CN211043017U - 一种称重式矿浆浓度仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种称重式矿浆浓度仪，属于流体浓度测量技术领域。它包括进料管、冲洗水管和称重罐，所述称重罐支撑安装于称重模块上，所述进料管和冲洗水管的出料口均位于称重罐开口上方，所述进料管上设有第一电动阀门和减压阀，冲洗水管上设有第二电动阀门，且第一电动阀门、第二电动阀门及称重模块均与自动化控制系统相连。采用本实用新型的浓度仪能够有效用于快速、准确、稳定测量充填尾矿浆浓度，且其使用寿命长。

Description

一种称重式矿浆浓度仪

技术领域

本实用新型属于流体浓度测量技术领域，更具体地说，涉及一种称重式矿浆浓度仪。

背景技术

随着充填开采技术的发展，采矿充填法得到了广泛地应用，该方法使用的充填材料主要由骨料和胶结剂组成，一般是以分级尾砂、尾砂加河砂或全尾砂为充填骨料，胶结剂与充填骨料及水混合后，发生物理与化学反应形成胶体，从而凝固成具有一定强度的充填胶结体。由于矿浆浓度是选矿流程中重要的判断依据和参考指标，在选矿流程的磨矿、浮选、脱水等作业中，及时准确测量矿浆浓度对磨矿和浮选等一系列作业有着至关重要的意义。

针对现有矿山尾矿浆的浓度波动较大的特点，工业现场中经常需要实时测定尾矿浆的浓度，从而能够起到监督生产的作用，使在整个选矿过程中尾矿浆的浓度始终保持在规定的范围内，进而有利于生产工人操作，使生产顺利进行。然而，由于尾矿浆体中含有较细颗粒，容易堵塞浓度测量仪器部件，从而造成测量仪器发生故障；且尾矿浆输送时压力往往较大，对浓度仪的冲击力也较大，容易损坏浓度仪及其附属设备。同时，尾矿浆体中常掺有固化剂材料，沉积后容易凝结积累，粘附于测量仪器上，从而导致浓度检测不准。

现有市场上常用的流体测量浓度计有射线、超声波、光电、压差等几种类型，在应用于矿山尾矿浆浓度测量时均有一定缺陷，如：(1)射线类浓度仪有放射源，存在安全隐患，审批监管难度大；(2)由于尾矿浆体浓度大，尾矿造浆时气体混入浆体，而超声波类浓度仪易受尾矿浆体内气泡影响，测量误差较大；(3)光电类浓度仪量程小，而且受色度影响，测量误差大；(4)压差类浓度仪因其安装及工作方式，极易被尾矿浆中细颗粒堵塞仪器部件，造成故障，难以长时间使用。

因此，鉴于上述问题，研究一种适用于快速、准确、稳定、长时间测量充填尾矿浆浓度的浓度仪是目前尾矿充填行业亟待解决的问题。

实用新型内容

1.要解决的问题

本实用新型的目的在于克服采用现有的浓度仪对尾矿浆进行浓度时，测量误差相对较大、浓度仪使用寿命相对较短的不足，提供了一种称重式矿浆浓度仪。采用本实用新型的浓度仪能够有效解决上述问题，可以快速、准确、稳定测量充填尾矿浆浓度，且其使用寿命长。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种称重式矿浆浓度仪，包括进料管、冲洗水管和称重罐，所述称重罐支撑安装于称重模块上，所述进料管和冲洗水管的出料口均位于称重罐开口上方，所述进料管上设有第一电动阀门和减压阀，冲洗水管上设有第二电动阀门，且第一电动阀门、第二电动阀门及称重模块均与自动化控制系统相连。

更进一步的，所述称重罐的底部出料口与放流管相连，且放流管上设有第三电动阀，该第三电动阀也与自动化控制系统相连。

更进一步的，所述进料管及冲洗水管上分别设有第一手动阀门和第二手动阀门。

更进一步的，所述称重模块包括两个并通过支撑架安装于固定底座上，所述称重罐外侧壁上对称设有与称重模块相匹配的称重挂耳，且其通过该称重挂耳安装于称重模块上。

更进一步的，所述称重模块采用电子称重模块。

更进一步的，所述称重罐上部设有溢流管。

更进一步的，所述进料管及冲洗水管的进料口分别与充填矿浆输送管及供水管相连。

更进一步的，所述称重罐上部为圆柱形空筒结构，其下部为漏斗状的空腔体结构。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种称重式矿浆浓度仪，包括进料管、冲洗水管和称重罐，该称重罐支撑安装于称重模块上，且称重模块与自动化控制系统相连，能够对注入称重罐内的尾矿浆进行自动称重，并结合预先测量的尾矿浆相关特征数据(如密度、体积等)，再通过系统内预设公式自动进行计算得出其浓度值，从而有利于实现尾矿浆称重、计量过程的自动化操作，无需人工干预，操作简便且测量精度高。同时，该浓度仪的进料管上设有减压阀，能够对尾矿浆进行减压降速，一方面解决了尾矿浆由充填输送管道注入浓度仪时因压力过大导致对设备冲击损坏问题，提高了浓度仪的使用寿命。另一方面，解决了尾矿浆飞溅污染浓度仪外壳及安装部位所导致的称重罐测量误差的问题，从而能够快速、准确地对尾矿浆浓度进行测量。另外，通过冲洗水管的设置，能够对一次测量操作完成后的浓度仪进行冲洗，防止出现尾矿浆在称重罐体内沉积、凝结，从而能够进一步提高测量结果的准确性。

