用于泡沫浮选控制的方法和装置制造方法及图纸

一种控制泡沫浮选槽运行的方法，包括：将气体引入到槽中的液体中，由此在所述液体的表面上产生泡沫，所述泡沫在溢出点溢出并离开所述槽，其中，所述泡沫具有从所述溢出点的水平面至所述泡沫的上表面的泡沫高度；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫高度的值；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫在溢出点处溢出的速率的值；通过独立地处理泡沫高度的测量值和泡沫速度的测量值，计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量；以及将进入槽的气体流量设定到算得的所述使气体回收率最优化的进入槽的气体流量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于泡沬浮选控制的方法和装置
本专利技术涉及一种控制用于分离物质的一个或多个泡沫浮选槽的方法和装置。
技术介绍
泡沫浮选是一种在各种不同工业中进行分离的方法。例如，泡沫浮选被用于在矿石中分离不同的矿物，或被用于纸的脱墨或被用于煤的洁净。虽然主要参照在矿石中的矿物的分离来讨论本专利技术和本专利技术的
技术介绍
，但是本专利技术并不限于泡沫浮选的该具体应用。本专利技术适用于所有的泡沫浮选工艺。矿物泡沫浮选是已知的工业工艺，用于从得到的矿石(例如，通过采矿)中提取有价值的矿物成分。矿物泡沫浮选是表面化学工艺，用于通过在不同材料之间的亲水性的差异分离固体(通常为微细固体)。浮选槽或浮选容器容纳有浆状的物料(例如矿石)，在该浆状的物料中，待提取的矿物混合有液体。气体流过浆液且通过疏水颗粒对气泡的选择性粘附，同时任何亲水颗粒保留在在容器中的气泡之间流动的液体中来实现分离。当气泡上升至容器的顶部时，形成泡沫。泡沫从浆液-泡沫界面延伸至破裂面，破裂面通常在溢流嘴上方。“泡沫深度”被定义为浆液-泡沫界面与溢流嘴之间的距离。“泡沫高度”被定义为从溢流嘴到破裂面之间的距离。泡沫可被布置为从含有疏水颗粒和亲水颗粒的浮选容器中溢出。那些颗粒可被提纯为精矿(concentrate)。通常，在矿物泡沫浮选中，疏水颗粒为需要的产物，并且试图从泡沫中回收疏水颗粒。在浮选容器中的保留浆液通常被称为残油。在一些泡沫浮选工艺(例如纸的脱墨)中，在浮选容器中的保留浆液为需要的产物。在实际中，泡沫浮选装置将包括多个槽，通常布置在相似类型的组(bank)中，其中，材料逐个槽地进料穿过组，然后供给至下一组。在组之间槽的类型可不同，例如，在起始处，组包括用于需要的物料和不需要的物料的起始粗分离的粗选池(rougher)。在下游，组可包括第二粗选池(也已知为“选池(scavenger)”)，其在泡沫已经从粗选池溢出后，对保留在粗选池中的浆液进行额外的分离。下游组也可包括“清洁器(cleaner)”，该清洁器对已经从粗选池或选池中提取的泡沫进行分离。相对于从浮选容器中提取的精矿的两个参数(“级别(grade)”和“回收率”)可测量浮选工艺的性能质量。当提及矿物体系，从泡沫中回收需要的产物时，级别表示精矿中的需要的固体与不需要的固体(脉石)相比的分数。回收率表示在精矿中的需要的固体的分数与投入到浮选槽中的起始矿石供给中的需要的固体的分数的比。为了实现级别和回收率之间的最佳平衡，用生产高级别精矿的高回收率的理想浮选工艺来控制工业浮选工艺。已知的是，若干个可控制因素可影响浮选工艺的性能质量。这些可控制因素包括:浆液的pH、加入到浮选容器的各种化学品的浓度、固体的浓度以及进入浮选容器的气体流量。然而，这么多可变因素的存在使得难以量化地控制泡沫浮选工艺。根据控制和运行泡沫浮选装置的已知方法，控制者能够观察浮选槽，以及手动或用别的方法调节对槽的投入，例如根据他或她的观察，增加额外的化学品和/或改变到槽的气体流量。通常，这些调节是经验性的，尤其基于对泡沫表面和泡沫性质(behaviour)的观察。然而，这些调节的方法往往是不精确的。而且，改变浮选泡沫的某些视觉方面对于输出性能质量的改变并不是相应必要的。另外，现代工业工艺使用越来越多的较大浮选槽。这种在尺寸中的增加易于促进在浮选槽中增加的功率和增加的气体体积的使用，因此无论性能情况，均增加了在现存控制和运行方法固有的无效性。因此，在已知实际浮选方法中仍然存在关于必须观察、测量并控制的可变因素以最优化浮选性能，以及如何精确地操纵这些相关可变因素的问题。在Barbian 等人，The Froth Stability Column-Measuring Froth Stabilityat an Industrial Scale, Minerals Engineering, 2006，Voll9, N0.6-8，713-718 中提供了研究泡沫浮选性能的讨论，其中，验证了在单一槽中的泡沫稳定性因子、气体速率和泡沫深度之间的关系式。W02009/044149公开了一种泡沫浮选控制的方法，在该方法中，为了最优化在回收的从槽中溢出的泡沫中的输入气体的分数(与形成气泡随后气泡破裂且因此从槽中逃逸的输入到槽中的气体相反)，进入槽的气体流量是变动的。因此，W02009/044149公开了一个变量(气体流量)如何能够用于泡沫浮选系统的最优化。然而，由于W02009/044149的方法需要采用许多测量值来鉴别最佳的气体流量，因此该方法是耗时且是实验密集的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供一种控制泡沫浮选槽运行的方法，所述方法包括:将气体引入到槽中的液体中，由此在所述液体的表面上产生泡沫，所述泡沫在溢出点溢出并离开所述槽，其中，所述泡沫具有从所述溢出点的水平面至所述泡沫的上表面的泡沫高度；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫高度的值；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫在所述溢出点处溢出的速率的值；通过独立地处理所述泡沫高度的测量值和泡沫速度的测量值，计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量；以及将进入槽的气体流量设定到算得的使气体回收率最优化的进入槽的气体流量。该方法能够通过计算来确定输入气体流量的最佳值而不需要进行大量的实验测试。能够在数学上导出使泡沫中气体回收率最优化的气体流量意味着能够更加容易地确定槽的最佳条件，允许泡沫浮选槽的更加有效地运行。