实时在线颗粒分析技术在选矿行业的应用

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矿物学中的矿物粒度分析技术

矿物学中的矿物粒度分析技术

矿物学中的矿物粒度分析技术矿物粒度分析是矿物学中的一项重要技术,主要用于对矿物颗粒的形态、大小和分布特征进行分析。

这项技术在矿物学、地质学、材料学等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍矿物粒度分析技术的相关知识。

一、矿物粒度分析的基本概念矿物粒度分析是指对矿物样品中的颗粒大小、形态和分布等方面进行分析和研究的一项技术。

在矿物学中,粒度分析是非常重要的一项技术,因为它直接关系到矿物的物理性质、化学性质和加工性能等方面。

通过矿物粒度分析,可以了解矿物颗粒的粒度组成、分布规律和形态特征,为矿物的选矿和加工提供重要的理论依据。

二、矿物粒度分析的方法矿物粒度分析有多种方法,常用的有显微镜、激光粒度仪、喷气式粒度仪和离心式粒度仪等。

1、显微镜法显微镜法是一种传统的矿物粒度分析方法,它主要采用显微镜对矿物颗粒进行观察和测量。

该方法需要手动选取尽可能多的矿物颗粒,并通过显微镜对其进行测量和统计。

该方法的局限在于操作繁琐、数据误差大和不适用于颗粒分布范围过于广泛的矿物样品。

2、激光粒度仪法激光粒度仪是一种常用的自动化矿物粒度分析工具,该方法通过激光对矿物颗粒进行照射,并通过激光衍射原理对其进行测量和统计。

该方法不仅能够自动化地处理大量样品,而且数据精度高、误差小,更适用于颗粒分布范围广泛的矿物样品。

3、喷气式粒度仪喷气式粒度仪是一种较为常见的矿物粒度分析方法,该方法通过气流对矿物颗粒进行分离和筛选,并通过颗粒在气流中的速度和旋转角度等特征对其进行分析和测量。

该方法适用于大量样品的自动分析,数据精度较高,但在粗颗粒和密度相似颗粒之间的区分上存在一定的误差。

4、离心式粒度仪离心式粒度仪是一种利用离心力对矿物颗粒的沉降速度进行测量的分析方法。

该方法需要将矿物样品分散在密度相同的离心介质中进行离心分离,通过矿物颗粒的沉降速度及其与介质密度的差异,对颗粒大小和形态进行分析和测量。

该方法适用于颗粒粒径大、密度相差较大的矿物样品。

在线粒度分析仪合同技术文件2012-9-13

在线粒度分析仪合同技术文件2012-9-13
DN200
85
25~35
150~30

3.2混合样以及标定取样
可以根据用户定义的时间间隔,没有稀释的混合取样
通过手动,对测量数据记录的矿浆进行标定取样
3.3分析
测量范围:25-600微米,大小范围可以根据应用情况进行优化
测量数据输出:40个内容,粒度分布系数(%±xµm或mesh)
精度:典型1-2%(abs.)对应于P80的粒度分布
3.分析仪性能
3.1样品流数
PSI300可以测量3个样流。
粒度分析仪应满足以下工艺要求:
序号
矿流名称
工艺管径(mm)
流量(m3/h)
浓度(%)
分析粒度
范围(μm)
备注
SP1
磨矿旋流分级溢流
DN500
690
30~45
400~37

SP2
铜粗精矿再磨分级溢流
DN200
45
15~35
150~30

SP3
锌粗精矿再磨分级溢流
2.系统结构
结构紧凑的PSI300框架包含二次取样器、传感器头和控制箱。另外除了PSI300它本身以外,完整的分析仪系统还需要一次取样器(与品位仪共用)和样品返回系统。分析仪流程示意图见图1。
2.1二次取样
当一次样流没有被测量时,它们是被直接返回。在每一流一次样流上有一个移动软管,每次可以截取二次样流用于实际的粒度测量。具有自清洁的杂物过滤网和一个小的具有液位控制的矿浆箱,可以移走样品中的杂物和特大颗粒以及气泡。一次样流被减少到稳定的10-20升/分,在内部它通过重力被送到PSI300测量头处。自动的水喷洗-冲刷-排放阀系统可以消除泡沫,防止沉沙以及将结垢减少到最小。

