CN103616320A - 同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置与方法，装置包括上瓶、下旋盖、筛网；上瓶包括喇叭状基座，喇叭状基座上端连通一管状瓶颈，管状瓶颈上端连通一喇叭状漏斗，在管状瓶颈上部一侧设置有溢流口/进水口；在喇叭状基座下端连通一管状瓶身，管状瓶身的外侧配有外螺纹；下旋盖为圆桶状，其上部敞开，底部封闭，上部的内侧设有与管状瓶身外侧的外螺纹相配合的内螺纹，其通过螺纹配合连接在管状瓶身外面；筛网为圆桶状，其上部敞开，底部及侧壁均布有筛孔，其连接到管状瓶身下端。方法具有筛分时间短、效率高、操作简便的特点，整个过程只需1—2小时就可一次性同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度。

Description

同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置与方法

技术领域

本发明涉及一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置与方法，特别适用于有色金属矿山选矿厂流程考察中取样的各种矿浆产品样本的测定。

背景技术

有色金属矿山选矿厂矿浆浓度、矿料细度测定的常规方法一般可分为直接测定法、间接测定法，矿料密度测定一般采用比重瓶法。

矿浆浓度直接测定法是用取样工具取矿浆样本，称出矿浆重量，然后把矿浆过滤、烘干至恒重，冷却后称出固体干重，按公式：

计算矿浆浓度，该测定方法准确度高，但操作时间长（一般需24小时以上）。矿浆浓度间接测定方法主要是浓度壶法，浓度壶法具有测定方便、简单的特点，但浓度壶法测定矿浆浓度的计算公式中需要矿料密度这个参数，即应先前测定矿料密度作为后续计算参数才行，事实上工业现场流程变化大，矿石性质变化大，不可能每次都事先测定矿料密度，其一般做法是不管流程是否变化、矿石性质是否变化，矿料密度只取一个固定值，那么浓度壶法测定的结果精度难以保证。

矿料细度直接测定法是用取样工具取矿浆样本，然后把矿浆样倒入到标准泰勒筛内进行完全筛分（一般采用湿筛），将筛上粗颗粒、筛下细颗粒过滤、烘干至恒重，冷却后称出筛上粗颗粒、筛下细颗粒干重，按公式：

计算矿料细度，该测定方法准确度高，但操作时间长（一般需24小时以上）。矿料细度间接测定方法主要是湿筛+浓度壶法，做法是将浓度壶中的矿浆试样，全部干净地倒入指定筛孔的标准泰勒筛中进行湿筛，直到小于筛孔的颗粒已筛净。将筛上物料重新倒入浓度壶中，并注满清水，再次称量，按相应公式计算得到矿料细度。该测定方法的缺点是湿筛和将筛上物料重新倒入浓度壶的过程容易洒落物料影响精度，若固体含量高，湿筛过程费时费力。

矿料密度测定方法主要是比重瓶法，该方法具有测定准确、精度高的特点，缺点是操作较复杂、测定时间长（一般需24小时以上）。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置与方法，提高矿浆浓度、矿料细度与密度的测定效率和精度，达到操作方便，简单易行。

本发明的技术方案：一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，包括上瓶、下旋盖、筛网；

所述的上瓶包括喇叭状基座，喇叭状基座上端连通一管状瓶颈，管状瓶颈上端连通一喇叭状漏斗，在管状瓶颈上部一侧设置有溢流口/进水口；在喇叭状基座下端连通一管状瓶身，管状瓶身的外侧配有外螺纹；

所述的下旋盖为圆桶状，其上部敞开，底部封闭，上部的内侧设有与管状瓶身外侧的外螺纹相配合的内螺纹，其通过螺纹配合连接在管状瓶身外面；

所述的筛网为圆桶状，其上部敞开，底部及侧壁均布有筛孔，其连接到管状瓶身下端；

上瓶的轴心线与下旋盖、筛网的轴心线重合。

一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，在管状瓶颈外侧设置有防滑纹，在管状瓶颈的溢流口/进水口下边缘位置设置有水平刻度线。

一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，喇叭状基座的底角为实心，底角与下旋盖端口接触处设置有密封圈，底角与密封圈用紧固胶粘贴紧密。

一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，所述的管状瓶身为具有大小端的管接头结构，大端连接到喇叭状基座上，大端外侧配有外螺纹，小端上均匀设有六个向外的螺柱，筛网套在螺柱上，并用螺帽紧固，筛网与螺帽间垫有垫片。

一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的方法，测定步骤如下：下述步骤中所述的“装置”指上述同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置；

