Способ и устройство для способа пенной флотации, использующего оптические изменения - заявка 2016151778 на патент на изобретение в РФ

1. Способ оптического измерения параметров вещества (10) пенной флотации в способе пенной флотации, при этом вещество (10) пенной флотации содержит молекулы коллектора, которые адаптированы для связывания с минеральными частицами, содержащимися в веществе (10) пенной флотации для увеличения гидрофобности поверхности упомянутых минеральных частиц, при этом способ включает стадии:
(a) добавления в предварительно определенном количестве молекул индикатора к, по меньшей мере, части вещества (10) пенной флотации, то есть, пульпе, где упомянутые молекулы индикатора адаптированы для специфического связывания с молекулами коллектора в веществе (10) пенной флотации, и где молекулы индикатора выбирают таким образом, чтобы реакция связывания между упомянутыми молекулами индикатора и молекулами коллектора вызывала детектируемое изменение спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора; после этого
(b) измерения при использовании света измерения из светоизлучающего блока (31), по меньшей мере, части упомянутого спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора в веществе (10) пенной флотации; и после этого
(c) определения, исходя из измеренной части спектра оптического поглощения, упомянутых молекул индикатора, количества или концентрации молекул остаточного коллектора в веществе (10) пенной флотации.
2. Способ измерения по п. 1, где молекулы индикатора представляют собой краситель, окрашивающий коллектор.
3. Способ измерения по п. 1 или 2, где оптическое измерение представляет собой измерение в оперативном режиме и/или в режиме реального времени.
4. Способ измерения по любому из пп. 1-3, где на стадии (а) упомянутое детектируемое изменение представляет собой сдвиг максимума спектра поглощения упомянутых молекул индикатора в веществе (10) пенной флотации, и
где на стадии (b) измеряют упомянутый максимум упомянутого спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора в веществе (10) пенной флотации.
5. Способ измерения по любому из пп. 1-4, где в качестве упомянутых молекул индикатора используют продукт Coomassie® Brilliant Blue.
6. Способ измерения по п. 5, где после стадии (а) и до стадии (b) вещество пенной флотации перемешивают, предпочтительно смешивают, на стадии (a1) в течение первого интервала времени, при этом продолжительность упомянутого первого интервала времени является достаточной для достижения предварительно определенного распределения молекул индикатора в веществе (10) пенной флотации и для обеспечения эффективного прохождения реакции связывания между упомянутыми молекулами индикатора и упомянутыми молекулами коллектора.
7. Способ измерения по любому из пп. 1-6, где до стадии (b), по меньшей мере, часть минеральных частиц селективно удерживают на удалении от области измерения в веществе (10) пенной флотации и/или удаляют из нее, причем область измерения включает оптический путь света измерения через вещество (10) пенной флотации, что делает возможным эффективное пропускание, по меньшей мере, части света измерения через вещество (10) пенной флотации по оптическому пути до блока (32) датчика для измерения света, где предпочтительно
упомянутое удерживание минеральных частиц на удалении от упомянутой области измерения осуществляют в результате фильтрования и/или сепарации при использовании элементов фильтрования или сепарации и
упомянутое удаление минеральных частиц из упомянутой области измерения суспензии предпочтительно осуществляют при использовании сепарирующих элементов и/или в результате осуществления осаждения в течение второго интервала времени, при этом продолжительность второго интервала времени является достаточной для обеспечения эффективного осуществления осаждения суспендированных минеральных частиц в веществе (10) пенной флотации, соответственно.
8. Способ измерения по любому из пп. 1-7, где для определения количества или концентрации молекул остаточного коллектора в веществе (10) пенной флотации, исходя из измеренной части спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора, на стадии (b) измеряют и на стадии (с) оценивают, по меньшей мере, два диапазона длин волн света, предпочтительно две длины волны света для света измерения.
9. Способ измерения по п. 8, где выбор, по меньшей мере, двух диапазонов длин волн света проводят таким образом, чтобы иметь, по меньшей мере, один первый диапазон длин волн света по существу в пределах спектра поглощения связанных молекул индикатора, где разница между первым диапазоном длин волн света и максимумом спектра поглощения связанных молекул индикатора предпочтительно составляет менее чем 50 нанометров, и/или иметь, по меньшей мере, один второй диапазон длин волн света по существу в пределах спектра поглощения несвязанных молекул индикатора, где разница между вторым диапазоном длин волн света и максимумом спектра поглощения несвязанных молекул индикатора предпочтительно составляет менее чем 50 нанометров, и/или иметь, по меньшей мере, один третий диапазон длин волн света по существу за пределами спектра поглощения молекул индикатора, при этом измерение в последнем диапазоне длин волн света является подходящим для использования при компенсации изменений поглощения, которые не обуславливаются эффектами поглощения молекул индикатора.
10. Способ измерения по любому из пп. 1-9, где определяют пропускание или отражение света измерения, на основании чего определяют количество или концентрацию молекул коллектора в веществе (10) пенной флотации.
11. Способ измерения по любому из пп. 1-10, где до проведения оптического измерения систему оптического измерения, включающую светоизлучающий блок (31) и блок датчика (32) и блок анализатора (33), калибруют, предпочтительно при использовании, по меньшей мере, одного, предпочтительно, по меньшей мере, двух и более тестируемых веществ, при этом каждое тестируемое вещество имеет известную концентрацию коллектора и содержит количество молекул индикатора, которое больше, чем количество молекул коллектора, для получения контрольного образца для определения количества или концентрации молекул остаточного коллектора в веществе (10) пенной флотации исходя из измеренной части спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора.
