SE532904C2 - Metod och utrustning för framställning av ett analysprov - Google Patents

Description

Eííïfïí' SÜ-'fl laserstrålar eller röntgenstrålar eller neutronaktivering som exempel. Kända me- toder för avvattning av mineraluppslamningar inkluderar förtj ockning/klaming eller filtrering, där grovt material dock separeras ut från det fina materialet på grund av dessa metoders natur. Vid framställning av provet för realtidsanalys direkt från processen bör emellertid provet vara representativt med avseende på sin partikelstorleksfördelning och partiklanias fonn och vikt. Sålunda är det inte föredraget att direkt tillämpa förtjockning eller filtrering på framställning av provet för on-line-analys i de metoder som nämnts ovan.

Syftet med uppfinningen är att tillhandahålla en metod och utrustning för fram- ställning av ett representativt analysprov för en kontinuerlig on-line-analysator.

Syftet med uppfinningen är speciellt att framställa ett analysprov från ett prov- material som tas ut från processen och som innehåller fast material och vätska, där halten av fasta ämnen i analysprovet är högre än i provmaterialet.

Uppfinningen kännetecknas av det som anges i patentkraven.

Uppfinningen avser en metod och utrustning för framställning av ett analysprov för en kontinuerlig on-line-analys, varvid medelst ett provtagningsairangemang en lämplig mängd provmaterial tas ut för analys från ett materlalflöde som in- nehåller fina fasta ämnen och vätska och matas in i en kammare. Ett skikt av material som innehåller grova fasta ämnen avsätts i kammarens nedre del, och ett skikt av material som innehåller vätska och de fina fasta ämnena separeras från provmaterialet i den övre delen. Det fasta materialet som ingår i provmate- rialet börjar avsättas i den nedre delen av kammaren så att den grövsta och tyngsta delen av det fasta materialet avsätts snabbast. I den övre delen av kammaren avskiljs från provmateiialet vätska som också innehåller lätt och fint fast material som avsätts långsamt. För att från det fasta materialet erhålla ett representativt analysprov som innehåller en högre halt fasta ämnen än provrna- terialet flyttas enligt uppfinningen åtminstone en del av det material som inne- håller de fina, fasta ämnena till kammarens nedre del, varifrån det homogena och representativa analysprovet, som innehåller högre halt fasta ämnen än provmaterialet avlägsnas. Då det strömmar genom bädden av grova fasta ämnen Lil 1 1 Vi? LD III! 3* vidhäftar det fina, fasta materialet på de grova partiklama. Enligt uppfinningen flyttas material som innehåller fina fasta ämnen till kammarens nedre del till dess det i den övre delen. förutom vätska, endast föreligger en obetydlig mängd fina fasta ämnen, för representativiteten hos analysprovet.

Enligt en utföringsform som är karakteristisk för uppfinningen flyttas materialet som innehåller fina fasta ämnen till kammarens nedre del genom pumpning.

Enligt en utföringsform kopplas åtminstone en pump, såsom en slangpump (hose pump), åtminstone en kanal till kammaren för flyttning av materialet som innehåller fina fasta ämnen. till den nedre delen av kammaren. Enligt en utfö- iingsform av uppfinningen kopplas ett organ, såsom optisk mätutrustning, till kanalen för mätning av halten fasta ämnen i materialet som innehåller fina fas- ta ämnen. Enligt en utföringsform karakteristisk för uppfinningen avbryts över- föringen av material som innehåller vätska och fina fasta ämnen till den nedre delen av kammaren. när halten fasta ämnen som mäts för materialet är tillräck- ligt låg.

Enligt en utföringsform av uppfinningen stängs kammarens nedre del under den tid dä analysprovet framställs och öppnas för att avlägsna analysprovet medelst ett rörligt förslutningselement kopplat till den nedre delen, vilket för- slutningselement används för att öppna och / eller stänga den nedre delens ut- tömningsport. Vid behov blandas analysprovet innan det avlägsnas från kam- marens nedre del. Enligt ett exempel finns vingar kopplade till förslutningsele- mentet för att blanda analysprovet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen tillsätts ett flockningsmedel till material som innehåller fina fasta ämnen för agglomerering av det fasta materialet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen vibreras kammaren medelst ett vibre- ringselement som är kopplat till kammaren för att underlätta utflöde av analys- provet. :fl lim”. ïwJ LU " l 43* 4 Enligt uppfinningen avlägsnas överskottsvätskan som bildas i anslutning till framställningen av analysprovet från kammarens nedre del och, om så är nöd- vändigt, sköljs den nedre delen mellan analysprovbildningarna.

