Przedmiotem wynalazku jest granulometr do cia¬ glego pomiaru .skladu granulometrycznego, zwlasz¬ cza metów flotacyjnych rud miedzi.Stan techniki. Pomiar skladu granulometrycz¬ nego jest szczególnie waznym elementem kontroli procesów mielenia i klasyfikacji wystepujacych w zakladach wzbogacania rud.Dotychczas dla celów przemyslowych pomiary uziarnienia wykonywane sa sitowa metoda labo¬ ratoryjna przez pobór próbki mieszaniny, prze¬ sianie, odwodnienie, suszenie i wazenie wysuszo¬ nej masy ziaren frakcji grubszej.Nastepna metoda jest metoda sedymentacyjna, która jest oparta na zaleznosci miedzy wymiarami czastek a predkoscia ich opadania w nieruchomej cieczy. Znajac predkosc opadania mozna obliczyc z prawa Stokes'a wymiary czastek. Predkosc opa¬ dania mierzy sie zazwyczaj w naczyniu zwanym pipeta Andreasena. Znane sa równiez wagi sedy¬ mentacyjne oraz fotosedymentometry, w których stezenie zawiesiny mierzy sie fotokomórka.Zblizona do powyzszej jest równiez tak zwana metoda elutriacyjna. W metodzie tej równiez wy¬ korzystuje sie prawo Stokes'a i zjawisko sedymen¬ tacji. Od poprzedniej metody rózni sie jednak tym, ze zawiesine poddaje sie klasyfikacji w strumie¬ niu cieczy. W metodzie tej uzywa sie aparatu Minemeta lub cylindra Schonego.Powyzsze metody sa typowymi metodami labo¬ ratoryjnymi i nie nadaja sie do pomiaru prze- 20 25 30 myslowego, np. do ciaglej kontroli procesu flo¬ tacji.Do znanych metod przemyslowych nalezy me¬ toda ultradzwiekowa, w której wykorzystuje sie zaleznosc wymiarów ziaren, od tlumienia ultra¬ dzwieków. Na zasadzie tej oparty jest przyrzad firmy Autometrics Co., do pomiaru skladu granu¬ lometrycznego oznaczony symbolem „PSM System 100".Metoda przemyslowa jest równiez metoda mikro- metryczna, w oparciu o która jest zrealizowana konstrukcja urzadzenia do pomiaru skladu gra- 'nulometrycznego, zwanego „Mikron" produkcji ZSRR. Zasadniczym elementem urzadzenia jest mikrometryczny czujnik sprzezony przez trzpien i dzwignie z przetwornikiem indukcyjnym. Czuj¬ nik jest podnoszony i opuszczany z czestotliwoscia 120 razy na minute. Wskazania czujnika zaleza od wymiarów ziaren pulpy, która przeplywa mie* dzy czujnikiem i podstawa.Znany jest granulometr ciagly oparty o metode sedymentacyjna. W przyrzadzie tym ilosc zsedy- mentowanego osadu okresla sie przez pomiar opo¬ ru elektrycznego.Inny opis granulometru podaje B. F. Osborne w publikacji pt. „A Complete System from On- -Stream Particie Size Analysis" umieszczonej w Ca. Min. Metali Buli, 1972, 65 nr 725, str. 97—107.W granulometrze tym czujnik jest wykonany w ksztalcie spirali powodujacej rozdzial czastek 112 5613 wedlug wielkosci ziarn w wyniku dzialania sil odsrodkowych. Stopien tego rozdzialu mierzony jest gestosciomierzem izotopowym. Sklad granu- lometryczny jest obliczony automatycznie przez analizator elektroniczny.Jedna z zasadniczych trudnosci stojacych przed konstruktorem granulometru do ciaglych pomia¬ rów w warunkach przemyslowych jest zapewnie¬ nie wymaganej dokladnosci pomiaru przy mozliwie minimalnym skomplikowaniu rozwiazania, która w, tym przypadku bezposrednio wiaze sie z nie¬ zadowalajaca niezawodnoscia i