Устройство для измерения гранулометрического состава суспензий

Устройство для измерения гранулометрического состава суспензий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с .е з ме

flRTcH . ио .техиичесиея

ОП И< НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 6613О6

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.77 (21) 2496242/18-25 (51) М. Кл .

G 01 N 15/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный нотентет

СССР ло деЛам изобретений и открытий (53) УДК 539.215..4 (088.8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07.05.79.

И. Г. Гринман, Н. А. Джемилев, Л. А. Дроздовский, В. Х. Денисов, A. Е. Вдовина и А. А. Басин (72) Авторы изобретения

Институт металлургии и обогащения Академии наук

Казахской ССР, (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО

СОСТАВА СУСПЕНЗИЯ

Изобретение относится к металлургии черных и цветных металлов и обогащению руд и предназначено для непрерывного контроля гранулометрического состава твердой фазы пульп и суспензий.

Известен способ измерения гранулометрического состава в потоке суспензии, основанный на измерении электропроводности суспензии в участках ускоренного и равномерного ее движения (1) . Устройство, реализующее этот способ, очень простое и надежное, а точность показаний сохпаняется при изменениях плотности суспензии и гранулометрической характеристики в широких пределах. Однако оно контролирует грансостав крупных пульп, с содержанием класса мельче 74 микрона не более 70%.

В металлургии необходимо контролировать более мелкие пульпы с содержанием класса 74 мкм до 90 — 100%, например, продукты 2-х и 3-х стадий измельчения руды перед флотацией.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для непрерывного контроля потенциала твердой фазы пульпы, имеющее два электрода, выполненные в виде идентичных полуколец, жестко закрепленных на валу и подключенных через скользящие контакты к измерительному прибору. Оба электрода погружены в пульпу, а на один из них

5 (измерительный) дополнительно подается струя суспензии (2). При контакте частиц струи с поверхностью измерительного электрода между ним и вторым электродом, находящимся в спокойной пульпе и выполняю10 щим роль электрода сравнения, возникает разность потенциалов U. Величина U зависит от скорости струи, минералогического состава твердой фазы, ионного состава жидкой фазы, рН и от удельной поверхности частиц, т. е. от их размеров.

Поэтому при измерении разности потенциалов чувствительность к ионному и минералогическому составу и другим факторам выше, чем к крупности. Следовательно, разность потенциалов U может характеризовать гранулометрический состав твердой фазы только при жесткой стабилизации остальных параметров. В производственных условиях такую стабилизацию, особенно ионного.состава, осуществить практически невозможно, 661306

3 поэтому контроль гранеостава по величине U приводит к недопустимо большим погрешностям.

Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено дифференцирующим блоком (ДБ), неполяризующимся электродом (НПЭ), источником опорного напряжения (ИОН) и 2-мя парами ,контактов реле, причем неполяризующийся электрод подключен к электроду сравнения (ЭС) через источник опорного напряжения и одну пару контактов реле, измерительный электрод (ИЭ) и электрод сравнения соеди- 15 иены между собой другой парой контактов реле, а измерительный прибор подключен к измерительному электроду и электроду сравнения через дифференцирующий блок.

Экспериментально установлено, что скорость нарастания разности потенциалов между измерительным электродом и электродом сравнения (11 ) в 10 — 20 раз чувствительнее к гранулометрическому составу, чем сама разность потенциалов (U) и не зависит от ионного и минералогического состава среды 25 в .широком диапазоне их значений.

На фиг. 1 показаны экспериментальные зависимости нарастания разности потенциалов между ИЭ и ЭС для частиц разной крупности. Кривая 1 характеризует данную зависимость для содержания частиц класса — ЗО

74 мкм 55 /o, кривая 2 — 65 /0, 3 — 80 /0.

Видно, что производная по времени U разности потенциалов ИЭ-ЭС тем больше, чем крупнее частицы. Для выделения скорости нарастания разности потенциалов U данная схема снабжена дифференцирующим устройством, которое передает на измерительный прибор импульсы напряжений, амплитуда которых однозначно определяет грансостав пульп и суспензий, что приводит к повышению чувствительности измерений 40 крупности твердой фазы.

Дополнительный третий электрод выполнен неполяризующимся, вследствие чего электродные процессы на нем не влияют на потенциал соединенных ИЭ и ЭС и ве- 45 личина этого потенциала определяется только источником опорного напряжения.

Одна пара контактов реле, которыми снабжено предлагаемое устройство, обеспечивает периодическое замыкание и размыкание ИЗмерительного и сравнительного элек- 50 тродов между собой, другая — периодическое размыкание и замыкание электрической цепи ИОН-НПЭ-суспензия- (ИЭ и ЭС) -контакты реле-ИОН. Контакты реле нормально замкнуты, поэтому на ИЭ и ЭС устанавли55 вается определенныи одинаковыи потенциал, задаваемый иСточником опорного напряжения. С помощью выбора потенциала на ИЭ и ЭС определяется необходимая зависимость скорости нарастания разности потенциалов между ИЭ и ЭС, которая и определяет в конечном итоге чувствительность измерения грансостава.

