CN103153472A - 用于冶金工艺的浮选机的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用用于冶金工艺的浮选机的方法并且涉及一种浮选机。所述浮选机从包含疏水粒子的含水浆体起泡疏水粒子。该浮选机包括浮选槽（1）和转子（2），该转子在浮选槽内。该转子（2）以混合功率旋转，该混合功率在浆体中维持悬浮并且将空气与浆体混合以形成泡沫，并且该混合功率通过调节转子的旋转速度被控制。确定积聚在槽（1）的底部上的固体物质S的量，并且基于确定的固体物质的量调节转子（2）的旋转速度。该浮选机包括测量装置（5），该测量装置用来确定积聚在该槽的底部上的固体物质的量。调节装置（4）被布置用来基于测量装置（5）的测量结果调节旋转转子（2）的马达（3）的旋转速度，以从该槽的底部移除固体物质。
Description
技术领域
本发明涉及权利要求1的前序中限定的一种方法。本发明还涉及权利要求5的前序中限定的一种浮选机。
背景技术
在熟知的冶金浮选方法和浮选机中，将变得疏水性的粒子从包含这些粒子的含水浆体起泡。浮选机包括浮选槽和转子，该转子在该浮选槽内。该转子以混合功率旋转，该混合功率在浆体中维持悬浮并且将空气与浆体混合以形成泡沫。还已知混合功率可以通过调节转子的旋转速度被调节。电马达通常被布置用来旋转该转子，并且通过用作调节装置的变频器可以改变马达的旋转速度。
当使用浮选机时，发生所谓的铺沙（sanding）；即，固体物质在底部和壁之间的角部区域中积聚在浮选槽的底部上。固体物质的过度积聚是不允许的，因为这样积聚的固体物质倾向于堵塞通常位于积聚区域中的浆体的入口和出口开口。
在现有技术中，已经通过选择“适当的量”的混合功率以简单的方式解决了该问题；换句话说，转子以足够高的旋转速度连续地旋转，在该旋转速度下，固体物质不会过度积聚。这通常导致相对于所需功率的相当大的过多功率，并且同时导致低的能量效率。
在许多情况中，已经观察到，即使混合功率减小，冶金结果不恶化，但在一些阶段，减小混合功率的限制因素将包括该槽的底部上的固体物质的过度积聚或铺沙。
在浮选设备中，能量效率是很重要的问题。例如，在浮选设备中，可以存在串联的50个浮选机，每一个浮选机具有300kw的电马达。当它们中的每一个以过多功率连续地操作以防止铺沙时，我们讨论相当大的支出项目。
发明内容
本发明的目的是消除上述缺点。
特别地，本发明的目的是公开一种操作浮选机的方法和一种浮选机，由此避免固体材料的积聚引起的问题，并且同时浮选机的操作变得尽可能能量高效。
根据本发明的方法的特征在于权利要求1中公开的内容。根据本发明的浮选机的特征在于权利要求5中公开的内容。
根据本发明，在所述方法中，确定积聚在该槽的底部上的固体物质的量，并且基于固体物质的测量的量调节转子的旋转速度。
对应地，根据本发明，浮选机包括测量装置，该测量装置用来确定积聚在槽的底部上的固体物质的量。调节装置被布置用来基于测量装置的测量结果调节马达的旋转速度以从该槽的底部移除固体物质。
本发明基于以下值得注意的观测：当观测积聚的固体的量并且混合功率以受控制的方式被相应地调节时，混合功率甚至可以从连续的混合功率减半而冶金结果不变弱，其中所述连续的混合功率是现有技术所需要的用来保持该槽的底部上的固体物质的积聚最小。通过本发明，可以显著提高浮选的能量效率，并且可以实现显著的成本节省。也可以针对铺沙（sanding）实时优化混合功率，因此可以整体上优化浮选机的能量效率。
在该方法的实施例中，转子的旋转速度连续地保持在最低可能标准值，在该最低可能标准值下，确定的积聚在该槽的底部上的固体物质的量将不超过预定极限值。
在该方法的实施例中，转子以最低可能第一旋转速度旋转，该最低可能第一旋转速度按照冶金学被选择以便具有足够的混合功率以维持悬浮并且形成泡沫，并且同时足够小以允许固体物质积聚在该槽的底部上。进一步确定积聚在该槽的底部上的固体物质的量。将确定的固体物质的量与预定极限值对比。如果确定的固体物质的量超过预定极限值，则转子的旋转速度增加到第二旋转速度，该第二旋转速度高于第一旋转速度并且足以移除积聚在该槽的底部上的固体物质。只要固体物质的量在预定极限值之下就维持第二旋转速度，并且旋转速度可以再减小到较低的第一旋转速度。