Enligt en utföringsform av uppfinningen tas provmaterial från materialflödet som ska processas och analyseras i ett stadium. Enligt en annan utföringsform av uppfinningen tas provmaterialet från det materialflöde som ska processas och analyseras i åtminstone två stadier.

Enligt en utföringsforin av uppfinningen tas provmaterialet alternativt frän fler än en punkt i processen som ska processas och analyseras med användning av parallella provtagningsarrangemang.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är tvärsnittsytan för kammarens nedre del mindre än den för kammarens övre del. Enligt en annan utföringsform av uppfinningen har kammaren en konstant tvärsnittsarea och föreligger i ett lu- tande läge. Sålunda är det lättare att avlägsna analysprovet från kammarens nedre del.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar utrustningen ett organ för att spreja vatten för att avlägsna eventuellt skum från ytan av provmaterialskik- tet i kammaren.

I det följande beskrivs uppfinningen i detalj med hjälp av ett exempel och med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: Fig. 1 visar utrustningen enligt uppfinningen; Fig. 2 visar utrustningen enligt uppfinningen; Fig. 3 visar utrustningen enligt uppfinningen.

Fig. l, 2 och 3 illustrerar utrustningen 1 enligt uppfinningen för framställning av ett analysprov 2 för en kontinuerlig ondine-analys 3. Fig. 1 visar hur ett flöde av provinaterial 5 tas från ett materialflöde 24 som innehåller fina fasta ämnen och vätska, medelst ett provtagningsarrangemang 4, in i en kammare 6 som ingår i utrustningen 1 enligt uppfinningen. Materialflödet 24 tas från en process där exempelvis en rnineraluppslamning strömmar, medelst vilken känd prov- tagningsapparat som helst. Det kan också finnas flera materialflöden 24 och flera provtagningsarrangemang 4 sida vid sida, varvid samma provbehandlings- kammare 6 och on-line-analysator 3 kan användas för mätning av flera provflö- den. Matning av provmaterial 5 avbryts när en önskad nivå nås och detekteras med mätutrustningen ll eller på något annat sätt.

Av fig. 2 kan observeras hur ett materialskikt 10, som innehåller grovt, fast ma- terial som avsätts snabbt, bildas i kammaren 6 nedre del 9, och i den övre delen 7 kvarblir ett materialskikt 8 som innehåller vätska och fint fast material som långsamt sjunker från provmaterialet. När inget provmaterial 5 matas för att beredas i kammaren kan det återföras till processen som ett returflöde 12. Så- som visas i fig. 2 och 3 överförs enligt uppfinningen åtminstone del av vätskan och materialskiktet 8 som innehåller fina fasta ämnen till kammarens 6 nedre del 9, varvid de finare fasta partiklarna då de strömmar tillsammans med väts- kan genom det grova materialskiktet 10 vidhäftar på de grövre partiklarna och möjligen under inverkan av flockningsmedlet som matas in, kombineras eller flockas till större partiklar. I detta fall är det lättare för det finare fasta material- partiklarna att kvarbli i utrymmena mellan granulema av det grövre materialet i kammarens 6 nedre del, vilket är nödvändigt för att framställa ett representativt provmaterial. På detta sätt kan ett önskat analysprov 2 bildas som innehåller en högre halt fasta ämnen. En pump 13, såsom en slangpump, är kopplad till kammaren 6 och pumpar vätskan 8 som innehåller fina, fasta ämnen som är belägna i kammarens övre del 7 till karnmarens nedre del 9. Pumpen förflyttar materialet 8 in i en kanal 14, såsom en slang, medelst vilken materialet förflyt- tas till kammarens nedre del 9. Härefter stoppas pumpen och det representativa analysprovet 2, som bildas i kammarens nedre del, är färdigt att avlägsnas ge- nom uttömningsporten 15, såsom visas i fig. 3. I analysprovet 2 föreligger en avsevärt större mängd fast material, företrädesvis tex. 80 vikt-Wo, om provmate- rialet innehåll 10 vikt-% fast material. Provmaterialet 2 leds från kammarens nedre del för att analyseras i analysatom 3.

