将基于声纳的VF/GVF计量应用于工业处理制造技术

技术编号:14136520 阅读:169 留言:0更新日期:2016-12-10 08:53
本发明专利技术提供一种以一个或者多个如下模块为特征的新颖和独特的处理器模块,这些模块被配置成响应于一个或者多个输入信号,这些输入信号包含关于流体的体积流量的信息,该流体具有矿物和可变数量的夹带气体,该流体在管中流动并且在用于从矿石提取矿物的矿物提取处理系统的处理级中被处理,并且这些模块还配置成提供一个或者多个输出信号,这些输出信号包含基本上不受在管中流动的流体中的可变数量的夹带气体影响的、关于矿物提取处理系统的处理级的操作的信息。一个或者多个输出信号可以用来控制处理级的操作。一个或者多个输入信号可以至少部分地基于声速测量,该声速测量包括基于声纳的夹带气体测量以结合在管中流动的流体的密度测量来确定夹带空气数量。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为200980126586.3、名称为“将基于声纳的VF/GVF计量应用于工业处理”的中国专利申请的分案申请,其母案申请日为2009年5月11日。相关申请的交叉引用本申请要求全部通过完全引用结合于此、全部于2008年5月9日提交的第61/051,775号(CC-0962P)、第61/051,781号(CC-0963P)和第61/053,803号(CC-0964P)临时专利申请的优先权。
本专利技术涉及一种用于将基于声纳的体积流量/气体体积分数(Volumetric Flow/Gas Volume Fraction,VG/GVF)计量用于工业处理的技术;并且具体而言,本专利技术也涉及在包括从矿石提取矿物的矿物提取处理系统中使用基于声纳的VF/GVF计量。
技术介绍
在许多工业过程中,按尺寸对产物进行分类或者归类对于过程总性能是关键的。矿物处理工厂或者选矿工厂也不例外。在如图1a中所示铜浓缩器的情况下,向工厂的输入是水和矿石(有特定类型和尺寸分布)而输出是铜浓缩物和残渣。该过程如图1b中所示包括研磨、归类、浮选和增稠。研磨和归类级产生水和矿石的细浆液,该细浆液在送往浮选级之前被添加化学物。一旦在浮选级中,空气用来使铜矿物漂浮而脉石(残渣)被下压。清洁和干燥回收的铜。增稠残渣并且送往残渣池。归类级对于该过程的两个领域的性能是关键的。这些领域是研磨吞吐量以及浮选回收率、等级和吞吐量。研磨操作研磨操作可以包括图1c中所示筛和破碎机级以及碾磨机级,该碾磨机级是在具有水力旋流器箱组的闭合回路中的通常配置碾磨机。水力旋流器是一种将分离浆液流的机械设备,其中较小粒子将退出溢流线而较大粒子将退出底流线。溢流送往浮选回路而底流送回到碾磨机进行进一步研磨。这些设备的汇集称为箱组。水力旋流器的尺寸将基于特定过程要求来设定。水力旋流器的性能依赖于它如何适当地匹配于过程条件。一旦已经选择和安装恰当水流旋流器,必须在具体范围内操作它以便维持在溢流与底流之间的恰当分离。该分离依赖于向设备中的浆液馈送密度和体积流量。一种典型控制系统将使用体积流量、馈送密度和在水力旋流器两端的压强的组合以控制该分离。由于恶劣环境和过程条件,所以所有这些测量受维护和性能问题困扰。这可能造成归类性能下降和碾磨机吞吐量减少。浮选性能高度地依赖于在来自箱组溢流的馈送中的粒子尺寸分布,因此它依赖于水力旋流器归类性能。碾磨机吞吐量高度地依赖于来自箱组底流的循环负荷。过程条件有挑战性,因为浆液由高固体含量的如下浆液组成,该浆液包含可变数量的夹带空气。