CN104101553B - 非加热矿浆浓细度快速测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种非加热矿浆浓细度快速测定方法，通过称量容器、矿浆样品及水来计算得出矿浆样品的浓细度，相对于烘干直接测定法和浓度壶法，它具有精度高、时间短并且操作简便的优点，对生产更具实时指导作用，同时具有节约电能及安全环保的优势。

Description

非加热矿浆浓细度快速测定方法

技术领域

本发明属于有色金属矿浆浓细度的检测领域，特别涉及用于锡、锌、铅、锑、铟、银矿浆的浓细度快速测定方法，同时可用于与水比重差别较大且不溶于水的固体浓细度快速测定。

背景技术

矿浆是矿石磨碎后与水混合而形成的液态矿物，在选矿生产中，矿石主要以矿浆流的形式进行输送和选别。矿浆浓度及细度是选别过程中至关重要的工艺因素，它影响选矿的技术经济指标。矿浆浓度太小，会造成生产率低，精矿产量少，药剂消耗大；矿浆浓度太大，则会造成精矿质量差。矿浆细度过粗，会造成大量有用矿物未得到单体解离，无法在选别过程中回收，且精矿质量较差；矿浆细度过细，会造成大量有用矿物过粉碎，采用目前的选矿方法很难回收，使回收率大幅降低且消耗大量药剂。因此矿浆浓细度合格与否直接关系到选矿指标和选矿成本。对于矿浆浓细度的检测，生产中常用的矿浆浓细度测定方法有两种：

烘干直接测定法及浓度壶法，烘干直接测定法精度虽高，但不足之处在于：1、测定时间长(测定1个样需40分钟至1小时)，不利于生产的及时调整；2、需用电炉或烘箱烤干矿浆，耗电量大且存在用电安全隐患；3、烘干矿浆时产生有毒气体，危害测定人员健康且污染环境；4、易发生烫伤事故。

浓度壶法测浓度时不需烘干，浓细度测定时间可由直接测定法的40分钟～1个小时缩短至20分钟左右；编制好矿浆浓度查对表后，浓度只需查表或经简单计算即可得出。但其不足之处在于：1、精度不高，难以正确指导生产；2、编制矿浆浓度查对表比较麻烦；3、浓度壶壶口较小，倒出矿浆及清洗浓度壶均很困难；4、测粒度同样需要烘干，缺点与烘干直接测定法2-4点相同。

由上看出，烘干直接测定法与浓度壶法均存在难以及时或准确指导生产的缺陷。

在现有的公开文献中，我们查到如下矿浆浓细度的测定方法：

1.申请号：201010287095.1，发明名称：多功能矿浆壶及其使用方法，该发明提供一种多功能矿浆壶，虽然在测量设备上有了改进，但仍采用浓度壶法，还需通过参照矿浆浓度表和矿浆粒度表才得出矿浆样品的粒度值，精度、安全、环保等问题尚未解决。

2.申请号201310613913.6，发明名称：同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置与方法，该方法法具有筛分时间短、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。但是，该方法的检测时间仍较长，不利于生产的及时调整。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种精度高、时间短并且操作简便的非加热矿浆浓细度快速测定方法，该方法对生产更具实时指导作用，同时具有节约电能及安全环保的优势。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种非加热矿浆浓细度快速测定方法，包括如下步骤：

(1)事先采用比重瓶法测定所述矿浆样品及筛上产品的矿石比重，分别记录为ρ_m、ρ'_n，多次测定(3次以上)后取平均值将代入公式(a)计算出平均浓度系数μ₁，将代入公式(b)计算出平均粒度系数μ₂，式子如下：

公式(a)： ${\mathrm{\μ}}_1=\frac{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}-1};$

公式(b)： ${\mathrm{\μ}}_2=\frac{\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ρ}}^{\′}}(\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}-1)}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}(\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ρ}}^{\′}}-1)};$

