CN206057139U - 微细粒级物料自动分级实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微细粒级物料自动分级实验系统，透明沉降槽中设有延伸至透明沉降槽下部的搅拌轴，搅拌轴的下端安装有搅拌桨叶，搅拌轴的上端与搅拌电机的输出轴相连，搅拌电机固定在透明沉降槽的顶盖上，顶盖上连接有矿浆注入管和分散剂注入管，矿浆注入管的顶部设有矿浆漏斗，分散剂注入管上设有分散剂注入阀；透明沉降槽的底壁中心连接有底部中心管，底部中心管上安装有底阀；透明沉降槽的底壁一侧连接有排料总管，排料总管的上端设有溢流孔，溢流孔的下缘与透明沉降槽的下液位线平齐，排料总管的下端连接有第一、二、三……n排料管，第一、二、三……n排料管上安装有第一、二、三……n排料阀。该实验系统自动化程度高，人工成本低。

Description

微细粒级物料自动分级实验系统

技术领域

本实用新型涉及一种选矿试验装置，特别涉及一种微细粒级物料自动分级实验系统，属于矿浆处理技术领域。

背景技术

根据世界资源情况，富矿资源日趋枯竭，贫、杂、细粒浸染矿石逐年增多，对微细粒级物料的分析研究已成为未来选矿工作的发展趋势和必要要求之一。在选矿过程中，确定微细粒级物料粒度组成及金属分布是确定选矿方法及工艺流程的重要因素之一，是评价作业指标的一项重要参数，为强化特定粒级有用矿物的回收提供指导。

在确定物料的金属分布之前，必须将物料按粒度大小进行分离，并对分离后的各粒级物料分别化验分析有用矿物的品位，进而得到各粒级物料的金属分布率。

在选矿生产及选矿研究中，常用的粒度分析方法有筛分分析法、水力分析法、显微镜法和激光粒度仪分析法。其中，筛分分析法适用的粒度范围为≥38μm，不适用于微细粒级物料分离。而显微镜法及激光粒度仪分析法只能进行粒度分析，而不能将各粒级物料分开。水力分析法是借测定颗粒的沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法，常用于小于0.1mm物料的粒度组成测定。

淘析法是水力分析法中比较简单普遍而又可靠的方法，其基本原理是利用逐步缩短沉降时间的方法，由细到粗逐步将各粒级物料从试料中淘析出来。将每次析出的矿浆汇合烘干后，即为试料中全部小于分级粒度的粒级产物。把获得的细粒产物称重、化验后，即可标出该粒级在试样中的含量及其品位。若要求进行几个粒级的分析时，则需首先按预定的几个分级粒度分别算出沉降距离所需的时间值，由细到粗依次进行上述操作，将各个粒级全部淘析完为止，即可以获得该试样的粒度组成。

淘析法通常作为校核其它水析仪器的标准，但由于其实验时间长、工作量大，通常完成10μm和20μm等两个分级粒度的水析实验，需要花费8小时，导致工作效率低，人为误差大，给选矿生产和研究带来了困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种微细粒级物料自动分级实验系统，可以提高自动化程度，提高工作效率，降低人工成本。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种微细粒级物料自动分级实验系统，包括透明沉降槽，所述透明沉降槽中设有延伸至透明沉降槽下部的搅拌轴，所述搅拌轴的下端安装有搅拌桨叶，所述搅拌轴的上端与搅拌电机的输出轴相连，所述搅拌电机固定在所述透明沉降槽的顶盖上，所述顶盖上连接有矿浆注入管和分散剂注入管，所述矿浆注入管的顶部设有矿浆漏斗，所述分散剂注入管上设有分散剂注入阀；所述透明沉降槽的底壁中心连接有底部中心管，所述底部中心管上安装有底阀；所述透明沉降槽的底壁一侧连接有排料总管，所述排料总管的上端设有溢流孔，所述溢流孔的下缘与所述透明沉降槽的下液位线平齐，所述排料总管的下端连接有第一、二、三……n排料管，所述第一、二、三……n排料管上安装有第一、二、三……n排料阀。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：将待测物料与水混合均匀制成矿浆，确定析出产品的数量（通常为四个）和各产品的临界粒径，计算出各析出产品对应的沉降时间，且确定各析出产品的重复淘析次数；通过矿浆漏斗将矿浆倒入透明沉降槽中，通过分散剂注入阀注入分散剂；然后注入清水并搅拌，搅拌停止达到沉降时间后通过溢流孔和第一排料阀排出第一个产品，粒径大于第一个产品的均沉降在溢流孔下方，如此循环若干次淘析尽第一个产品；接着同样的步骤再排第二、三……n个产品。本实用新型的实验系统利用粗粒物质沉降速度快于细粒物质的原理，依次将不同粒径的物料淘析出来，对获得的各产品进行称重、化验后,即可得出矿浆中各粒级产品的含量及其品位。本实用新型的实验系统为全自动控制提供了基础，提高实验效率。

作为本实用新型的改进，所述分散剂注入管的上部连接有分散剂定量筒，所述分散剂定量筒的上部连接有定量筒加料管，所述定量筒加料管上设有定量筒加料阀，所述定量筒加料管的顶部连接有分散剂储存槽，所述分散剂定量筒的顶部设有透气孔。分散剂储存槽可以储存足够多的分散剂，打开定量筒加料阀使分散剂储存槽中的分散剂进入分散剂定量筒中，当分散剂定量筒中的分散剂到达设定液位后，关闭定量筒加料阀，然后打开分散剂注入阀，分散剂定量筒中的分散剂全部流入透明沉降槽中后关闭分散剂注入阀，即完成了分散剂的定量注入。