实际上，优选的是，允许固体物质的小量积聚，因为固体物质的层起自生保护层的作用，该自生保护层保护底部免受磨损。因此，不必例如通过油漆等保护该底部。
在该方法的实施例中，转子以最低可能第一旋转速度旋转，该最低可能第一旋转速度按照冶金学被选择以便具有足够的混合功率以维持悬浮并且形成泡沫，并且同时足够小以允许固体物质积聚在该槽的底部上。转子的旋转速度周期性地或随机地从第一旋转速度增加到较高的第二旋转速度，以移除积聚在该槽的底部上的固体物质。第二旋转速度被维持预定时间段，此后转子的旋转速度减小到所述第一旋转速度。
在浮选机的实施例中，测量装置是基于固体物质的表面的回声探测的测量装置。基于回声探测的测量装置可以是例如超声雷达。超声雷达优选地放置在该槽的底部上。
在浮选机的实施例中，测量装置包括声波探测器，该声波探测器适合于识别积聚在容器的底部上的固体物质产生的声音。声波探测器可以包括例如麦克风，该麦克风相对于底部在不同高度放置在该槽的壁上，该不同高度对应于固体物质层的水平的预定极限值。
附图说明
下面，通过应用例子并且参考附图详细描述本发明，该附图示出根据本发明的浮选机的实施例的示意性横截面。
具体实施方式
图1示出浮选机的实施例。然而，本发明不限于根据该图的浮选机。浮选机包括浮选槽1。浮选槽1具有主要圆柱形的形状并且其内部在下方由底部7限制并且在侧部由侧壁10限制。转子2在底部7附近居中地布置在浮选槽内。转子2包括空气分配孔，当转子绕其竖直轴线旋转时，空气通过该空气分配孔被分配到混合期间的浆体中以在浆体中形成泡沫。转子2被电马达3旋转。马达3的旋转速度可以通过调节装置4被改变。浆体通过可以打开和关闭的入口I（在图中由虚线示出）被供给到槽1中，并且通过可以打开和关闭的出口O（在图中由虚线示出）被移除。泡沫和粘附到其上的要被回收的物质通过溢流OF离开。
此外，浮选机包括测量装置5，该测量装置用来确定积聚在该槽的底部上的固体材料的量。调节装置4被布置用来基于测量装置5的测量结果调节马达3的旋转速度，以从该槽的底部移除固体物质S。
在图中，测量装置5的实施例由虚线画出轮廓，在这里是基于固体物质的表面的回声探测的测量装置6。它可以是例如超声雷达6。超声雷达6在外侧放置在槽1的底部7上，或者它可以穿透该底部。超声雷达6可以测量固体物质表面所处的水平。
图中的测量装置5的另一例子是声波探测器8，该声波探测器由点划线绘制，并且适合于识别积聚在容器的底部上的固体物质引起的声音，该声音由固体物质流摩擦该槽的侧壁10而产生。声波探测器8可以包括多个麦克风9，该多个麦克风相对于底部7在不同的高度（对应于固体物质层的水平的预定极限值）放置在该槽的壁10上。当希望时，也可以根据声音关联（acoustic correlation）计算槽1内的流动的速度分布图。
使用上述设备使得积聚在该槽的底部上的固体物质的量被测量装置5确定。测量装置5将关于固体物质的量的信号输送到调节装置4，该调节装置基于确定的积聚在该底部上的固体物质的量调节驱动转子2的马达3的旋转速度。
可以控制混合功率，例如，使得转子2的旋转速度连续地保持在最低可能标准值，在该最低可能标准值下，确定的积聚在该槽的底部7上的固体物质S的量将不超过预定极限值。
也可以控制混合功率，例如，使得转子2以最低可能第一旋转速度旋转，该最低可能第一旋转速度按照冶金学被选择以便具有足够的混合功率以维持悬浮并且形成泡沫，并且同时足够小以允许固体物质S积聚在槽1的底部上。积聚在槽1的底部7上的固体物质的量被确定，并且确定的固体物质S的量与预定极限值对比。如果确定的固体物质S的量超过预定极限值，则转子2的旋转速度增加到第二旋转速度，该第二旋转速度高于第一旋转速度并且足以移除积聚在该槽的底部上的固体物质。维持第二旋转速度直到固体物质的量在预定极限值之下，最后，旋转速度减小到第一旋转速度并且保持在第一旋转速度，直到确定的固体物质S的量再超过预定极限值。