(2)取一带有刻度的容器(现场可直接用取样壶)，称取容器重量，记录为G₁；

(3)向容器中加水至刻度，称取容器与水的总重量，记录为G₂；

(4)将容器内的水倒净，加入所述矿浆样品(或用取样壶取样)，加入(取样)量低于容器刻度线，称取容器和矿浆样品的总重量，记录为G₃；

(5)继续向容器内加水至刻度线，称取容器、矿浆样品和所加水的总重量，记录为G₄；

(6)将容器内的矿浆和水倒出过筛，与步骤(1)使用的筛子网目相同，筛上产品倒入容器中，加水至刻度线，称取筛上产品及所加水的总重量，记录为G₅；

(7)将G₁、G₂、G₃和G₄代入公式(c)计算得到矿浆中矿料质量百分数C；将G₂、G₄和G₅代入公式(d)计算得到矿料中细颗粒质量百分数d_筛下；

公式(c)： $C=\frac{{\mathrm{\μ}}_1(G_4-G_2)}{G_3-G_1}\×100\%;$

公式(d)：

式中：C—矿浆中矿料质量百分数，％；μ₁—浓度系数；μ₂—粒度系数；G₁—容器重量，kg；G₂—容器+水的总重量，kg；G₃—容器+矿浆样品的总重量，kg；G₄—容器+矿浆样品+所加水的总重量，kg；G₅—筛上产品+所加水的总重量，kg；d_筛下—矿料中细颗粒质量百分数，％；—矿浆样品的平均矿石比重；—筛上产品的平均矿石比重。

以上所述比重瓶法测定所述矿浆样品及筛上产品的矿石比重，其测定步骤为：比重瓶是带有一个磨砂玻璃塞的小玻璃瓶，塞中有毛细小孔，可使瓶中多余液体自此溢出。部分比重瓶在瓶塞上有刻痕。

比重测定步骤为：

(1)将比重瓶洗净并烘干，置于分析天平(感量万分之四)上称重，读出重量，设为P₁；

(2)将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶，并使之溢出瓶颈，用瓶塞迅速塞住。用滤纸将比重瓶外部擦干，并用吸水细丝从瓶塞毛细孔吸水，使瓶内水降至瓶塞刻痕处；若瓶塞上无刻痕，则以毛细管内被水充满为准，称其重量。如此反复2～3次，直至称量结果完全相同，设此重量为P₂。

(3)将水倒出并烘干比重瓶，将5～10克试样放入瓶中，称其重量，设为P₃。

(4)将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶(试样和水的体积不应超过比重瓶容积的2/3)，轻轻摇晃，使试样润湿、赶出气，再注入蒸馏水至瓶塞刻痕处(无刻痕时即应使毛细管充满)，并将比重瓶的外面擦干，称其重量为P₄。则试样的比重可按式(c)计算：

$\mathrm{\δ}=\frac{P_3-P_1}{(P_3-P_1)-(P_4-P_2)}\mathrm{\Δ}$ (式e)

式中：P₁-空比重瓶重量，克；

P₂-比重瓶加水后的重量，克；

P₃-比重瓶和试样重量，克；

Δ-液体比重；

P₄-比重瓶、试样和水重量，克。

为除净气泡，可将水加热煮沸，即煮沸法。但通常采用抽真空法，即将上述已加矿、注水的比重瓶，置于真空干燥器内干燥；或直接用带有橡皮连接管的玻璃管，经缓冲瓶与真空泵相连，抽真空使气泡逸出；也可在抽真空的同时将比重瓶置于60～70℃的热水中，使水沸腾(抽真空时气压下降，沸点也相应降低)。当气泡除去后，用夹子夹住橡皮管，关闭抽气机。

以上所述过筛中筛网的目数无特定要求，可根据现场生产要求而定。

该测定方法适用于矿浆的矿石比重变化在0～0.36范围内。

以上所述容器在选矿厂中十分常见，为取样壶，其中壶柄用于人拿取样壶，壶嘴用于接取矿浆，壶身用于盛装矿浆，刻度线用于指示加水高度。

本发明的检测原理是：矿石与水比重不同，同体积容器只装水与装水与矿石的混合物(即矿浆)重量也会不同，若知道矿石比重，则可计算出矿浆中矿石重量，从而测出矿浆浓细度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、精度高、时间短。本发明所得的结果同精度高的烘干直接测定法相比，基本一致，并且所花费的时间仅10min，低于烘干直接测定法和浓度壶法，对生产更具实时指导作用。

2、省电、安全、环保。本发明在检测浓细度时，无需将矿浆烘干，不耗电，不产生有毒气体、也不会发生烫伤事故。

附图说明

图1为本发明容器取样壶的结构示意图。

图2为本发明比重瓶的结构示意图。

附图标记：1-壶嘴，2-刻度线，3-壶身，4-壶柄，5-瓶塞，6-毛细管，7-瓶体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。

