CN207181204U - 一种基于重量法的矿浆浓度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于重量法的矿浆浓度计，包括上箱体、下箱体、设于上箱体中的进液清洗结构、电路控制板和控制显示系统、设于下箱体中的称重测量结构，其中进液清洗结构、电路控制板及控制显示系统的结合，能够使得整个矿浆浓度计实现自动化控制，而且能够避免高浓度矿浆在整个设备中沉积和结垢现象产生。整个装置管道结构设计合理，测量结果与人工测量结果偏差极小，保证使用精准度，大大提高矿浆浓度测量的频率。

Description

一种基于重量法的矿浆浓度计

技术领域

本实用新型涉及一种检测流体浓度的测量装置，具体涉及一种基于重量法的矿浆浓度计。

背景技术

矿浆浓度是指矿浆中固体矿粒的含量。在磨矿、浮选、重选和脱水等作业中矿浆浓度更具有特殊的意义。在磨矿过程中磨矿细度和循环负荷量主要是用改变矿浆浓度来调节的，维持规定的矿浆浓度，以保证较合理的磨矿粒度特性和最高的磨机生产率；在分级作业中矿浆浓度基本上决定了分级溢流的细度。浮选过程中矿浆浓度更具有双重意义。一是对于不同的矿石言，在选别过程的每一阶段都有获得最佳指标的合理矿浆浓度；二是矿浆浓度的高低对浮选设备的生产率、浮选时间和药剂消耗有直接的影响。如浓度过低会使单位体积的矿浆中药剂浓度下降、耗量增多浮选时间缩短；矿浆浓度过高又会使浮选机充气量降低，同时捕收剂对有用矿物的选择性捕收变弱。在重力选矿过程中矿浆浓度对各种重选设备的选别指标都有不同程度的影响。矿浆浓度的高低还影响过滤效果，影响过滤生产量和滤饼水份。

矿浆浓度的检测用手工或仪器进行。手工检测方法简单、准确、便宜，但不能进行实时的在线检测。有烘干法和浓度壶法两种。烘干法将取出的矿浆样品称重，烘干后再称重计算浓度。该法精度高，其测试结果可作为校准其他浓度检测法测试结果的标准，但检测速度慢，不适于在线使用。浓度壶法把截取的矿浆样品装满在具有一定体积的浓度壶中称重，扣除壶重得矿浆重，则可根据公式换算出矿浆浓度。浓度壶法的检测速度较快、但其检测精度较低，且频繁使用时工作量大。仪器检测常用的浓度计有射线式、超声波式、 静压差(隔膜压差)式、浮子式和振动式等六种,该类仪器设备复杂、安装条件苛刻，测量浓度高、粘附性大的矿浆溶液时，因设备易粘附矿浆影响测量，长期使用导致测量不准确。

湿式选矿工艺过程都是在一定的矿浆浓度下进行的，矿浆浓度对选矿工艺有重要影响，是选矿过程中需要经常测试、调节和控制的重要参量。由于矿浆浓度较大，约为30%～90%，在矿浆浓度测量过程中，具有粘度大、易附着、易结块堵塞测量设备等缺点，在线测量经常会因矿浆浓度测量设备堵塞而无法继续使用，严重影响工艺进程，因此还需要设备具有自动清洗功能。基于前述矿浆浓度检测设备中存在的问题及需求，本实用新型提供了一种设计合理，自动化程度高，能够在线测量且具有自动清洗功能的基于重量法的矿浆浓度计。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种设计合理，自动化程度高，能够在线测量且具有自动清洗功能的基于重量法的矿浆浓度计。为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于重量法的矿浆浓度计，包括上箱体、下箱体、设于上箱体中的进液清洗结构、电路控制板和控制显示系统、设于下箱体中的称重测量结构，其中：

所述进液清洗结构包括进液管、循环管、冲洗主管和冲洗支管；所述进液管上依次设有自动三通阀、冲洗主管接入段、第一电动阀，所述循环管通过自动三通阀接通进液管；所述冲洗主管通过第二电动阀与进液管道上的冲洗主管接入段连接，所述冲洗支管与冲洗主管连接处与冲洗主管接入段分别位于第二电动阀的两侧，所述冲洗支管上设电磁阀，冲洗支管尾部为喷嘴结构；所述进液管和冲洗支管尾部设有防溅罩；

所述称重测量结构包括台秤、称量壶和称量壶支架，所述称量壶通过称量壶支架设于台秤上，所述称量壶还包括排液管和溢流管，排液管位于称量壶底部，溢流管位于称量壶顶部一侧，所述排液管处设第三电动阀，用于控制称量壶的进液和排液；所述排液管和溢流管均与称量壶连接而不与下箱体接触，防止下箱体粘连称量壶对称量的结果产生影响；