(2)本实用新型的一种称重式矿浆浓度仪，进料管、冲洗水管及放流管上均设有电动阀门，且均与自动化控制系统相连，从而能够对尾矿浆的注入、排放以及对浓度仪的冲洗进行自动化控制，有效提高了生产效率，使用方便简单、无污染，安装、维护简便，非专业人士也能容易掌控，适用性高，可操作性强。

(3)本实用新型的一种称重式矿浆浓度仪，所述称重模块包括两个并通过支撑架安装于固定底座，称重罐上部外侧壁上设有与称重模块相匹配的称重挂耳并通过该称重挂耳安装于称重模块上，从而能够提高设备的稳固性，且称重罐的取放、安装方便。

(4)本实用新型的一种称重式矿浆浓度仪，所述称重罐上部设有溢流管，通过溢流管的设置，能够将多余的尾矿浆排出称重罐，从而能够保证所要称量的尾矿浆的体积，有利于进一步提高测量数据的准确性，减少测量误差。

(5)本实用新型的一种称重式矿浆浓度仪，使用其进行测量尾矿浆浓度时，一个完整测量流程结束后，间歇20分钟进行后自动重启进行下一个完整测量流程，属于间断性测量，对电子设备运转需求小，使用寿命长，维护成本低。

附图说明

图1为本实用新型的一种称重式矿浆浓度仪的结构示意图；

图2为本实用新型的称重罐的俯视结构示意图；

图中：1、第一手动阀门；2、减压阀；3、第一电动阀门；4、进料管；5、冲洗水管；6、第二电动阀门；7、第二手动阀门；8、称重罐；801、称重挂耳；9、称重模块；10、支撑架；11、放流管；12、第三电动阀门；13、固定底座；14、溢流管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

本实施例的一种称重式矿浆浓度仪，包括进料管4、冲洗水管5和称重罐8，所述进料管4连接至充填尾矿浆输送管，所述冲洗水管5与供水管相连，且该进料管4和冲洗水管5的出料口均位于称重罐8开口上方，该称重罐8支撑安装于称重模块9上，其底部出料口与放流管11相连，且放流管11上设有第三电动阀12；其上部开孔焊接有溢流管14。如图1所示，所述进料管4上从左往右依次设有第一手动阀门1、第一电动阀门3和减压阀2，冲洗水管5上从右往左依次设有第二手动阀门7和第二电动阀门6，且第一电动阀门3、第二电动阀门6、第三电动阀12及称重模块9均与自动化控制系统(采用现有的自动化控制系统即可)相连，从而能够对尾矿浆的注入、排放以及对浓度仪的冲洗进行自动化控制，有效提高了生产效率，使用方便简单、无污染，安装、维护简便，非专业人士也能容易掌控，适用性高，可操作性强。

具体的，本实施例中的称重式浓度仪的基本工作原理为：通过测定一定体积的尾矿浆重量，再结合预先测量的尾砂密度，通过自动化控制系统用预设公式自动计算出所测量的尾矿浆浓度数据。对尾矿浆浓度进行测量时，先在自动化控制系统内预先设置相关参数(如尾矿浆的注入、排放及冲洗水的注入、排放等时间参数，具体见本实施例对其工作流程的描述)。

其工作流程如下：

(1)首先，校准称重模块9，打开第一手动阀门1、第二手动阀门7，由自动化控制系统控制打开进料管4上的第一电动阀门3向称重罐8体内开始注入尾矿浆，到达预设注入时长(预设定注入时长略大于实际注满时长，以确保尾矿浆注满称重罐8的有效容积，尾矿浆溢流通过溢流管14排放)后关闭第一电动阀门3，停止尾矿浆注入。

(2)第一电动阀门3关闭后称重模块9读数逐渐稳定，预设在第一电动阀门3关闭后30秒后(保证溢流排放完毕)自动化控制系统读取实时称重数据作为测量依据。系统上位机按以下计算方法及公式自动计算出本次浓度数据：ρ0＝ρ1*(m1-m2-ρ2*V)/[(m1-m2)*(ρ1-ρ2)]*100％，其中ρ0：尾矿浆浓度，m1：称重数据，m2：称重罐8(含放流管11、溢流管14)总重量(已预先测量)，V：称重罐8的有效容积(已预先测量)，ρ1：尾矿密度(已预先测量)，ρ2：水密度。

(3)读取称重数据并计算出尾矿浆的浓度后，自动化控制系统自动打开放流管11上的第三电动阀门12排放尾矿浆，到达预设排放时长(预设定排放时长略大于实际排空时长，以确保尾矿浆完全排放)后关闭第三电动阀门12，停止排放。