由于为了在整个过程内传送浆液而需要的泵送动作而夹带空气。在向水力旋流器箱组馈送的情况下,在向箱组泵送浆液之前在液箱中收集它。液箱水平经常降至预期水平以下并且向流中牵引空气。一旦空气在流中,它就难以离开,因为浆液由高固体含量的小粒子组成。进行对具有可变数量的夹带空气的浆液的准确和可重复体积流量和密度测量是一项具有挑战性的努力。传统的线内体积流量计可能在存在夹带空气时显示不稳定读数。也可能报告错误的体积流量读数。误差将取决于过程中的夹带空气数量。对于密度计可以同样如此。密度计将报告浆液空气混合物在它经过传感器时的平均密度。所需仅为浆液的密度。因此该报告的密度读数将通常具有如下误差,该误差将取决于过程中的夹带空气数量。测量体积流量和密度的传统或者已知手段已经面临由于过程中存在空气所致的误差。这已经证明使得难以控制来自水力旋流器箱组的分离,这可能影响碾磨和浮选回路二者的性能。鉴于前述,业内对于能够校正由于这样的工业过程中的夹带空气所致的密度测量误差并且基于密度测量来提供更准确和可重复的水力旋流器分离的需要由来已久。矿物分离过程和试剂添加在许多工业过程中,浮选过程用来浓缩和清洁最终产物。浮选过程或者级的性能依赖于许多参数。其中之一是矿石的可漂浮性。可漂浮性高度地依赖于用来使粒子疏水的化学试剂的类型和剂量。通常以每吨处理矿石的化学物克数为单位定义化学物定量配给比。在一些情况下添加比所需更多的化学物以便保证使用足够化学物。这些化学物颇为昂贵并且构成矿物处理工厂的运营费用的可观部分。在典型工厂中,操作者将通过在向第一研磨级的输入矿石馈送时使用称重秤来确定矿石吨数比。然后根据指定定量配给比来添加试剂。一种定量配给试剂的更直接手段将是测量进入浮选回路的矿石的实际质量流量。将基于这一测量而不是称重秤来添加试剂。鉴于前述,业内对于能够校正由于这样的工业过程中的夹带空气所致的密度测量误差并且更准确地定量配给试剂的需要由来已久。工业过程中的最终产物计算在许多矿物处理工厂或者选矿工厂中,研磨和浓缩矿石以产生称为最终浓缩物的产物。在铜浓缩器的情况下,向工厂的输入是水和矿石(有特定类型和尺寸分布)而输出是铜浓缩物和残渣。该过程包括研磨、归类、浮选和增稠。研磨和归类级产生水、矿石和化学物的细浆液,该浆液然后送往浮选级。一旦在浮选级中,空气用来使铜矿物漂浮而脉石(残渣)被下压。清洁和干燥回收的铜并且称之为最终浓缩物。增稠残渣并且送往残渣池。在为浆液形式之时测量浓缩物数量是一项困难的任务。浆液由高固体含量组成。固体由高比重的小粒子组成。经由泵送系统传送的这一类浆液和在浮选级的空气注入的组合使该浆液变成充气的。浆液在整个过程内具有可变数量的夹带气体/空气。这是一项重要测量,因为在许多情况下它是用于处理工厂的最终计算度量。在许多工厂中,可以干燥和称重浓缩物。取而代之,在一些情况下,比如体积流量计、密度计和流分析器这样的仪器用来进行这些测量。在理想环境中,这些仪器将提供准确和可重复数据。遗憾的是,许多工业过程要求这些仪器在颇为恶劣的环境中操作。这包括极端物理环境条件以及有挑战性的过程条件二者。由于这些实际现实,所以这些仪器的准确性和可重复性经常成问题。因此最终产物计算成问题。鉴于前述,业内对于能够校正由于这样的工业过程中的夹带空气所致的密度测量误差并且提供更准确和可重复的最终计算的需要由来已久。
技术实现思路