A步骤：称量装置重量与读出装置容积，称量装置重量，记录“装置重量”G_装；从装置水平刻度线处读出装置的容积，记录“装置容积”V_装；

B步骤：装入矿浆并称重，装置水平摆放，将取样的矿浆样本从喇叭状漏斗处倒入装置内，直到矿浆液面与水平刻度线齐平，如果装入量超过水平刻度线，矿浆会自动从溢流口溢出，将矿浆和装置称重，记录“矿浆+装置重量”G₁；

C步骤：手动筛分，将装置的下旋盖左旋转取下，水和部分细颗粒矿料由于重力的作用从筛网的筛孔自动流走；将进水口用皮管接通水龙头，将水龙头打开，筛分过程中水不应从装置内溢流出来，手握管状瓶颈上的防滑纹，左右摆动装置进行筛分，由于筛网的底面和圆周面都有筛孔，筛分过程不容易堵孔，在清水的冲刷力下，筛分过程时间短、效率高，直到筛网底部流出的浆液为清水为止，关闭水龙头；

D步骤：装水再次称重，将装置的下旋盖右旋转与上瓶连接紧固，防止漏水，装置水平摆放，打开水龙头，清水从进水口流入装置中，直到液面与水平刻度线齐平，关闭水龙头，断开进水口与皮管的连接，将粗矿料矿浆和装置称重，记录“筛后粗矿料+水+装置重量”G₂；

E步骤：称量粗矿料干重，将装置的下旋盖左旋转取下，水从筛网的筛孔自动流走，待水流完后，将装置斜倒置，喇叭状漏斗口对准接料盆，打开水龙头，流水口对准筛网底部冲洗，直到装置内的粗矿料全部清洗到接料盆内为止，将接料盆中的粗矿料过滤、烘干、称重，记录“粗矿料干重”m_粗；

F步骤：按公式计算得到结果，将G_装、V_装、G₁、G₂代入公式（a）计算得到P_细度，其次将G₁、G₂、P_细度、m_粗代入公式（b）计算得到ρ_矿，再次将G_装、V_装、G₁、ρ_矿代入公式（c）计算得到R_浓度；

式中：P_细度—矿料中细颗粒质量百分数，%；ρ_矿—矿料密度，单位g/cm³；R_浓度—矿浆中矿料质量百分数，%；G₁—矿浆+装置重量，单位g；G₂—筛后粗矿料+水+装置重量，单位g；G_装—装置重量，单位g；V_装—装置容积，单位mL；ρ_水—水密度（1g/cm³），单位g/cm³；m_粗—粗矿料干重，单位g。

本发明可一次性同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度，测定过程的手动筛分工序在本发明装置内直接进行，避免了湿筛+浓度壶法容易洒落物料而影响精度的缺陷，本发明装置内的筛网不仅筛面底部布置了筛孔，同时其侧壁处也有筛孔，具有筛分时间短、效率高、操作简便的特点，整个过程只需1——2小时就可一次性同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度，比常规方法测定节省20小时以上。解决了现有方法中矿浆浓度、矿料细度与密度需单独测定，费时费力的问题。

附图说明

图1是本发明的测定装置结构示意图。

图2为图1中A区域的筛网紧固结构放大的图。

图3为图1中沿X-X剖切位置的筛网紧固结构剖视图。

图中：1喇叭状漏斗，2水平刻度线，3溢流口/进水口，4管状瓶颈，5防滑纹，6喇叭状基座，7底角，8管状瓶身，9下旋盖，10筛网，11螺帽，12螺柱，13垫片，14密封圈，15阶梯拐角，16外螺纹，17内螺纹。

具体实施方式

如附图所示，本发明测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置包括上瓶、下旋盖、筛网三部分。

第一部分：上瓶，上瓶由喇叭状漏斗1、溢流口/进水口3、管状瓶颈4、喇叭状基座6、管状瓶身8组成。矿浆入口/出口处为倒置的喇叭状漏斗1的喇叭口，与喇叭状漏斗1下端连接的是管状瓶颈4，管状瓶颈4上半部嵌有一个水平的溢流口/进水口3，溢流口/进水口3下边缘与水平刻度线2齐平，水平刻度线2在管状瓶颈4圆周上用于标注装置的容积，管状瓶颈4中部外表面设有凸出的手握防滑纹5；与管状瓶颈4下部连接的是喇叭状基座6，喇叭状基座6的底角7为实心，底角7下面环绕着密封圈14，底角7与密封圈14用紧固胶粘贴紧密；与喇叭状基座6下部连接的是管状瓶身8，管状瓶身8外表面设有外螺纹16，管状瓶身8纵向通过轴心线的剖面呈阶梯拐角15，沿直径方向一个拐角向内一个拐角向外，拐角为钝角或直角，管状瓶身8拐角处从上到下的直径呈阶梯的缩小（图2所示，即类似为具有大小端的管接头结构），管状瓶身8下部边缘圆周上设有六个向外的螺柱12。喇叭状漏斗1、管状瓶颈4、喇叭状基座6、密封圈14、管状瓶身8在同一轴心线上。

