CN109900622B - 一种粉末矿物可浮性分析仪 - Google Patents

Abstract

一种粉末矿物可浮性分析仪，涉及矿物浮选技术领域。粉末矿物可浮性分析仪包括底座组件、后座组件、气泡发生组件、电磁执行组件、初位调节组件和监测装置，后座组件和监测装置连接至底座组件，气泡发生组件、电磁执行组件和初位调节组件依次自上而下设置且连接至后座组件；气泡发生组件包括依次连接的第一螺旋千分尺、微注射器、软管和毛细玻璃管；电磁执行组件包括套设在毛细玻璃管外侧的振动源、驱动模块和玻璃容器，毛细玻璃管的一端浸没在玻璃容器的液体中。上述粉末矿物可浮性分析仪，控制气泡在特定情形下挤压矿物、吸附粉末矿物颗粒。通过对比特定情形下的通电时间和挤压程度定性分析矿物的可浮性，解决了粉末矿物难以测定可浮性的难题。

Description

一种粉末矿物可浮性分析仪

技术领域

本发明涉及矿物浮选技术领域，具体而言，涉及一种粉末矿物可浮性分析仪。

背景技术

矿物的可浮性反映矿物浮选的难易程度，主要取决于矿物自身天然的表面物理化学性质，通常以润湿接触角的大小加以度量，通过接触角仪测量，润湿接触角越大，被测矿物的可浮性越强。以水在固体矿物表面的润湿接触角为例，在固体矿物水平面上液滴三相界面交点处，气-液界面切线与固-液界面切线的夹角即为润湿接触角。由于粉末矿物无法直接测量润湿接触角，将粉末压片后测量结果往往误差较大，且重现性差。导致粉末矿物的可浮性难以表征，也有采用透过测量法变相表征粉末矿物的可浮性，但其结果也不够精确。为评估粉末矿物的可浮性，一般采用模拟浮选试验，但其结果也容易受环境因素差异和工艺过程差异的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉末矿物可浮性分析仪，通过控制气泡在特定情形下挤压矿物、吸附捕获粉末矿物颗粒，评估捕获矿物的难易程度，定性分析矿物的可浮性，解决了粉末矿物难以测定可浮性的难题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种粉末矿物可浮性分析仪，其包括底座组件、后座组件、气泡发生组件、电磁执行组件、初位调节组件和监测装置，后座组件和监测装置连接至底座组件，气泡发生组件、电磁执行组件和初位调节组件依次自上而下设置且连接至后座组件；

后座组件包括垂直连接至底座组件的后座支架、两个在竖直方向上平行设置的第一滑轨、发生支架、调节支架和固定连接至后座支架的测试支架，发生支架和调节支架的一端均设置有与第一滑轨配合的第一滑块；

气泡发生组件包括依次连接的第一螺旋千分尺、微注射器、软管和毛细玻璃管，气泡发生组件连接至发生支架；

电磁执行组件包括套设在毛细玻璃管外侧的振动源、通过阶梯脉冲控制振动源运动的驱动模块和玻璃容器，毛细玻璃管的一端浸没在玻璃容器的液体中，玻璃容器的侧壁外侧粘贴有透明显微镜测微尺。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述振动源包括自下而上设置且中心开设有通孔的磁铁、上夹板和盆架，倒立插入通孔的T型铁，插入通孔且套设在T型铁的直杆外侧的励磁线圈，行程限位螺母和限位板；磁铁和盆架均与励磁线圈间隔设置，上夹板间隔套设在励磁线圈外侧，驱动模块连接至励磁线圈，直杆的中心开设有螺纹孔，行程限位螺母通过螺纹孔旋入或旋出T型铁，限位板固定连接至励磁线圈的顶端，限位板中间开设有定位孔，行程限位螺母的轴线设置有导向孔，毛细玻璃管依次贯穿定位孔和导向孔后伸入玻璃容器中，且毛细玻璃管在定位孔与限位板固定连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述振动源还包括水平设置的环形弹性鼓膜，环形弹性鼓膜的内圈连接至励磁线圈，环形弹性鼓膜的外圈连接至盆架。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述盆架上还设置有用于遮盖励磁线圈的防尘罩。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述初位调节组件包括竖直设置的容器导向杆和第二螺旋千分尺，容器导向杆固定连接至调节支架，通过透明显微镜测微尺测量气泡和矿层表面的距离的第二螺旋千分尺穿过调节支架。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述监测装置包括滑动连接至底座组件的光源、滑动连接至底座组件的高速摄像机和连接至高速摄像机的监控终端，高速摄像机前设置有高倍透镜。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述底座组件包括底座、平行设置在底座上的第二滑轨和两个支撑架，支撑架的一端设置有与第二滑轨配合的第二滑块，两个支撑架上分别安装光源和高速摄像机。

