CN103260766B - 控制泡沫浮选 - Google Patents

Abstract

一种控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽以用于分离物质的方法，所述方法包括在所述槽的操作期间周期性地执行控制程序以使泡沫稳定性最大化。所述控制程序包括在一系列步骤中改变进入所述槽中的气体流速，估计在每个气体流速下的泡沫稳定性，以及继续所述气体流速的分步的变化，直至泡沫稳定性到达所述槽的峰值泡沫稳定性或者在峰值泡沫稳定性的预定范围之内。

Description

控制泡沫浮选

技术领域

本发明涉及一种控制一个或多于一个在泡沫浮选回路中的浮选槽以用于分离给料中的物质的方法。

背景技术

本发明特别地，但绝不是排它性地，涉及一种控制在泡沫浮选回路中的一个或多于一个浮选槽以用于从包含矿物和其他原料（在下文中称作“脉石”）的矿石的形式的给料中分离出例如包含镍和铜等的有价值的金属等的矿物物质的方法。

本发明的以下说明的焦点集中于一种用于从开采的矿石的形式的给料中的脉石颗粒中分离出有价值的矿物颗粒的泡沫浮选方法，但本发明不限于该应用。

泡沫浮选是一种通过利用给料中的有价值的矿物和无用的脉石之间的疏水性的差异而从脉石中分离出有价值的矿物的方法。泡沫浮选的目的是生产这样的精矿，该精矿的有价值的原料（例如铜）的品位即产品品位比给料中的有价值的原料的品位更高。一般通过在容纳在浮选槽中的矿物和脉石的颗粒的水泥浆中加入表面活性剂和润湿剂来控制性能。这些化学物质对颗粒进行调节并且稳定泡沫的相位。对于每个系统（矿石类型、尺寸分布、水、气等），存在最佳的试剂类型和剂量水平。一旦固相表面被调节，则通过由施加例如空气的浮选气体到该方法中而使它们与形成的泡沫被选择性地分离。矿物的精矿从所述泡沫中产出。和化学添加剂一样，用于生成泡沫的分离气体是具有最佳剂量水平的处理试剂。气体的最佳剂量是许多系统和装置因素的复杂函数，但是对于给定的浮选槽，能够通过使得对于所述槽的气体回收点最大化而凭经验地确定气体的最佳剂量。

能够相对于从浮选槽中提取的精矿的两个特征——即产品品位和产品回收来测量浮选方法的性能质量。产品品位指示在该精矿中的有价值的原料与精矿中的原料的剩余部分相比的分数。产品回收指示在精矿中的有价值的原料与供给到浮选槽的最初给料中的有价值的原料的总量相比的分数。

工业浮选方法的关键目的是通过一种产生高品位精矿的高回收的理想的浮选方法，控制操作条件以便实现品位和回收的最佳平衡。

帝国革新有限公司（ImperialInnovationsLimited）名下的国际公布WO2009/044149涉及一种控制形成泡沫浮选回路的一部分的泡沫浮选槽的操作的方法发明。该方法基于控制进入所述槽中的浮选气体流速，以使得所述槽以对于所述槽的最大气体回收下进行操作。

对于槽的最大气体回收被描述为“峰值气体回收”并且在该峰值气体回收处的气体流速被描述为“峰值气体速率”。在浮选气体为空气的情形中，最大气体回收被描述为“峰值空气回收”并且在峰值空气回收处的空气流速被描述为“峰值空气速率”。

从该国际公布的第4页、第17行开始的段落中将术语“对于所述槽的气体回收”限定为“与在所述槽中爆破的气泡中的空气或其他浮选气体的体积和/或在浮选方法中被引入到所述槽中空气或其他浮选气体的体积相比的、在从浮选槽中溢出的泡沫气泡中的空气或其他浮选气体的体积的度量”。

该国际公布描述到，在操作浮选槽以使得气体回收最大化和使得精矿品位与精矿回收最大化之间存在相互关系。特别地，该国际公布描述到，该最大气体回收，即，峰值气体回收与最佳冶金性能一致，其中冶金性能包括精矿品位和精矿回收。