一种非加热矿浆浓细度快速测定方法，包括如下步骤：

(1)事先采用比重瓶法测定所述矿浆样品及筛上产品的矿石比重，分别记录为ρ_m、ρ'_n，多次测定(3次以上)后取平均值将代入公式(a)计算出平均浓度系数μ₁，将代入公式(b)计算出平均粒度系数μ₂，式子如下：

公式(a)： ${\mathrm{\μ}}_1=\frac{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}-1};$

公式(b)：以后的浓细度测定可直接用此系数，无需再测。

(2)取一带有刻度的容器(现场可直接用取样壶)，称取容器重量，记录为G₁；

(3)向容器中加水至刻度，称取容器与水的总重量，记录为G₂；

(4)将容器内的水倒净，加入矿浆样品(或用取样壶取样)，加入(取样)量低于容器刻度线，称取容器和矿浆样品的总重量，记录为G₃；

(5)继续向容器内加水至刻度线，称取容器、矿浆样品和所加水的总重量，记录为G₄；

(6)将容器内的矿浆和水倒出过筛，与步骤(1)使用的筛子网目相同，筛上产品倒入容器中，加水至刻度线，称取筛上产品及所加水的总重量，记录为G₅；

(7)将G₁、G₂、G₃和G₄代入公式(c)计算得到矿浆中矿料质量百分数C；将G₂、G₄和G₅代入公式(d)计算得到矿料中细颗粒质量百分数d_筛下；

公式(c)： $C=\frac{{\mathrm{\μ}}_1(G_4-G_2)}{G_3-G_1}\×100\%;$

公式(d)：

式中：C—矿浆中矿料质量百分数，％；μ₁—浓度系数；μ₂—粒度系数；G₁—容器重量，kg；G₂—容器+水的总重量，kg；G₃—容器+矿浆样品的总重量，kg；G₄—容器+矿浆样品+所加水的总重量，kg；G₅—筛上产品+所加水的总重量，kg；d_筛下—矿料中细颗粒质量百分数，％；—矿浆样品的平均矿石比重；—筛上产品的平均矿石比重。

矿浆样品及筛上产品的矿石比重均采用容量瓶法测定，比重瓶的构造如图2所示。它是带有一个磨砂玻璃塞的小玻璃瓶，塞中有毛细小孔，可使瓶中多余液体自此溢出。比重测定步骤为：

(1)将比重瓶洗净并烘干，置于分析天平(感量万分之四)上称重，读出重量，设为P1。

(2)将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶，并使之溢出瓶颈，用瓶塞迅速塞住。用滤纸将比重瓶外部擦干，并用吸水细丝从瓶塞毛细孔吸水，使瓶内水降至瓶塞刻痕处；若瓶塞上无刻痕，则以毛细管内被水充满为准，称其重量。如此反复2～3次，直至称量结果完全相同，设此重量为P₂。

(3)将水倒出并烘干比重瓶，将5～10克试样放入瓶中，称其重量，设为P₃。

(4)将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶(试样和水的体积不应超过比重瓶容积的2/3)，轻轻摇晃，使试样润湿、赶出气，再注入蒸馏水至瓶塞刻痕处(无刻痕时即应使毛细管充满)，并将比重瓶的外面擦干，称其重量为P₄。则试样的比重可按式(e)计算：

$\mathrm{\δ}=\frac{P_3-P_1}{(P_3-P_1)-(P_4-P_2)}\mathrm{\Δ}$ (式e)

式中:P₁-空比重瓶重量，克；

P₂-比重瓶加水后的重量，克；

P₃-比重瓶和试样重量，克；

Δ-液体比重；

P₄-比重瓶、试样和水重量，克。

为除净气泡，可将水加热煮沸，即煮沸法。但通常采用抽真空法，即将上述已加矿、注水的比重瓶，置于真空干燥器内干燥；或直接用带有橡皮连接管的玻璃管，经缓冲瓶与真空泵相连，抽真空使气泡逸出；也可在抽真空的同时将比重瓶置于60～70℃的热水中，使水沸腾(抽真空时气压下降，沸点也相应降低)。当气泡除去后，用夹子夹住橡皮管，关闭抽气机。