BPSM-II在线矿浆粒度分析仪

BPSM-II在线矿浆粒度分析仪

BPSM-II在线矿浆粒度分析仪技术说明北京矿冶研究总院2009年1月1.产品简介BPSM 系列矿浆粒度分析仪是北京矿冶研究总院研制的高精度在线矿浆粒度分析设备,该设备可用于测量分析矿浆、煤浆、水泥浆等浆液的浓度和其中颗粒的粒级分布。

BPSM-I 型在线矿浆粒度分析仪于2005 年8 月通过中国有色金属工业协会鉴定,并获得2005 年中国有色金属工业科学技术一等奖。

BPSM-II型在线矿浆粒度分析仪于2008 年11 月通过了中国有色金属工业协会的鉴定。

粒度分析仪通过测量头的高精度传感器在线、实时地测量矿浆中矿粒的大小,并将检测信号通过放大器传送至PLC。

PLC 对信号分析处理后,计算矿浆中一定粒级的颗粒的含量,粒度分析仪可以同时分析出两个粒级的含量。

检测范围:600μm~37μm (30目~400目),5%~60% (固体质量百分数)。

测量精度:粒度,1σ典型值1~2 %,浓度,1.5%。

2.产品特点在线测量各种矿浆粒度。

零点校验自动排除漂移。

不受矿浆黏度、温度、浓度影响,气泡和片状矿物对测量不会造成干扰。

测量无需除气、脱磁或稀释。

一台仪器可提多达供4个测量流道。

自动记录规定时间内的粒度变化曲线。

防护等级IP65,适用于选厂的温度、湿度和环境条件。

3.应用和效益矿浆粒度是磨矿工艺中最关键的参数,BPSM 系列在线粒度分析仪是在线测量矿浆粒度的最佳仪器之一。

准确测量矿浆粒度,是实现磨矿过程优化控制的基础,从而减少磨机过磨或欠磨,提高磨机处理量和磨机效率。

图 1 是磨矿状态与选矿指标的关系。

粒度合格的入选矿浆,对于提高浮选指标,保证回收率和精矿品位有重要意义,为企业带来更大经济效益。

图1. 磨矿状态与选矿指标的关系4.技术参数测量对象各类矿浆、煤浆、水泥浆等样品通道 1~4个分析信息用户标定的2个粒级输出信号(如:-200目/+50目)绝对精度1σ典型值1~2%粒度范围600μm~37μm (30目~400目)电源要求 220V AC,50 Hz,电源容量,300V A输出信号 4~20mA标准信号通讯方式标准MODBUS通讯协议安装基本空间 3000mm(H)×2500mm(W)×1800mm(D)体积及重量 2250mm(H)×1370mm(W)×700mm(D),160 kg矿浆样品量 70~200L/min清水源压力 0.4Mpa清水消耗量 20L/min(只在水冲洗周期内用)空气源压力 0.4~0.6Mpa空气消耗量 7NL/min稳流箱连接管矿浆进管OD 50 mm矿浆稳流箱出管OD 75 mm冲洗水管进水OD 18 mm或1/2”管标定取样箱出管 OD 75 mm5.分析仪回归分析模型BPSM-II在线矿浆粒度仪安装调试完毕,开始矿浆粒度分析之前,利用分析仪的标定取样功能,制取至少30个具有代表性的矿浆样品,通过实验室筛分分析,检测指定2个粒级的矿物粒度分布。