该国际公布描述到：

“通过在所述槽中使气体回收最大化，所述槽从溢出所述槽的泡沫中产生高品位的精矿，与此同时通过泡沫浮选方法得到从矿石中回收的期望矿物的高的回收。具体地，在从矿石中分离矿物的情况中，根据气体回收考虑因素控制泡沫浮选槽的操作使在精矿中存在的脉石的量最小化，这提高了精矿的品位和回收两方面的性能。”

该国际公布还描述到：

“概括地说，提供一种控制一个或多个泡沫浮选槽的操作的方法。在操作中，空气或其它合适的浮选气体（包括气体混合物），例如氮气，被引入含有液体和（包括含有要回收的有价值金属的矿物）矿石的固体颗粒的料浆的泡沫浮选槽中以产生泡沫。随后观察到泡沫从所述槽中溢出，从其中通过适当的方法可以测量或推断在现在的操作条件下所述槽的空气回收（在上面以更上位概念描述为气体回收）。通过改变输入空气流控制所述槽的操作，以使空气回收最大化。”

该国际公布还描述到：

“根据任一个或多个以下测量可以计算空气回收：溢出浮选槽的泡沫高度，例如通过测量垂直于溢流边缘的有刻度的竖直表面上的潮痕的高度得到；溢出所述槽的泡沫的速度，通过对操作中的浮选槽的图像分析获得；泡沫从其中溢出的槽的长度或周长，这是使用者从设备测量已知的；和进入所述槽中的空气流速，其由使用者控制。这些测量中的每一个因此可以由使用者预先确定，或者可以使用图像分析计算。结果是，空气回收可以以非干扰方式监视、测量和控制，无需接触浮选槽的泡沫或者其它容纳物。被使用的图像分析的方法和涉及的计算对于本领域技术人员是已知的，并且可以例如，在标准文本中被找到。因此在这点上没有提供进一步详情。作为以上描述的直接测量空气回收的替代方案，使用例如泡沫稳定性柱，可以得到或者推断出空气回收。”

申请人已经考虑到如何控制浮选槽和包括多个浮选槽的泡沫浮选回路以使在浮选气体为空气的情形中的气体回收最大化，并且更具体地峰值气体回收最大化。

发明内容

本发明基于认识到连续地控制这种槽的操作以使峰值气体回收最大化并非直截了当的操作。例如，给料率、固体成分、矿浆pH值和化学剂量速率的变化能够对所述槽的稳定性造成显著影响。

本发明还基于认识到通过连续地调节进入所述槽中的气体流速并且根据气体流速计算所述槽的气体回收来确定所述槽的峰值气体速率未必是可行的选择方案。例如，气体流速的调节改变所述槽以及下游的槽的性能。另外，气体流速的调节的改变对于该改变生效需要花费时间。对于泡沫行为（稳定性）的改变需要花费时间。因此，当做出对气体流速的改变时，让该变化生效、再次开始监视气体回收/泡沫稳定性以及继续重复这些步骤都需要花费时间。等待时间取决于在所述槽中的滞留时间。

本发明还基于认识到对于所述槽的峰值气体回收与对于所述槽的最大泡沫稳定性（即，峰值泡沫稳定性）一致并且是峰值泡沫稳定性来驱使峰值气体回收。

术语“泡沫稳定性”在此被理解为指的是在泡沫中的泡抵抗聚结和爆破的能力。

根据本发明，提供了一种控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽以用于分离物质的方法，该方法包括在所述槽的操作期间周期性地执行控制程序以便使泡沫稳定性最大化，该控制程序包括在一系列步骤中改变进入所述槽中的气体流速并且估计在每个气体流速下的泡沫稳定性，以及继续气体流速的分步变化，直至泡沫稳定性到达所述槽的峰值泡沫稳定性或者到达峰值泡沫稳定性的预定范围内。

在每个步中的气体流速的变化可基于在前面的步中泡沫稳定性的变化或变化速率。

所述槽的峰值泡沫稳定性的预定范围可在高于或低于所述槽的峰值泡沫稳定性的15%以内，通常在10%以内。该特征承认，在许多情形下难以控制气体流速以将泡沫稳定性保持为峰值泡沫稳定性，并且，通过将泡沫稳定性控制为接近峰值泡沫稳定性能够实现有效的控制。

