Способ определения гранулометрического состава пульп и суспензий Советский патент 1981 года по МПК G01N15/00 G01N15/06 

1

Изрбретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в металлургической и химической промышленности и промышленности строительных материалов для измерения грансостава пуйьп и суспензий.

Известен способ анализа крупности частиц и плотности рудной пульпы,в котором о гранулометрическом составе судят по энергии ударяющихся о чувствительную пластину твердых частиц и по рассеянию света пульпой. Способ сложен в реализации и обладает необходимой точностью только для очень крупных пульп (не более 50% класса 74 мкм) Г1

Известен также способ непрерывного контроля грансостава пульпы, в котором измеряют потенциал, навязываел«лй металлическому электроду частицами твердого. Значение потенциала определяется ионным и .минералогическим составом жидкой и твердой фаз, плотностью, рН пульпы и размерами частиц 2J ,

Для измерения грансостава требуется исключительно жесткая стабилизация перечисленных параметров, недостижимая в производственньах условиях.

Поэтому этот способ для контроля грансостава недостаточно точен и на практике не применяется.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ измерения грану;.ометрического состава суспензий, заключающийся в размещении в пульпе двух электродов - измери10тельного и сравнительного, подаче струи пульпы на измерительный электрод и измерении скорости нарастания разности потенциалов между измерительным и сравнительным электродами,

15

4

Скорость нарастания разности потенциалов в значительно большей степени, чем сама разность потенциалов,

20 зависит от грансостава и малочувствительна к другим параметрам пульп,Поэтому погрешность способа, вызванная возможными в производственном процессе колебаниями рН, плотности и

25 ионного состава пультш не превышает допустимых 3-4% по класру - 74 мкм, С помощью этого способа можно измерять крупность мелких продуктов с содержанием класса - 74 мкм до 8590% ГЗ ,

30 Недостаток этого способа заключается в сложности его практической реализации и быстром уменьшении со .временем точности измерений в производственных условиях. Для сохранения точности необходимо, чтобы первоначально задаваемый измерительному и сравнительному электродам потенциал был постоянным. Это возможно, если потейциал З-гд неполяризующегося электрода-, с помощью которого обеспе чивается на измерительном и сравнительном электродах первоначально за.даннь1й потенциал, также со временем не изменится. Если в качестве такового использовать металлический элек трод с большой поверхностью (для исключения поляризации током), то в ус ловиях агрессивных производственных пульп он быстро покроется пленкой окислов и мелкими частицами. Это приведет к изменению его потенциала и уменьшению точности измерений. Применение в качестве неполяризующегося электрода лабораторных электродов, например каломельного или хлорсеребряного, создает большие неудобства в эксплуатации. Поэтому данный способ пригоден только для кратковременных измерений в лабораторных условиях. Кроме того, чувствительность скорости нарастания разности потенциалов к размерам частиц, а следователь но, и точность измерений вэтом, способе невысока вследствие того, что в момент измерения скорости нарастания разности потенциалов между измерительным и сравнительным электродами после их размыкания, измерительный электрод стремится принять потенциал навязываемый твердыми частицами со скоростью, определяемой их размерами, а сравнительный электрод стремит ся принять потенциал со скоростью, определяемой реакциями в приэлектрод ном слое. А так как измеряют скорост нарастания разности потенциалов между измерительным и сравнительным эле тродами, то вторая скорость, не зави сящая от размера частиц, является помехой и снижает точность измерений Цель изобретения - повышение точности измерений гранулометрического состава. Поставленная цель достигается тем что в способе определения грануломе рического состава пульп и суспензий заключающемся в размещении в пульпе двух электродов - измерительного и сравнительного, подаче струи пульпы на измерительный электрод и измерении скорости нарастания разности по тенциалов между измерительным и сра нительным электродами, подачу струи осуществляют прерывисто, а скорость .нарастания разности потенциалов меж Электродами измеряют в интервале времени 0,5.-1,5 с после подачи стру в предлагаемом способе до измерения крупности струя пульпы не воздействует на измерительный электрод. И сравнительный и измерительный электроды находятся в спокойной пульпе в одинаковых гидродинамических условиях. Потенциал их, определяемый металлом электродов и окислительно-восстановительными свойствами жидкой фазы пульпы, одинаков. Разность потенциалов между электродами практически равна нулю. При подаче струи пульпы на измерительный электрод на нем начинает устанавливаться навязываемый частицами потенциал. Скорость навязывания потенциала определяется размерами твердых частиц. Потенциал сравнительного электрода, оставшегося 0 прежних гидродинамических условиях, не изменяется, т.е. на разность потенциалов, возникающую между электродами, оказывает влияние только скорость навязывания потенциала измеряемЕлх твердых частиц. Изменение потенциала сравнительного электрода, являющееся помехой и снижающее чувствительность и точность измерения в известном способе, в предлагаемом способе отсутствует. Вследствие эт.ого точность измерения гранулометрического состава повышается. На чертеже приведены осциллограммы временного нарастания разности потенциалов между измерительным и сравнительным электродами для пульп разной измельченности. Из чертежа видно, что в интервале 0,5-1,5 с нарастание происходит с постоянной и максимальной скоростью. Чем крупнее частицы, тем нарастание быстрее. За пределами этого интерва.ла времени скорость нарастания разности потенциала быстро падает и в дальнейшем становится одинаковой для разных крупностей. Поскольку нарастание разности потенциалов является величиной, по .которой судят о гранулометрическом составе, целесообразно производить ее измерения в период времени, когда она имеет максимальное значение и сохраняется одинаковой в течение определенного интервала времени, т.е. в интервале 0,5-1,5 с с момента подачи струи. По истечении 1,5 с струю отводят от измерительного электрода и его потенциал восстанавливается до своего первоначального значения в спокойной пульпе. Время восстановления потенциала определяется навязанным потенциалом, металлом электрода и ионным составом жидкой фазы. Его определяют экспериментально для конкретных условий анализа. После восстановления потенциала измерительного электрода, когда разность потенциалов между ним и срввк тельным электродом станет равной нулю, можно снова проводить измерение грансостава, т.е. снова подавать струю на измерительный электрод. Период подачи струи, т.е. период измерения грансостава, определяется временем восстановления потанциал измерительного электрода. Пример. Предлагаемый способ измерения грансостава опробован в ла бораторных условиях. Контролю подвер гают свинцовоцинковую и медно-молибденовую руду с содержанием класса 74 мкм 60, 65, 80 и 88%. Химический состав жидкой фазы пульпы соответствует условиям флотации этих руд. Измерения скорости нарастания раз ности потенциалов проводят через 0,4., 0,5, 1,0, 1,5, 2 с после подачи струи. Время восстановления потенциа ла измерительного электрода установлено авторами экспериментально и составляет на свинцово-цинковой руде 70 с, на медно-молибденовой - 63 с. Период измерения грансостава для обоих руд выбран одинаковым и равняется 90 с. Испытания проводят втечение 5 сут. Прерывистую подачу пульпы на изме рительный электрод осуществляют с помощью подвижной перегородки. В таблице приведены амплитуды производной нарастания разности потент . циалов между измерительным и сравнительным электродами в разные моменты времени после подачи струи для контролируемых пульп крупностью 60% класса - .74 мкм к 88% класса - 74 мкм.