与现有技术相比，本发明粉末矿物可浮性分析仪的有益效果是：一种粉末矿物可浮性分析仪，其驱动模块输出阶梯脉冲给励磁线圈，通电的励磁线圈在磁铁的作用下在竖直方向上运动，控制气泡在特定情形（特定挤压时间和挤压程度）下挤压矿物、吸附捕获粉末矿物颗粒。通过对比特定情形下的通电时间和挤压程度评估捕获矿物的难易程度，定性分析矿物的可浮性，解决了粉末矿物难以测定可浮性的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例底座组件、后座组件、气泡发生组件、电磁执行组件和初位调节组件的结构示意图；

图2为本发明实施例粉末矿物可浮性分析仪的结构示意图；

图3为本发明实施例振动源和气泡的结构示意图；

图4为本发明实施例磁铁的结构示意图；

图5为本发明实施例T型铁的结构示意图；

图6为本发明实施例行程限位螺母的结构示意图；

图7为本发明实施例限位板的结构示意图；

图8为本发明实施例气泡和粉末矿物颗粒的结构示意图。

图标：100-粉末矿物可浮性分析仪；110-底座组件；120-后座组件；130-气泡发生组件；140-电磁执行组件；170-初位调节组件；180-监测装置；111-底座；112-第二滑轨；113-支撑架；114-第二滑块；121-后座支架；122-第一滑轨；123-测试支架；124-发生支架；125-调节支架；126-第一滑块；131-第一螺旋千分尺；132-微注射器；133-软管；134-毛细玻璃管；141-振动源；142-驱动模块；143-玻璃容器；151-磁铁；152-通孔；153-上夹板；154-盆架；155-T型铁；156-螺纹孔；157-励磁线圈；158-环形弹性鼓膜；159-行程限位螺母；161-导向孔；162-限位板；163-定位孔；165-防尘罩；171-容器导向杆；172-第二螺旋千分尺；181-光源；182-高速摄像机；183-监控终端；184-高倍透镜；191-气泡；192-粉末矿物颗粒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1和图2，本实施例提供一种粉末矿物可浮性分析仪100，其包括底座组件110、后座组件120、气泡发生组件130、电磁执行组件140、初位调节组件170和监测装置180。后座组件120和监测装置180连接至底座组件110。气泡发生组件130、电磁执行组件140和初位调节组件170依次自上而下设置且连接至后座组件120。

请继续参照图1和图2，底座组件110包括底座111、水平方向上平行设置的第二滑轨112和两个支撑架113。第二滑轨112设置在底座111上，支撑架113的一端设置有与第二滑轨112配合的第二滑块114。

请参照图1，后座组件120包括后座支架121、两个在竖直方向上平行设置的第一滑轨122、测试支架123、发生支架124和调节支架125。测试支架123、发生支架124和调节支架125均垂直连接至后座支架121。其中，测试支架123固定连接至后座支架121。发生支架124和调节支架125的一端均设置有第一滑块126，第一滑块126与第一滑轨122配合。第一滑块126可以在第一滑轨122上滑动。

请参照图1和图2，气泡发生组件130连接至发生支架124。气泡发生组件130包括依次连接的第一螺旋千分尺131、微注射器132、软管133和毛细玻璃管134。气泡191在毛细玻璃管134口，采用第一螺旋千分尺131挤压微注射器132，以便精密的调整微注射器132的挤压程度，进而生成气泡191并调整气泡191的直径。

请继续参照图1-图3，电磁执行组件140包括振动源141、驱动模块142和玻璃容器143。振动源141套设在毛细玻璃管134外侧。驱动模块142连接至振动源141，上述驱动模块142给振动源141提供阶梯脉冲指令来控制振动源141在竖直方向上的运动，进而控制振动源141中气泡191与颗粒的接近速度、离开速度和挤压时间。毛细玻璃管134的一端浸没在玻璃容器143的液体中。玻璃容器143的侧壁外侧粘贴有透明显微镜测微尺。通过透明显微镜测微尺可以读取气泡191的位置信息。