通过对在所述槽中的泡沫中的泡崩裂率、在所述槽中的泡沫中的泡聚结率和对于所述槽的气体回收中的任意一个或多个进行估计，可对在每个流速下的泡沫稳定性做出估计。

通过从视觉上或借助所述槽中的泡沫中的装置测量泡崩裂率，可对所述槽中的泡沫中的泡崩裂率做出估计。

通过从视觉上或借助在所述槽中的泡沫中的装置测量泡聚结率，可对所述槽中的泡沫中的泡聚结率做出估计。

可经由对气体回收的测量或者经由对指示气体回收的其他参数的测量做出对所述槽的气体回收的估计。

可以所述槽的操作期间的相同的或可变的时间间隔执行控制程序。

在一定情况下，可变的时间间隔可以是恰当的。例如，当存在所述槽的输入的显著变化时，更短的时间周期可以是恰当的。

所述方法可包括在对所述槽的输入中至少已经存在最小变化后执行控制程序。选定的输入可以是影响空气回收或泡沫稳定性的任何一个或多个参数，例如，给料率、给料中的固体浓度、颗粒尺寸分布、pH值、表观气体速率、化学剂量速率、给料品位、给料类型和泡沫深度等。

所述方法可包括在对所述槽的输出中至少已经存在最小变化后执行控制程序。选定的输出可以是精矿品位、精矿回收、气体回收和气体滞留中的任何一个或多个。

术语“气体滞留”在此理解为指的是在浮选槽的浆料区中的气体的体积。气体的体积减小浆料的体积并且因而降低浮选过程可用的滞留时间。气体滞留取决于被添加到浮选槽中的气体的量并且为浆料粘度的强函数。

控制程序可包括监视在不同的气体流速下的泡沫稳定性的差异。

控制程序可包括监视在不同气体流速下泡沫稳定性的改变速率。

在控制程序中的一系列步骤可包括以下步骤：

（a）估计在当前的气体流速下的泡沫稳定性；

（b）改变进入所述槽中的气体流速；

（c）估计在改变后的气体流速下的泡沫稳定性并且判定在该气体流速下泡沫稳定性已经提高了还是降低了；

（d）根据步骤（c）中的估计结果，提高或降低进入所述槽中的气体流速；

（e）估计在改变后的气体流速下的泡沫稳定性并且判定在该气体流速下泡沫稳定性已经提高还是降低；以及

（f）重复步骤（b）到（d）直到能够明显地观察到泡沫稳定性是所述槽的峰值泡沫稳定性或在峰值泡沫稳定性的预定的范围之内。

步骤（b）和（d）可包括对于进入所述槽中的气体流速做出分步增量变化或分步减量变化。

进入所述槽中的气体流速分步增量变化或分步减量变化的数量在该方法的连续的步骤中可以是相同或可变化的。例如，增量或减量的数量可随着在连续步骤中的泡沫稳定性之间的差异的降低而变得更小。

在此使用的术语进入所述槽中的“气体流速”被理解为与术语在所述槽内的“表观气体速率”是可互换的。

控制程序可包括使用对所述槽（特别是对泡——例如通过观看所述槽的上表面并观察泡爆破）的目视观测估计泡沫稳定性。

目视观测可包括对所述槽中的泡沫拍摄图像并分析这些图像。

控制程序可包括通过使用经由监视所述槽的操作的装置直接地或间接地获得的用于所述槽的一个或多个参数的所述槽数据对泡沫稳定性进行估计。

所述参数可包括以下参数中的任何一个或多个：

（a）相对于进入所述槽的气体体积的、溢出所述槽的泡沫的体积；

（b）在所述槽中的气体回收（并且注意到，峰值气体回收对应于峰值泡沫稳定性），以及

（c）在所述槽中的浆料中的气体滞留。

溢出槽的泡沫的体积比率可通过在所述槽的边缘上方的泡沫深度乘以溢出边缘的泡沫的速度再乘以所述槽的周长（泡沫从所述槽周界溢出）而计算得出。

根据本发明，还提供了一种控制包括多个泡沫浮选槽的泡沫浮选回路以用于分离物质的方法，该方法包括在泡沫浮选回路中的至少一个槽的操作期间周期性性地执行控制程序以便使泡沫稳定性最大化，该控制程序包括在一系列步骤中改变进入所述槽中的气体流速并且估计在每个气体流速下的泡沫稳定性，以及继续气体流速的分步变化，直至泡沫稳定性是所述槽的峰值泡沫稳定性或者在峰值泡沫稳定性的预定范围内。

