[发明专利]一种小型称重式连续矿浆流重量浓度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业物料浆流浓度的实时测量领域，特别是一种小型称重式连续矿浆 流重量浓度测量装置。

背景技术

在冶金的矿山充填系统、选矿厂磨浮系统、化工厂浆料系统、建材厂浆料系统、造 纸厂黑液系统、污水处理系统、以至现代的3D喷料制造系统中，物料浆流浓度是流程工业实 时控制的核心参数。在浆液中，物料浆流浓度一般以重量浓度来度量，基本上反映了流程工 业处理物料的量与质，因此它的准确测量并实时稳定控制是工艺流程工业优质、高产、低消 耗的基础之一。如某大型有色选厂某段时间选矿锡金属（5~6万元/吨）回收率降低5~6%，则 损失巨大，这些都是有限的宝贵资源。多种因素中，关键工艺参数缺乏实时监测是重要原因 之一。

以有色选矿厂磨浮系统为例，一般是通过放射性同位素密度计测出矿浆密度，电 磁流量计测出矿浆流量，经计算得到进浆重量浓度，以便接近引进的昂贵的（百万元以上） 超声波粒度分析仪或激光粒度分析仪的测量值。即使这样，一套装置仍需10多万元投资。选 矿厂要实现金属实收率及合理品位的生产目标，至少也要5~6套以上浓度测量装置。磨浮选 厂一般从磨矿进料开始，在后续各工序加药剂点，都加入起泡剂，因此使矿浆中存在不稳定 的气泡量，而气泡对放射性同位素密度计带来较大误差，甚至难以使用。另外，放射性同位 素密度计的射源管理及防护是选厂及矿山充填系统难题，虽然日常操作时，按防护规范只 要注意不要长期靠近射源，其放射性对人体影响是在安全范围内的，但是我国很多选厂、矿 山充填缺乏仪表维护管理人员，对放射性同位素密度计掌握不易，使得操作人员身体受到 伤害，用非放射性仪表来取代放射性同位素密度计是一种发展趋势。

矿浆重量浓度的自动测量仪表必须抗磨、抗腐蚀、抗堵塞，由于采矿矿脉品位波 动，干矿密度也会波动，影响矿浆重量浓度的测量准确性。而放射性同位素密度计不具备实 时校查干矿密度变化的功能。早期用于矿浆重量浓度测量的U型流出口溢流式差压浓度计， 虽然其最底部有排堵口，但难以清堵，维护量大，实践证明不能正常使用。普通钢管及阀门 也难以长期抗矿浆磨损，目前矿浆管及矿浆阀门都是用耐磨耐腐的陶瓷衬里或耐磨橡胶， 但是矿浆中的硬颗粒在陶瓷衬里阀门时开、时关的过程中，在硬—硬挤压中，容易引起陶瓷 衬里碎裂，增加停流更换衬里的工作量。如果在矿浆实时流动中不需要经常关陶瓷衬里阀 门即可以测量矿浆重量浓度，在停用时配请水冲洗，则可很大程度地提高矿浆重量浓度测 量装置抗磨、抗腐蚀、抗堵塞的能力。

超声波矿浆浓度计要求矿浆粒度分布较稳定，以便确定多普勒原理反射的对应关 系，在实际运行中粒度分布是变化的，多金属成分及物理性能也是不断变化的，如果矿浆中 还有气泡，则更难反映这种预定对应关系。并且实际运行中难以考核它的准确性。

国内外还普遍采用的一种方法是，在定体积前提下去称重来测取矿浆浓度。这种 方法以间隙性测量为特点，在工艺连续流量下，需要容器的容积比较大，而厂房操作空间有 限，有时甚至不容许使用大容积容器。如果在测量过程中不断更换容器，每个容器也只需几 分钟就会满溢，进出阀门的开、关频度大，易磨坏，而且容器若无耐磨、耐腐光滑衬里及合适 的结构尺寸就难以排清矿浆。因此如何使矿浆重量浓度测量耐磨、耐腐易于排矿及小型化， 是亟需解决的问题。

类似上述秤重/容积方法的间隙采样方式，目前还有一种测量方法：气缸从矿浆流 中抽吸采样（为避免大颗粒进入采样管堵塞，在矿浆流中要采用刀式采样头），矿浆流经样 浆传送管、过滤筛网进入标准容积的容器，秤完后，浆液要回主工艺流程，容器要清洗，筛网 粗颗粒要有相应处理措施。虽然也能运行，但测量系统环节多，维护工作量大，上、下次时间 间隔要10分钟以上，实际不能很好实现在线实时检测，若浆传送管较长，则时间更长，实时 性能差，导致所配加药剂量的同时性差，且对矿浆而言采样频繁，阀门、管路易卡塞。

因此不少流程工业要求有一种能真正实时、在线连续测量浆料浓度的非放射性小 型化检测装置，该装置能适应矿浆磨损、堵塞、腐蚀及能排气泡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种非放射性小型称重 式连续矿浆流重量浓度测量装置。