一種小型稱(chēng)重式連續(xù)礦漿流重量濃度測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及工業(yè)物料漿流濃度的實(shí)時(shí)測(cè)量領(lǐng)域，特別是一種小型稱(chēng)重式連續(xù)礦漿流重量濃度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金的礦山充填系統(tǒng)、選礦廠(chǎng)磨浮系統(tǒng)、化工廠(chǎng)漿料系統(tǒng)、建材廠(chǎng)漿料系統(tǒng)、造紙廠(chǎng)黑液系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、以至現(xiàn)代的3D噴料制造系統(tǒng)中，物料漿流濃度是流程工業(yè)實(shí)時(shí)控制的核心參數(shù)。在漿液中，物料漿流濃度一般以重量濃度來(lái)度量，基本上反映了流程工業(yè)處理物料的量與質(zhì)，因此它的準(zhǔn)確測(cè)量并實(shí)時(shí)穩(wěn)定控制是工藝流程工業(yè)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的基礎(chǔ)之一。如某大型有色選廠(chǎng)某段時(shí)間選礦錫金屬(5?6萬(wàn)元/噸)回收率降低5~6%，則損失巨大，這些都是有限的寶貴資源。多種因素中，關(guān)鍵工藝參數(shù)缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是重要原因之一O
[0003]以有色選礦廠(chǎng)磨浮系統(tǒng)為例，一般是通過(guò)放射性同位素密度計(jì)測(cè)出礦漿密度，電磁流量計(jì)測(cè)出礦漿流量，經(jīng)計(jì)算得到進(jìn)漿重量濃度，以便接近引進(jìn)的昂貴的(百萬(wàn)元以上)超聲波粒度分析儀或激光粒度分析儀的測(cè)量值。即使這樣，一套裝置仍需10多萬(wàn)元投資。選礦廠(chǎng)要實(shí)現(xiàn)金屬實(shí)收率及合理品位的生產(chǎn)目標(biāo)，至少也要5?6套以上濃度測(cè)量裝置。磨浮選廠(chǎng)一般從磨礦進(jìn)料開(kāi)始，在后續(xù)各工序加藥劑點(diǎn)，都加入起泡劑，因此使礦漿中存在不穩(wěn)定的氣泡量，而氣泡對(duì)放射性同位素密度計(jì)帶來(lái)較大誤差，甚至難以使用。另外，放射性同位素密度計(jì)的射源管理及防護(hù)是選廠(chǎng)及礦山充填系統(tǒng)難題，雖然日常操作時(shí)，按防護(hù)規(guī)范只要注意不要長(zhǎng)期靠近射源，其放射性對(duì)人體影響是在安全范圍內(nèi)的，但是我國(guó)很多選廠(chǎng)、礦山充填缺乏儀表維護(hù)管理人員，對(duì)放射性同位素密度計(jì)掌握不易，使得操作人員身體受到傷害，用非放射性?xún)x表來(lái)取代放射性同位素密度計(jì)是一種發(fā)展趨勢(shì)。
[0004]礦漿重量濃度的自動(dòng)測(cè)量?jī)x表必須抗磨、抗腐蝕、抗堵塞，由于采礦礦脈品位波動(dòng)，干礦密度也會(huì)波動(dòng)，影響礦漿重量濃度的測(cè)量準(zhǔn)確性。而放射性同位素密度計(jì)不具備實(shí)時(shí)校查干礦密度變化的功能。早期用于礦漿重量濃度測(cè)量的U型流出口溢流式差壓濃度計(jì)，雖然其最底部有排堵口，但難以清堵，維護(hù)量大，實(shí)踐證明不能正常使用。普通鋼管及閥門(mén)也難以長(zhǎng)期抗礦漿磨損，目前礦漿管及礦漿閥門(mén)都是用耐磨耐腐的陶瓷襯里或耐磨橡膠，但是礦漿中的硬顆粒在陶瓷襯里閥門(mén)時(shí)開(kāi)、時(shí)關(guān)的過(guò)程中，在硬一硬擠壓中，容易引起陶瓷襯里碎裂，增加停流更換襯里的工作量。如果在礦漿實(shí)時(shí)流動(dòng)中不需要經(jīng)常關(guān)陶瓷襯里閥門(mén)即可以測(cè)量礦漿重量濃度，在停用時(shí)配請(qǐng)水沖洗，則可很大程度地提高礦漿重量濃度測(cè)量裝置抗磨、抗腐蝕、抗堵塞的能力。
[0005]超聲波礦漿濃度計(jì)要求礦漿粒度分布較穩(wěn)定，以便確定多普勒原理反射的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在實(shí)際運(yùn)行中粒度分布是變化的，多金屬成分及物理性能也是不斷變化的，如果礦漿中還有氣泡，則更難反映這種預(yù)定對(duì)應(yīng)關(guān)系。并且實(shí)際運(yùn)行中難以考核它的準(zhǔn)確性。