作为本实用新型的进一步改进，所述排料总管的上端设有封闭的斜向顶面，所述斜向顶面朝向所述透明沉降槽的轴线，所述斜向顶面的下缘与所述透明沉降槽的下液位线平齐；所述溢流孔位于与所述斜向顶面相背的管壁上。斜向顶面面向搅拌轴可以在搅拌时得到冲刷，避免矿浆物质沉积在排料总管的顶面上，与水平顶面相比更是大大减少了固体的沉积量，在排料时，少量落在斜向顶面的矿浆物质可以顺利下滑，减少实验误差；同时斜向顶面为背面的溢流孔提供了空间，溢流孔背向搅拌轴，可以防止其它粒径的矿浆物质在搅拌离心力的作用下呛入溢流孔造成较大误差。

作为本实用新型的进一步改进，所述透明沉降槽的下液位线处安装有下液位感应开关，所述透明沉降槽的上液位线处安装有上液位感应开关，所述分散剂定量筒的定量液位线处安装有分散剂感应开关。

作为本实用新型的进一步改进，所述底部中心管上串联安装有上底阀和下底阀，所述上底阀和下底阀之间设有三通，所述三通的中部入口与进水管相连，所述进水管上安装有进水阀。同时打开上底阀和下底阀，即处于排渣状态；同时打开进水阀和上底阀即处于进水状态，每次进水时可以将落入底部中心管中的矿浆物质冲入透明沉降槽内，减小实验误差。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型微细粒级物料自动分级实验系统的立体图一。

图2为本实用新型微细粒级物料自动分级实验系统的立体图二。

图3为图1的结构原理图。

图4为本实用新型微细粒级物料自动分级实验系统的电气原理图一。

图5为本实用新型微细粒级物料自动分级实验系统的电气原理图二。

图中：1.透明沉降槽；M1.搅拌电机；2a.搅拌轴；2b.搅拌桨叶；3.矿浆漏斗；4.分散剂储存槽；5.分散剂定量筒；6.触摸屏；G1.矿浆注入管；G2.定量筒加料管；G3.分散剂注入管；G4.底部中心管；G5.进水管；G6.排料总管；G6a.溢流孔；V1. 定量筒加料阀；V2. 分散剂注入阀；V3.上底阀；V4.进水阀；V5.下底阀；V6.第一排料阀；V7.第二排料阀；V8.第三排料阀；V9.第四排料阀；

SW1.分散剂感应开关；SW2.上液位感应开关；SW3.下液位感应开关； KS1.分散剂加满中继；KS2.上液位中继；KS3.下液位中继；SB1.停止按钮；SB2.启动按钮；QM1.主开关；T1.交直流转换器；HK1.控制回路开关；HK2.切换开关；CM1.搅拌接触器；KM1.搅拌启动中继；RM1. 搅拌停止中继；PLC. PLC控制器；

KV1.定量筒加料阀中继；KV2.分散剂注入阀中继；KV3.上底阀中继；KV4.进水阀中继；KV5.下底阀中继；KV6.第一排料阀中继；KV7.第二排料阀中继；KV8.第三排料阀中继；KV9.第四排料阀中继；

KV01.定量筒加料阀辅助中继；KV02.分散剂注入阀辅助中继；KV05.下底阀辅助中继；KV06.第一排料阀辅助中继；KV07.第二排料阀辅助中继；KV08.第三排料阀辅助中继；KV09.第四排料阀辅助中继；

KD0.搅拌延时继电器；KD1.定量筒加料延时继电器；KD2.分散剂注入延时继电器；KD5.排渣延时继电器；KD6.第一排料延时继电器；KD7.第二排料延时继电器；KD8.第三排料延时继电器；KD9.第四排料延时继电器；KD10.排尽延时继电器；

KT1.产品一循环次数计数器；KT2.产品二循环次数计数器；KT3.产品三循环次数计数器；KT4.产品四循环次数计数器。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型的微细粒级物料自动分级实验系统包括透明沉降槽1，透明沉降槽1中设有延伸至透明沉降槽下部的搅拌轴2a，搅拌轴2a的下端安装有搅拌桨叶2b，搅拌轴2a的上端与搅拌电机M1的输出轴相连，搅拌电机M1固定在透明沉降槽1的顶盖上，顶盖上连接有矿浆注入管G1和分散剂注入管G3，矿浆注入管G1的顶部设有矿浆漏斗3，分散剂注入管G3上设有分散剂注入阀V2；透明沉降槽1的底壁中心连接有底部中心管G4，底部中心管G4上安装有底阀；透明沉降槽1的底壁一侧连接有排料总管G6，排料总管G6的上端设有溢流孔G6a，溢流孔G6a的下缘与透明沉降槽1的下液位线平齐，排料总管G6的下端连接有第一、二、三……n排料管，第一、二、三……n排料管上安装有第一、二、三……n排料阀。

将待测物料与水混合均匀制成矿浆，确定析出产品的数量（通常为四个）和各产品的临界粒径，计算出各析出产品对应的沉降时间，且确定各析出产品的重复淘析次数；通过矿浆漏斗3将矿浆倒入透明沉降槽1中，通过分散剂注入阀V2注入分散剂；然后注入清水并搅拌，搅拌停止达到沉降时间后通过溢流孔G6a和第一排料阀V6排出第一个产品，粒径大于第一个产品的均沉降在溢流孔G6a下方，如此循环若干次淘析尽第一个产品；接着同样的步骤再排第二、三……n个产品。本实用新型的实验系统利用粗粒物质沉降速度快于细粒物质的原理，依次将不同粒径的物料淘析出来，对获得的各产品进行称重、化验后,即可得出矿浆中各粒级产品的含量及其品位。本实用新型的实验系统为全自动控制提供了基础，提高实验效率。