wysokimi kosztami.Istota wynalazku. Sposób ciaglego pomiaru skla¬ du granulometrycznego przeprowadza sie w naczy¬ niu pomiarowym, przez które rozcienczona pulpa przeplywa w sposób ciagly z dobieralna predkoscia okreslona wedlug znanego prawa Stokes'a, przy której, to predkosci nastepuje wymagany rozdzial klas ziarnowych, a pomiar ciagly jest dokonywany na drodze elektrycznej.Klase ziarnowa wyznacza sie ze wzoru: r—y G—c* - y—y gdzie: G oznacza udzial trakcji ziaren mniejszych od zalozonej srednicy, c —v stala granulometru, y'— gestosc pulpy na wejsciu do naczynia pomia¬ rowego, f — gestosc pulpy na wyjsciu z naczy¬ nia pomiarowego, y — gestosc fazy cieklej.Zmierzona na wejsciu i wyjsciu naczynia po¬ miarowego gestosc pulpy przetwarza sie w ukla¬ dzie elektrycznym na sygnal proporcjonalny do róznicy gestosci pulpy rozproszonej w naczyniu wejsciowym i gestosci pulpy rozproszonej w na¬ czyniu wyjsciowym i gestosci fazy cieklej oraz na sygnal proporcjonalny do róznicy gestosci pulpy w naczyniu wyjsciowym i gestosci fazy cieklej.Tak otrzymane sygnaly — wyjsciowy przez wej¬ sciowy dzieli sie w bloku przeliczajacym, w wy¬ niku czego otrzymuje sie sygnal proporcjonalny do mierzonej klasy ziarnowej. Aby wycechowac czujniki ukladu elektrycznego, uprzednio naczynie pomiarowe napelnia sie faza ciekla i ustawia sie uklad czujników na wartosc pomiarowa równa zero.Zgodnie z wynalazkiem wlasciwa czesc granu¬ lometru stanowi naczynie pomiarowe o ksztalcie zblizonym do litery „U". Naczynie to ma ramiona o zróznicowanych powierzchniach ich przekrojów.Ramie o powierzchni przekroju wiekszej ma osad¬ nik usytuowany ponizej najnizszego poziomu ra¬ mienia p powierzchni przekroju mniejszej. To ramie o powierzchni przekroju mniejszej jest wprowadzone do drugiego ramienia i ma w nim zakonczenie w postaci konfuzora.Osadnik ma odprowadzenie, najkorzystniej o re¬ gulowanym wyplywie ciaglym.Takie rozwiazanie podstawowego zespolu gra¬ nulometru, pozwala na dowolne dobranie pred¬ kosci przeplywu rozcienczonej pulpy przez naczy¬ nie pomiarowe, w którego grubszym ramieniu w zaleznosci od tej predkosci przeplywu, sedy- mentuja ziarna wymaganej frakcji, które grawi¬ tacyjnie przemieszczaja sie do osadnika. Regulo- 2 561 4 wanie predkosci przeplywu odbywa sie za pomoca' regulacji wyplywu zgromadzonej w osadniku za¬ wartosci.Przyklad realizacji wynalazku. Rozwiazanie gra- 5 nulometru wedlug wynalazku przedstawiono na zalaczonym rysunku.Do naczynia 2 dostarczana jest próbka badanych metów flotacyjnych przewodem 1 oraz woda prze¬ wodem 9, w takich ilosciach, aby zapewnic roz- io cienczenie metów do zadanej gestosci. Dokladnosc rozcienczenia w naczyniu 2 jest zapewniana przez uklad regulacyjny dokonujacy pomiaru gestosci przy zastosowaniu czujnika 10 oraz regulatora 8 przemykajacego zawór 19 w przewodzie 9, nato- 15 miast stabilizacja poziomu utrzymana jest przez zastosowanie ciaglego przelewu 18 oraz odpowied-. ni dobór przeplywów w przewodach 1 i 9.Z naczynia 2 mieszanina dostarczana jest do naczynia pomiarowego zbudowanego z dwóch ra- 20 mion 5 i 12 o zróznicowanych powierzchniach ich przekrojów. Uklad ramion zblizony jest