本發(fā)明涉及一種測量裝置，尤其是一種屬于礦物浮選技術(shù)領(lǐng)域的浮選氣泡負(fù)荷測量裝置及方法。

背景技術(shù)：

浮選是細(xì)粒和微細(xì)粒礦物分選最常用的方法，它是利用礦物表面疏水性使其與氣泡碰撞、附著和浮升排出，實(shí)現(xiàn)礦物選擇性分離的過程。氣泡是礦物浮選的載體，攜帶礦物的氣泡受到浮力、重力和流體阻力的綜合作用。氣泡負(fù)荷是指單位時(shí)間內(nèi)單位體積氣泡攜帶的礦粒重量，它是調(diào)控礦物浮選過程的重要參數(shù)。氣泡負(fù)荷大時(shí)，氣泡攜帶的礦量大，重力和流體阻力顯著增大，導(dǎo)致礦化氣泡無法正常浮升排出；氣泡負(fù)荷小，氣泡攜帶的礦量不足，精礦產(chǎn)率減小，浮選回收率下降。因此，氣泡負(fù)荷的大小直接影響著浮選效率的高低。然而，由于浮選環(huán)境的復(fù)雜性以及氣泡運(yùn)動的無序性和隨機(jī)性，目前還沒有專門測量浮選氣泡負(fù)荷的裝置，嚴(yán)重影響了對浮選過程的有效調(diào)控，不利于浮選指標(biāo)的穩(wěn)定。因此開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、工作效率高的浮選氣泡負(fù)荷測量裝置就顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、工作效率高的浮選氣泡負(fù)荷測量裝置。

技術(shù)方案：本發(fā)明浮選氣泡負(fù)荷的測量裝置，包括收集槽、上升管，所述上升管與收集槽的底部連接并延伸至收集槽內(nèi)部中間位置，上升管的中部設(shè)有隔離閥；所述收集槽由分散區(qū)和收集區(qū)上下兩部分組成，分散區(qū)為圓筒形結(jié)構(gòu)，收集區(qū)為倒錐形結(jié)構(gòu)，收集槽整體密封不漏氣，收集槽底部設(shè)有排料閥，收集槽內(nèi)部設(shè)有分散塊，所述分散塊的底部頂點(diǎn)與上升管頂部端面處于同一水平位置；分散塊的頂部經(jīng)導(dǎo)桿與固定在收集槽頂部的把手連接，收集槽的頂部設(shè)有進(jìn)水閥和控制器，所述控制器連接有插入收集槽內(nèi)部的電導(dǎo)探針。

所述的收集槽分散區(qū)和收集區(qū)的高度之比為3:1。

所述收集槽底部設(shè)置的排料閥為1-3個(gè)。

所述的分散塊為紡錘形錐體、或多棱形錐體。

所述的控制器包括用于檢測液面位置的采樣模塊、用于調(diào)節(jié)隔離閥、排料閥和進(jìn)水閥開關(guān)的控制模塊、以及用于接受工作指令的操作模塊。

所述插入收集槽內(nèi)部的電導(dǎo)探針深度可調(diào)，最大插入深度為其底部針尖與分散塊底部的頂點(diǎn)平齊。

使用上述裝置的浮選氣泡負(fù)荷的測量方法，包括如下步驟：

a.調(diào)節(jié)電導(dǎo)探針的插入深度，根據(jù)電導(dǎo)探針插入深度和收集槽分散區(qū)的截面積，計(jì)算得到待測氣泡總體積V，計(jì)算公式為：