由于本方法不再需要积极地寻求最佳气体输入流量，其还使得现存的控制策略简化。此外，能够设定最佳气体流量，从而在该最佳气体流量下随后槽将在最有效点下运行。此外，彼此独立地处理泡沫高度的测量值和泡沫速度的测量值为确定最佳气体流量提供了进一步简化。过去的确定给出峰值气体回收率的气体流量的方法需要计算空气回收率，该计算空气回收率依次需要测量例如在每个重要点(g卩，气体流量)处的泡沫高度和泡沫速度，并且需要在最佳气体流量的任一侧进行测量。根据本方法，可在不同的输入气体流量的值的情况下进行泡沫高度和泡沫速度的测量且能够独立地分析后续的数据。在不需要在最佳流量的任一侧测量气体流量下能够完成该计算。利用所述测量值来计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量的步骤可进一步包括:确定所述泡沫速度的测量值和所述进入槽的气体流量之间的关系式；以及确定所述泡沫高度的测量值和所述进入槽的气体流量之间的关系式。有利地，本专利技术已经确认，在单个地考虑泡沫高度和泡沫速度与气体流量的关系，而不考虑气体回收率和输入气体流量之间的总的关系的情况下，能够确认简单关系式。通过利用这些关系式，能够在数学上预测使槽的气体回收率最优化的气体流量设定。上述关系式可为线性关系式的形式y = mx+C，其中，y为所述泡沫速度的测量值或所述泡沫高度的测量值，X为进入槽的气体流量，以及m和C为推导系数。所述方法可进一步包括利用所述线性关系式的系数m和c来计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量。利用下列公式可计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制泡沫浮选槽运行的方法，所述方法包括：将气体引入到槽中的液体中，由此在所述液体的表面上产生泡沫，所述泡沫在溢出点溢出并离开所述槽，其中，所述泡沫具有从所述溢出点的水平面至所述泡沫的上表面的泡沫高度；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫高度的值；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫在所述溢出点处溢出的速度的值；通过独立地处理所述泡沫高度的测量值和泡沫速度的测量值，计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量；以及将进入槽的气体流量设定到算得的使气体回收率最优化的进入槽的气体流量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.23 GB 1108672.51.一种控制泡沫浮选槽运行的方法，所述方法包括:将气体引入到槽中的液体中，由此在所述液体的表面上产生泡沫，所述泡沫在溢出点溢出并离开所述槽，其中，所述泡沫具有从所述溢出点的水平面至所述泡沫的上表面的泡沫高度；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫高度的值；测量在两种进入槽的气体流量的值下的所述泡沫在所述溢出点处溢出的速度的值；通过独立地处理所述泡沫高度的测量值和泡沫速度的测量值，计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量；以及将进入槽的气体流量设定到算得的使气体回收率最优化的进入槽的气体流量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用所述测量值来计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量进一步包括:确定所述泡沫速度的测量值和所述进入槽的气体流量之间的关系式；以及确定所述泡沫高度的测量值和所述进入槽的气体流量之间的关系式。3.根据权利要求2所述的方法，其中，上述关系式为线性关系式的形式I= mx+c，其中，y为所述泡沫速度的测量值或所述泡沫高度的测量值，X为进入槽的气体流量，以及m和 c为推导系数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，利用所述测量值来计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量进一步包括:利用所述线性关系式的系数m和c来计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量。5.根据权利要求4所述的方法，其中，利用下列公式来计算使气体回收率最优化的进入槽的气体流量:Qa = I]`[mvmh)其中Qa为使气体回收率最优化的进入槽的气体流量，!1^和Cv为所述进入槽的气体流量和所述泡沫速度之间的线性关系式的系数，mh和Ch为所述进入槽的气体流量和所述泡沫高度之间的线性关系式的系数。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述进入槽的气体流量为表观气体流量。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，设定进入槽的气体流量的步骤包括相对于测量的步骤使用的气体流量的值来设定气体流量。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括:利用探测器来测量泡沫从所述槽中溢出的速率。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述探测器包括摄像机和图像分析系统。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，测量所述泡沫高度包括利用激光测量仪来测量所述泡沫高度。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液体含有待回收的需要的物料和待丢弃的不需要的物料，其中，所述槽能运行以完成所述需要的物料和所述不需要的物料的至少部分分离。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液体包括从泡沫浮选槽溢出的泡沫。13.根据前述权利要求中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·勒·罗克斯·塞利尔斯，凯瑟琳·哈德勒，
申请(专利权)人：帝国创新有限公司，
类型：
国别省市：