分散剂注入管G3的上部连接有分散剂定量筒5，分散剂定量筒5的上部连接有定量筒加料管G2，定量筒加料管G2上设有定量筒加料阀V1，定量筒加料管G2的顶部连接有分散剂储存槽4，分散剂定量筒5的顶部设有透气孔。分散剂储存槽4可以储存足够多的分散剂，打开定量筒加料阀V1使分散剂储存槽4中的分散剂进入分散剂定量筒5中，当分散剂定量筒5中的分散剂到达设定液位后，关闭定量筒加料阀V1，然后打开分散剂注入阀V2，分散剂定量筒5中的分散剂全部流入透明沉降槽1中后关闭分散剂注入阀V2，即完成了分散剂的定量注入。

排料总管G6的上端设有封闭的斜向顶面，斜向顶面朝向透明沉降槽1的轴线，斜向顶面的下缘与透明沉降槽1的下液位线平齐；溢流孔G6a位于与斜向顶面相背的管壁上。斜向顶面面向搅拌轴2a可以在搅拌时得到冲刷，避免矿浆物质沉积在排料总管G6的顶面上，与水平顶面相比更是大大减少了固体的沉积量，在排料时，少量落在斜向顶面的矿浆物质可以顺利下滑，减少实验误差；同时斜向顶面为背面的溢流孔G6a提供了空间，溢流孔G6a背向搅拌轴2a，可以防止其它粒径的矿浆物质在搅拌离心力的作用下呛入溢流孔G6a造成较大误差。

透明沉降槽1的下液位线处安装有下液位感应开关，透明沉降槽1的上液位线处安装有上液位感应开关，分散剂定量筒5的定量液位线处安装有分散剂感应开关。

底部中心管G4上串联安装有上底阀V3和下底阀V5，上底阀V3和下底阀V5之间设有三通，三通的中部入口与进水管G5相连，进水管G5上安装有进水阀V4。同时打开上底阀V3和下底阀V5，即处于排渣状态；同时打开进水阀V4和上底阀V3即处于进水状态。

如图4、图5所示，各阀门均为电磁阀且均受控于控制系统，控制系统包括串联在搅拌电机M1主回路中的主开关QM1和搅拌接触器CM1的主触头，主开关的第一辅助触头QM1-1与搅拌启动中继KM1的常开触头、搅拌停止中继RM1的常闭触头及搅拌接触器CM1的线圈依次串联后连接在总控制电源的+24VDC与0VDC之间，搅拌接触器的第一常开触头CM1-1并联在搅拌启动中继KM1的常开触头两端，总控制电源通过切换开关HK2向智能控制回路或继电控制回路供电。

分散剂感应开关SW1、上液位感应开关SW2、下液位感应开关SW3分别串联在总控制电源的+24VDC与PLC控制器的第一输入单元之间，PLC控制器由智能控制回路提供电源。主开关的第二辅助触头QM1-2、搅拌接触器的第二常开触头CM1-2分别串联在智能控制回路的+24VDC与PLC控制器的第二输入单元之间。

PLC控制器第一输出单元的各输出端与0VDC之间分别串联有定量筒加料阀中继KV1、分散剂注入阀中继KV2、上底阀中继KV3、进水阀中继KV4、第一排料阀中继KV6、第二排料阀中继KV7、第三排料阀中继KV8、第四排料阀中继KV9的线圈。

PLC控制器第二输出单元的各输出端与0VDC之间分别串联有下底阀中继KV5、搅拌启动中继KM1的线圈。PLC控制器第三输出单元的输出端与0VDC之间串联有搅拌停止中继RM1的线圈。

定量筒加料阀中继KV1的常开触头与定量筒加料阀V1的线圈串联构成第一支路，分散剂注入阀中继KV2的常开触头与分散剂注入阀V2的线圈串联构成第二支路，上底阀中继KV3的常开触头与上底阀V3的线圈串联构成第三支路，进水阀中继KV4的常开触头与进水阀V4的线圈串联构成第四支路，下底阀中继KV5的常开触头与下底阀V5的线圈串联构成第五支路，第一排料阀中继KV6的常开触头与第一排料阀V6的线圈串联构成第六支路，第二排料阀中继KV7的常开触头与第二排料阀V7的线圈串联构成第七支路，第三排料阀中继KV8的常开触头与第三排料阀V8的线圈串联构成第八支路，第四排料阀中继KV9的常开触头与第四排料阀V9的线圈串联构成第九支路，第一、二、三、四、五、六、七、八、九支路并联连接在智能控制回路的+24VDC与0VDC之间。

交直流转换器T1将220V交流电转换成24直流电，合上控制回路开关HK1，将切换开关HK2拨至向智能控制回路供电；将调配好的矿浆通过矿浆漏斗和矿浆注入管加入透明沉降槽中，合上主开关QM1，主开关的第一辅助触头QM1-1闭合向搅拌电机M1的控制回路供电，主开关的第二辅助触头QM1-2闭合，PLC控制器第二输入单元的第一输入端2IN1接收到搅拌电机M1预开的信号。

分散剂感应开关SW1将分散剂定量筒中的分散剂液位信号提供给PLC控制器的第一输入单元的输入端1IN1，上液位感应开关SW2将透明沉降槽的上液位线处的液位信号提供给PLC控制器的第一输入单元的输入端1IN3，下液位感应开关SW3将透明沉降槽的下液位线处的液位信号提供给PLC控制器的第一输入单元的输入端1IN5。