选矿自动化技术的应用分析

选矿自动化技术的应用分析

矿产资源M ineral resources选矿自动化技术的应用分析简小栋摘要:我国地大物博,有着丰富的矿产资源,伴随着科技进步,选矿业如沐春风快速发展。

选矿自动化技术的应用,有利于提高选矿质量与效率。

本文主要分析国内主流浮选流程自动控制、磨矿分级、破碎流程自动控制等。

在此基础上,本文还针对行业发展提出相关建议。

关键词:选矿;自动化技术;应用在我国漫长的开采历史中,矿产资源的开采规模扩大,由于矿产资源是不可再生资源,因而矿产资源总量趋于减少。

当前整个矿产业的竞争十分激烈,矿产企业应该积极思考如何采取有效的措施引入信息化矿业生产,减少生产消耗,提高矿业生产效率与质量,从而为企业创造更大的经济效益,促进企业提高竞争力。

当前,国内很多大型选矿企业充分响应工业4.0的号召,综合化、集成化生产过程,引入计算机控制技术、电子信息技术、传感识别技术及先进的生产设备,创新选矿生产作业,推进制造业集成发展。

1 选矿自动化技术及选矿技术1.1 选矿自动化技术概述我国开始矿业活动的年代相对晚于西方发达国家,因此在自动化技术方面远远落后。

近几年,我国逐步加快了选矿技术发展速度,并在选矿技术领域取得不断突破。

有些矿业企业致力于改进选矿自动化技术,努力提升自身的自动化水平,勇于尝试新技术,例如,粒度分析技术、磨机负荷在线检测技术、图像处理技术、自动获取磨矿变量信息技术等都在实践中得到广泛应用。

现如今,我国矿业行业在应用选矿自动化技术方面存在一些普遍问题有待解决。

选矿自动化技术的应用,通过配备各种设备,例如电子计算机、自动装置以及仪表等,保证实时监测选矿生产设备的运行状态,模拟相关数据,控制并准确操纵设备,科学管理生产活动。