第二部分：下旋盖，下旋盖9为圆桶状，其上部敞开，下部封闭，靠近上部开口处的内表面设有与管状瓶身8外表面外螺纹16配合的内螺纹17。

第三部分：筛网，筛网10为圆桶状，其上部敞开，底部及侧壁均有筛孔，筛孔为圆形，直径为0.074mm；筛网10侧壁上部通过螺帽11紧固在管状瓶身8下部边缘圆周上设有的六个向外的螺柱12上。

筛网10与螺帽11间设有垫片13，垫片13套在螺柱12上；上瓶的轴心线与下旋盖9、筛网10的轴心线重合。

采用本发明装置，测定矿浆浓度、矿料细度与密度，测定步骤如下：

A步骤：称量装置重量与读出装置容积，将装置放到电子天平上称量重量，记录“装置重量”（G_装=400.00g）；从水平刻度线2处读出装置容积，记录“装置容积”（V_装=1000mL）；

B步骤：装入矿浆并称重，将装置装满矿浆至水平刻度线2处，将矿浆和装置称重，记录“矿浆+装置重量”（G₁）；

C步骤：手动筛分，将装置的下旋盖9左旋转取下，将进水口3用皮管接通水龙头，将水龙头打开，筛分过程中水不应从装置内溢流出来，借助清水的冲刷力手动摇摆装置进行筛分，直到筛网底部流出的浆液为清水为止，关闭水龙头；

D步骤：装水再次称重，将装置的下旋盖9右旋转与上瓶连接紧固，防止漏水，打开水龙头，清水从进水口3流入装置中，直到液面与水平刻度线2齐平，关闭水龙头，断开进水口3与皮管的连接，将粗矿料矿浆和装置称重，记录“筛后粗矿料+水+装置重量”（G₂）；

E步骤：称量粗矿料干重，将装置的下旋盖9左旋转取下，将装置内筛网上的粗颗粒清洗出来倒入接料盆中，将接料盆中的粗矿料过滤、烘干、称重，记录“粗矿料干重”（m_粗）；

F步骤：按公式（a）、公式（b）、公式（c）依次计算分别得到P_细度、ρ_矿、R_浓度，

式中：P_细度—矿料中细颗粒质量百分数，%；ρ_矿—矿料密度，单位g/cm³；R_浓度—矿浆中矿料质量百分数，%；G₁—矿浆+装置重量，单位g；G₂—筛后粗矿料+水+装置重量，单位g；G_装—装置重量，单位g；V_装—装置容积，单位mL；ρ_水—水密度（1g/cm³），单位g/cm³；m_粗—粗矿料干重，单位g。

实施例1：

采用本发明装置和方法测定江西省某大型国有企业铜矿山选矿厂球磨机排矿分级溢流产品的矿浆浓度、矿料细度与密度。

按A步骤测得“装置重量”G_装=400.00g，“装置容积”V_装=1000mL；

按B步骤测得“矿浆+装置重量”G₁=1620.20g；

按C步骤手动筛分；

按D步骤测得“筛后粗矿料+水+装置重量”G₂=1495.62；

按E步骤测得“粗矿料干重”m_粗=142.00；

按F步骤计算。

实施例1的计算结果为：

P_细度=56.58%，ρ_矿=3.06g/cm³，R_浓度=26.80%；整个过程只需1.5小时就一次性同时快速测定出矿浆浓度、矿料细度与密度，比常规方法测定节省20小时以上。

实施例1的测定结果与常规方法测定结果比较如表1。

表1实施例1与常规方法测定结果比较

实施例2：

采用本发明装置和方法测定江西省某大型国有企业铜矿山选矿厂二次精选作业的泡沫产品的矿浆浓度、矿料细度与密度。

测定步骤同实施例1。

各步骤中测得的“装置重量”G_装=400.00g，“装置容积”V_装=1000mL；“矿浆+装置重量”G₁=1550.51g；“筛后粗矿料+水+装置重量”G₂=1420.15；“粗矿料干重”m_粗=27.50。

实施例2的计算结果为：

P_细度=86.61%，ρ_矿=3.74g/cm³，R_浓度=17.85%；整个过程只需1.8小时就一次性同时快速测定出矿浆浓度、矿料细度与密度，比常规方法测定节省20小时以上。

