Файл: Серго, Е. Е. Опробование и контроль технологических процессов на обогатительных фабриках учеб. пособие.pdf

Вторичное.Отраженное. Пучок

р-иіпиче-'С\РН^чу ß -части

н и е

*Ослабленный

п у ч о к ß - ч а с т и и

Рис. 43. Схема потоков электро­ магнитного излучения при об­ лучении материала потоком

ß-частиц.

По величине энергии (в кэв) ней­ троны делятся на тепловые — до 0,025, медленные — до 50 и бы­ стрые — более 50. При облучении контролируемого материала пото­ ком нейтронов, этот материал ста­

новится радиоактивным и излучает ß- или у-лучи. После облу­ чения с помощью метода эталонов определяют содержание контролируемого компонента в материале. Для получения более точных результатов применяют фильтры-поглотители, которые поглощают активацию других компонентов, вхо­ дящих в пробу.

Активационный метод дает удовлетворительные резуль­ таты при контроле содержания марганца, вольфрама алю­ миния, железд. Продолжительность анализа составляет не- ' сколько минут.

Нейтронный влагомер (рис. 44) постоянно регистрирует поток медленных нейтронов, образующихся в контролиру­ емом материале при облучении его быстрыми нейтронами, испускаемыми плутоний — бериллиевым источником. Этот источник 2 установлен в течке бункера 4 и защищен сталь­ ной трубкой 1 от абразивного износа. Датчик 5 установлен на внешней стенке бункера.

Зависимость показаний влагомера от относительной ве­ совой влажности для большинства материалов близка к пря­ молинейной и описывается выражением1

ном комбинате. «Обогащение руд», № 6, Л., 1972.

142

где а — показания вторичного прибора, %; k — коэффи­ циент, зависящий от свойств материала; у — выход быстрых нейтронов, н/сек; W — относительная влажность продук­ та, %; 6 — насыпная масса концентрата, г!смъ.

Диапазон измерения влаги — от 1 до 10%, погрешность составляет 0,5%.

Прибор применяется в отделениях обезвоживания обо­ гатительных фабрик для автоматического контроля влаж­ ности концентрата после сушки.

§9. МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ

Вхимических лабораториях ГОКов Кривбасса применя­ ются измерители магнитной фракции (ИМФ) для контроля величины потерь железа магнетита в хвостах.

Экспресс-анализатор ИМФ (рис. 45) состоит из индук­ ционного датчика 1, кюветы 2 с пробой и вторичного прибора 3 дифференциально-трансформаторной системы, позволяю­ щего производить измерения компенсационным методом.

Индукционный датчик высокой чувствительности пред­ ставляет собой дифференциальный трансформатор с разомк­ нутой магнитной системой. На Ш-образный сердечник оде­ ты две обмотки с равным числом витков, но включенные встречно. Одна из них — измерительная, вторая — компен­ сационная. На среднем стержне сердечника размещена об­ мотка возбуждения датчика.

Установка датчика на нулевое положение производится при помощи магнитного шунта А. Согласование фаз выход­ ных напряжений датчика и рабочей катушки вторичного прибора достигается с помощью конденсаторов Q и Са. В кювету 2 помещают пробу материала весом 15—20 г. При этом на выходе датчика возникает сигнал, пропорциональ­ ный количеству железа магнетита в пробе и удельной В о -

L._1 L

Рис. 45. Принципиальная схема анализатора ИМФ.

143

Расхождение влажности в повторных пробах не должно превышать 10% средней влажности, установленной анали­ зом.

Ввиду того, что определение влажности методом сушки требует много времени, на практике часто пользуются экс­ прессными методами, например методом взвешивания пуль­ пы [12]. Для контроля влажности сыпучих материалов крупностью до 3 мм применяется переносной влагомер типа ПВ-5. Действие прибора основано на измерении емкости и диэлектрических потерь в пробе анализируемого материала. Величина емкости датчика и электрическое сопротивление материала находятся в зависимости от влажности послед­ него, которая определяется путем сопоставления показаний микроамперметра с графиком, составленным для этого ма­ териала. Прибор имеет два диапазона измерений влажности от 4 до 12 и от 4 до 20% и выше.