V＝S×H

式中S為收集槽分散區(qū)的截面積，H為電導(dǎo)探針插入收集槽內(nèi)的深度；

b.開啟控制器，關(guān)閉隔離閥和排料閥，打開進(jìn)水閥，向收集槽內(nèi)注滿清水后關(guān)閉進(jìn)水閥；

c.在待測浮選機(jī)或浮選柱的礦漿液面上選擇一個(gè)測量點(diǎn)，將上升管插入測量點(diǎn)，保持隔離閥處于浮選機(jī)或浮選柱的礦漿液面以下；打開隔離閥，浮選機(jī)或浮選柱中的氣泡通過上升管進(jìn)入收集槽，分散塊引導(dǎo)進(jìn)入收集槽的氣泡在分散區(qū)內(nèi)分散，當(dāng)氣泡上升到收集槽液面時(shí)，氣泡發(fā)生破滅，產(chǎn)生的氣體靜壓迫使收集槽內(nèi)相應(yīng)體積的液體通過上升管排出，返回到浮選機(jī)或浮選柱的礦漿中，從氣泡上脫落的礦粒在分散塊的引導(dǎo)下落入收集槽的收集區(qū)，當(dāng)收集槽液面下降至電導(dǎo)探針底部針尖位置時(shí)，控制器關(guān)閉隔離閥，將上升管移出浮選機(jī)或浮選柱的礦漿液面，打開隔離閥，排出上升管內(nèi)殘余液體；

d.打開排料閥，收集槽內(nèi)殘余物料，并將所得物料過濾、烘干后稱重，物料干的重量即為氣泡攜帶的礦?？傊亓縈；

e.根據(jù)步驟得到的氣泡總體積V和步驟得到的氣泡攜帶的礦?？傊亓縈，計(jì)算出氣泡負(fù)荷θ，用于表征單位時(shí)間內(nèi)單位體積氣泡攜帶的礦粒重量，計(jì)算公式為：

θ＝M÷V

f.重復(fù)步驟a-e多次，取氣泡負(fù)荷平均值作為浮選氣泡負(fù)荷的最終測量結(jié)果。

有益效果：由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過收集槽整體密封處理，實(shí)現(xiàn)了通過氣體靜壓排液測定氣泡體積，收集槽其下部設(shè)計(jì)為圓錐形結(jié)構(gòu)也便于收集氣泡攜帶的礦粒；上升管底部設(shè)計(jì)為倒錐形管嘴可以有效降低外部水流夾帶的干擾；分散塊采用紡錘形錐體結(jié)構(gòu)，既能高效引導(dǎo)氣泡分散，又能有效防止礦粒落回上升管產(chǎn)生測量誤差；電導(dǎo)探針插入深度可調(diào)以適應(yīng)浮選表觀氣速的變化，同時(shí)控制器可以實(shí)現(xiàn)對浮選氣泡負(fù)荷測量過程的準(zhǔn)確控制，提高測量精度。有效解決了浮選氣泡負(fù)荷難以準(zhǔn)確測量的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便和工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于指導(dǎo)浮選生產(chǎn)實(shí)踐，也可用于浮選理論研究和課堂教學(xué)。對強(qiáng)化浮選理論知識理解和優(yōu)化浮選分選效果具有重要的價(jià)值和意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的浮選氣泡負(fù)荷測量裝置示意圖。

圖2是本發(fā)明的控制器結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1-上升管；2-隔離閥；3-分散塊；4-收集槽；5-排料閥一、6-排料閥二；7-進(jìn)水閥；8-控制器；9-電導(dǎo)探針；10-把手。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