该技术涵盖选矿测试技术、选矿过程数学模型、选矿过程控制、选矿生产计算机管理、选矿过程模拟等。

选矿自动化技术将多种先进的技术进行综合,尤其是传感器、自动控制、通讯、电子等技术的应用。

与此同时,该技术建立在生产技术经济要求的基础上,完全按照选矿工艺流程开展操作。

选矿产业趋势

选矿产业趋势

选矿产业趋势选矿产业趋势摘要:选矿产业是一种关键的矿业活动,它的目的是从矿石中提取有用的矿物质,以满足人类社会的需要。

随着科技的进步和人们对环保意识的增强,选矿产业也在不断改进和发展。

本文将探讨选矿产业的趋势,主要包括以下几个方面:先进技术的应用、自动化和数字化、绿色选矿、精细化管理和资源综合利用。

第一章:先进技术的应用1.1 传感技术:传感器的应用可以实时监测矿石的质量和成分,帮助实现智能化选矿的目标。

1.2 高效机械设备:新一代的破碎和磨矿设备具有更高的效率和更低的能耗,可以实现矿石的快速处理。

1.3 智能化控制系统:运用机器学习和人工智能技术,可以实现选矿过程的自动化监控和优化。

第二章:自动化和数字化2.1 自动化选矿厂:自动化设备和系统可以实现选矿过程的连续操作和自动控制,提高选矿厂的生产效率。

2.2 数字化矿山:通过传感器网络、云计算和大数据分析技术,可以实现矿山运营数据的实时监测和分析,以优化选矿过程。

第三章:绿色选矿3.1 环境友好型药剂和试剂:绿色选矿药剂和试剂可以减少对环境的污染,提高提取率和产品质量。

3.2 节能减排的措施:选矿过程中的废料处理和废水处理可以通过节能减排的方式来降低对环境的影响。

3.3 循环经济的应用:通过资源循环利用和废料综合利用,可以减少对自然资源的依赖,实现可持续发展。

第四章:精细化管理4.1 小型选矿厂的发展:小型选矿厂的发展可以提高矿石的利用率,减少能源和资源的浪费。

4.2 过程优化和控制:运用模拟和优化技术,可以精确控制选矿过程的参数,提高矿石的回收率和品位。

4.3 质量管理的应用:建立完善的质量管理体系,可以确保选矿产品的质量和可靠性。

第五章:资源综合利用5.1 渣矿资源的开发:通过高效利用渣矿资源,可以减少废物的排放和环境的污染。

5.2 次生资源的回收利用:通过回收和再利用次生资源,可以降低对原生资源的依赖,实现资源的有效利用。

5.3 裸矿的加工利用:通过高效的加工和综合利用,可以提高裸矿的回收率和利用率。

在线中子活化煤质分析仪在煤矿的应用

在线中子活化煤质分析仪在煤矿的应用

在线中子活化煤质分析仪在煤矿的应用时间:2009-5-11来源:中国煤炭网在线煤质分析仪应用于煤炭业已有20多年的历史,其稳定的销量足以证明其价值。

在线分析仪通过提供实时信息为煤厂各煤种的质量控制和生产管理提供了极大的帮助,如果依赖化验室,这些数据只能在采样后的数小时甚至数天后才能得到。

近年来,随着经济下滑,生产优化和料堆控制变得尤为重要。

煤炭业的持续下滑导致该行业重新关注煤炭质量管理,从而提高客户满意度最终增加煤炭销量。

同时也提高矿区资源的有效利用,使原先认为煤质不达标的资源可以有选择地开采。

为达到上述目的,煤炭生产商和煤炭用户开始寻找更为经济且仍然高精度煤质分析仪。

随着人们对环境的日益关注,特别是对硫释放的关注导致法律对污染控制更加严格。

新近设计的皮带在线中子活化煤质分析仪(PGN AA)恰好可以满足上述要求。

1在线煤质分析技术与设备1.1双能量伽玛传输技术(DUET)DUET仪器|仪表自20世纪80年代早期上市以来,已成为在线煤质监测设备家族中的重要一员。

该设备价格相对低廉,安装便捷,可以直接在皮带上进行在线煤质分析,只要是分析固定煤种,DUET分析仪测定煤质灰分就可以达到相当的精度。

它利用两个γ射线源贯穿煤层而测量灰分。

对给定的煤种,该设备的测定精度为:一个标准偏差下0.5%~1%。

该设备的主要缺点是其标定与煤种有关,特别是在灰中的铁和钙元素变动很大的情况下。

该设备的用途包括:监测运送到选煤厂的原煤;监测洗净的精煤;给选煤厂提供反馈信息;通过混煤优化资源利用,使之达到一定的质量目标;监测送往用户的煤质是否达到合同要求的质量。

1.2自然伽玛射线技术另一种广泛使用的简单的分析仪能够测定煤中的自然放射性大小,并将其与灰分联系起来。

这种煤质分析仪不需要放射源,对影响DUET系统的铁和钙元素的变化不敏感。

然而,作为一种“被动”的系统,该分析仪的精度大约只为1%~2%,其理想应用是测量厚煤层的灰分,例如原煤输送机或选煤厂入料输送机上的煤质,在煤层很厚时,这仍然是测定灰分的唯一技术。

在线粒度分析仪

在线粒度分析仪

DF-PSM超声波在线粒度分析仪在选矿厂的应用丹东东方测控技术有限公司,辽宁丹东摘要国际选矿厂引进在线粒度分析系统,对磨矿产品的浓细度进行在线检测,通过磨矿自动控制,不同程度的提高了磨矿产品质量,都获得了较好的经济效益及社会效益。