实施例2的测定结果与常规方法测定结果比较如表2。

表2实施例2与常规方法测定结果比较

由表1、表2可知，本发明装置与方法可一次性同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度，测定结果与准确度高的矿浆浓度、矿料细度的直接测定法和测定密度的比重瓶法的结果相比，误差很小。本发明具有效率高、精度高、操作简便的特点。

Claims (5)

1.一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，其特征是：包括上瓶、下旋盖、筛网；

所述的上瓶包括喇叭状基座，喇叭状基座上端连通一管状瓶颈，管状瓶颈上端连通一喇叭状漏斗，在管状瓶颈上部一侧设置有溢流口/进水口；在喇叭状基座下端连通一管状瓶身，管状瓶身的外侧配有外螺纹；

所述的下旋盖为圆桶状，其上部敞开，底部封闭，上部的内侧设有与管状瓶身外侧的外螺纹相配合的内螺纹，其通过螺纹配合连接在管状瓶身外面；

所述的筛网为圆桶状，其上部敞开，底部及侧壁均布有筛孔，其连接到管状瓶身下端；

上瓶的轴心线与下旋盖、筛网的轴心线重合。

2.根据权利要求1所述的一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，其特征是：在管状瓶颈外侧设置有防滑纹，在管状瓶颈的溢流口/进水口下边缘位置设置有水平刻度线。

3.根据权利要求1所述的一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，其特征是：喇叭状基座的底角为实心，底角与下旋盖端口接触处设置有密封圈，底角与密封圈用紧固胶粘贴紧密。

4.根据权利要求1所述的一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置，其特征是：所述的管状瓶身为具有大小端的管接头结构，大端连接到喇叭状基座上，大端外侧配有外螺纹，小端上均匀设有六个向外的螺柱，筛网套在螺柱上，并用螺帽紧固，筛网与螺帽间垫有垫片。

5.一种同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的方法，测定步骤如下：下述步骤中所述的“装置”指上述同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置；

A步骤：称量装置重量与读出装置容积，称量装置重量，记录“装置重量”G_装；从装置水平刻度线处读出装置的容积，记录“装置容积”V_装；

B步骤：装入矿浆并称重，装置水平摆放，将取样的矿浆样本从喇叭状漏斗处倒入装置内，直到矿浆液面与水平刻度线齐平，如果装入量超过水平刻度线，矿浆会自动从溢流口溢出，将矿浆和装置称重，记录“矿浆+装置重量”G₁；

C步骤：手动筛分，将装置的下旋盖左旋转取下，水和部分细颗粒矿料由于重力的作用从筛网的筛孔自动流走；将进水口用皮管接通水龙头，将水龙头打开，筛分过程中水不应从装置内溢流出来，手握管状瓶颈上的防滑纹，左右摆动装置进行筛分，由于筛网的底面和圆周面都有筛孔，筛分过程不容易堵孔，在清水的冲刷力下，筛分过程时间短、效率高，直到筛网底部流出的浆液为清水为止，关闭水龙头；

D步骤：装水再次称重，将装置的下旋盖右旋转与上瓶连接紧固，防止漏水，装置水平摆放，打开水龙头，清水从进水口流入装置中，直到液面与水平刻度线齐平，关闭水龙头，断开进水口与皮管的连接，将粗矿料矿浆和装置称重，记录“筛后粗矿料+水+装置重量”G₂；

E步骤：称量粗矿料干重，将装置的下旋盖左旋转取下，水从筛网的筛孔自动流走，待水流完后，将装置斜倒置，喇叭状漏斗口对准接料盆，打开水龙头，流水口对准筛网底部冲洗，直到装置内的粗矿料全部清洗到接料盆内为止，将接料盆中的粗矿料过滤、烘干、称重，记录“粗矿料干重”m_粗；

F步骤：按公式计算得到结果，将G_装、V_装、G₁、G₂代入公式（a）计算得到P_细度，其次将G₁、G₂、P_细度、m_粗代入公式（b）计算得到ρ_矿，再次将G_装、V_装、G₁、ρ_矿代入公式（c）计算得到R_浓度；

式中：P_细度—矿料中细颗粒质量百分数，%；ρ_矿—矿料密度，单位g/cm³；R_浓度—矿浆中矿料质量百分数，%；G₁—矿浆+装置重量，单位g；G₂—筛后粗矿料+水+装置重量，单位g；G_装—装置重量，单位g；V_装—装置容积，单位mL；ρ_水—水密度（1g/cm³），单位g/cm³；m_粗—粗矿料干重，单位g。

Images