Lil får LE! O »lä Om provrnaterialet 5 innehåller skum, sprejas en vattenstråle på dess yta me- delst ett sprej element 22 som är placerat i anslutning till kammaren 6 för att avlägsna skurnskiktet. Kammaren 6 har exempelvis en form av en nedätiiktat konvergent, spetsig kon eller liknande, så att analysprovet 2 företrädesvis kan avlägsnas från kammarens 6 nedre del 9. Efter provberedningen avlägsnas ana- lysprovet 2 som innehåller en högre halt fasta ämnen än provmaterialet 5 på det sätt som visas i fig. 3.

Uttömningsporten 15 i kammarens 6 nedre del 9 kan stängas mekaniskt, t.ex. medelst ett förslutningselement 16, såsom en gummiplugg, vilken är pneuma- tiskt rörlig i vertikal riktning. Öppnings- och stängningsmekanismen 17, som är kopplad till pluggen, har vingar 18 kopplade därtill, som blandar och förflyttar det fullbordade analysprovet 2 medan pluggen 16 höjs. En vibrator 19 är kopp- lad till kammaren 6 och hjälper analysprovet 2 att förflytta sig nedåt i kamma- ren och sàledes också hjälper till att avlägsna analysprovet. Vid behov tillsätts ett flockningsrneclel 20 till materialflödet 8, vilket förflyttas från kammarens övre del till dess nedre del och som innehåller fint, fast material, för att gynna ag- glomerering. I anslutning till uttömningsporten 15 i kammarens 6 nedre del. finns också munstycken 21 för att spreja en rengöringsvätska mot kammarens nedre del mellan beredningarna av analyssatser. Det fina materialet pumpas till dess den övre delen av provet har klarnat tillräckligt och det grova analysprovet 2 har bildats i den nedre delen av kammaren. Överskott av vätska som bildas vid beredning av analysprovet 2 kan avlägsnas genom en uttömningsenhet 23 som är placerad i kammarens nedre del. Data som analyseras från analysprovet 2 kan utnyttjas ytterligare i processtyming och optimering.

Ett organ 25, såsom utrustning för mätning av optisk turbiditet, är kopplad till en kanal 14 för mätning av halten fasta ämnen i materialet 8 som innehåller fina, fasta ämnen. Överföring av materialet 8 som innehåller vätska och fina fasta ämnen till kammarens 6 nedre del 9 avbryts när halten fasta ämnen som mäts för materialet 8 är tillräckligt låg. 552 BÜ-fl Uppfinningen är inte exklusivt begränsad till de utföringsformer som beskrivits ovan utan olika modifieringar är möjliga inom uppfinningstanken som definie- ras av patentkraven.

Claims (25)

PATENTKRAV:

1. En metod för framställning av ett analysprov (2) för en kontinuerlig on-line-analys, varvid ett provmaterial (5) tas medelst ett provtagningsarrangemang (4) från ett materialflöde (24) som innehåller fast material och vätska, varvid provmaterialet (5) matas in i en karnrnare (6), varvid ett skikt av material (10) som innehåller grovt, fast material avsätts i kammarens nedre del och ett skikt av material (8) som innehåller vätska och fint fast material avskiljs från provmaterialet i den övre delen av kammaren, kännetecknad av att åtminstone en del av materialet (8) som innehåller tina, fasta ämnen förflyttas till kammarens (6) nedre del (9) genom pumpnig, varifrån analysprovet (2) som innehåller en högre halt fasta ämnen än provrnatenalet (5) avlägsnas.

2. Metod enligt krav l, kännetecknad av att materialet (8) som innehåller fint, fast material förflyttas till karnmarens nedre del till dess analysprovet (2) bildas.

3. 8. Metod enligt krav l eller 2, kännetecknad av att kammarens (6) nedre del stängs under den tid analysprovet framställs.

4. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att överföringen av materialet (8) som innehåller vätska och fina fasta ämnen till kammarens (6) nedre del (9) avbryts när halten av fasta ämnen som mäts för materialet (8) är tillräckligt låg.

5. Metod enligt krav 1, 2, eller 4, kännetecknad av att flockningsmedel (20) tillsätts till materialet (8), som innehåller fina, fasta ämnen för att gynna agglomerering av det fasta materialet.

6. Metod enligt något av kraven l till 5, kännetecknad av att analysprovet (2) blandas innan det avlägsnas från Kammarens (6) nedre del (9).