PLC控制器的第一输出单元的输出端1O1使定量筒加料阀中继KV1首先得电，定量筒加料阀中继KV1的常开触头闭合，定量筒加料阀V1的线圈得电，分散剂从分散剂储存槽流入分散剂定量筒；当分散剂定量筒的液位达到自身的定量液位线时，分散剂感应开关SW1反馈信号给PLC控制器，使定量筒加料阀中继KV1失电，定量筒加料阀V1关闭。

接着PLC控制器的第一输出单元的输出端1O2使分散剂注入阀中继KV2得电，分散剂注入阀中继KV2的常开触头闭合使分散剂注入阀V2得电打开，分散剂定量筒中的分散剂全部注入透明沉降槽中。

然后PLC控制器的第一输出单元的输出端1O4使进水阀中继KV4得电，使得进水阀V4得电打开；稍后PLC控制器的第一输出单元的输出端1O3使上底阀中继KV3得电，上底阀中继KV3的常开触头闭合使上底阀V3得电打开，向透明沉降槽进水。水位到达透明沉降槽的上液位线处时，上液位感应开关SW2将液位已满信号发送给PLC控制器的第一输入单元的输入端1IN3，PLC控制器使上底阀中继KV3失电，上底阀V3关闭，然后进水阀中继KV4失电，进水阀V4关闭。

进水完毕后，PLC控制器第二输出单元的输出端2O2使搅拌启动中继KM1的线圈得电，搅拌启动中继KM1的常开触头闭合，搅拌接触器CM1的线圈得电，搅拌接触器CM1的主触头闭合，搅拌电机M1启动，搅拌接触器的第一常开触头CM1-1闭合自保，随即搅拌启动中继KM1的常开触头失电断开；搅拌接触器的第二常开触头CM1-2闭合向PLC控制器第二输入单元的2IN2端反馈搅拌电机运行信号；当搅拌时间已满，PLC控制器第三输出单元的输出端3O1使搅拌停止中继RM1的线圈得电，搅拌停止中继RM1的常闭触头断开，搅拌接触器CM1的线圈失电，搅拌接触器CM1的主触头断开，搅拌电机M1停止。

产品一的沉淀时间到了以后，PLC控制器第一输出单元的输出端1O5使第一排料阀中继KV6的线圈得电，第一排料阀中继KV6的常开触头闭合，第一排料阀V6得电打开，产品一排出，然后关闭第一排料阀V6；然后重复以上的淘析过程M次彻底完成产品一的淘析。

产品一排完后，按以上的淘析步骤淘析产品二，其余步骤一样，产品二的沉淀时间到了以后，PLC控制器第一输出单元的输出端1O6使第二排料阀中继KV7的线圈得电，第二排料阀中继KV7的常开触头闭合，第二排料阀V7得电打开，产品二排出，然后关闭第二排料阀V7；然后重复以上的淘析过程M次彻底完成产品二的淘析。

产品二排完后，按以上的淘析步骤淘析产品三，其余步骤一样，产品三的沉淀时间到了以后，PLC控制器第一输出单元的输出端1O7使第三排料阀中继KV8的线圈得电，第三排料阀中继KV8的常开触头闭合，第三排料阀V8得电打开，产品三排出，然后关闭第三排料阀V8；然后重复以上的淘析过程M次彻底完成产品三的淘析。

产品三排完后，按以上的淘析步骤淘析产品四，其余步骤一样，产品四的沉淀时间到了以后，PLC控制器第一输出单元的输出端1O8使第四排料阀中继KV9的线圈得电，第四排料阀中继KV9的常开触头闭合，第四排料阀V9得电打开，产品四排出，然后关闭第四排料阀V9；然后重复以上的淘析过程M次彻底完成产品四的淘析。

如此循环完成所有产品的淘析后，PLC控制器使上底阀中继KV3和下底阀中继KV5同时得电，即上底阀V3和下底阀V5同时打开，将剩余的粗粒产品排入到粗粒容器中。然后PLC控制器使下底阀中继KV5失电，下底阀V5关闭，PLC控制器再使进水阀中继KV4得电，进水阀V4打开，向透明沉降槽注入清水，达到上液位线后进水阀V4关闭；PLC控制器再使搅拌启动中继KM1得电，启动搅拌，搅拌停止后，打开下底阀V5排空后，同时关闭上底阀V3和下底阀V5，整个实验结束。通过触摸屏6可以对PLC控制器的各参数进行调整，以适应不同的矿浆。

一个矿浆样品的全实验过程约为八小时，本实用新型的实验系统只需人工加样并启动，实验全程无需人员值守，自动化程度高，省去实验的人工时间，降低人力资源成本。根据实验需要，可采用多套本系统同时开展多种样品实验，进一步提高了实验效率。同时，与人工淘析实验对比，避免了人为误差，提高了实验结果的准确性。

第一支路中串联有分散剂注入阀中继KV2的常闭触头，第二支路中串联有定量筒加料阀中继KV1的常闭触头、下底阀中继KV5的常闭触头、第一排料阀中继的第一常闭触头KV6-1、第二排料阀中继的第一常闭触头KV7-1、第三排料阀中继的第一常闭触头KV8-1和第四排料阀中继的第一常闭触头KV9-1；第五支路中串联有进水阀中继KV4的常闭触头；第六支路中串联有第二排料阀中继的第二常闭触头KV7-2、第三排料阀中继的第二常闭触头KV8-2和第四排料阀中继的第二常闭触头KV9-2的常闭触头；第七支路中串联有第一排料阀中继的第二常闭触头KV6-2、第三排料阀中继的第三常闭触头KV8-3和第四排料阀中继的第三常闭触头KV9-3；第八支路中串联有第一排料阀中继的第三常闭触头KV6-3、第二排料阀中继的第三常闭触头KV7-3和第四排料阀中继KV9的第四常闭触头KV9-4；第九支路中串联有第一排料阀中继的第四常闭触头KV6-4、第二排料阀中继的第四常闭触头KV7-4和第三排料阀中继的第四常闭触头KV8-4。

