Способ формирования пробы твердой фазы пульпы и устройство для его осуществления

 

И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Со»оз Соввтскик

Социал мсти маски»т

Республик (» 661303

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.10.75 (21) 2181852/18-25

l с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

G01 N 15/00

Государственный наветвт

СССР ао делам изобрвтвний н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17 (53) УДК 551.574 (088.8) Дата опубликования описания 07.05.79 (72) Автор изобретения.

А. П. Зарубин

Всесоюзный научно-исследовательский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОБЫ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ПУЛЬПЫ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения концентрации различных металлов в пульпе и может быть использовано в качестве датчика непрерывного анализа качества минерального сырья в автоматизированных системах управления технологическим процессом на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии.

Известен способ и устройство ядернофизического анализа для контроля качества продуктов обогащения в потоке пульпы (1).

При рентгеноспектральном определении ценных компонентов в пульпе обычно используются два способа подготовки проб к анализу:

1) суспензию предварительно фильтруют, а оставшийся материал (твердую фазу) анализируют;

2) отделенную от общего потока пульпу пропускают через проточную кювету рентгеновского спектрометра (2) .

В первом случае возможен только дискретный анализ, кроме того велика ошибка пробоотбора. Длительность анализа около

10 минут.

Во втором случае возможен непрерывный анализ пульпы в потоке, но при этом следует учитывать количество твердой фазы в пульпе, т. е. ее плотность ;

5 Применение непрерывного экспрессного анализа минерального сырья пульпы в потоке дает значительный положительный эффект: улучшает технологию, повышает извлечение и качество концентрата, уменьшает расход флотореагентов. Несмотря на это, 10 известные способы, а также устроиства для проведения анализа минерального сырья в пульпе физическими методами, не отвечают современным требованиям праизводства и имеют ряд существенных недостатков.

15 Известен способ анализа пульповидных материалов и способ его отбора, Пробоподаватель представляет небольшой транспортер с плоской лентой, обегающей два шкива, один конец которого помещается в сосуд с пульпой. Шкив перемешивает содержимое и на восходящей ветви удерживает представительный слой пульпы. Толщина излучающего слоя не зависит от процентного содержания твердого вещества в пульпе (3).

661303

Изложенный прием был испытан только в лабораторных условиях на искусственнйх смесях. Основной недостаток этого способа заключается в том, что анализируется не твердая фаза, а слой пульпы, не имеющий постоянной плотности и толщины; что в конечном счете требует введения попр авок на плотность.

Применение с этой целью аппарата для разделения зернистых смесей в тонком слое, включающего опрокинутый усеченный конус (рабочая поверхность), образующий сплошную коническую поверх ность, з а г рузоч ное устройство типа «сегнерово колесо», успокоительное кольцо и отсекатели для разгрузки продуктов обогащения (осаждения), в котором с целью повышения эффективности осаждения твердой фазы в нижней части рабочей поверхности конуса установлены радиально расположенные элементы, а большее основание конуса снабжено кольцевым углублением, предназначенным совместно с успокоительным кольцом для гашения скорости пульпы, исключается по той причине, что осажденный материал (твердая фаза) не будет представительной пробой и не отразит его состав, так как осевшие частицы распределены в ней по слоям в зависимости от их удельного веса и крупности (4).

Целью настояще го изобретения я вляет ся устранение расслоения твердых частиц пульпы. Это достигается тем, что в известном способе, включающем подачу пульпы на рабочую поверхность и разравнивание осажденной твердой фазы пульпы, подачу пульпы на рабочую поверхность осуществляют дискретно с последующим замедлением скорости потока до полного ее гашения.

Для реализации способа, и тем са м ым достижения цели изобретения, в известном устройстве, включающем подвижную рабочую поверхность, загрузочное устройство (питатель) и гидросмыв осевшего материала, наклонная рабочая поверхность армирована системой цилиндрических выступов, расположенных в шахматном порядке и двумя поперечными перегородками, причем верхняя из них выполнена с горизонтальной щелью.

На фиг. 1 показан способ непрерывного формирования пробы твердой фазы; на фиг. 2 приведены результаты определений железа магнитного магнитометрическим методом на пробах, сформированных описываемым способом; на фиг. 3 и 4 изображен общий вид устройства для реализации этого способа.

Способ непрерывного формирования пробы твердой фазы пульпы при проведении физических методов анализа з аключается в следующем (фиг. 1). Поступаемая из общего трубопровода пульпа через питатель 1 в виде тонкого слоя 2 подается на наклонную рабочую поверхность 3 через узкую горизонтальную щель 4 в поперечной перегородке 5. Частицы твердой фазы, перемешаясь в тонком слое через системы цилиндрических выступов 6, вследствие резкого гашения их скорости перегородкой 7 не успевают разделиться по удельному весу и крупности и оседают на рабочей поверхности 3 тонким слоем 8, а излишки пульпы через отверстия 9 сбрасываются.