7. Metod enligt något av kraven l till 6, kännetecknar! av att kammaren (6) vibreras för att underlätta utflöde av analysprovet (2). 532 Süil

8. Metod enligt något av kraven 1 till 7, kännetecknad av att kammarens (6) nedre del (9) öppnas för att avlägsna analysprovet (2).

9. Metod enligt något av kraven 1 till 8, kännetecknad av att överskott av vätska som bildas vid framställning av analysprovet (2) avlägsnas från kammarens nedre del (9).

10. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att provrnaterialet (5) tas från materialflödet (24) som ska processas och analyseras vid ett stadium.

11. Metod enligt krav 1, kännetecknar! av att provmaterialet (5) tas från materialflödet (24) som ska processas och analyseras vid åtminstone två stadier.

12. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att provrnaterialet (5) tas alternerande från fler än en punkt i processen som ska processas och analyseras.

13. Utrustning (1) för framställning av ett analysprov (2) för en kontinuerlig on-line-analys, varvid ett provrnaterial (5) tas med hjälp av ett provtagningsarrangemang (4) från ett materialflöde som innehåller fast material och vätska som ska behandlas av utrustningen (1), varvid utrustningen (l) inkluderar åtminstone en kammare (6) i vilken provmaterialet (5) kan matas in, varvid kammarens övre del (7) innehåller ett skikt av material (8) som innehåller vätska och fina, fasta ämnen från provrnaterialet och dess nedre del (9) innehåller ett skikt av material (10) som innehåller grovt material, varvid utrustningen innefattar ett organ för överföring av åtminstone en del av materialet (8) innehållande fina, fasta ämnen och vätska till kammarens (6) nedre del (9), och ett organ för avlägsnande av analysprovet (2), som innehåller en högre halt fasta ämnen än provrnaterialet (5) från kammarens (6) nedre del (9), kännetecknad av att åtminstone en pump (13) och åtminstone en kanal (14) är kopplade till kammaren (6) för förflyttning av materialet (8) som innehåller fina fasta ämnen och vätska till kammarens nedre del (9). 50111 lll-

14. Utrustning enligt krav 13, kännetecknad av att pumpen (13) är en slangpump.

15. Utrustning enligt krav 13, kännetecknad av att ett organ (25) är kopplat till en kanal (14) för mätning av halten fasta ämnen i det material (8) som innehåller fina fasta ämnen.

16. Utrustning enligt krav 15, kännetecknad av att organet (25) för mätning av halten fasta ämnen innehåller optisk mätutrustning.

17. Utrustning enligt krav 13, kännetecknar! av att tvärsnittsarean för kammarens (6) nedre del (9) är mindre än tvärsnittsarean för kammarens övre del (7).

18. Utrustning enligt krav 13, kännetecknad av att kammarens (6) tvärsnittsarea är konstant och att den föreligger i ett lutande läge.

19. Utrustning enligt något av kraven 13 till 18, kännetecknad av att utrustningen (1) innefattar ett organ för sprejning (22) av vatten för att avlägsna eventuellt skum från ytan av provmaterialskiktet (5) i kammaren.

20. Utrustning enligt något av kraven 13 till 19, kännetecknar! av att utrustningen (1) innefattar ett organ för tillsats av flockningsmedel (20) för att gynna agglomerering av materialet (8) som innehåller fina fasta änmen.

21. Utrustning enligt krav 13, kännetecknad av att vibrator (19) är kopplad till kammaren (6) för att underlätta utträde av analysprovet (2).

22. Utrustning enligt krav 13, kännetecknad av att det i kammarens (6) nedre del (9) finns anordnat ett rörligt förslutningselement (16) för öppning och /eller stängning av uttömningsporten (15) i den nedre delen.

23. Utrustning enligt krav 22, kännetecknad av att det finns vingar (18) kopplade till förslutningselementet (19) för blandning av analysprovet (2). 532 904 il

24. Utrustning enligt krav 13, kännetecknad av att i kammarens nedre del (9) finns ett organ (21) för sköljning av detsamma efter avlägsnande av analysprovet (2).

25. Utrustning enligt krav 13, kännetecknad av att provet strömmar (24) från fler än en processpunkt och kan matas in i samma utrustningfl] med användning av parallella provtagningsarrangemang (4).