分散剂注入阀中继KV2得电时，定量筒加料阀V1无法打开；定量筒加料阀中继KV1、下底阀中继KV5、第一排料阀中继KV6、第二排料阀中继KV7、第三排料阀中继KV8或第四排料阀中继KV9中之一得电时，分散剂注入阀V2无法打开；进水阀中继KV4得电时，下底阀V5无法打开，避免边进水边排水；第二排料阀中继KV7、第三排料阀中继KV8或第四排料阀中继KV9之一得电时，第一排料阀V6无法打开；第一排料阀中继KV6、第三排料阀中继KV8或第四排料阀中继KV9之一得电时，第二排料阀V7无法打开；第一排料阀中继KV6、第二排料阀中继KV7或第四排料阀中继KV9之一得电时，第三排料阀V8无法打开；第一排料阀中继KV6、第二排料阀中继KV7或第三排料阀中继KV8之一得电时，第四排料阀V9无法打开；通过以上互锁可以是本实用新型的实验系统更加可靠。

继电控制回路的+24VDC与0VDC之间并联设有第一、二、三、四、五、六、七、八、九辅助支路；分散剂感应开关SW1的下桩头与0VDC之间串联有分散剂加满中继KS1的线圈，上液位感应开关SW2的下桩头与0VDC之间串联有上液位中继KS2的线圈，下液位感应开关SW3的下桩头与0VDC之间串联有下液位中继KS3的线圈。

第一辅助支路包括依次串联的分散剂加满中继KS1的常闭触头、分散剂注入阀辅助中继KV02的常闭触头、产品一循环次数计数器的第四延时常闭触头KT1-4和定量筒加料阀辅助中继KV01的线圈，定量筒加料阀辅助中继KV01的线圈的两端并联有定量筒加料延时继电器KD1的线圈，且定量筒加料阀V1线圈与定量筒加料阀辅助中继KV01的线圈相并联，产品二循环次数计数器的第四延时常闭触头KT2-4、产品三循环次数计数器的第四延时常闭触头KT3-4和产品四循环次数计数器的第四延时常闭触头KT4-4分别和产品一循环次数计数器的第四延时常闭触头KT1-4相并联。

第二辅助支路包括依次串联的上液位中继的第一常闭触头KS2-1，定量筒加料延时继电器KD1的延时常开触头、定量筒加料阀辅助中继KV01的常闭触头和分散剂注入延时继电器KD2的线圈，延时继电器KD2线圈的两端并联有分散剂注入阀辅助中继KV02的线圈，且分散剂注入阀V2的线圈与分散剂注入延时继电器KD2的线圈相并联，分散剂注入阀辅助中继KV02的常开触头并联在定量筒加料延时继电器KD1延时常开触头的两端。

第三辅助支路包括依次串联的分散剂注入延时继电器的第一延时常开触头KD2-1、排尽延时继电器的第一常闭触头KD10-1、上液位中继的第二常闭触头KS2-2和上底阀V3的线圈，产品四循环次数计数器的第一延时常开触头KT4-1与分散剂注入延时继电器的第一延时常开触头KD2-1相并联。

第四辅助支路包括依次串联的上液位中继的第三常闭触头KS2-3、分散剂注入延时继电器的第二延时常开触头KD2-2和进水阀V4的线圈，排渣延时继电器KD5的延时常开触头与分散剂注入延时继电器的第二延时常开触头KD2-2相并联。

第五辅助支路包括依次串联的产品四循环次数计数器的第二延时常开触头KT4-2、下液位中继KS3的常闭触头、排渣延时继电器KD5的延时常闭触头和下底阀辅助中继KV05的线圈，下底阀V5的线圈与下底阀辅助中继KV05的线圈相并联，下液位中继KS3常闭触头的下桩头与0VDC之间串联有排渣延时继电器KD5的线圈，产品四循环次数计数器第二延时常开触头KT4-2的下桩头与下底阀辅助中继KV05线圈的上桩头之间依次串联有搅拌延时继电器的第三延时常开触头KD0-3和排尽延时继电器的第二常闭触头KD10-2，搅拌延时继电器的第三延时常开触头KD0-3的下桩头与0VDC之间串联有排尽延时继电器KD10的线圈。

第六辅助支路包括依次串联的第一排料延时继电器KD6的常开触头、下液位中继的第一常开触头KS3-1和第一排料阀辅助中继KV06的线圈，第一排料阀V6的线圈与第一排料阀辅助中继KV06的线圈相并联，第一排料阀辅助中继KV06的常开触头与第一排料延时继电器KD6的常开触头并联。

第七辅助支路包括依次串联的第二排料延时继电器KD7的常开触头、下液位中继的第二常开触头KS3-2和第二排料阀辅助中继KV07的线圈，第二排料阀V7的线圈与第二排料阀辅助中继KV07的线圈相并联，第二排料阀辅助中继KV07的常开触头与第二排料延时继电器KD7的常开触头并联。

第八辅助支路包括依次串联的第三排料延时继电器KD8的常开触头、下液位中继的第三常开触头KS3-3和第三排料阀辅助中继KV08的线圈，第三排料阀V8的线圈与第三排料阀辅助中继KV08的线圈相并联，第三排料阀辅助中继KV08的常开触头与第三排料延时继电器KD8的常开触头并联。