Результаты анализа полученного слоя на железо магнитное показали его высокую представительность, т. е. отсутствие какойлибо сегрегации частиц в осажденной твердой фазе (фиг. 2). Установлено, что при дискретной подаче пульпы на рабочую поверхность влияние переменной плотности пульпы устраняется, начиная с 50 г/л (график ), а при непрерывной подаче пульпы только со 120 г/л (график 2) . В обоих случаях дальнейшее увеличение плотности не влияет на результаты анализа. Зависимость показаний прибора ИМВ-2 от содер20 жания железа магнитного в хвостах в исследуемом диапазоне содержаний 0 — 1О /р является линейной (график 3).

Аналогичные измерения, проведенные с применением рентгенофлюресцентного ана25 лизатора БРА-6 показали высокую представительность осажденного слоя твердой фазы и чувствительность метода на влажных пробах.

Устройство для реализации предлагаемо-. го способа (фиг. 3 и 4) монтируется на опорной раме 10, закрепленной в основании

11 и состоит из наклонной рабочей поверхности 3, питателей 1 пульпы, скребка-разравнивателя 12, гидросмыва 13. Вращение вертикального вала 14 осуществляется от---электродвигателя 15. На этом валу крепятся

З5 контрольные эталоны 16. Анализ твердой фазы осуществляется датчиком 17.

Процесс форм ирования представ ительного слоя твердой фазы пульпы по описываемому способу с помощью устройства осущес твл яе тся сл еду ю щи м об ра зо м.

Пульпа из общего трубопровода поступает в питатели 1, имеющие форму трапецевидного бункера с рядом круглых отверстий в нижнем основании. В процессе перемещения (вращения) рабочая поверхность 3 пе45 риодически омывается пульпой, которая через щель 4 в перегородке 5 тонким слоем стекает по системе цилиндрических выступов

6 (в качестве системы цилиндрических выступов может быть использована фосонная резина, которая прим еняется в ракетках для игры в настольный теннис) и при резком гашении ее скорости перегородкой 7 происходит равномерное соединение частиц твердой фазы 8, а излишки воды сбрасываются через отверстия 9. Так как оседание твердых частиц происходит в тонком турбулентном слое, то при периодическом поступлении пульпы осуществляется хорошее перемешив ание, что обес печив ает высокую предста661303 вительность проб твеодой фазы, осевшей на рабочей поверхности. Разравнивание слоя твердой фазы 8 осуществляется скребкомразравнивателем 12, а постоянная толщина его обеспечивается высотой цилиндрических выступов 6 рабочей поверхности 3, в промежутках между которыми пульпа задерживается и оседает в виде представительного слоя.

Рабочая поверхность, перемещаясь вместе с пробой (слой твердой фазы), попадает 10 в зону дейстия датчика 17, где и производится анализ ее состава, после чего осуществляется очистка рабочей поверхности гидросмывом 13 и поступают новые порции пульпы через питатели 1. Контроль за работой датчика

17 осуществляют при помощи эталонов 16 с известным и постоянным содержанием анализируемых элементов.

Все описанные выше процессы (поступление пульпы, осаждение и разравнивание пробы, анализ ее состава и смыв, контроль 20 за работой датчика) осуществляются непрерывно при вращении рабочей поверхности вокруг вертикальной оси.

Использование изобретения позволит проводить непрерывный анализ пульпы в условиях обогатительных фабрик, повысить чувствительность и точность анализа на интересующие компоненты. Вследствие этого предлагаемое устройство можно использовать в качестве датчика в автоматизированных системах управления технологическим процессом на обогатительных фабриках, что будет способствовать улучшению извлечения и качества концентратов.

Формула изобретения

1. Способ формирования пробы твердой фазы пульпы, включающий подачу пульпы на рабочую поверхность и ра эра вни ванне осажденной твердой фазы пульпы, отличающийся тем, что, с целью исключения расслоения твердых частиц пульпы, подачу пульпы на рабочую поверхность осуществляют дискретно с последующим замедлением скорости потока пульпы до полного ее гашения.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее вращающуюся рабочую повер хность, отличающееся тем, что рабочая поверхносТь армирована системой цилиндрических выступов, расположенных в шахматном порядке, и двумя поперечными перегородками, причем верхняя из них выполнена с горизонтальной щелью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сборник. Аппаратура и методы рентгеновского анализа А. Н. Смагунова, Ф. А. Белова и др. Применение рентгеноспектрального анализа для контроля качества продуктов обогащения в потоке пульпы.

Л., вып. VI, 1970.

2. Комяк Н. И. и др. Количественный рентгеноспектральный анализ пульпы в потоке. Л., вып XII, 1973.

3. Стулова Б. А. Заводская лаборатория, т. 33, № 12, с. 1505 — 1507, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР № 173145, кл. 2 В 03 в, 1965.

661303

6 от гП

Фы.2

Фиг. у

Составитель В. Вощанкнн

Редактор А. Абрамов Техред О. Луговая Корректор М. Демчик

Заказ 2428 38 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4