所述电路控制板分别与自动三通阀、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、电磁阀和台秤相连，所述电路控制板还与控制显示系统相连，用于接收称量控制指令并控制各阀门工作，同时传递阀门工作状态及台秤称量结果至控制显示系统中显示。

作为优选，所述控制显示系统为控制显示屏组件和/或计算机；采用控制显示屏能够在现场观测测量结果，并自行绘制出时间与浓度的曲线显示，需要时可手动执行关闭系统等操作；采用计算机可进行远程控制把测量过程数据导入计算机中，形成时间与浓度曲线，并能够为矿浆选矿其它过程自动化控制进程做指导，而且可通过远程控制整个系统的开关及参数调整，无需人工现场操作，保障操作人员安全性。

作为优选，所述进液管、循环管、冲洗主管、冲洗支管、排液管和溢流管的变向管段皆为弯管，降低管道阻力，而且能有效减少矿浆沉积。

作为优选，所述进液管与水平线夹角为锐角，所述溢流管和排液管与水平线夹角为钝角，增强矿浆的流动性，降低管道内矿浆沉积。

作为优选，所述防溅罩与冲洗支管为螺纹连接，防溅罩高度可通过冲洗支管上的螺纹段微调，便于控制防溅效果和称量壶内部的后期检修。

作为优选，所述第一电动阀、第二电动阀和第三电动阀均为卫生型电动蝶阀，方便拆装，阀门内部不易沉积死液。

作为优选，所述称量壶内壁做镜面抛光，以减少矿浆沉积。

作为优选，所述称量壶底部为倒锥形，与中心轴线夹角θ为30度≤θ≤60度，优选45度，便于矿浆排出和冲洗，降低矿浆结垢几率，避免对后续测量产生影响。

作为优选，所述上箱体上设透明窗口，用于观察管路运行状态。

作为优选，所述控制显示系统可添加编程对各管道上的阀门及台秤称量过程进行自动化控制。

该装置工作过程如下：非测量时矿浆从进液管进入，经自动三通阀进入循环管汇入原矿浆处；当需要测量时，第二电动阀、第三电动阀和电磁阀处于关闭状态，自动三通阀控制矿浆从进液管进入，经第一电动阀后注入称量壶中，当称量壶溢流管流出矿浆时，控制自动三通阀把矿浆导入循环管中。当台秤称量得到结果后打开第三电动阀，矿浆由排液管排出。自动三通阀控制的流向为：进液管位于自动三通阀的后段与循环管联通，此时冲洗主管中注入工艺水进行管道清洗，先打开第二电动阀，工艺水经第一电动阀注入称量壶中快速冲洗剩余矿浆，然后关闭第一电动阀，工艺水会经第二电动阀流向循环管，对此段管道进行反洗，反洗完成后，打开电磁阀，关闭第二电动阀，工艺水经冲洗支管由尾部的喷嘴结构喷出，冲洗称量壶内壁及溢流管内残留的细小矿浆，冲洗完毕后关闭电磁阀，调整自动三通阀使得进液管进入的矿浆经循环管循环，当需要再次测量时重复工作步骤控制各阀门进行称量过程和冲洗过程。

其中，称量结果及矿浆浓度计算结果由控制显示系统显示好，还可通过控制显示系统预设称量间隔、冲洗间隔和单次冲洗时间等，保证矿浆浓度计的正常运行。

本实用新型利用重量法在线测量矿浆浓度，与现有技术相比，降低了人工操作误差，增加了测量频率，能够冲洗、喷洗和反洗各管道及部件，避免选矿工艺中矿浆易沉积和结块现象的产生；本实用新型安装方便，可测量管道和储槽矿浆浓度。此外，整个装置可通过编程实现自动化控制，以固定时间间隔获取矿浆浓度数据，能够大大提高对磨矿、浮选、重选和脱水等作业过程中的矿浆浓度测量效率，节省时间，提高生产效率。本实用新型对于高浓度矿浆的浓度测量，防堵效果显著，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的矿浆浓度计的结构图。

图2为本实用新型实施例2所述的矿浆浓度计外部主视图。

图中：1-上箱体，2-下箱体，3-电路控制板，4-进液管，5-循环管，6-冲洗主管，7-冲洗支管，8-喷嘴，9-防溅罩，10-冲洗主管接入段，11-自动三通阀，12-第一电动阀，13-第二电动阀，14-电磁阀，15-台秤，16-称量壶支架，17-称量壶，18-第三电动阀，19-排液管，20-溢流管，21-箱体隔板，22-观察窗，23-控制显示屏组件。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