在每个步中的气体流速的变化可基于在前面的步中泡沫稳定性的变化或变化速率。

所述槽的峰值泡沫稳定性的预定范围可在高于或低于所述槽的峰值泡沫稳定性的15%以内，通常在10%以内。

通过对在所述槽中的泡沫中的泡崩裂率、在所述槽中的泡沫中的泡聚结率和对于所述槽的气体回收中的任意一个或多个进行估计，可对在每个流速下的泡沫稳定性做出估计。

通过从视觉上或借助所述槽中的泡沫中的装置测量泡崩裂率，可对所述槽中的泡沫中的泡崩裂率做出估计。

通过从视觉上或借助在所述槽中的泡沫中的装置测量泡聚结率，可对所述槽中的泡沫中的泡聚结率做出估计。

可经由对气体回收的测量或者经由对指示气体回收的其他参数的测量做出对所述槽的气体回收的估计。

可在所述槽的操作期间以相同的或可变的时间间隔下执行控制程序。

在一定情况下，可变的时间间隔可以是恰当的。例如，当存在对于所述槽的输入的显著变化时，更短的时间周期可以是恰当的。

所述方法可包括在对所述槽的输入中至少已经存在最小变化后执行控制程序。选定的输入可以是影响泡沫稳定性的任何一个或多个参数，例如，给料率、给料中的固体浓度、颗粒尺寸分布、pH值、表观气体速率、化学剂量速率、给料品位、给料类型和泡沫深度等。

所述方法可包括在对所述槽的输出中至少已经存在最小变化后执行控制程序。选定的输出可以是精矿品位、精矿回收、气体回收和气体滞留中的任何一个或多个。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中的选定的所述槽中周期性地执行控制程序以使选定的所述槽的泡沫稳定性最大化并且其后在泡沫浮选回路的其它的槽中周期性地执行控制程序。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中的所有槽中周期性地执行控制程序。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中的选定的所述槽中周期性地执行控制程序。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中的所述槽的“粗选器”列中的所述槽中周期性地执行控制程序。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中的选定的所述槽中周期性地执行控制程序以使选定的所述槽的泡沫稳定性最大化并且其后在泡沫浮选回路中的其他槽中周期性地执行控制程序。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中的所有槽中周期性地执行控制程序。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中选定的槽中周期性地执行控制程序。

所述方法可包括在泡沫浮选回路中的所述槽的“粗选器”列中周期性地执行所述槽的控制程序。

附图说明

通过仅参考附图的示例进一步地描述了本发明，附图中：

图1为基本的泡沫浮选槽的示意图；

图2为包括布置在成列的所述槽中的多个所述槽的基本的泡沫浮选回路的示意图；

图3为在精矿中的金属回收对该精矿中的金属品位的曲线图，该图示出了在典型的浮选槽中这些参数之间的关系；

图4为描绘了根据本发明的控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽的方法的一个实施方式，该实施方式包括在所述槽中周期性地执行控制程序，该控制程序包括在选定的时间段做出进入所述槽中的空气流速的一系列的分步变化并且估计在每个分步变化的空气回收；

图5为描绘了根据本发明的控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽的方法的另一实施方式，该实施方式包括在所述槽中周期性地执行控制程序，该控制程序包括在选定的时间段做出进入所述槽中的空气流速的一系列的分步变化并且估计在每个分步变化的空气回收；

图6为描绘了根据本发明的控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽的方法的另一个但并非唯一一个的其他的实施方式，该实施方式包括在所述槽中周期性地执行控制程序，该控制程序包括在选定的时间段做出进入所述槽中的空气流速的一系列的分步变化并且估计在每个分步变化的空气回收；

图7为描绘了根据图6的控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽的方法的实施方式的一个形式，该形式包括计算在空气回收对空气流速图上的点之间的斜率以便接近在峰值空气回收处的空气流速；

图8为示出根据图6的控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽的方法的实施方式的另一形式，该形式具有与图7的空气回收对空气流速图上的点不同的点；以及