При измерейии очень мелких суспензий, например производственных пульп обогатительных фабрик на вторых и третьих стадиях измельчения или в цементном производстве, с содержанием класса - 74 мкм до 100О/О, величина производной U становится очень малой и ее трудно измерить. Данное устройство позволяет увеличить величину производной в 5 — 7 раз, что создает возможность контролировать такие мелкие суспензии.

Достигается это за счет того, что в устройстве нарастание разности потенциалов

U между ИЭ и ЭС происходит не от стационарного потенциала закороченных ИЭ и ЭС, а от заранее заданного потенциала значительно большего по абсолютной величине, задаваемого источником опорного напряжения.

На фиг. 2 показаны графики нарастания потенциалов на ИЭ и ЭС, разности потенциалов U между ними и производной U от разных первоначально заданных потенциалов. Из фиг. 2 видно, что при первоначальном потенциале Е> производная U значительно больше, и следовательно, чувствительность измерения грансостава во столько же раз больше.

Схема устройства показана на фиг. 3.

Устройство содержит проточный сосуд 1 с пульпой, трубопровод 2, держатель электродов 3, выполненный в виде вала и жестко закрепленный на крышке проточного сосуда, измерительный электрод 4 и электрод сравнения 5, выполненные в виде полуколец и жестко закрепленные на нижней части держателя, неполяризующийся электрод 6, погруженный в сосуд с пульпой и соединенный с источником опорного напряжения 7 через контакты К, дифференцирующий блок 8, подключенное к ИЭ и ЭС и изме) ительному прибору 9, контакты К,, соединяющие между собой ИЭ и ЭС. Электромагнитное реле подключено к источнику напряжения через командо-аппарат.

Устройство работает следующим образом, В исходном положении контакты К, и К» замкнуты, ИЭ и ЭС соединены между собой и на них устанавливается задаваемый источником опорного напряжения потенциал по электрической цепи ИОН-К -НПЭ-суспензия-(ИЭ и ЭС)-ИОН. При срабатывании реле и размыкании контактов К, и К» на электроде сравнения устанавливается стационарный потенциал, на измерительном электроде — потенциал, навязываемый ему частицами твердой фазы, а между этими электродами — разность потенциалов U. Скорость нарастания U после размыкания контактов Ki и Ка однозначно зависит от гранулометричес661306

Формула изобретения

200

2 3

Фиг. >

tcei

У

5 кого состава, поэтому на выходе дифференци рующего устройства появляется импульс, амплитуда которого пропорциональна скорости нарастания разности потенциалов (U ) и, следовательно, пропорциональна крупнос- 5 ти частиц суспензии. Периодическое замыкание и размыкание контактов К, и К», осуществляемое с помощью командо-аппарата, вызывает на входе измерительного прибора последовательность импульсов, амплитуда которых характеризует гранулометрический состав.

Устройство было опробовано в лабораторных условиях. Измерения проводились в сосуде с пульпой емкостью 8 л. В качестве неполяризующего электрода использовалась 15 пластинка из нержавеющей стали большой площади (200x200x4 мм). Источником опорного напряжения служил набор источников постоянного стабилизированного напряжения по 0,5 в, измерительным прибором.— осциллограф типа С1-15; в качестве дифференцирующего устройства была использована RC-цепочка..ИЭ и ЭС представляли собой два полукольца ф 30 мм и высотой 20 мм из нержавеющей стали, насаженные на винипластовый держатель. Глубина погруже- 25 ния ИЭ и ЭС вЂ” 70 мм, расстояние между трубопроводом 2 и ИЭ вЂ” 20 мм. Скорость струи 5 м/сек.

В экспериментах использовались измельченные медные руды Коунрадского и Джез6 казганского месторождений и свинцово-цинковая руда Кентауской обогатительной фабрики .

Устройство для измерения гранулометрического состава суспензий, включающее измерительный электрод, электрод сравнения и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, устройство дополнительно снабжено-дифференцирующим блоком, неполяризующимся электродом, источником опорного напряжения и реле с двумя парами нормально замкнутых контактов, причем неполяризующийся электрод подключен к электроду сравнения через источник опорного напряжения и одну пару контактов реле, измерительный электрод и электрод сравнения соединены между собой другой парой контактов реле, а измерительный прибор подключен к измерительному электроду и электроду сравнения через дифференцирующее устройство.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 522456, кл»G 01 N9/00,,25.03.75.

2. Авторское свидетельство СССР № 419778, кл. G 01 N 27/46, 06.05.72.

661306Составитель Е. Маллер

Редактор А. Абрамов Техред О. Луговая Корректорм. Демчик

Заказ 2428 38 Тираж 1089 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4