Из таблицы видно, что максимальная и стабильная разность амплитуд скорости нарастания для пульп разной измельченности находится в инте вале 0,5-1,5 с. Изменений Полученных результатов в течение 5 сут не установлено. При измерении гранулометрическог состава большинством известных мето дов главным фактором, снижающим их точность, являются колебания плотнос ти пульпы. Для оценки влияния плотности на точность предлагаемого спо соба проведены измерения амплитуд ск рости нарастания при разных концентрациях твердого. Анализ полученных зависимостей показывает, что точност способа достаточно велика даже для самых мелких пульп. В интервале концентраций 0,5-0,875 точность измерений практически остается постоянной, а погрешность не превышает 2% по кла су - 74 мкм., Интервал концентраций 0,5-0,875 достаточно широк для практических целей, и в него укладываются техноло |гические режимы флотационных пульп многих обогатительных фабрик, т.е. предлагаемый способ может быть использован в производственных условиях без дополнительных мероприятий по стабилизации плотности пульпы. Таким образом, осуществление прерывистой подачи струи и измерение скорости нарастания разности потенциалов в течение 0,5-1,5 с после по.дачи струи позволяет повысить точность измерений гранулометрического состава пульп и суспензий. : Применение предлагаемого способа позволяет осуществить автоматическое регулирование и стабилизацию измельчения и классификации руд. Формула изобретения Способ определения гранулометрического состава пульп и суспензий, заключающийся в размещении в пульпе двух электродов - измерительного и сравнительного, подаче струи пульпы на измерительный электрод и измерении скорости нарастания разности потенциалов между измерительным и сравнительным электродами, отличающ и и с я тем, что, с целью пЬвышения точности измерений, подачу струи Осуществляют прерывисто, а скорость нарастания разности потенциалов между электродами измеряют в интервале времени ,5 с после подачи струи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3797319, кл. 73-433/434, опублйк. 1974. 2.Авторскоесвидетельство СССР № 419778, кл. G01 N 27/46, 1975. 3.Авторскоесвидетельство СССР № 6б130б, кл. G01 N 15/Р2, 1977.

iJuS

120

81}