中南大学《选矿自动化》电子整理版课件

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求各级理论缩分比 i 和总理论缩分比? 4. 某称量桶空重 W1=10kg,装满清水后总重 W2=200kg,装满矿浆后总重 W3=260kg,已知
清水的密度为 1.0kg/m3.矿石的真密度为δ =2.9kg/m3.求装满矿浆后称量桶中的矿石质 量(kg)? (准备作业本)
2-3 物料成分检测 选矿厂和烧结厂原料矿石及产品的准确计量,取样和成分检测,是生产流程技术经济管 理和金属平衡管理的重要环节。 单元工艺过程技术检查的三大类项目: ·数量指标:原料量、产品量、回收率 ·质量指标:有价成分品位 ·动力与材料消耗指标 成分检测:取样、化验(毛病:滞后)、在线品位自动分析(发展方向)。 2-3-1 取样 (1) 取样的定义与目的
粗磨浓度:75%~85% 细磨浓度:65%~75% B. 在分级时,分级机溢流矿浆浓度决定了分级粒度。 C. 在浮选过程中,矿浆浓度影响矿化泡沫的形成、浮选时间、药剂用量。 D. 在沉降脱水过程中,矿浆浓度影响浓密机的沉降效率。 E. 在过滤过程中,矿浆浓度影响过滤机的生产率。 (3) 浓度的表示方法: A. 重量浓度 C(亦称质量分数 wB) 两个公式:实际是一个。 B. 容积浓度λ (亦称体积分数φ B) C. 体积分数φ B 与质量分数 wB 的关系。(《资源加工学》上有) D.矿浆悬浮液密度ρ S 与重量浓度 C 间的关系 2-4-2 密度与浓度的人工检测 (1) 密度人工检测 A. 固体物料密度测定 公式:δ =Gρ /(G+G1-G2) G-物料密度 G1-瓶、水合重 G2-瓶、物料、水合重 B. 矿浆密度测定(浓度壶法) V=W2-W1
(3) 轨道衡 2-2-4 矿浆计量
(1) 云锡式矿浆计量取样机 用途: a. 各班实际生产精矿量的计量取样 b. 原矿、尾矿、中矿矿浆的计量取样 缩分原理:略。
(2) 水砝码自动平衡磅秤式矿浆计量取样机 原理: 称量桶的增重:△W=q-q/δ 计量极总给矿量:Q=q·i (缩分比)
习题 2: 1. 对进入生产工艺过程的各种原料重量和产出的产品重量进行准确检测,有何重要意义? 2. 电子皮带秤有何优点?应变电阻式何种传感器型电子皮带秤的结构和工作原理如何? 3. 某矿浆计量取样机,初级割取器呈单叶,扇形角 6°,次级割取器呈三叶,扇形角 8°,
2-2 物料重量检测 选矿厂和烧结厂原料矿石及产品的准确计量和取样,是生产流程技术经济管理和金属平衡 管理的先决条件。 2-2-1 人工测定计量 (1) 测定摆式给矿机的落矿量
Q=60nq/1000 Q:给矿量,t/h n:每分钟摆次,次/min q:落下量,kg (2) 皮带运输机刮取法 Q=60vq/1000L Q:给矿量 V:速度,m/min L:刮取皮带总长度,m q:刮取样总重量,kg 2-2-2 电子皮带秤 (1) 优点:精度高,计量准确,可计量瞬时量和累积量,是技术管理和生产管理的重 要设备。 (2) 原理:略。 (3) 荷重传感器压头类型: (4) 速度变换器 (5) 矿量计算 (6) 电子皮带秤的校核 2-2-3 其他计算衡量 (1) 电子抓斗吊车称 (2) 地中衡
6. 工业上物料的 pH 值一般如何检测? 2-4 密度及浓度检测
2-4-1 基本概念 (1) 密度与浓度:
很多生产过程中,需对介质的密度进行测定。在一些场合,密度大小对操作控 制来说是重要的参数。
在另一些场合,若混合介质是二元悬浮液,则测定了介质的密度,即能间接地 测定混合介质的浓度(固体含量)。 (2) 矿浆浓度参数对选矿作业的影响 A. 在磨矿过程中,矿浆浓度影响磨矿技术效率。