请参照图3-图7，振动源141包括磁铁151、上夹板153、盆架154、T型铁155、励磁线圈157、环形弹性鼓膜158、行程限位螺母159、限位板162和防尘罩165。磁铁151、上夹板153和盆架154自下而上设置，其中，磁铁151中心开设有通孔152，T型铁155倒立插入上述通孔152的。励磁线圈157也插入上述通孔152，且套设在T型铁155的直杆外侧。上述磁铁151和盆架154均与励磁线圈157间隔设置。上夹板153间隔套设在励磁线圈157外侧。用于给励磁线圈157提供驱动力的驱动模块142连接至励磁线圈157。环形弹性鼓膜158的内圈连接至励磁线圈157，外圈连接至盆架154。在励磁线圈157进行上下运动时，环形弹性鼓膜158保证了励磁线圈157在竖直方向的上下运动及复位。行程限位螺母159和限位板162用于控制励磁线圈157竖直向下运动的位移。励磁线圈157竖直向下运动，带动限位板162也竖直向下运动。当限位板162碰到行程限位螺母159，将不能继续竖直向下运动。T型铁155的直杆的中心开设有螺纹孔156，上述行程限位螺母159通过螺纹孔156旋入或旋出T型铁155，而限位板162固定连接至励磁线圈157的顶端。限位板162中间开设有定位孔163。行程限位螺母159的轴线设置有导向孔161。毛细玻璃管134依次贯穿定位孔163和导向孔161后伸入玻璃容器143中，毛细玻璃管在定位孔与限位板固定连接。

请参照图3-图7，励磁线圈157竖直向下运动到某确定位置时，行程限位螺母159会触碰到限位板162进而实现限位功能。在螺纹孔156中通过旋入和旋出调整行程限位螺母159在竖直方向上的位置，能够实现对励磁线圈157竖直向下运动时的限定位置的调整。用于防止尘土污染励磁线圈157的防尘罩165设置在盆架154上。

需要说明的是，在本实例中，振动源141包括磁铁151、上夹板153、盆架154、T型铁155、励磁线圈157、环形弹性鼓膜158、行程限位螺母159、限位板162和防尘罩165。在其他实施例中，振动源141可以只包括磁铁151、上夹板153、盆架154、T型铁155、励磁线圈157、行程限位螺母159和限位板162，也能够实现通电的励磁线圈157在磁铁151的作用下在竖直方向上做上下运动的技术效果，都在本实施例的保护范围中。

请继续参照图1，初位调节组件170包括竖直设置的容器导向杆171和第二螺旋千分尺172。容器导向杆171固定连接至调节支架125。第二螺旋千分尺172穿过调节支架125。第二螺旋千分尺172通过透明显微镜测微尺测量气泡191和矿层表面的距离。

请参照图1和图2，监测装置180包括滑动连接至底座组件110的光源181、滑动连接至底座组件110的高速摄像机182和连接至高速摄像机182的监控终端183。高速摄像机前设置有高倍透镜184。高速摄像机通过设置其前面的高倍透镜184，能够将第二螺旋千分尺172测得的气泡191和矿层表面的距离记录下来。底座组件110的两个支撑架113上分别安装有光源181和高速摄像机182。

粉末矿物可浮性分析仪100的工作原理是：驱动模块142输出阶梯脉冲给励磁线圈157，通电的励磁线圈157在磁铁151的作用下竖直向下运动，带动限位板162竖直向下运动。由于限位板162与毛细玻璃管134相对位置不变，在限位板162的带动下，毛细玻璃管134也竖直向下运动。同时，如图8，毛细玻璃管134带动气泡191竖直向下运动，并接触和挤压粉末矿物颗粒192。当限位板162在竖直向下运动的过程中碰到行程限位螺母159时，由于行程限位螺母159的阻挡，不能继续竖直向下运动。当驱动模块142停止输出阶梯脉冲给励磁线圈157，环形弹性鼓膜158将励磁线圈157带回初始位置，完成单次挤压过程。通过调整驱动模块142输出阶梯脉冲的时间来改变气泡191和粉末矿物颗粒192的挤压时间，通过调整气泡191与粉末矿物颗粒192之间的距离来调整气泡191和粉末矿物颗粒192的挤压程度。调整挤压程度和挤压时间，当气泡191能够将粉末矿物颗粒192稳定吸附时，记录通电时间和挤压程度两个参数。通过通电时间、挤压程度对粉末矿物的可浮性进行评价，即通电时间、挤压程度越小说明粉末矿物可浮性越好。