DF-PSM 在线超声波粒度仪起步较晚,但是选择方向明确,是针对中国选矿工艺行情研发的产品,更好、更快的适应了中国各大选矿厂工艺,并作出了重大的贡献。

关键词:粒度仪;磨矿;粒度;浓度;回收率0、前言选矿过程中,磨矿产品质量的好坏直接影响选别作业的经济技术指标,甚至影响最终产品的质量。

对于每一种矿石,磨矿产品都要求有一个经济合理的浓细度范围。

磨矿产品粒度过粗,单体解离程度不足或难以上浮,造成资源浪费;磨矿产品粒度过细,会产生“过磨”现象,不但影响浮选效果,而且会增加生产成本。

所以磨矿过程控制一直是选矿工作者研究的课题之一。

以往选矿厂一直是采用浓度壶法进行浓细度检测,虽然能够得到准确结果,但检测的及时性和检测频率受到一定的局限,对连续生产过程控制的指导性不强。

为使磨矿过程控制有效及时,磨矿分级作业达到最佳效果,磨矿自动控制上升到一个新的水平,必须引进矿浆浓细度在线检测设备,对矿浆浓细度进行实时检测。

矿浆粒度在线分析仪在国外矿山应用较早,应用成熟的设备也较多,但国内应用起步较晚。

近年来,随着选矿自动控制技术的日益成熟,矿浆粒度在线分析仪的应用在国内选矿厂也引起了重视,该技术在国内许多选矿厂的磨矿自动化控制过程中,得到了广泛的应用,特别是新建大中型选矿厂,几乎全部引进了矿浆粒度在线分析仪。

1、东方测控DF-PSM 在线超声波粒度分析仪特点DF-PSM超声波粒度仪作为在线检测仪器系统,不仅能够产生一个代表粒度分布的单点粒度信号输出;而且也可以利用DF-PSM 超声波粒度仪对磨矿粒度分布的敏感性来控制输送给下一工序的矿浆粒度累积分布范围,这样的话工厂能够获得高于原始设备成本几倍的利润。

计算机在矿物加工中的使用

计算机在矿物加工中的使用

计算机在矿物加工中的应用矿物加工计算机应用由开始局限于数学型、数值模拟、过程仿真、过程控制、辅助设计、技术经济决策和信息管理等方面,发展到涉及人工智能技术的图象识别、人工神经网络、遗传技术、专家系统等方面;人工神经网络和专家系统已成为近几年的研究热点,数学模型与专家系统结合是解决矿物加工领域复杂问题的有效途径。

随着网络技术和多媒体技术的普及和发展,远程监控、远程信息管理、远程教育、声像识别、虚拟现实等将在矿物加工领域开辟更广阔的应用领域。

随着计算机的日益普及,它成了人们生活中不可缺的助手。

计算机在矿物加工中的应用更加紧密。

计算机在矿物加工中中的应用有很多,有效地提高了选矿厂初步设计计算周期,节省了人力物力。

使得选矿过程及计算过程更加简单、方便,可以方便、快捷地求出在各种不同的操作条件下选矿生产的最佳操作与控制。

下面针对性的介绍一些软件在矿物加工中的应用。

一、VB计算机语言在矿物加工辅助设计中的应用,即如何用VB语言编辑选矿厂初步设计计算应用软件。

实际应用表明,有效地提高了选矿厂初步设计计算周期,节省了人力物力。

工程参数计算的特点是计算过程具有一定的规律性,一般都有固定的理论或算法,计算的工作量较大,使用人工计算周期长,对人力资源是一种浪费。

在选矿厂初步设计中,计算量相当大,并且过程烦琐冗长。

传统的大量的人工计算往往会造成运算错误和不必要的时间浪费。

在计算机编程技术逐步成熟的今天,利用计算机程序解决工程中具有规律性和有固定的理论或算法的参数计算已成为必然的。

选矿厂初步设计计算设计实例通过对选矿厂初步设计计算的整理总结,利用VB编译选矿厂初步选型计算的图形用户界面。

这样可以大大提高选矿厂初步设计方案的选择和设备选型的计算效率。

选矿厂初步设计计算主要包括选矿厂规模的划分与工作制度及主要设备年作业率的计算,工艺流程设计方案的比较计算,主要工艺设备的选择计算,辅助设备与设施的选择计算4个部分。