A. 堆锥法 B. 环锥法 (9) 试样的缩分 a. 堆锥四分法 b. 二分器法 c. 方格法 2-3-2 化验 (1) 容量滴定法 (2) 仪器分析法 a. 紫外分光光度法 b. 原子吸收光谱法 2-3-3 在线品位分析 (1) courier-30 型 X 荧光分析仪 标定: A. 用标准样品标定 B. 收集大量的观测数据,应用一元线性回归分析,建立分析仪探头测得 X 荧光射 线的强度与金属品位相对应的数学模型。 应用:广东凡口铅锌矿。 (2) 微机多道 X 荧光在线品位分析仪 ——马鞍山矿山研究院 (3) TXF-901 便携式 X 光分析仪 XLt898 手持式 X 射线荧光分析仪 2-3-4 气体成分自动分析 (1) 红外气体分析仪 原理:红外线气体分析仪是基于某些气体对于不同波长的红外线辐射能具有选择性 吸收的特性。 CO:2.3um、4.7um CO2:2.7um、4.3um 透射率的大小与其浓度有关。 红矿:Fe2O3 (2) 气相色谱仪(选矿少用,主要化工方面有机气体) 2-3-5 溶液 pH 值得检测 工业 pH 计 2-3-6 溶液浓度检测(测药剂,而非矿浆) 电磁浓度计:原理示意图 习题 3: 1. 什么是试样的代表性?如何保证试样具有代表性? 2. 某试样经破碎至-2mm 后混匀,若取 K=0.1, 求有代表性的单元式样的重量。 3. 简要叙述试样混匀的堆锥法。 4. 简要叙述试样缩分的堆锥四分法。 5. 简述 X 荧光分析仪的原理、使用效果和应用类型。
c. 不均匀浸染
d. 集合浸染
(2) 适合分选的物料分离粒度上、下限
任何分选方法及设备均适用于一定的分选粒度范围。选矿工程中工艺粒度的六级分
类如表:
粒级
极粗 粗。。。
粒限(mm) >20 。。。
(3) 适合后续冶金作业的精矿粒度
铝土矿
(4) 适合球团的铁精矿粒度
球团原料具有一定的粒度和粒度组成、适宜的水分及均匀的化学成分是生产优质球
② 图示法:频率分布;累积分布
筛孔网目:
200 目:0.075mm
325 目:0.043mm
400 目:0.037mm
标准筛:
(3) 磨矿细度:用来表示磨矿产品粒度的大小。习惯上常用小于 200 目(0.075mm)粒
级的百分含量来表示。
分级机溢流产物的粒度与产物中-0.074mm 级别含量间的关系
95%小于 0.4 35~45
0.3 45~55
0.2 55~65
0.15 65~80
0.1 80~90
0.074 +95
2-5-2 物料细度对矿物加工作业的影响
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选矿操作调控的基本点“三度一准”,即:细度、浓度、酸碱度、准确给药。
(1) 单体解离度
矿石的几种嵌布类型:
a. 粗粒均匀浸染
b. 细粒均匀浸染
(5) 超声波浓度仪 SDM-Ⅲ型超声波浓度仪的技术参数 测量原理:超声幅度衰减 测量范围:含沙量 0.5~150g/l(kg/m3) 密度(浓度):1.0003~1.1g/cm3 分辨率:0.03g/l(最低可测 0.1g/l,不计精度) 重复精度:略。 SDM-G 管道式超声波浓度计
习题 4: 1. 矿浆浓度对矿物加工工艺过程有何重要影响? 2. 矿浆浓度的表示方法有哪些? 3. 某悬浮液的平均密度 ps=1350kg/m3,悬浮物料密度δ =3000kg/m3,水密度 p=1000kg/m3,
取样就是用科学的方法… (2) 取样的代表性
包括: ·物料的化学组成 ·物料的矿物组成 ·物料的物理性质 最小试样重量公式:
Q=kd2 d:被取样物料的最大粒度,mm Q:保证代表性的最小重量 K:与物料性质有关的系数,取 0.1~0.2 (3) 块状矿堆采样 (4) (5) 矿浆采样
(6) 自动采样 (7) (8) 试样的混匀
第一章 习题 1: 1. 本门课程将讲授的主要内容有哪些? 2. 选矿的目的和原理是什么?选矿工艺过程包含哪些主要工序?各工序的主要作用是什
么? 3. 团矿工艺有哪几类?各类工艺过程的主要作用是什么? 4. 过程检测与控制的意义是什么?