综上所述，本发明提供一种粉末矿物可浮性分析仪，上述粉末矿物可浮性分析仪的驱动模块输出阶梯脉冲给励磁线圈，通电的励磁线圈在磁铁的作用下在竖直方向上运动，控制气泡在特定情形（特定挤压时间和挤压程度）下挤压矿物、吸附捕获粉末矿物颗粒。通过对比特定情形下的通电时间和挤压程度评估捕获矿物的难易程度，定性分析矿物的可浮性，解决了粉末矿物难以测定可浮性的难题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种粉末矿物可浮性分析仪，其特征在于，包括底座组件、后座组件、气泡发生组件、电磁执行组件、初位调节组件和监测装置，所述后座组件和所述监测装置连接至底座组件，所述气泡发生组件、所述电磁执行组件和所述初位调节组件依次自上而下设置且连接至所述后座组件；

所述后座组件包括垂直连接至所述底座组件的后座支架、两个在竖直方向上平行设置的第一滑轨、发生支架、调节支架和固定连接至所述后座支架的测试支架，所述发生支架和所述调节支架的一端均设置有与所述第一滑轨配合的第一滑块；

所述气泡发生组件包括依次连接的第一螺旋千分尺、微注射器、软管和毛细玻璃管，所述气泡发生组件连接至所述发生支架；

所述电磁执行组件包括套设在所述毛细玻璃管外侧的振动源、通过阶梯脉冲控制所述振动源运动的驱动模块和玻璃容器，所述毛细玻璃管的一端浸没在所述玻璃容器的液体中，所述玻璃容器的侧壁外侧粘贴有透明显微镜测微尺；

所述振动源包括自下而上设置且中心开设有通孔的磁铁、上夹板和盆架，倒立插入所述通孔的T型铁，插入所述通孔且套设在所述T型铁的直杆外侧的励磁线圈，行程限位螺母和限位板；所述磁铁和所述盆架均与所述励磁线圈间隔设置，所述上夹板间隔套设在所述励磁线圈外侧，所述驱动模块连接至所述励磁线圈，所述直杆的中心开设有螺纹孔，所述行程限位螺母通过所述螺纹孔旋入或旋出所述T型铁，所述限位板固定连接至所述励磁线圈的顶端，所述限位板中间开设有定位孔，所述行程限位螺母的轴线设置有导向孔，所述毛细玻璃管依次贯穿所述定位孔和所述导向孔后伸入所述玻璃容器中，且所述毛细玻璃管在所述定位孔与所述限位板固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种粉末矿物可浮性分析仪，其特征在于，所述振动源还包括水平设置的环形弹性鼓膜，所述环形弹性鼓膜的内圈连接至所述励磁线圈，所述环形弹性鼓膜的外圈连接至所述盆架。

3.根据权利要求1所述的一种粉末矿物可浮性分析仪，其特征在于，所述盆架上还设置有用于遮盖所述励磁线圈的防尘罩。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种粉末矿物可浮性分析仪，其特征在于，所述初位调节组件包括竖直设置的容器导向杆和第二螺旋千分尺，所述容器导向杆固定连接至所述调节支架，通过透明显微镜测微尺测量气泡和矿层表面的距离的所述第二螺旋千分尺穿过所述调节支架。

5.根据权利要求4所述的一种粉末矿物可浮性分析仪，其特征在于，所述监测装置包括滑动连接至所述底座组件的光源、滑动连接至所述底座组件的高速摄像机和连接至所述高速摄像机的监控终端，所述高速摄像机前设置有高倍透镜。

6.根据权利要求5所述的一种粉末矿物可浮性分析仪，其特征在于，所述底座组件包括底座、平行设置在所述底座上的第二滑轨和两个支撑架，所述支撑架的一端设置有与所述第二滑轨配合的第二滑块，两个所述支撑架上分别安装所述光源和所述高速摄像机。

Images