[0006]國(guó)內(nèi)外還普遍采用的一種方法是，在定體積前提下去稱(chēng)重來(lái)測(cè)取礦漿濃度。這種方法以間隙性測(cè)量為特點(diǎn)，在工藝連續(xù)流量下，需要容器的容積比較大，而廠(chǎng)房操作空間有限，有時(shí)甚至不容許使用大容積容器。如果在測(cè)量過(guò)程中不斷更換容器，每個(gè)容器也只需幾分鐘就會(huì)滿(mǎn)溢，進(jìn)出閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)頻度大，易磨壞，而且容器若無(wú)耐磨、耐腐光滑襯里及合適的結(jié)構(gòu)尺寸就難以排清礦漿。因此如何使礦漿重量濃度測(cè)量耐磨、耐腐易于排礦及小型化，是亟需解決的問(wèn)題。
[0007]類(lèi)似上述秤重/容積方法的間隙采樣方式，目前還有一種測(cè)量方法:氣缸從礦漿流中抽吸采樣(為避免大顆粒進(jìn)入采樣管堵塞，在礦漿流中要采用刀式采樣頭)，礦漿流經(jīng)樣漿傳送管、過(guò)濾篩網(wǎng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)容積的容器，秤完后，漿液要回主工藝流程，容器要清洗，篩網(wǎng)粗顆粒要有相應(yīng)處理措施。雖然也能運(yùn)行，但測(cè)量系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，維護(hù)工作量大，上、下次時(shí)間間隔要10分鐘以上，實(shí)際不能很好實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，若漿傳送管較長(zhǎng)，則時(shí)間更長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性能差，導(dǎo)致所配加藥劑量的同時(shí)性差，且對(duì)礦漿而言采樣頻繁，閥門(mén)、管路易卡塞。
[0008]因此不少流程工業(yè)要求有一種能真正實(shí)時(shí)、在線(xiàn)連續(xù)測(cè)量漿料濃度的非放射性小型化檢測(cè)裝置，該裝置能適應(yīng)礦漿磨損、堵塞、腐蝕及能排氣泡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種非放射性小型稱(chēng)重式連續(xù)礦漿流重量濃度測(cè)量裝置。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種小型稱(chēng)重式連續(xù)礦漿流重量濃度測(cè)量裝置，包括豎直設(shè)置的內(nèi)表面耐磨的叉管;所述叉管一斜支的頂端與能從溢流礦漿池吸入礦漿、并在所述測(cè)量裝置停止測(cè)量時(shí)能將水沖洗所述叉管的虹吸組件連通；所述叉管底端安裝有排漿閥；所述叉管未開(kāi)叉的一端穿過(guò)稱(chēng)重系統(tǒng)，且所述稱(chēng)重系統(tǒng)能稱(chēng)量所述叉管及其內(nèi)礦漿流體總重量G;所述叉管內(nèi)徑為40?50_。
[0011]
所述虹吸組件包括:下降管及底部耐磨調(diào)節(jié)閥；與所述下降管頂端連通的上升管，該上升管較低的一端伸入所述溢流礦漿池中，且所述溢流礦漿池的溢流液面波動(dòng)高度為所述下降管高度的1%以下，以穩(wěn)定進(jìn)漿流量;與所述下降管、上升管連通的進(jìn)水管，該進(jìn)水管頂端安裝有密封開(kāi)關(guān)水閥。
[0012]所述叉管橫截面積為所述下降管橫截面積的1.5倍，更好地防止叉管堵塞。
[0013]所述下降管與所述進(jìn)水管連接處到所述溢流礦漿池液面的高差為h，所述溢流礦楽池液面到所述下降管底端的高差為H，且!1>11+500，11<2001]11]1;!1和11的單位均為1111]1。根據(jù)實(shí)際情況尺寸可調(diào)整，進(jìn)一步保證虹吸穩(wěn)定有效。
[0014]所述下降管為內(nèi)襯有光滑耐磨陶瓷的容器，或?yàn)镠DPE塑管。使用內(nèi)襯有光滑耐磨陶瓷的容器耐磨損，使用HDPE塑管，在耐磨損的同時(shí)，還能減輕測(cè)量裝置的重量。
[0015]所述叉管上方設(shè)有用于測(cè)定叉管內(nèi)礦漿液面高度的激光液位計(jì);所述液位計(jì)、耐磨調(diào)節(jié)閥、排漿閥、水閥均與處理器電連接，所述處理器根據(jù)下式計(jì)算礦漿流重量濃度R:
R= { doX(d-l) /[ dX(do-l)]} X100%；