图9为描绘了通过使用图7中示出的斜率接近对于峰值空气回收的空气流速。

具体实施方式

分别在图1和图2中示出的基本的泡沫浮选槽和基本的泡沫浮选回路是传统的。

图2中示出的回路包括布置在所述槽的列5、7、9中的多个图1中示出的所述槽3。所述槽3在每个列中并联地布置。所述槽3为传统的槽。

参照图1，每个槽3包括（a）用于给料的颗粒的含水泥浆的入口13，（b）用于包含有价值的原料（通常为夹带在泡沫中的有价值的金属，例如铜）的颗粒的泡沫的出口15，以及（c）用于矿渣的出口17。应当指出，本发明的泥浆不限于为含水泥浆的类型。

进入槽3的列5（一般被称作槽的“粗选器”列）中的每个槽3的给料具有需求的颗粒尺寸分布并且已经被适当地加入了试剂（例如收集剂和调节剂）以便帮助浮选。

进入粗选器列5的给料可以是任何适当的原料。以下说明的焦点集中于包含有价值的矿物的矿石的形式的给料。有价值的矿物为包含例如铜的金属形式的有价值的原料的矿物。给料从已经被压碎并接着被研磨成期望的颗粒尺寸分布的开采的矿石中获得。

供给至粗选器列5中的槽3中的给料的泥浆在这些槽3中被处理以产生泡沫和矿渣输出。该处理过程包括将适当的浮选气体（通常为空气）引入到槽3的较低的部分中。该气体向上升起并且给料中被适当地调节的颗粒被夹带到气泡中。该气泡形成泡沫。

来自粗选器列5中的槽3中的泡沫经由传递线23被传递至槽3的第二列9，第二列9被描述为槽的“精选器”列。如上文的与粗选器列5有关描述，泡沫在精选器列9中的这些槽3中被处理以产生泡沫和矿渣输出。

来自粗选器列5的矿渣经由传递线19传递至槽的第三列7，第三列7被描述为槽的“扫选器”列。矿渣在扫选器列7中的这些槽3中被处理以产生泡沫和矿渣输出。

来自扫选器列7的泡沫经由线25、27传递至粗选器列5和精选器列9。

来自精选器列9的泡沫经由传递线31传递至下游操作（未示出），以用于处理以形成精矿。

来自扫选器列7的矿渣经由线29传递至未示出的废料处理操作。

来自精选器列9的矿渣经由传递线35返回到粗选器列5。

在图3中的来自泡沫浮选回路的金属回收对精矿中的金属品位的曲线图描绘了在典型的回路中的这些参数之间的关系。该图示出在用于有价值的原料——在该情形中为有价值的金属——的典型的泡沫浮选回路中，在精矿中的有价值的金属的回收随着精矿中的金属品位的提高而降低。通常，能够通过在槽中的更低的泡沫深度处操作泡沫浮选槽而提高金属回收。通常，操作者希望得到尽可能最高的品位的精矿以及最高可能的回收，其中的回收限被定义为是在精矿中的铜占给料中的铜的总量的比例。在实践中，在许多情形中，由于下游的处理过程的约束，在工厂中的精矿中的产品品位是相对固定的，因此期望能够使对于给定的品位的回收最大化。

概括地说，本发明为一种控制在泡沫浮选回路中的至少一个泡沫浮选槽的方法，该方法包括周期性地执行确保槽以最大泡沫稳定性操作的控制程序，该控制程序包括在一系列步骤中改变进入槽中的气体流速并且估计在每个气体流动速率下的泡沫稳定性并且继续气体流速的分步变化直至泡沫稳定性时槽的峰值泡沫稳定性或者是峰值稳定性的预定的范围内。

图4的示意图描绘了例如在图1中示出的类型的泡沫浮选槽中的本发明的方法的一个实施方式，其中，浮选气体为空气。在该实施方式中，通过估计槽的空气回收而估计泡沫稳定性。本发明不限于通过空气回收而估计泡沫稳定性，而是扩展为用于估计泡沫稳定性的任何可选方案。其他的可选方案例如包括对槽中的泡沫中的泡崩裂率和槽中的泡沫中的泡聚结率进行估计。