swym 'ksztaltem do litery „U". Ramie 5 jest wprowa¬ dzone do ramienia 12 i zakonczone w nim kon- fuzorem 17.W naczyniu pomiarowym, w jego szerszym ra¬ mieniu 12 odbywa ^ie sedymentacja czastek wiek¬ szych od zalozonej srednicy czastki np. 70 /*m, dzieki dobraniu odpowiedniej predkosci przeplywu zawiesiny. Predkosc ta decyduje o wielkosci zia¬ ren, które sa dalej unoszone przez strumien mie¬ szaniny, oraz o ilosci tych ziaren grubych, które w procesie sedymentacji osadzac sie beda w osad¬ niku 20, opróznianym z osadu najkorzystniej w sposób ciagly przez odprowadzenie 21 regulowane zaworem 22. 39 Dobieranie szybkosci przeplywu regulowane jest zgrubnie wysokoscia h, a dokladniej dla zadanego zakresu pomiarowego zaworem 22. Zawór 4, na wezszym ramieniu 5, sluzy do odciecia lub zmiany ilosci przeplywu cieczy miedzy naczyniami w za- 40 leznosci od zaistnialej potrzeby.Wyselekcjonowana drobna frakcja ziaren wy¬ plywa przewodem 11 z grubszego ramienia 12 do naczynia 14, w którym dokonywany jest pomiar gestosci przy zastosowaniu czujnika* 15. 45 W obu naczyniach 2 i 14 prowadzi sie mieszanie mechaniczne odpowiednio mieszadlami 3 i 13.Mieszanina odprowadzana jest z naczynia 14 wy¬ lewem 16.Zastosowany uklad przeliczajacy 7 dokonuje 50 obliczen z zaleznosci: r—r G =c-— gdzie: r—y 55 G — udzial frakcji ziaren mniejszych od zalozo¬ nej srednicy, c — stala granulometru, f — gestosc pulpy na wejsciu do naczynia, y" — gestosc pulpy na wyjsciu z naczynia pomiarowego, y — gestosc fazy cieklej. 60 Urzadzenie 6 wyprowadza sygnal pomiarowy i stanowi wskaznik wielkosci pomiarowej granu¬ lometru."W przykladowym rozwiazaniu wykorzystano me¬ toda wagowa polegajaca na pomiarze masy pulpy 65 w naczyniu (2, 14), o znanej objetosci, przy^ uzyciu112 561 wag elektronicznycn wywzorcowanych tak, by przy wypelnieniu naczyn (2, 14), woda, sygnaly wysylane z wag wskazywaly wartosc równa zero.Pozwala to otrzymac w trakcie procesu pomiaro¬ wego od razu sygnaly proporcjonalne do róznicy gestosci pulpy i gestosci wody.Inne rozwiazanie moze polegac na zastosowaniu jako czujników gestosciomierzy izotopowych, ultra¬ dzwiekowych itp., które analogicznie wzorcuje sie na sygnaly wyjsciowe równe zeru, przy napelnie¬ niu naczyn (2, 14) woda.Zastrzezenie patentowe Granulometr do ciaglego pomiaru skladu gra- nulometrycznego, zwlaszcza metów flotacyjnych 10 15 rud miedzi, w którego naczyniu o ksztalcie zbli¬ zonym do litery „U" rozcienczona pulpa prze¬ plywa przez to naczynie w sposób ciagly z dobie- ralna predkoscia okreslona wedlug znanego prawa Stokesa, przy której nastepuje wymagany roz¬ dzial klas ziarnowych, znamienny tym, ze w ra¬ mionach (5, 12) wymienionego naczynia o zrózni¬ cowanych powierzchniach ich przekrojów, ramie (12) o wiekszej powierzchni przekroju ma w swej dolnej czesci osadnik (20) usytuowany ponizej naj¬ nizszego poziomu ramienia (5) o mniejszej po¬ wierzen przekroju i które to ramie (5) o mniejszej powierzchni przekroju jest wprowadzone do dru¬ giego ramienia (12) i ma w nim zakonczenie w po¬ staci konfuzora (17), przy czym osadnik (20) ma odprowadzenie (21) najkorzystniej o regulowanym (22) wyplywie ciaglym. PL