Для автоматического измерения влажности сыпучих ма­ териалов крупностью до 3 мм с записью результатов изме­ рения на диаграммную ленту предназначен электронный вла­ гомер ЭВ-1. Он используется в комплексе с проборазделоч­ ной машиной, в которую встроен емкостный датчик. По­ грешность влагомера не более 4% показаний'прибора. Для контроля влажности мелких углей в потоке создан влаго­ мер ВАК с емкостным датчиком.

В отделениях обезвоживания обогатительных фабрик для автоматического контроля влажности концентрата по­ сле сушки применяется нейтронный влагомер, описанный в § 8 настоящей главы.

8 10. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЫ

При обогащении полезных ископаемых методом флота­ ции, важное значение имеет качество технической воды, осо­ бенно жесткость ее, т. е. количество растворимых в ней солей кальция, магния и других щелочноземельных метал­ лов. Общая жесткость воды состоит из временной жесткос­ ти, зависящей от карбонатов, и постоянной, зависящей от сульфатов.

Выделение из воды карбонатов производится добавле­ нием извести, а сульфатов — добавлением кальцинирован­

ной соды.

Общую жесткость воды определяют объемноаналитиче­ ским олеатным методом. Растворенные в воде соли каль­

145

ция имагния олеатом кальция переводят в малорастворимые кальциевые и магниевые соли олеиновой кислоты. Общую жесткость воды находят путем сравнения количества спир­ тового раствора олеата кальция, израсходованного на ти­ трование 100 мл исследуемой воды, старировочной табли­ цей.

Техническая вода содержит значительное количество взвешенных частиц, концентрацию которых определяют сле­ дующим образом. От хорошо перемешанной пробы воды от­ бирают один литр и фильтруют через высушенный при тем­ пературе 105° С пористый тигель № 4. Осадок без промывки высушивают при 105° С, охлаждают и взвешивают. Разность массы тигля до фильтрации и сушки и после них дает коли­ чество взвешенных частиц (сухого остатка). Затем сухой ос­ таток осторожно прокаливают, охлаждают в эксикаторе и определяют (взвешивают) прокаленный остаток. При испо­ льзовании технической воды, содержащей взвешенные час­ тицы, ее отстаивают и осветляют в отстойниках.

В практике обогащения также определяют свободную углекислоту, углекислоту бикарбонатную, окиси кальция и магния, сульфат-ионы, хлорид-ионы, кремнезем, медь, железо, марганец, натрий и калий, содержащиеся в тех­ нической воде.

Определение общей, бикарбонатной, карбонатной и гидратной щелочности основано на реакции образования нейт­ ральных солей при титровании воды соляной кислотой в при­ сутствии смешанного индикатора.

Методы контроля качества технической воды подробно описаны в специальной литературе.

Глава VI

КОНТРОЛЬ ПЛОТНОСТИ И ЩЕЛОЧНОСТИ ПУЛЬПЫ

§ 1. КОНТРОЛЬ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ

Плотность пульпы обычно выражают процентным содер­ жанием в ней твердой фазы через отношение массы твердой фазы к массе воды (Т : Ж) или через содержание твердой фазы в единице объема пульпы (г/л). Плотность пульпы

146

является одним из основных параметров регулирования и контроля флотации, а также и других процессов, например, огущения и фильтрации.

Плотность пульпы определяется ручным или автоматиче­ ским способами.

При ручном способе плотность пульпы определяется периодически, через 30—60 мин, в зависимости от степени колебания ее в точке опробования. Для этого используется мерная литровая кружка (пикнометр). Заполненную пуль­ пой кружку взвешивают с точностью до 1 а и определяют плотность пульпы (г!см9) путем деления разницы между об­ щей массой и массой тары (кружки) на 1000.