图4中示出的方法估计在操作槽的过程中槽在何处处于峰值空气速率。

图4的实施方式的方法包括周期性地执行控制程序，控制程序包括在选定的时间段对进入槽中的空气流速进行一系列的分步变化并且估计在每个分步变化处的空气回收以及重复这些步骤直至在某个步处的空气流速的空气回收是峰值空气回收或接近峰值空气回收，每个空气流速的选择基于之前的空气流速导致空气回收的提高还是降低。

图4描绘了一序列的步，示出在对于槽的空气回收对空气流速的曲线图。

更具体地，该方法包括以下在控制程序中的一系列步骤：

（a）测量在当前的空气流速“A”下的空气回收（或指示泡沫稳定性的另一参数）；

（b）将进入槽中的空气速率提高到空气流速“B”；

（c）测量在空气流速“B”下的空气回收并且估计在该空气流速下的空气回收已经提高还是降低；

（d）假定与空气流速“A”相比，在空气流速“B”处存在空气回收的提高，则将空气流速提高到空气速率“C”；

（e）测量在空气流速“C”下的空气回收并且估计在该空气流速下空气回收已经提高还是降低；

（f）假定与空气流速“B”相比，在空气流速“C”处不存在空气回收的提高，则将空气流速降低至空气速率“B”；

（g）测量在空气流速“B”下的空气回收并且估计在该空气流速下空气回收已经提高还是降低；以及

（h）重复这些步骤直到在空气流动的连续的变化中大体上不存在空气回收的变化，这表明空气回收处于峰值空气回收或接近峰值空气回收。

进入槽中的空气流速的增加或减少的数量在控制程序的连续步骤中可以是相同或可变化的。例如，增加或减少的数量可随着在连续步骤中的空气回收之间的差异的降低而减少。

以上的控制程序可在槽的操作过程中在任何时刻执行。例如，可在存在进入槽中的选定的输入或来自槽的选定的输出中的较大的变化时执行控制程序。例如，可在当存在给料的矿物学方面的较大变化或给料的颗粒尺寸分布上的较大变化时执行控制程序。

概括地说，图4的实施方式的步骤可通过以下的搜索算法进行描述：

（a）测量在当前空气流速下的空气回收；

（b）做出对空气流速的±步；

（c）（在槽有足够时间稳定之后）空气回收是否提高？

（d）如果是，则在与之前的变化相同的方向上进行空气流速的一步变化。

（e）如果否，则在与之前的变化相反的方向上进行空气流速的一步变化。

（f）转到步骤（c），以及

（g）重复步骤直到在空气流速的连续变化中基本不存在空气回收的变化，这表明空气回收处于峰值空气回收或接近峰值空气回收。

图5中示出的方法的实施方式与图4中示出的方法的实施方式的相似之处在于在槽的操作过程中周期性地执行的控制程序包括在一系列不同的空气流速下测量空气回收，以及基于在之前的空气流速下的空气回收的变化选择连续的空气流速。

图5的实施方式是图4的实施方式的更复杂化的版本。图5的实施方式基于局部拓扑学而调节流速分步的大小并且使用其他的启发性信息。并非如上文关于图4的实施方式所描述，控制程序不是固定的规范算法，而是一种提供将空气流速控制到更接近对于槽的峰值空气流速的机会的更一般化的方法。

在控制程序中可使用的一些启发性规则的示例如下：

（a）如果在给定的空气流速下槽的输出的给料品位与在之前的更低的空气流速下的给料品位相比已经提高，则以空气流速的增量再次启动控制程序。

（b）如果在给定的空气流速下的槽的输出的给料品位与在之前的更低的空气流速下的给料品位相比已经降低，则以空气流速的减量再次启动控制程序。

（c）如果在给定的空气流速下对于槽的空气回收与在之前的更低的空气流速下的空气回收相比已经降低，则以例如70%的预定百分比减少空气流速的步的大小。

图6中示出的方法的实施方式在关键方面与图4和图5中示出的方法的实施方式有所不同。关键的不同在于，图6的实施方式的方法估计在（附加）空气流动速率对空气回收的图上的一系列点之间的不同斜率。该方法基于理解到在峰值空气回收处的切线的斜率将大约为零。

