>0.8时：Ks=1-(S-0.8)×0.8(泡沫过黏，需减少捕收剂);
否则Ks=1;
KpH(pH值补偿因子)：
当|pH-pH设定|>0.3时：KpH=1+0.25×|ΔpH|×sign(ΔpH)(sign(ΔpH)为pH变化方向符号，pH降低时需增药);
否则KpH=1。
[0048]②泡沫覆盖率联动修正：
当R<70%时，对Ks施加增益：Ks'=Ks×[1+0.5×(0.7-R)](扩大泡沫不足时的调整幅度)。
[0049]步骤3：多药剂协同控制：
①针对起泡剂：仅应用Ks'因子，即Q起泡剂=Q0起泡剂×Ks';
②针对捕收剂：综合应用Ks'与KpH，即Q捕收剂=Q0捕收剂×(0.6×Ks'+0.4×KpH);
③执行周期：每5分钟计算一次(可配置)，单次调整限幅±10%。
[0050]步骤4：异常工况安全处理：
①数据可信度校验：
若摄像头被水雾遮挡(图像模糊度>阈值)，冻结Ks值并报警;
若pH计波动超±0.5/秒，启用前5分钟平均值。
[0051]②紧急增药机制：
当同时满足：S<0.5且R<50%持续5分钟，触发强化模式：Q捕收剂临时增加20%，Q起泡剂增加30%。
[0052]通过上述加药控制方法实现：
①浮选指标提升：S值波动范围从±0.3收窄至±0.1，某
铜矿粗选回收率提升1.8%，提高了泡沫稳定性控制精度;缩短了pH突变响应时间，从人工干预的15分钟降至40秒，黄药消耗量减少11%(避免过量补偿)。
[0053]②药剂消耗优化：通过Ks'与KpH解耦控制，起泡剂/捕收剂配比更合理：在同样处理量下，药剂总成本降低9-14%;泡沫覆盖率联动修正减少无效加药，当R>80%时自动抑制过量起泡剂添加，年节约药剂费用超80万元。
[0054]③异常工况应对能力：抑制泡沫崩溃事故，某钼矿应用后，因矿石性质突变导致的跑槽次数由月均3次降为零;误报警率<0.1%，较传统阈值控制降低95%。
[0055]上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
说明书附图(2)
声明：
“矿山浮选工艺加药系统及加药控制方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：山东迈格智能科技有限公司
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