也可以使用该设备使得转子2以最低可能第一旋转速度旋转，该最低可能第一旋转速度按照冶金学被选择以便具有足够的混合功率来维持悬浮并形成泡沫，并且同时足够小以允许固体物质积聚在该槽的底部上。转子2的旋转速度随机地或周期性地（例如，一小时一次，或24小时一次）从第一旋转速度增加到较高的第二旋转速度以移除积聚在该槽的底部上的固体物质S，并且第二旋转速度被维持预定的时间段，此后转子的旋转速度减小到所述第一旋转速度。
本发明不仅仅限于上述应用例子，而是在权利要求限定的发明思想内许多修改是可能的。
Claims (10)
1.一种使用用于冶金工艺的浮选机的方法，所述浮选机从包含疏水粒子的含水浆体起泡疏水粒子，并且所述浮选机包括浮选槽（1）和转子（2），所述转子在所述浮选槽内，并且所述转子在所述浮选槽中以混合功率旋转，所述混合功率在所述浆体中维持悬浮并且使空气与所述浆体混合以形成泡沫，并且所述混合功率通过调节所述转子的旋转速度被控制，其特征在于，确定积聚在所述槽的底部上的固体物质的量，并且基于确定的固体物质的量调节所述转子的旋转速度。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述转子的旋转速度连续地保持在最低可能标准值，在所述最低可能标准值下，确定的积聚在所述槽的底部上的固体物质的量将不超过预定极限值。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，
所述转子以最低可能第一旋转速度旋转，所述最低可能第一旋转速度按照冶金学被选择以便具有足够的混合功率以维持悬浮并且形成泡沫，并且同时足够小以允许固体物质积聚在所述槽的底部上；
确定积聚在所述槽的底部上的固体物质的量；
将确定的固体物质的量与预定极限值对比；
如果所述确定的固体物质的量超过所述预定极限值，则所述转子的旋转速度增加到第二旋转速度，所述第二旋转速度高于所述第一旋转速度并且足以移除积聚在所述槽的底部上的固体物质；并且
维持所述第二旋转速度，直到固体物质的量在所述预定极限值之下，并且旋转速度减小到所述第一旋转速度。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，
所述转子以最低可能第一旋转速度旋转，所述最低可能第一旋转速度按照冶金学被选择以便具有足够的混合功率以维持悬浮并且形成泡沫，并且同时足够小以允许固体物质积聚在所述槽的底部上；
所述转子的旋转速度周期性地从所述第一旋转速度增加到更高的第二旋转速度以移除积聚在所述槽的底部上的固体物质；并且
所述第二旋转速度被维持预定时间段，此后所述转子的旋转速度减小到所述第一旋转速度。
5.一种浮选机，用来从包含疏水粒子的含水浆体浮选疏水粒子，所述浮选机包括：
浮选槽（1）；
转子（2），所述转子布置成在所述浮选槽内旋转以便将空气分配到所述浆体中以形成泡沫并且混合所述浆体；
马达（3），所述马达用来旋转所述转子；和
调节装置（4），所述调节装置用来改变所述转子的旋转速度，其特征在于，所述浮选机包括测量装置（5），所述测量装置用来确定积聚在所述槽的底部上的固体物质的量；并且所述调节装置（4）被布置用来基于所述测量装置（5）的测量结果调节所述马达（3）的旋转速度，以从所述槽的底部移除所述固体物质。
6.根据权利要求5的浮选机，其特征在于，所述测量装置（5）是基于所述固体物质的表面的回声探测的测量装置（6）。
7.根据权利要求6的浮选机，其特征在于，基于回声探测的所述测量装置是超声雷达（6）。
8.根据权利要求7的浮选机，其特征在于，所述超声雷达（6）被放置在所述槽（1）的底部（7）上。
9.根据权利要求5的浮选机，其特征在于，所述测量装置（5）包括声波探测器（8），所述声波探测器适于识别由积聚在容器的底部上的所述固体物质引起的声音。
10.根据权利要求9的浮选机，其特征在于，所述声波探测器（8）包括麦克风（9），所述麦克风相对于所述底部（7）在不同高度被放置在所述槽的壁（10）上，所述不同高度对应于所述固体物质层的水平的预定极限值。
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