(4)第三电动阀门12关闭后系统自动打开冲洗水管5上的第二电动阀门6开始注入冲洗水，到达预设注入时长(预设定冲洗水注入时长略大于实际注满时长，以确保冲洗水注满称重罐8的有效容积，多余冲洗水溢流可对溢流管14进行冲洗并排放，保证称重罐8及溢流管14、放流管11无尾矿浆残留)后关闭第二电动阀门6，停止冲洗水注入。第二电动阀门6关闭后系统自动打开放流管上的第三电动阀门12排放冲洗水，到达预设排放时长后关闭第三电动阀门12，停止排放。

至此，一个完整测量流程结束。整个进料、称重、计量、冲洗过程实现自动化，无需人工干预，最终时间、称重、浓度等数据在自动化系统上位机上显示、记录，还可依据浓度数据完成其他联锁自动化控制。间歇20分钟后系统自动按上述步骤重启下一个完整测量流程。该测量方式为非连续性测量，属于间断性测量，对电子设备运转需求小，使用寿命长，维护成本低。

本实施例中，通过减压阀2的设置，可用于对尾矿浆输送压力进行调节。具体的，向称重罐8中注入尾矿浆时，通过不断调节称重式浓度仪进料管4上的减压阀2，对尾矿浆进行减压降速，确保向称重罐8内注入尾矿浆时，无尾矿浆飞溅现象，从而一方面解决了尾矿浆由充填输送管道注入浓度仪时因压力过大导致对设备冲击损坏问题，提高了浓度仪的使用寿命。另一方面，解决了尾矿浆飞溅污染浓度仪外壳及安装部位所导致的称重罐8测量误差问题，从而能够快速、准确地对尾矿浆浓度进行测量。

另外，通过冲洗水管5的设置，能够对一次称重操作完成后的浓度仪进行冲洗，防止出现尾矿浆在称重罐8内沉积、凝结，从而能够进一步提高测量结果的准确性。

实施例2

如图2所示，本实施例的一种称重式矿浆浓度仪，其主要结构基本同实施例1，其主要却别在于：所述称重模块9包括两个并通过支撑架10安装于固定底座13上，所述称重罐8外侧壁上对称设有与称重模块9相匹配的称重挂耳801，且其通过该称重挂耳801安装于称重模块9上。具体的，本实施例中，所述称重罐8采用不锈钢材质制成，其上部为圆柱形空筒结构，其下部为漏斗状的空腔体结构，且其上部和下部通过无缝焊接形成一个完整的空腔体，用于承载尾矿浆。该称重罐8进行安装时，须采用水平测量仪器(采用现有仪器即可)对支撑架10和固定底座13进行调整，确保称重罐8水平且符合称重模块9的工作及安装要求，从而有利于提高称重罐8的取放、安装稳固性，进而有利于保证测量的准确性。其中，所述称重模块9采用电子称重模块，用于对称重罐8及其称重罐8上的放流管11、溢流管14等部件进行称重。

同时，上述称重罐8安装部分的平整、清洁，也有利于放流管11、溢流管14尾矿浆和冲洗水排放通畅，排放时无溅落。本实施例中通过对上述称重罐8的具体形状进行优化设计，且完全避免使用易于被尾矿浆中细颗粒堵塞的部件及元器件，从而能够减少设备故障率，有利于降低维护工作量及成本。且该称重式浓度仪还可适用于尾矿浆等溶解密度差较大的液体使用，比传统的浓度计精度更高，实用性更强。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：包括进料管(4)、冲洗水管(5)和称重罐(8)，所述称重罐(8)支撑安装于称重模块(9)上，所述进料管(4)和冲洗水管(5)的出料口均位于称重罐(8)开口上方，所述进料管(4)上设有第一电动阀门(3)和减压阀(2)，冲洗水管(5)上设有第二电动阀门(6)，且第一电动阀门(3)、第二电动阀门(6)及称重模块(9)均与自动化控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：所述称重罐(8)的底部出料口与放流管(11)相连，且放流管(11)上设有第三电动阀(12)，该第三电动阀(12)也与自动化控制系统相连。

3.根据权利要求2所述的一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：所述进料管(4)及冲洗水管(5)上分别设有第一手动阀门(1)和第二手动阀门(7)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：所述称重模块(9)包括两个并通过支撑架(10)安装于固定底座(13)上，所述称重罐(8)外侧壁上对称设有与称重模块(9)相匹配的称重挂耳(801)，且其通过该称重挂耳(801)安装于称重模块(9)上。

5.根据权利要求4所述的一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：所述称重模块(9)采用电子称重模块。

6.根据权利要求4所述的一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：所述称重罐(8)上部设有溢流管(14)。

7.根据权利要求6所述的一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：所述进料管(4)及冲洗水管(5)的进料口分别与充填矿浆输送管及供水管相连。

8.根据权利要求7所述的一种称重式矿浆浓度仪，其特征在于：所述称重罐(8)上部为圆柱形空筒结构，其下部为漏斗状的空腔体结构。

Images