第二章 单元工艺过程的检测系统 2-1 单元工艺过程的概述
·单元工艺是构成现代工业企业生产流程的基础 工业→行业:能源、冶金、化工、建材…→工厂企业→单元工艺:原料碎磨、分选、浸出
求该悬浮液的重量浓度 C(%)。 4. 用密度瓶法测定某固体物料的密度。称取物料量 G=100。0g,已知水介质密度 p=1.0g/cm3,
瓶、水合重 G1=356.8g,瓶、物料、水合重 G2=421.7g,求物料密度δ 。 5. 某自制浓度壶,空壶重 W1=250g,壶装满清水后合重 W2=750g。已知清水密度 p=1.0g/cm3,
后,用虹吸管将未沉降的一定粒度的细粒吸出。反复操作,直到吸出的液体中
不含该粒级的颗粒为止。 “斯托克斯阻力公式” ③ 连续水析法 “连续水析器” (3) 磨矿细度 ① 筛析烘干称重法
采取综合细度样,用 200 目(0.075mm)筛子进行湿筛,筛上和筛下产物分别 过滤烘干称重,再计算: r-0.075mm 粒级产率=。。。 ② 浓度壶快速筛析法 1 2#浓度壶对照查验表 标定值:矿石真密度δ =3.0g/cm3;浓度壶重 W1=300g;浓度壶容积 V=1000ml。 r(-0.075mm 粒级产率)=(Q 样品干矿总重量-Q+0.075mm 粒级重量)/Q(样 品干矿总重量) ③ 浓度壶快速筛析法 将测完浓度并对应查出矿浆中干矿量 Q(样品干矿总重量)后的矿浆,倒入已 称量标定的重量的 200 目(0.075mm)筛子进行湿筛,然后,将筛子连同筛上 产物一起称重。 2-5-4 粒度及细度的仪器检测 (1) 单颗粒粒径 ① 图像计数分析法 BT-1600 型图像颗粒分析仪 ② 场干扰计数分析法 Mulisizer3 型颗粒粒度分布及颗粒计数仪:电阻率的变化与电解质中的某种颗粒 粒径的大小有关。 库尔特原理 ③ 比表面积测定推算法 氮吸附比表面积和孔径分布测试仪 (2) 颗粒群的粒度分布 ① 沉降式粒度分布测定仪(沉降天平) 沉降分析原理 在悬浮液中,对应于不同的沉降距离。。。 结构示意图 ② 光电扫描粒度仪 ③ 激光粒度仪 BT-2001 (3) 磨矿细度 ① 超声波粒度仪 德国新帕泰克 ② FB-9800F 微机粒度仪 习题 5: 1. 略。 2. 写出磨矿分级溢流产品中-0.075mm 粒级含量与该产品粒度的关系。 3. 物料细度对矿物加工作业有何影响? 4. 简述磨矿细度的浓度壶快速筛析法 2 的做法。
(2) 吹气式密度计(海洋) 原理:在液体内不同深度,静压大小的差别仅决定于深度差及液体的密度值。仪器 测出有固定深度差的两处静压差。
(3) 重力式密度计 原理:一定容积液体的重量决定于液体的密度。因此,如果测出重量,就知道液体 的密度值。
(4) 放射性同位素密度计 1. 在线密度计 可在线测定各种流体、半流体或混合物的密度。例如:可在线测 定钻井泥浆、固井泥浆、压裂液、砂浆、矿浆、混凝土、糖浆、纸浆、石油产 品、水煤浆及其它各种溶液和流态化工制品的随机密度。精度最高可达 5×10-4 克/立方厘米。 2. 在线浓度计 测定各种溶液或混合物的重量百分比浓度或体积百分比浓度。例 如测定矿浆、泥浆、水煤浆、砂浆、压裂液、铝厂氢氧化铝溶液等的浓度,精 度最高可达 0.2%。(存在问题:放射线危害问题。一般用放射性弱的,周期短的 放射性同位素。现在一般用钴元素,换也存在问题。)
ρ s=(W3-W1)/V C. 溶液密度的测定
用悬浮式密度计(波美度表) (2) 矿浆悬浮液重量浓度 C 的人工测定
a. 过滤烘干法 b. 浓度壶法
公式: C=δ (W3-W2)/(δ -p)·(W3-W1) 浓度壶对照查验表 2-4-3 矿浆密度的仪表检测 (1) 浮筒式密度计(应用场合:悬浮液,而非矿浆<卡死>) 结构与原理:浮筒 1 上部伸出的高度决定于被测液的密度。浮筒下端连接磁芯 3, 将随密度变化的运动转变为电信号。
分离、固液分离、粉体制备… ·各种行业的某些单元工艺过程具有相似共通性:
行业:矿业、冶金、化工、建材→共有单元:原料碎磨、…. ·影响通用单元工艺过程的操作因素具有相似共通性:
回转窑焙烧:用于球团矿、化学选矿、冶金、化工、水泥等。 操作影响因素:焙烧温度、焙烧时间、给料量、物料组分、还原剂和其他添加剂配比… ·检测通用单元工艺过程的工作参数的仪表设备具有通用性或通用原理
所测矿石真密度δ =2.85g/cm3,请以 1%为间隔列表计算出矿浆浓度 25%~35%间对应的 壶装满矿浆重 W3(g),及对应干矿量 Q(g)。(可附列出计算程序) 6. 常用的矿浆密度的检测仪表有哪几种类型?原理如何?
2-5 粒度及细度检测 2-5-1 基本概念 (1) 单颗粒的粒径
粒径:是单个颗粒大小的度量,单颗粒的粒径规则颗粒的粒径:如颗粒是理想的规 则集合体,可以很方便地用 1~3 个特征长度准确地描述其形状及大小。 粒度:粒度是描述粒群大小的总体概念。颗粒群是由不同粒级的颗粒组成。通常, 用加权的算术平均植表示: d 算=‘和’ri·di (2) 粒度分布:所谓粒度分布即粉体中各粒度区间的颗粒含量占总重量的比例。 ① 列表法
团矿的三个重要因素。
2-5-3 粒度和细度的人工检测
(1) 单颗粒粒径
① 显微镜法
(2) 颗粒群的粒度分布
① 筛分分析
r 各粒级产率=Q 各粒级重量/Q 样品总重量
② 淘析法
淘析法:基本原理是利用逐步缩短沉降时间的方法,由细致粗地,逐步地将各
粒级物料自试料中淘析出来。
淘析过程是在一个容积和高度的容器中进行。在水中分散的物料沉降一定时间
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