过筛中筛网的目数无特定要求，可根据现场生产要求而定，如华锡集团车河选矿厂3^#、8^#磨采用60目，5^#磨采用200目。

该测定方法适用于矿浆的矿石比重变化在0～0.36范围内。

容器在选矿厂中十分常见，其结构如图1所示，其中壶柄用于人拿取样壶，壶嘴用于接取矿浆，壶身用于盛装矿浆，刻度线用于指示加水高度。

实施例1：

按照上述的本发明方法测量华锡集团车河选矿厂3^#磨排矿检查分级机溢流的矿浆浓度和细度。

按步骤(1)得该矿浆的矿石比重为ρ₁＝2.789，ρ₂＝2.854，ρ₃＝2.943，ρ₄＝2.885，ρ₅＝2.999，计算其平均值筛上产品的矿石比重为ρ₁'＝2.751，ρ'₂＝2.854，ρ₃'＝2.655，ρ'₄＝2.925，ρ'₅＝2.765，计算其平均值计算出平均浓度系数μ₁＝1.528；平均粒度系数μ₂＝1.02。

按步骤(2)得容器重量G₁＝0.35kg；

按步骤(3)得容器与水的总重量G₂＝1.495kg；

按步骤(4)得容器和矿浆样品的总重量G₃＝1.51kg；

按步骤(5)得容器、矿浆样品和所加水的总重量G₄＝1.995kg；

按步骤(6)得筛上产品及所加水的总重量G₅＝1.615kg；

按步骤(7)计算，得到矿浆中矿料质量百分数C(即浓度)＝65.9％，矿料中细颗粒质量百分数d_筛下(即细度)＝75.5％；整个测定过程只需10min，比常规的烘干直接测定法缩短了30～50min，比浓度壶法缩短了10min。关于测定精度，我们做了如下对比，如表1：

表1

由表1可以看出，本实施例方法所得的精度与烘干直接测定法结果相比，误差很小，说明本方法具有精度高、时间短、操作简便的特点。

实施例2：

按照上述的本发明方法测量华锡集团车河选矿厂8^#磨排矿产品的矿浆浓度和细度。

按步骤(1)得该矿浆的矿石比重为ρ₁＝3.221，ρ₂＝3.026，ρ₃＝3.154，ρ₄＝3.189，ρ₅＝3.35，计算其平均值筛上产品的矿石比重为ρ₁'＝3.214，ρ'₂＝3.371，ρ₃'＝3.169，ρ'₄＝3.202，ρ'₅＝3.019，计算其平均值计算出平均浓度系数μ₁＝1.457；平均粒度系数μ₂＝0.999。

按步骤(2)得容器重量G₁＝0.35kg；

按步骤(3)得容器与水的总重量G₂＝1.495kg；

按步骤(4)得容器和矿浆样品的总重量G₃＝1.325kg；

按步骤(5)得容器、矿浆样品和所加水的总重量G₄＝1.995kg；

按步骤(6)得筛上产品及所加水的总重量G₅＝1.775kg；

按步骤(7)计算，得到矿浆中矿料质量百分数C(即浓度)＝74.7％，矿料中细颗粒质量百分数d_筛下(即细度)＝44.1％；整个测定过程只需10min，比常规的烘干直接测定法缩短了30～50min，比浓度壶法缩短了10min。关于测定精度，我们做了如下对比，如表2：

表2

由表2可以看出，本实施例方法所得的精度与烘干直接测定法结果相比，误差很小，说明本方法的精度具有精度高、时间短、操作简便的特点。

实施例3：

按照上述的本发明方法测量华锡集团车河选矿厂5^#磨排矿检查分级溢流的矿浆浓度和细度。

按步骤(1)得该矿浆的矿石比重为ρ₁＝4.365，ρ₂＝4.159，ρ₃＝4.005，ρ₄＝4.268，ρ₅＝4.128，计算其平均值筛上产品的矿石比重为ρ₁'＝4.528，ρ'₂＝4.68，ρ₃'＝4.612，ρ'₄＝4.368，ρ'₅＝4.432，计算其平均值计算出平均浓度系数μ₁＝1.314；平均粒度系数μ₂＝0.977。