第九辅助支路包括依次串联的第四排料延时继电器KD9的常开触头、下液位中继的第四常开触头KS3-4和第四排料阀辅助中继KV09的线圈，第四排料阀V9的线圈与第四排料阀辅助中继KV09的线圈相并联，第四排料阀辅助中继KV09的常开触头与第四排料延时继电器KD9的常开触头并联。

继电控制回路的+24VDC与0VDC之间还设有产品一、二、三、四循环次数计数电路，产品一循环次数计数电路包括产品一循环次数计数器KT1的线圈，定量筒加料阀辅助中继的第一常开触头KV01-1连接在+24VDC与产品一循环次数计数器KT1的脉冲信号输入端之间。

产品二循环次数计数电路包括相互串联的产品一循环次数计数器的第二常开触头KT1-2与产品二循环次数计数器KT2的线圈，定量筒加料阀辅助中继的第二常开触头KV01-2连接在+24VDC与产品二循环次数计数器KT2的脉冲信号输入端之间。

产品三循环次数计数电路包括相互串联的产品二循环次数计数器的第二常开触头KT2-2与产品三循环次数计数器KT3的线圈，定量筒加料阀辅助中继的第三常开触头KV01-3连接在+24VDC与产品三循环次数计数器KT3的脉冲信号输入端之间。

产品四循环次数计数电路包括相互串联的产品三循环次数计数器的第二常开触头KT3-2与产品四循环次数计数器KT4的线圈，第四排料阀辅助中继的第二常开触头KV09-2连接在+24VDC与产品四循环次数计数器KT4的脉冲信号输入端之间。

第一排料延时继电器KD6的常闭触头、第二排料延时继电器KD7的常闭触头、第三排料延时继电器KD8的常闭触头、第四排料延时继电器KD9的常闭触头与搅拌延时继电器的第一常开触头KD0-1依次串联后，整体并联在搅拌启动中继KM1常开触头的两端，上液位中继KS2的常开触头并联在搅拌延时继电器的第一常开触头KD0-1的两端。

继电控制回路设有相互并联的产品一、二、三、四排料延时电路，产品一排料延时电路包括相互串联的产品一循环次数计数器的第三常闭触头KT1-3和第一排料延时继电器KD6的线圈。

产品二排料延时电路包括相互串联的产品一循环次数计数器的第一常开触头KT1-1、产品二循环次数计数器的第三常闭触头KT2-3和第二排料延时继电器KD7的线圈。

产品三排料延时电路包括相互串联的产品二循环次数计数器的第一常开触头KT2-1、产品三循环次数计数器的第三常闭触头KT3-3和第三排料延时继电器KD8的线圈。

产品四排料延时电路包括相互串联的产品三循环次数计数器的第一常开触头KT3-1、产品四循环次数计数器的第三常闭触头KT4-3和第四排料延时继电器KD9的线圈。

产品一、二、三、四排料延时电路的下端与0VDC相连，产品一、二、三、四排料延时电路的上端通过搅拌延时继电器的第二常开触头KD0-2与搅拌停止中继RM1常闭触头的下桩头相连，搅拌停止中继RM1常闭触头的下桩头与搅拌接触器CM1的线圈之间串联有搅拌延时继电器的第四常闭触头KD0-4，搅拌延时继电器KD0的线圈连接在搅拌停止中继RM1常闭触头的下桩头与0VDC之间。

分散剂定量筒中的分散剂未达到定量液位线时，分散剂加满中继KS1的常闭触头使定量筒加料阀V1得电打开，同时定量筒加料阀辅助中继KV01的线圈和定量筒加料延时继电器KD1的线圈均得电，分散剂注入分散剂定量筒中，直至分散剂感应开关SW1接通使分散剂加满中继KS1的线圈得电，分散剂加满中继KS1的常闭触头断开使定量筒加料阀V1失电关闭，定量筒加料阀辅助中继KV01的线圈和定量筒加料延时继电器KD1的线圈均失电。

水位到达透明沉降槽的上液位线之前，上液位中继的第一常闭触头KS2-1使分散剂注入阀V2得电打开，分散剂注入透明沉降槽中，同时分散剂注入阀V2的线圈与分散剂注入延时继电器KD2的线圈均得电，分散剂注入阀辅助中继KV02的常开触头闭合自保，分散剂注入延时继电器的第一延时常开触头KD2-1闭合使上底阀V3得电打开，分散剂注入延时继电器的第二延时常开触头KD2-2闭合使进水阀V4得电打开，向透明沉降槽中注入清水，直至上液位感应开关SW2闭合，上液位中继KS2的线圈得电，上液位中继的第一常闭触头KS2-1断开，分散剂注入阀V2、上底阀V3和进水阀V4同时关闭；上液位中继KS2的常开触头闭合使搅拌接触器CM1的线圈和搅拌延时继电器KD0的线圈同时得电，搅拌电机启动进行搅拌，搅拌30秒后，搅拌延时继电器的第四常闭触头KD0-4断开使搅拌接触器CM1的线圈失电，停止搅拌；搅拌延时继电器的第一常开触头KD0-1和搅拌延时继电器的第二常开触头KD0-2闭合，第一排料延时继电器KD6的线圈得电，产品一沉淀时间到了以后，第一排料延时继电器KD6的常开触头闭合，将第一排料阀V6打开，产品一排入第一容器中，第一排料阀辅助中继KV06的线圈得电，其常开触头自保；排放至下液位时，下液位感应开关SW3触发下液位中继KS3的线圈得电，下液位中继的第一常开触头KS3-1断开，将第一排料阀V6关闭。