获得在曲线图上的至少两个斜率提供了能够估计在峰值空气回收处的空气流速的信息。

概括地说，所述方法的步骤可通过以下的搜索算法进行描述：

（a）测量在当前空气流速（图7和图8上的点1）下的空气回收；

（b）做出对空气流速的±步；

（c）测量在新的空气流速（图7和图8上的点2）下的空气回收；

（d）计算在两个点（1、2）之间的空气速率中的变化下空气回收的变化的斜率（图7和图8中的斜率A）；

（e）做出对空气流速的另一+或-的步；

（f）测量在新的空气流速（图7和图8上的点3）下的空气回收；

（g）计算在两个点（2、3）之间的空气速率中的变化下空气回收的变化的斜率（图7和图8中的斜率B）；

（h）使用两个斜率A、B来估计在峰值空气回收处的空气流速；

（i）可选地在更靠近对于峰值空气回收的估计的空气流速的空气流速下生成更多的点，因而在所述一系列点之间生成新的斜率，该新的斜率具有收敛至零值斜率的斜率。

必须理解到，可采用更多的点来提高推算在峰值空气回收处的空气流速的精确度。特别地，可利用在之前的一系列点之间的斜率来预测在空气流速中的必要变化以便在曲线图上建立新的点，该新的点形成在其之间的具有更靠近零值的斜率的一系列点的一部分。

在图9中描述了从两个斜率估计在峰值空气回收处的空气流速的一种粗略的方法，图9中的点和斜率与图7的点和斜率对应。该图示出随空气流速获取的在不同点处的斜率。将在点1处的斜率作为在点1和点2之间的斜率。将在点3处的斜率作为在点2和点3之间的斜率。在峰值空气回收处的空气流速被估计为是在点1和点3的斜率之间画出的线“I”与零值斜率线交叉之处的空气流速。

将理解到，以上对于通过斜率估计在峰值空气回收处的估计空气流速的说明仅仅是估计方法的一个示例。

上述实施方式回馈控制方法学的示例，其中的泡沫稳定性在给定的时间间隔处被估计。本发明不限于该回馈控制方法学的示例。

上述实施方式的焦点集中于在包括多个所述槽的泡沫浮选回路中的单个的槽。本发明还扩展到泡沫浮选回路自身。能够理解到，如果需要对于一个槽的空气流速的变化以使得该槽在对于该槽的峰值泡沫稳定性下或接近该峰值泡沫稳定性下操作，则需要改变在该回路中的对于其他槽的空气流速以使得这些槽在对于每个槽的峰值泡沫稳定性下操作。因此，在回路中的选定的槽或所有的槽上执行本发明的方法是恰当的。

在不背离本发明的精神和范围的情况下可做出对本发明的上述实施方式的许多修改。

例如，虽然图1和图2描绘了浮选槽的具体构造以及具体的浮选回路，但本发明不限于此而是可扩展为具有任何适当的构造的浮选槽以及任何适当的浮选回路。

例如，虽然图4至图9描述了用于估计气体回收的具体的控制程序，但本发明不限于这些具体的例行程序。

Claims (18)

1.一种控制在泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽以用于分离物质的方法，所述方法包括在所述泡沫浮选槽的操作期间周期性地执行控制程序以使泡沫稳定性最大化，所述控制程序包括在一系列步骤中改变进入所述泡沫浮选槽中的气体流速，估计在每个气体流速下的泡沫稳定性，以及继续气体流速的分步变化，直至所述泡沫稳定性为所述泡沫浮选槽的峰值泡沫稳定性或者在所述峰值泡沫稳定性的预定范围之内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每一步中的所述气体流速的变化是基于在之前步中的泡沫稳定性的变化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述泡沫浮选槽的峰值泡沫稳定性的预定范围在所述泡沫浮选槽的峰值泡沫稳定性之上10％或者之下10％以内。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在每个气体流速下估计泡沫稳定性包括对在所述泡沫浮选槽中的泡沫中的泡崩裂率、在所述泡沫浮选槽中的泡沫中的泡聚结率和对于所述泡沫浮选槽的气体回收中的任何一个或多个进行估计。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，估计所述泡沫浮选槽中的泡沫中的泡崩裂率包括从视觉上或借助所述泡沫浮选槽中的泡沫中的装置来测量泡崩裂率。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，估计所述泡沫浮选槽中的泡沫中的泡聚结率包括从视觉上或借助所述泡沫浮选槽中的泡沫中的装置来测量泡聚结率。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，对气体回收的估计是通过对气体回收的测量或通过对指示对于所述泡沫浮选槽的气体回收的其他参数的测量而实现。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，通过估计在每个气体流速下的气体回收并且继续所述气体流速的分步变化直至所述气体回收为所述泡沫浮选槽的峰值气体回收或者处于所述峰值气体回收的预定范围之内而执行所述控制程序以使气体回收最大化。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述控制程序在所述泡沫浮选槽的操作期间以相同的或可变的时间间隔执行。