如圖1所示，本發(fā)明的浮選氣泡負(fù)荷的測量裝置，包括收集槽4、上升管1，所述上升管1與收集槽4的底部連接并延伸至收集槽4內(nèi)部中間位置，上升管1為圓筒形管體，底部為倒錐形管嘴,中部設(shè)有隔離閥2；所述收集槽4底部兩側(cè)設(shè)有排料閥一5和排料閥二6，收集槽4由分散區(qū)和收集區(qū)上下兩部分組成，分散區(qū)為圓筒形結(jié)構(gòu)，收集區(qū)為倒錐形結(jié)構(gòu)，收集槽4分散區(qū)和收集區(qū)的高度之比為3:1，收集槽4整體密封不漏氣，收集槽4底部設(shè)有排料閥，所述收集槽4底部設(shè)置的排料閥為1-3個(gè)。收集槽4內(nèi)部設(shè)有分散塊3，所述的分散塊3為紡錘形錐體、或多棱形錐體。所述分散塊3的底部頂點(diǎn)與上升管1頂部端面處于同一水平位置，分散塊3垂直正對上升管1頂部截面；分散塊3的頂部經(jīng)導(dǎo)桿與固定在收集槽4頂部的把手10連接，收集槽4的頂部設(shè)有進(jìn)水閥7和控制器8，控制器8連接有電導(dǎo)探針9，電導(dǎo)探針9插入收集槽4內(nèi)部，插入收集槽4內(nèi)部的電導(dǎo)探針9深度可調(diào)，最大插入深度為其底部針尖與分散塊3底部的頂點(diǎn)平齊。

如圖2所示，所述的控制器8內(nèi)部是由采樣模塊、控制模塊和操作模塊三個(gè)模塊組成。采樣模塊與電導(dǎo)探針連接，用于檢測液面位置變化；控制模塊與隔離閥、排料閥和進(jìn)水閥連接，用于控制閥門的開關(guān)；操作模塊與按鈕連接，用于接受工作指令；三個(gè)模塊間相互連接組成閉路系統(tǒng)，控制器8外部連接電源。

本發(fā)明的浮選氣泡負(fù)荷的測量方法，具體步驟如下：

a.調(diào)節(jié)電導(dǎo)探針9的插入深度，根據(jù)電導(dǎo)探針9插入深度和收集槽4分散區(qū)的截面積，計(jì)算得到待測氣泡總體積V，計(jì)算公式為：

V＝S×H

式中S為收集槽分散區(qū)的截面積，H為電導(dǎo)探針插入收集槽內(nèi)的深度；

b.開啟控制器8，關(guān)閉隔離閥2和排料閥，打開進(jìn)水閥7，向收集槽4內(nèi)注滿清水后關(guān)閉進(jìn)水閥7；

c.在待測浮選機(jī)或浮選柱的礦漿液面上選擇一個(gè)測量點(diǎn)，將上升管1插入測量點(diǎn)，保持隔離閥2處于浮選機(jī)或浮選柱的礦漿液面以下；打開隔離閥2，浮選機(jī)或浮選柱中的氣泡通過上升管1進(jìn)入收集槽4，分散塊3引導(dǎo)進(jìn)入收集槽4的氣泡在分散區(qū)內(nèi)分散，當(dāng)氣泡上升到收集槽4液面時(shí)，氣泡發(fā)生破滅，產(chǎn)生的氣體靜壓迫使收集槽4內(nèi)相應(yīng)體積的液體通過上升管1排出，返回到浮選機(jī)或浮選柱的礦漿中，從氣泡上脫落的礦粒在分散塊3的引導(dǎo)下落入收集槽4的收集區(qū)，當(dāng)收集槽4液面下降至電導(dǎo)探針底部針尖位置時(shí)，控制器8關(guān)閉隔離閥2，將上升管1移出浮選機(jī)或浮選柱的礦漿液面，打開隔離閥2，排出上升管1內(nèi)殘余液體；

d.打開排料閥，接取收集槽內(nèi)殘余物料，并將所得物料過濾、烘干后稱重，物料干的重量即為氣泡攜帶的礦?？傊亓縈；

e.根據(jù)步驟a得到的氣泡總體積V和步驟d得到的氣泡攜帶的礦?？傊亓縈，計(jì)算出氣泡負(fù)荷θ，用于表征單位時(shí)間內(nèi)單位體積氣泡攜帶的礦粒重量，計(jì)算公式為：

θ＝M÷V

f.重復(fù)步驟a-e多次，取氣泡負(fù)荷平均值作為浮選氣泡負(fù)荷的最終測量結(jié)果。