第一排料延时继电器KD6的常闭触头断开，搅拌延时继电器KD0的线圈失电，搅拌延时继电器的第一常开触头KD0-1和搅拌延时继电器的第二常开触头KD0-2断开，第一排料延时继电器KD6的线圈失电。

定量筒加料阀辅助中继KV01的线圈得电时，定量筒加料阀辅助中继的第一常开触头KV01-1、定量筒加料阀辅助中继的第二常开触头KV01-2和定量筒加料阀辅助中继的第三常开触头KV01-3均闭合，产品一循环次数计数器KT1接收到一次脉冲信号计产品一的淘析次数一次。

当产品一的淘析次数达到设定值时，产品一循环次数计数器的第一常开触头KT1-1闭合使第二排料延时继电器KD7的线圈受控于搅拌延时继电器的第二常开触头KD0-2；产品一循环次数计数器的第二常开触头KT1-2闭合使产品二循环次数计数器KT2的线圈得电，对产品二进行淘析次数计数；产品一循环次数计数器的第三常闭触头KT1-3断开使第一排料延时继电器KD6的线圈保持失电，第一排料延时继电器KD6的常开触头保持断开，第一排料阀V6保持关闭。

按如上步骤重复到搅拌延时继电器的第一常开触头KD0-1和搅拌延时继电器的第二常开触头KD0-2闭合时，第二排料延时继电器KD7的线圈得电，产品二沉淀时间到了以后，第二排料延时继电器KD7的常开触头闭合，将第二排料阀V7打开，产品二排入第二容器中；由第二排料延时继电器KD7控制产品二的淘析次数；

同理，当产品二的淘析次数达到设定值时，产品三由第三排料延时继电器KD8控制第三排料阀V8的排放，由产品三循环次数计数器KT3控制产品三的淘析次数。

当产品三的淘析次数达到设定值时，产品四由第四排料延时继电器KD9控制第四排料阀V9的排放，由产品四循环次数计数器KT4控制产品四的淘析次数，产品四循环次数计数器KT4由第四排料阀辅助中继的第二常开触头KV09-2提供循环次数的脉冲信号。

当产品四的淘析次数达到设定值时，产品四循环次数计数器的第三常闭触头KT4-3断开使第四排料延时继电器KD9的线圈失电，第四排料延时继电器KD9的常开触头保持断开，第四排料阀V9保持关闭。产品四循环次数计数器的第一延时常开触头KT4-1闭合使上底阀V3打开；产品四循环次数计数器的第二延时常开触头KT4-2闭合使下底阀V5打开，将粗粒产品排入到粗粒容器中。

排渣延时继电器KD5延时到位后，排渣延时继电器KD5的常闭触头断开，下底阀V5关闭，排渣延时继电器KD5的常开触头闭合，进水阀V4得电打开，向透明沉降槽中注入清水直至达到上液位线，上液位感应开关SW2触发上液位中继KS2的线圈得电，上液位中继的第三常闭触头KS2-3断开，关闭进水阀V4；上液位中继KS2的常开触头闭合，使搅拌接触器CM1得电，开始搅拌，搅拌延时继电器KD0的线圈得电，搅拌30秒后，搅拌延时继电器的第四常闭触头KD0-4断开，搅拌接触器CM1失电，搅拌停止；搅拌延时继电器的第三延时常开触头KD0-3闭合，排尽延时继电器KD10的线圈；得电，透明沉降槽内的洗涤水排尽后，排尽延时继电器的第一常闭触头KD10-1断开，上底阀V3关闭；排尽延时继电器的第二常闭触头KD10-2断开，下底阀V5关闭，实验结束。

第二辅助支路中定量筒加料阀辅助中继KV01的常闭触头与分散剂注入延时继电器KD2的线圈之间串联有下底阀辅助中继KV05的常闭触头、第一排料阀辅助中继的第一常闭触头KV06-1、第二排料阀辅助中继的第一常闭触头KV07-1、第三排料阀辅助中继的第一常闭触头KV08-1和第四排料阀辅助中继的第三常闭触头KV09-3；第六辅助支路中第一排料延时继电器KD6的常开触头与下液位中继的第一常开触头KS3-1之间串联有第二排料阀辅助中继的第二常闭触头KV07-2、第三排料阀辅助中继的第二常闭触头KV08-2和第四排料阀辅助中继的第四常闭触头KV09-4；第七辅助支路中第二排料延时继电器KD7的常开触头与下液位中继的第二常开触头KS3-2之间串联有第一排料阀辅助中继的第二常闭触头KV06-2、第三排料阀辅助中继的第三常闭触头KV08-3和第四排料阀辅助中继的第五常闭触头KV09-5；第八辅助支路中第三排料延时继电器KD8的常开触头与下液位中继的第三常开触头KS3-3之间串联有第一排料阀辅助中继的第三常闭触头KV06-3、第二排料阀辅助中继的第三常闭触头KV07-3和第四排料阀辅助中继的第六常闭触头KV09-6；第九辅助支路中第四排料延时继电器KD9的常开触头与下液位中继的第四常开触头KS3-4之间串联有第一排料阀辅助中继的第四常闭触头KV06-4、第二排料阀辅助中继的第四常闭触头KV07-4、第三排料阀辅助中继的第四常闭触头KV08-4。

下底阀辅助中继KV05、第一排料阀辅助中继KV06、第二排料阀辅助中继KV07、第三排料阀辅助中继KV08或第四排料阀辅助中继KV09得电时，分散剂注入阀V2不能打开；第二排料阀辅助中继KV07、第三排料阀辅助中继KV08或第四排料阀辅助中继KV09得电时，第一排料阀V6不能打开；第一排料阀辅助中继KV06、第三排料阀辅助中继KV08或第四排料阀辅助中继KV09得电时，第二排料阀V7不能打开；第一排料阀辅助中继KV06、第二排料阀辅助中继KV07或第四排料阀辅助中继KV09得电时，第三排料阀V8不能打开；第一排料阀辅助中继KV06、第二排料阀辅助中继KV07或第三排料阀辅助中继KV08得电时，第四排料阀V9不能打开。通过以上互锁，可以使本实用新型的淘析过程更加可靠。