10.根据权利要求1或2所述的方法，包括在所述泡沫浮选槽的选定的输入中至少已经存在最小变化后执行所述控制程序。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述泡沫浮选槽的选定的输入为以下的所述泡沫浮选槽的输入中的任何一个或多个：给料率、给料中的固体浓度、颗粒尺寸分布、pH值、表观气体速率、化学剂量速率、给料品位、给料类型以及泡沫深度。

12.根据权利要求1或2所述的方法，包括在所述泡沫浮选槽的选定的输出中至少已经存在最小变化后执行所述控制程序。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述控制程序中的所述一系列步骤包括以下步骤：

(a)估计在当前的气体流速下的泡沫稳定性；

(b)改变进入所述泡沫浮选槽中的气体流速；

(c)估计在改变后的气体流速下的泡沫稳定性并且判定在该气体流速下所述泡沫稳定性已经提高还是降低；

(d)根据步骤(c)中的估计结果，提高或降低进入所述泡沫浮选槽中的气体流速；

(e)估计在改变后的气体流速下的泡沫稳定性并且判定在该气体流速下泡沫稳定性已经提高还是降低；

(f)重复步骤(b)到(d)，直到明显地所述泡沫稳定性为所述泡沫浮选槽的峰值泡沫稳定性或在所述峰值泡沫稳定性的预定的范围之内。

14.一种控制包括多个泡沫浮选槽的泡沫浮选回路以用于分离物质的方法，所述方法包括在所述泡沫浮选回路中的至少一个泡沫浮选槽的操作期间周期性地执行控制程序以使气体回收最大化，所述控制程序包括在一系列步骤中改变进入所述泡沫浮选槽中的气体流速，估计在每个气体流速下的泡沫稳定性，以及继续气体流速的分步变化，直至所述泡沫稳定性为所述泡沫浮选槽的峰值泡沫稳定性或者在所述峰值泡沫稳定性的预定范围之内。

15.根据权利要求14所述的方法，包括在所述泡沫浮选回路中的选定的泡沫浮选槽中执行所述控制程序以使所述选定的泡沫浮选槽的泡沫稳定性最大化，并且其后在所述泡沫浮选回路中的其它的泡沫浮选槽中周期性地执行所述控制程序。

16.根据权利要求14或15所述的方法，包括在所述泡沫浮选回路中的全部的泡沫浮选槽中周期性地执行所述控制程序。

17.一种控制泡沫浮选回路中的泡沫浮选槽以用于分离物质的方法，所述方法包括在所述泡沫浮选槽的操作期间周期性地执行控制程序以使气体回收最大化，所述控制程序包括在一系列步骤中改变进入所述泡沫浮选槽中的气体流速，估计在每个气体流速下的气体回收以及继续气体流速的分步变化，直至所述气体回收为所述泡沫浮选槽的峰值气体回收或者在所述峰值气体回收的预定范围之内。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述控制程序中的所述一系列步骤包括以下步骤：

(a)估计在当前的气体流速下的气体回收；

(b)改变进入所述泡沫浮选槽中的气体流速；

(c)估计在改变后的气体流速下的气体回收并且判定在该气体流速下所述气体回收已经提高还是降低；

(d)根据步骤(c)中的估计结果，提高或降低进入所述泡沫浮选槽中的气体流速；

(e)估计在改变后的气体流速下的气体回收并且判定在该气体流速下气体回收已经提高还是降低；以及

(f)重复步骤(b)到(d)，直到明显地所述气体回收为所述泡沫浮选槽的峰值气体回收或在所述峰值气体回收的预定的范围之内。