如图1和图2所示的一种基于比重法的矿浆浓度计，包括上箱体1、下箱体2、设于上箱体中的进液清洗结构、电路控制板3和控制显示屏组件23、设于下箱体2中的称重测量结构，所述进液清洗结构包括进液管4、循环管5、冲洗主管6和冲洗支管7；所述进液管4上依次设有自动三通阀11、冲洗主管接入段10、第一电动阀12，所述循环管5通过自动三通阀11接通进液管4；所述冲洗主管6通过第二电动阀13与进液管4道上的冲洗主管接入段10连接，所述冲洗支管7与冲洗主管6连接处与冲洗主管接入段10分别位于第二电动阀13的两侧，所述冲洗支管7上设电磁阀14，冲洗支管7尾部为喷嘴8结构，用于喷射冲洗水冲洗称量壶17及溢流管20内壁；所述进液管4和冲洗支管7尾部设有防溅罩9；该防溅罩9与冲洗支管7为螺纹连接，且防溅罩9的高度可通过冲洗支管7上的螺纹进行微调。

所述称重测量结构包括台秤15、称量壶17和称量壶支架16，所述称量壶17通过称量壶支架16设于台秤15上，所述称量壶17还包括排液管19和溢流管20，排液管19位于称量壶17底部，溢流管20位于称量壶17顶部一侧，所述排液管19处设第三电动阀18；所述排液管19和溢流管20均与称量壶17连接而不与下箱体接触；

所述电路控制板3分别与自动三通阀11、第一电动阀12、第二电动阀13、第三电动阀18、电磁阀14和台秤15相连，所述电路控制板3还与控制显示屏组件23相连。

上述各阀门、管道及称量壶结构均为304不锈钢材质，所述第一电动阀12、第二电动阀13和第三电动阀18均为卫生型电动蝶阀。

其中，所述进液管4、循环管5、冲洗主管6、冲洗支管7、排液管19和溢流管20的变向管段皆为弯管。所述进液管4与水平线夹角为锐角，所述溢流管20和排液管19与水平线夹角为钝角，能够降低矿浆阻力，避免沉积。所述第一电动阀12、第二电动阀13和第三电动阀18均为电动蝶阀，相较于球阀，蝶阀更能够防沉积和磨损，且长时间密封性较好。所述的称量壶17内壁做镜面抛光，降低称量壶17内部矿浆沉积和结块几率，同时便于清洗。所述称量壶17底部为倒锥形，与中心轴线夹角θ可为30度≤θ≤60度，更有利于完全排出内部矿浆，而且避免冲洗水沉积。上箱体1上设观察窗21和控制显示屏组件23。所述控制显示屏组件23通过编程对各管道阀门及称量进行自动化控制。

该矿浆浓度计工作过程如下：当矿浆浓度计处于非测量状态时，矿浆从进液管4进入，经自动三通阀11进入循环管5汇入原矿浆处；当需要测量时，第二电动阀13、第三电动阀18和电磁阀14处于关闭状态，自动三通阀11控制矿浆从进液管4进入，经第一电动阀12后注入称量壶17中，当称量壶17的溢流管20流出矿浆时，控制自动三通阀11把矿浆导入循环管5中。当台秤15称量得到结果后，打开第三电动阀18，矿浆由排液管19排出。自动三通阀11控制的流向为：进液管4位于自动三通阀11的后段与循环管5联通，此时冲洗主管6中注入工艺水进行管道清洗，先打开第二电动阀13，工艺水经第一电动阀12注入称量壶17中快速冲洗剩余矿浆，然后关闭第一电动阀12，工艺水会经第二电动阀13流向循环管5，对此段管道进行反洗，反洗完成后，打开电磁阀14，关闭第二电动阀13，工艺水经冲洗支管7由尾部的喷嘴8喷出，冲洗称量壶17内壁及溢流管20内残留的细小矿浆，冲洗完毕后关闭电磁阀14，调整自动三通阀11使得进液管4进入的矿浆经循环管5循环，当需要再次测量时重复工作步骤控制各阀门进行称量过程和冲洗过程。

其中，对于选矿工艺中，30%～90%浓度的高浓度的矿浆，进行自动控制，仅需控制取样工作即可输出矿浆浓度值，而且可在测得结果后进行自动清洗程序，清洗完成待用。对某矿业公司选矿工艺段的矿浆浓度进行测试，采用下述公式，由重量及称量壶17的体积及原矿比重等参数计算得出矿浆浓度：

ω=S*(ρ-1)/ ρ(S-1)