12. Система (1) ячеек пенной флотации для управления способом пенной флотации, при этом система (1) ячеек пенной флотации включает:
по меньшей мере, одну ячейку пенной флотации (18), адаптированную для осуществления способа пенной флотации при содержании веществом (10) пенной флотации, то есть, пульпой, молекул коллектора и молекул индикатора, при этом молекулы индикатора предпочтительно представляют собой краситель, окрашивающий коллектор, где упомянутые молекулы индикатора адаптированы для специфического связывания с молекулами коллектора в веществе (10) пенной флотации, и где молекулы индикатора выбирают таким образом, чтобы реакция связывания между упомянутыми молекулами индикатора и упомянутыми молекулами коллектора вызывала получение детектируемого изменения спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора;
при этом система (1) ячеек пенной флотации, кроме того, включает систему (3) оптического измерения, отличающуюся тем, что упомянутая система (3) оптического измерения включает:
по меньшей мере, один светоизлучающий блок (31), адаптированный для испускания света измерения в упомянутое вещество (10) пенной флотации, при этом, по меньшей мере, часть упомянутого света измерения попадает в спектр оптического поглощения молекул индикатора, связанных с молекулами коллектора,
по меньшей мере, один блок (32) датчика, адаптированный для измерения, по меньшей мере, части спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора исходя из света измерения;
блок (33) анализатора, сконфигурированный для определения количества или концентрации молекул остаточного коллектора в веществе (10) пенной флотации, исходя из измеренной части спектра оптического поглощения упомянутых молекул индикатора; и
блок (4) управления, предназначенный для управления упомянутым способом пенной флотации, при этом блок (4) управления сконфигурирован для управления добавлением молекул коллектора к веществу (10) пенной флотации на основании определенной концентрации молекул коллектора и при использовании блока (41) управления подачей.
13. Система (1) ячеек пенной флотации по п. 12, где систему (3) оптического измерения конфигурируют для измерения, по меньшей мере, двух диапазонов длин волн света, при этом упомянутые, по меньшей мере, два диапазона длин волн света включают каждый, по меньшей мере, одну длину волны света, выбранные таким образом, чтобы иметь, по меньшей мере, один первый диапазон длин волн света по существу в пределах спектра поглощения связанных молекул индикатора, где разница между первым диапазоном длин волн света и максимумом спектра поглощения связанных молекул индикатора предпочтительно составляет менее чем 50 нанометров, и/или иметь, по меньшей мере, один второй диапазон длин волн света по существу в пределах спектра поглощения несвязанных молекул индикатора, где разница между вторым диапазоном длин волн света и максимумом спектра поглощения несвязанных молекул индикатора предпочтительно составляет менее чем 50 нанометров, и/или иметь, по меньшей мере, один третий диапазон длин волн света по существу за пределами спектра поглощения молекул индикатора, при этом измерение в последнем диапазоне длин волн света является подходящим для использования при компенсации изменений поглощения, которые не обуславливаются эффектами поглощения молекул индикатора.
14. Система (1) ячеек пенной флотации по п. 13, где первый и второй диапазоны длин воли света отделяют друг от друга:
в результате чередования между оптическим измерением для первого диапазона длин волн света и второго диапазона длин волн света и детектированием с временным стробированием; и/или
при использовании амплитудной модуляции различной частоты для первого диапазона длин волн света и второго диапазона длин волн света, соответственно, и детектирования с частотным фильтрованием, и/или
в результате фильтрования оптических частот сигнала блока (32) датчика.
15. Система (1) ячеек пенной флотации по любому из пп. 12-14, где система (3) оптического измерения является адаптированной для измерения при использовании импульсного света измерения.
16. Система (1) ячеек пенной флотации по любому из пп. 12-15, которая дополнительно включает, по меньшей мере, одну или множество систем (43) дополнительных датчиков, которые адаптированы для измерения параметров вещества (10) пенной флотации, выбираемых из группы, включающей упомянутое оптическое поглощение, динамическое поверхностное натяжение, температуру, вязкость и значение pH, и/или где системы оптического измерения и/или блоки дополнительных датчиков располагают в различных местах в совокупной системе (1) ячеек пенной флотации.
17. Система (1) ячеек пенной флотации по любому из пп. 13-16, кроме того, адаптированная для наличия оптических интерфейсов на оптическом пути света измерения, регулярно очищаемых, предпочтительно при использовании периодически активируемых ультразвуковых колебаний/всплесков, оказывающих воздействие на оптический интерфейс, при использовании обтирочного материала и/или при использовании средств выработки продувочных струй из очищающей жидкости, направленных на упомянутые оптические интерфейсы для эффективного удаления накопившихся слоев грязи.
18. Применение способа по любому из пп. 1-11 или системы (1) ячеек пенной флотации по любому из пп. 12-17 для определения количества или концентрации молекул остаточного коллектора в веществе (10) пенной флотации и использования данной информации для технологического управления способом флотации, предпочтительно для управления количеством добавленных молекул коллектора к веществу пенной флотации в способе пенной флотации, где упомянутое управление предпочтительно основано по модели прогнозирования, и/или
для калибровки дополнительных средств измерения в результате соотнесения определенных количества или концентрации молекул остаточного коллектора с дополнительными параметрами вещества (10) пенной флотации, при этом данный параметр предпочтительно представляет собой поверхностное натяжение вещества (10) пенной флотации.
Наверх