主开关的第一辅助触头QM1-1与搅拌启动中继KM1的常开触头之间串联有停止按钮SB1，搅拌启动中继KM1常开触头的两端并联有启动按钮SB2，以便手动搅拌。

本实用新型的自动分级实验系统的实验步骤依次如下：⑴测定出待测物料的密度δ，单位kg/m³；将分散剂储存槽中装满分散剂；

⑵称量100～200g该待测物料与水混合均匀制成矿浆，矿浆的液固比为（2～50）:1，或取相同固含量及相同体积的矿浆；

⑶确定析出产品的数量为n个，确定各析出产品的重复淘析次数为M次；确定各析出产品临界粒径di，i=1、2…n，单位为μm；根据公式计算出各析出产品对应的沉降时间ti，i=1、2…n，单位为秒；其中h为透明沉降槽的上液位线与下液位线之间的距离，单位为米；μ为矿浆被投入到透明沉降槽中且加水至上液位线后的动力粘度，单位为Pa•s；ρ为水的密度，单位为kg/m³；

⑷将矿浆通过矿浆漏斗倒入透明沉降槽中，用清水洗涤矿浆漏斗，且洗涤水流入透明沉降槽中；

⑸打开定量筒加料阀使分散剂储存槽中的分散剂进入分散剂定量筒中，当分散剂定量筒中的分散剂到达设定液位后，关闭定量筒加料阀；然后打开分散剂注入阀，分散剂定量筒中的分散剂全部流入透明沉降槽中后关闭分散剂注入阀；

⑹先打开进水阀，再打开上底阀，向透明沉降槽中注入清水，直至达到透明沉降槽的上液位线，先关闭上底阀，然后关闭进水阀；

⑺启动搅拌电机驱动搅拌桨叶旋转，延时30秒后停止搅拌，搅拌转速为300～400rpm；

⑻到达ti+Δt秒后，打开第i排料阀，将第i个析出产品排入第i容器中，直至透明沉降槽中的液位下降至下液位线，关闭第i排料阀，Δt为停止搅拌至液面平静的补偿时间，单位为秒；

⑼重复步骤⑸至步骤⑻，循环M次后，第i个析出产品实验结束；i依次为1、2……n；⑽所有析出产品依次完成后，同时打开上底阀和下底阀，将粗粒产品排入到粗粒容器中；然后先关闭下底阀，再打开进水阀，向透明沉降槽中注入清水直至达到透明沉降槽的上液位线，关闭进水阀；⑾启动搅拌电机驱动搅拌桨叶旋转，延时30秒后停止搅拌，打开下底阀，排尽清洗水后，先关闭上底阀，再关闭下底阀。

步骤⑺中搅拌桨叶的转速为300～400rpm；透明沉降槽的直径为250～350mm，有效高度为250～350mm；上液位高度为330mm，下液位高度为130m；动力粘度μ可以取用经验数据，或者取20℃下水的粘度作为近似值，也可以取经实际测量得到的准确值；Δt通常取10秒。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (5)

1.一种微细粒级物料自动分级实验系统，包括透明沉降槽，所述透明沉降槽中设有延伸至透明沉降槽下部的搅拌轴，所述搅拌轴的下端安装有搅拌桨叶，所述搅拌轴的上端与搅拌电机的输出轴相连，所述搅拌电机固定在所述透明沉降槽的顶盖上，其特征在于：所述顶盖上连接有矿浆注入管和分散剂注入管，所述矿浆注入管的顶部设有矿浆漏斗，所述分散剂注入管上设有分散剂注入阀；所述透明沉降槽的底壁中心连接有底部中心管，所述底部中心管上安装有底阀；所述透明沉降槽的底壁一侧连接有排料总管，所述排料总管的上端设有溢流孔，所述溢流孔的下缘与所述透明沉降槽的下液位线平齐，所述排料总管的下端连接有第一、二、三……n排料管，所述第一、二、三……n排料管上安装有第一、二、三……n排料阀。

2.根据权利要求1所述的微细粒级物料自动分级实验系统，其特征在于：所述分散剂注入管的上部连接有分散剂定量筒，所述分散剂定量筒的上部连接有定量筒加料管，所述定量筒加料管上设有定量筒加料阀，所述定量筒加料管的顶部连接有分散剂储存槽，所述分散剂定量筒的顶部设有透气孔。

3.根据权利要求1所述的微细粒级物料自动分级实验系统，其特征在于：所述排料总管的上端设有封闭的斜向顶面，所述斜向顶面朝向所述透明沉降槽的轴线，所述斜向顶面的下缘与所述透明沉降槽的下液位线平齐；所述溢流孔位于与所述斜向顶面相背的管壁上。

4.根据权利要求1所述的微细粒级物料自动分级实验系统，其特征在于：所述透明沉降槽的下液位线处安装有下液位感应开关，所述透明沉降槽的上液位线处安装有上液位感应开关，所述分散剂定量筒的定量液位线处安装有分散剂感应开关。

5.根据权利要求4所述的微细粒级物料自动分级实验系统，其特征在于：所述底部中心管上串联安装有上底阀和下底阀，所述上底阀和下底阀之间设有三通，所述三通的中部入口与进水管相连，所述进水管上安装有进水阀。