При постоянном значении плотности твердой фазы фор­

è —плотность твердого, г/см3;Д—плотность пульпы, г/см3. Зависимость содержания твердой фазы в пульпе Р от ее плотности А при различной плотности руды показана в табл. 14. Отношение массы твердой фазы Т к массе жидкой Ж вы­

ражается зависимостью

Отношение массы жидкой фазы Ж к массе твердой Т назы­ вается разжижением:

Я = Ж :Т

откуда

Р100

R+ 1‘

По табл. 14 определяют содержание твердой фазы в пуль­ пе в процентах, в зависимости от плотности пульпы и твер­ дой фазы.

При автоматическом контроле плотность пульпы измеря­ ют при помощи различных приборов. Ниже приводится опи­ сание некоторых из них.

Пьезометрический плотномер представляет собой ста­ ционарный автоматический прибор для определения и

147

регистрации плотности пульпы или суспензий. Действие плот­ номера основано на измерении перепада давления воздуха, выходящего из двух трубок, погруженных в пульпу или суспензию на различную глубину.

Таблица 14

Содержание твердой фазы в пульпе в зависимости от ее плотности

Плотномер (рис. 46) состоит из измерительного сосуда с пьезометрическим датчиком 1, сосуда для установки при­ бора на нуль 2, фильтра воздуха 3, блока питания воздуха

148

4, дифманометра 5, вторичного электронного прибора 6 и от­ ражателя инфразвуковых колебаний 7.

Измерительный сосуд — цилиндрический бак — изго­ товлен из листовой стали и снабжен тангенциальным вво­ дом для пульпы, которая может подаваться непосредствен­ но со слива классификатора или с помощью пескового на­ соса НП-1. Трубки пьезометрического датчика из нержавею­ щей стали с внутренним диаметром 4—6 мм установлены с перепадом 100—150 мм. Концы трубок заточены на конус.

Сосуд установки прибора на нуль представляет собой сте­ клянный цилиндр, смонтированный в металлическом держа­ теле. Крышка держателя имеет штуцер для выхода воздуха и резиновое уплотнение с подвижной трубкой, необходимой для установки нулевой точки шкалы плотномера.

Для очистки воздуха применен фильтр типа ФВ-10. Перепад давления воздуха, выходящего из пьезометриче­ ских трубок, измеряют дифманометром типа ДМ-2. Блок питания типа ДПВШ-2 обеспечивает подачу воздуха к пье­ зометрическим трубкам при постоянном давлении.

Отражатели инфразвуковых колебаний предназначены для снижения колебаний давления воздуха, возникающих при отрыве пузырьков на пьезометрических трубках. Отра­ жатели сводят до минимума колебания показаний плотно­ мера, не связанные с изменением плотности пульпы.

Вследствие дросселирования воздуха в блоке питания 4 давление его Рі и рг в пьезометрических трубках снижается

до величин:

149

Pi = A, • A;

Pi = >h ■A,

где hx и кг — глубины погружения трубок; А — плотность пульпы.

Давления рх и р.Апередаются на дифманометр, чувстви­ тельная система которого перемещается пропорционально плотности пульпы:

Так как (h2 — /гх) является постоянной величиной, то Ар пропорционально плотности пульпы.

Плотномер ГПИД (рис. 47) работает по принципу сооб­ щающихся сосудов с применением гидростатических трубок.

Опытами установлено, что если в пульпу опустить труб­ ку с открытым концом и залить ее водой, то столб воды к ус­ тановится на высоте в соответствии с уровнем y0hQ~ yh, где у0 — плотность пульпы; h0— высота столба пульпы (глу­ бина погружения трубки); у и h — соответственно плот­ ность и высота столба воды.

Величина hn постоянная (трубка крепится на кронштей­ не), поэтому h прямо пропорционально А и меняется при ее

150