其中，(ω:矿浆浓度ρ:矿浆密度 S:原矿比重)；

ρ=M/L

其中，(ρ:矿浆密度 M:矿浆重量 L:浓度壶体积) ；

实际测试结果与人工采用浓度壶法测定结果相比较。分别对测得的矿浆浓度数据进行比较，结果如下表1：

表1不同时间下本实施例所述的矿浆浓度计的测量结果与人工浓度壶法数据结果

时间	自动值%	人工值%	偏差值%
				9:05	32.45	33	-0.55
9:18	31.07	32	-0.93
				9:56	31.98	32	-0.02
10:07	31.07	31	0.07
				10:42	30.20	30	0.20
15:16	30.98	31	-0.02
				15:45	35.33	35	0.33
16:36	32.62	32	0.62
				17:06	32.81	33	-0.19

其中，采用本实施例所述的自动控制的矿浆浓度计测量的浓度值记为自动值，采用人工浓度壶法测定的浓度值记为人工值。

从表1中的数据可看出，该矿浆浓度计测量结果与人共采用浓度壶法测量矿浆浓度结果极为相近，因此确定该装置测量时的精准度满足实际情况所需。

实施例2

采用如实施例1所述的装置，区别在于，本实施例所述的电路控制板中设有远传装置，对应的该控制显示系统为控制显示屏组件与计算机同时使用。

电路控制板中设置的远传装置能够使得通过远端计算机控制本实施例所述装置的运行状态及参数调整，而且能把本实施例所述装置在测量中获取的数据在控制显示屏组件上显示，并上传到计算机上进行处理，便于远程监控和现场监控同时进行，此外使用计算机不仅能够获取数据进行分析处理，而且还可以根据工艺不同时段实现自动调整整个装置测量时间及频率，极大的提高生产效率。

对实施例1所述的矿业公司选矿工艺段的矿浆浓度进行测试，由于前期矿浆浓度较低，设置为4分钟间隔测量一次矿浆浓度，在测量期间，自动控制各管道上阀门朝向及开关，测得浓度数据后自动排除矿浆并执行自动清洗。其中，测量时间约15秒即可充满称量壶17， 获取数据称量数据后，立即执行排液清洗过程，整个排液清洗过程花费约30秒即可完成待用。

表2 选矿工艺段矿浆浓度部分测试结果

时间	自动值%
		15:02	45.82
15:06	44.58
		15:10	47.23
15:14	48.76
		15:18	46.82
15:22	56.98
		15:26	55.32

需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构及操作方法所作的举例说明。凡对本实用新型的结构及操作方法所做的等效变化，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于重量法的矿浆浓度计，包括上箱体、下箱体、设于上箱体中的进液清洗结构、电路控制板和控制显示系统、设于下箱体中的称重测量结构，其特征在于：

所述进液清洗结构包括进液管、循环管、冲洗主管和冲洗支管；所述进液管上依次设有自动三通阀、冲洗主管接入段、第一电动阀，所述循环管通过自动三通阀接通进液管；所述冲洗主管通过第二电动阀与进液管道上的冲洗主管接入段连接，所述冲洗支管与冲洗主管连接处与冲洗主管接入段分别位于第二电动阀的两侧，所述冲洗支管上设电磁阀，冲洗支管尾部为喷嘴结构；所述进液管和冲洗支管尾部设有防溅罩；

所述称重测量结构包括台秤、称量壶和称量壶支架，所述称量壶通过称量壶支架设于台秤上，所述称量壶还包括排液管和溢流管，排液管位于称量壶底部，溢流管位于称量壶顶部一侧，所述排液管处设第三电动阀，所述排液管和溢流管均与称量壶连接而不与下箱体接触；

所述电路控制板分别与自动三通阀、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、电磁阀和台秤相连，所述电路控制板还与控制显示系统相连。

2.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述控制显示系统为控制显示屏组件和/或计算机。

3.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述进液管、循环管、冲洗主管、冲洗支管、排液管和溢流管的变向管段皆为弯管。

4.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述进液管与水平线夹角为锐角，所述溢流管和排液管与水平线夹角为钝角。

5.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述防溅罩与冲洗支管为螺纹连接，防溅罩高度可通过冲洗支管上的螺纹段微调。

6.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述第一电动阀、第二电动阀和第三电动阀均为卫生型电动蝶阀。

7.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述称量壶内壁做镜面抛光。

8.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述称量壶底部为倒锥形，与中心轴线夹角θ为30度≤θ≤60度。

9.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述上箱体上设透明窗口。

10.根据权利要求1所述的基于重量法的矿浆浓度计，其特征在于：所述控制显示系统可添加编程对各管道上的阀门及台秤称量过程进行自动化控制。