按步骤(2)得容器重量G₁＝0.35kg；

按步骤(3)得容器与水的总重量G₂＝1.495kg；

按步骤(4)得容器和矿浆样品的总重量G₃＝1.355kg；

按步骤(5)得容器、矿浆样品和所加水的总重量G₄＝1.835kg；

按步骤(6)得筛上产品及所加水的总重量G₅＝1.56kg；

按步骤(7)计算，得到矿浆中矿料质量百分数C(即浓度)＝44.5％，矿料中细颗粒质量百分数d_筛下(即细度)＝81.3％；整个测定过程只需10min，比常规的烘干直接测定法缩短了30～50min，比浓度壶法缩短了10min。关于测定精度，我们做了如下对比，如表3：

表3

由表3可以看出，本实施例方法所得的精度与烘干直接测定法结果相比，误差很小，说明本方法的精度具有精度高、时间短、操作简便的特点。

Claims (3)

1.一种非加热矿浆浓细度快速测定方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)事先采用比重瓶法测定矿浆样品及矿浆样品过筛后的筛上产品的矿石比重，分别记录为ρ_m、ρ'_n，多次测定后取平均值将代入公式(a)计算出平均浓度系数μ₁，将代入公式(b)计算出平均粒度系数μ₂，式子如下：

公式(a)： ${\mathrm{\μ}}_1=\frac{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}-1};$

公式(b)： ${\mathrm{\μ}}_2=\frac{\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ρ}}^{\′}}(\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}-1)}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}(\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ρ}}^{\′}}-1)};$

(2)取一带有刻度的容器，称取容器重量，记录为G₁；

(3)向容器中加水至刻度，称取容器与水的总重量，记录为G₂；

(4)将容器内的水倒净，加入所述矿浆样品，加入量低于容器刻度线，称取容器和矿浆样品的总重量，记录为G₃；

(5)继续向容器内加水至刻度线，称取容器、矿浆样品和所加水的总重量，记录为G₄；

(6)将容器内的矿浆和水倒出过筛，与步骤(1)使用的筛子网目相同，筛上产品倒入容器中，加水至刻度线，称取筛上产品及所加水的总重量，记录为G₅；

(7)将G₁、G₂、G₃和G₄代入公式(c)计算得到矿浆中矿料质量百分数C；将G₂、G₄和G₅代入公式(d)计算得到矿料中细颗粒质量百分数d_筛下；

公式(c)： $C=\frac{{\mathrm{\μ}}_1(G_4-G_2)}{G_3-G_1}\×100\%;$

公式(d)：

式中：C—矿浆中矿料质量百分数，％；μ₁—浓度系数；μ₂—粒度系数；G₁—容器重量，kg；G₂—容器+水的总重量，kg；G₃—容器+矿浆样品的总重量，kg；G₄—容器+矿浆样品+所加水的总重量，kg；G₅—筛上产品+所加水的总重量，kg；d_筛下—矿料中细颗粒质量百分数，％。

2.根据权利要求1所述的非加热矿浆浓细度快速测定方法，其特征在于：采用比重瓶法测定所述矿浆样品及筛上产品的矿石比重，其测定步骤为：

(1)将比重瓶洗净并烘干，置于分析天平上称重，读出重量，设为P₁；

(2)将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶，并使之溢出瓶颈，用瓶塞迅速塞住；用滤纸将比重瓶外部擦干，并用吸水细丝从瓶塞毛细孔吸水，使瓶内水降至瓶塞刻痕处；若瓶塞上无刻痕，则以毛细管内被水充满为准，称其重量；如此反复2～3次，直至称量结果完全相同，设此重量为P₂；

(3)将水倒出并烘干比重瓶，将5～10克试样放入瓶中，称其重量，设为P₃；

(4)将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶，其中，试样和水的体积不应超过比重瓶容积的2/3，轻轻摇晃，使试样润湿、赶出气，再注入蒸馏水至瓶塞刻痕处，若无刻痕时即应使毛细管充满，并将比重瓶的外面擦干，称其重量为P₄；则试样的矿石比重可按式(e)计算：

$\mathrm{\δ}=\frac{P_3-P_1}{(P_3-P_1)-(P_4-P_2)}\mathrm{\Δ}$ (式e)

式中：P₁-空比重瓶重量，克；

P₂-比重瓶加水后的重量，克；

P₃-比重瓶和试样重量，克；

Δ-液体比重；

P₄-比重瓶、试样和水重量，克。

3.根据权利要求1或2所述的非加热矿浆浓细度快速测定方法，其特征在于：该测定方法适用于矿浆的矿石比重变化在0～0.36范围内。