将声纳应用于归类过程以提高性能为了控制水力旋流器箱组而需要的两个关键测量是体积流量和密度。因此,在现有技术中,传统流量计和密度计放置于通向水力旋流器箱组的馈线上。由于传统流量计的局限性,所以压强传感器也经常用于表明体积流量。通过将传统流量计(或者压强传感器)替换为根据本专利技术的基于声纳的体积流量/气体体积分数(VF/GVF)计量器,可以实现更准确和可重复的体积流量测量。基于声纳的计量器不受夹带空气影响。事实上,基于声纳的计量器可以测量夹带空气的数量。这然后将用来校正由于过程中的夹带空气所致的密度测量误差。因而可以根据本专利技术实现更准确和可重复的水力旋流器分离。将声纳应用于矿物分离过程以优化试剂添加为了根据本专利技术进行对进入浮选回路的矿石的质量流量的直接测量,基于声纳的体积流量/气体体积分数(VF/GVF)计量器和密度计根据本专利技术放置于输入线中。然后可以根据本专利技术基于准确的测量质量流量比来定量配给试剂。密度计可以包括核密度量计。将声纳应用于工业过程以改进最终产物计算用于最终产物计算的两个关键测量是体积流量和密度。因此,在现有技术中,传统流量计和密度计通常放置于过程的末端。通过将传统流量计替换为根据本专利技术的基于声纳的VF/GVF本文档来自技高网
...
将基于声纳的VF/GVF计量应用于工业处理

【技术保护点】
一种在用于从矿石提取矿物的矿物提取处理系统中的研磨级,包括:基于声纳的体积流量/气体体积分数计量器,相对于水力旋流器箱组放置于具有在其中流动的具有矿物和可变数量的夹带气体的浆液的馈线管上,并且配置成响应于所述浆液的流动并提供信号,所述信号包含基本上不受所述浆液中的所述可变数量的夹带空气影响的、关于所述浆液的体积流量的信息;密度计,关于所述基于声纳的体积流量/气体体积分数计量器放置于所述馈线管上并配置为响应于所述浆液的流动并提供具有关于所述浆液的密度测量的信息的相应信号;以及信号处理器模块,配置成响应于所述信号和所述相应信号,确定校正的相应信号以基于所述浆液中的可变数量的夹带气体校正密度测量中的误差,并且还配置成基于所接收的信号提供包含用于控制水力旋流器分离的信息的输出信号,所述水力旋流器分离从所述水力旋流器箱组向所述矿物提取处理系统中的下一级提供浮选馈送或从所述旋流器向所述矿物提取处理系统的前一级,包括向碾磨机级,提供水力旋流器分离反馈流,因而可以重新研磨较大尺寸的粒子。

【技术特征摘要】
2008.05.09 US 61/051,775;2008.05.09 US 61/051,781;1.一种在用于从矿石提取矿物的矿物提取处理系统中的研磨级,包括:基于声纳的体积流量/气体体积分数计量器,相对于水力旋流器箱组放置于具有在其中流动的具有矿物和可变数量的夹带气体的浆液的馈线管上,并且配置成响应于所述浆液的流动并提供信号,所述信号包含基本上不受所述浆液中的所述可变数量的夹带空气影响的、关于所述浆液的体积流量的信息;密度计,关于所述基于声纳的体积流量/气体体积分数计量器放置于所述馈线管上并配置为响应于所述浆液的流动并提供具有关于所述浆液的密度测量的信息的相应信号;以及信号处理器模块,配置成响应于所述信号和所述相应信号,确定校正的相应信号以基于所述浆液中的可变数量的夹带气体校正密度测量中的误差,并且还配置成基于所接收的信号提供包含用于控制水力旋流器分离的信息的输出信号,所述水力旋流器分离从所述水力旋流器箱组向所述矿物提取...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·J·罗思曼R·J·马罗恩C·V·奥基夫
申请(专利权)人:锡德拉企业服务公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1