其中，礦漿單位密度d=(G—GQ)/(gXVL);Go為叉管及其上的排漿閥的總重量;Vl為定位漿高時(shí)的體積量;g為重力加速度;do為干礦的單位密度;所述定位漿高即進(jìn)漿量與出漿量相等。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)量。
[0016]所述稱(chēng)重系統(tǒng)包括壓式稱(chēng)重傳感器;所述壓式稱(chēng)重傳感器固定在中心設(shè)有管孔的臺(tái)架上;所述叉管的重心位于所述管孔內(nèi)，且所述叉管通過(guò)法蘭套管4緊固防擺并均壓在秤臺(tái)5上。叉管的重心位于管孔處，進(jìn)一步提高稱(chēng)重精度。
[0017]所述叉管為內(nèi)襯有光滑耐磨陶瓷的容器，或者所述叉管為HDPE塑管。使用內(nèi)襯有光滑耐磨陶瓷的容器耐磨損，使用HDPE塑管，在耐磨損的同時(shí)，還能減輕測(cè)量裝置的重量。
[0018]所述叉管上端兩支管之間的夾角為30°?45°，保證礦漿流通順暢。
[0019]所述叉管為內(nèi)襯有陶瓷層的不銹鋼管或HDPE耐磨塑管；HDPE塑管可減輕管狀容器的體積。
[0020]流動(dòng)式濃度測(cè)量裝置所測(cè)濃度受到三個(gè)因素的影響，即受壓式稱(chēng)重裝置容量、激光或超聲漿位測(cè)量裝置容量、及進(jìn)漿流與叉式容器容量差引起的信息滯后，由于本發(fā)明的處理器計(jì)算速度以秒計(jì)，遠(yuǎn)高于測(cè)重及進(jìn)漿波動(dòng)液位反映時(shí)間，計(jì)算重量濃度的時(shí)間都充分滿(mǎn)足奈奎斯特采樣定律的要求，能克服前后采樣信息的混疊。從概率統(tǒng)計(jì)的角度，測(cè)定精度8位的情況下，其采樣率的數(shù)據(jù)，可足以代表連續(xù)動(dòng)態(tài)礦漿密度。在連續(xù)流動(dòng)的給定重量濃度下，對(duì)濃度差值進(jìn)行總漿量瞬時(shí)控制，則信息重疊也無(wú)礙。在實(shí)測(cè)漿位反映時(shí)間后，使反應(yīng)快的測(cè)重信號(hào)與其同步，得到準(zhǔn)確濃度。對(duì)于進(jìn)漿容量滯后，設(shè)計(jì)下降管內(nèi)徑僅比叉管小I級(jí)，后者容積為前者的1.5倍，叉管內(nèi)漿液高度僅0.4m左右，以采樣流速底限0.5m/s計(jì)，僅1.5s時(shí)滯，對(duì)于連續(xù)流程，可忽略不計(jì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決連續(xù)礦漿流的非放射性濃度測(cè)量問(wèn)題。是一種適應(yīng)惡劣工況的集成創(chuàng)新，在連續(xù)礦漿流上，秤重式測(cè)量濃度是首創(chuàng)。本發(fā)明以管式小型連續(xù)流方式秤重，秤重直觀、簡(jiǎn)明、易于校核干礦密度，避免了放射性影響及秤重式間隙測(cè)量、占空間大、工藝難以配置及大斗難以自排清礦、閥門(mén)通斷頻數(shù)高易損壞的缺點(diǎn)，基本避免了礦漿堵塞，閥門(mén)可長(zhǎng)期使用，不易磨損及損壞，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量；由于不用放射性同位素，選廠(chǎng)中儀表安裝位置的滿(mǎn)管及氣泡問(wèn)題不必考慮，氣泡也可在本發(fā)明叉管的液面上逸出，不同工種人員可放心檢修、維護(hù)，不需顧及近旁是否有放射性;測(cè)量裝置小型化，占空間少，工藝流程設(shè)備連接較方便;易于發(fā)現(xiàn)干礦密度變化，也易于定期就地校核;溢流礦漿池液面高度的波動(dòng)值在虹吸下降管高度的1%以下，從而穩(wěn)定了進(jìn)漿流量，保證了叉管礦漿濃度與秤重/體積比值的單值對(duì)應(yīng);通過(guò)密封開(kāi)關(guān)閥耐磨調(diào)節(jié)閥保持虹吸密封，停用時(shí)清水沖冼密封開(kāi)關(guān)閥配合開(kāi)斷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)虹吸和停用時(shí)的自動(dòng)沖洗。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明對(duì)上進(jìn)、下出連續(xù)流動(dòng)著礦漿進(jìn)行濃度測(cè)量。在選礦廠(chǎng)磨礦后的螺旋分級(jí)機(jī)或水力旋流器的上清液溢流池采樣，也可以從其它類(lèi)似漿類(lèi)工藝池中采用。礦漿自上至下連續(xù)流經(jīng)測(cè)量管，因此測(cè)量裝置需