下面以破碎筛分流程的制定与计算为例,介绍利用VB计算机语言在选矿厂初步设计计算中的编译与实现。

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实时在线颗粒分析技术在选矿行业中的应用梅特勒-托利多和您我们殷切地期望成为您精密仪器解决方案的唯一供应商。

全球著名纽约上市公司11’200名员工年销售额超过23亿美金梅特勒-托利多集团工业过程检测包装检测实验室零售业实验室实验室零售业工业过程检测包装检测液体分析称量移液器热分析自动化化学梅特勒-托利多实时在线颗粒分析技术梅特勒-托利多是原位条件下监控和测量颗粒和液滴的世界领导者梅特勒-托利多在颗粒体系表征方面拥有超过25年的革新技术我们全球的应用顾问团队具有超过2500台的实际安装应用经验,主要支持结晶、乳化、悬浮、选矿等多方面的颗粒及多相体系的应用全世界超过5000 名的科学家和工程师使用了该项技术Redmond, Washington, USA目录实时在线颗粒分析技术介绍 应用案例PVM® 技术颗粒录影显微镜技术P article V ideo M icroscope 显微镜质量、实时在线记录颗粒的图象信息 颗粒测量范围从2微米至1毫米FBRM ® 技术聚焦光束反射测量技术F ocused B eam R eflectance M easurement 在当前工艺条件下,实时原位在线追踪颗粒和液滴的变化情况颗粒测量范围从0.5 微米至3 毫米10 µm液滴实时在线颗粒分析技术从实验室到工厂的安装基于探头的技术,不需要取样,不需要样品制备针对颗粒体系瞬间实时响应工艺的变化安装于10mL 至20,000 L,管道、高压、危险、恶劣的环境中PVM ®技术没有额外照明的要求探头由耐化学腐蚀的材料制成(哈氏合金Alloy C22及蓝宝石窗口)紧密的焦平面所获得高精度的图片,将背景颗粒的影响减到最少 即使在快速移动的流体中,也能获得清晰的图片而不会产生模糊蓝宝石窗口照明透镜系统物镜CCD 导管CCD Camera在极端条件下高精度的图像PVM®能在极端条件下获得高精度的图像信息:8在特别粘稠或不透明的体系下,或者8在极端低或者非常高的温度和压力下8此时,不能取样PVM®增强型视窗下原油中的水PVM®测量原油中的气体水合物有机晶体11PVM® 立刻揭示聚结过程The Use of In Situ Analytics for Crystallization Process DevelopmentBrian O’Sullivan, Ph.D. Thesis, University College Dublin, 2005在线 PVM ® 图像:Crystallization midpointCrystallization endpoint离线 显微镜图像:之后: 1.过滤 2.干燥 3.制样12FBRM® 聚焦光束反射测量仪FBRM® 是一个定量化的测量工具,使化学家或工程师迅速将颗粒体系的动态变 化同工艺条件相联系。

在原位工艺条件下,追踪颗粒及液滴的变化程度和变化速率FBRM® 能直接测量颗粒的粒径、形状及数量 运用在线数据能帮助理解并优化动态过程-无需取样 固含量达到70% 实验室或者工厂环境 透明或者不透明的料液中 从亚微米至毫米实验室中试及工厂13管道FBRM® 测量方法FBRM® 在线探头的剖视图 PVM® 图像说明 FBRM® 探头 窗口看到的情况激光光源光纤 监测光纤 电子光束分裂器旋转棱镜组 FBRM® 探头导管 合成蓝宝石 窗口安装于流体中的探头聚焦光束14FBRM® 测量方法放大视图 PVM® 图片表示 FBRM® 探头 窗口观测到的情况聚焦光束经过路线探头监测脉冲式的反射散 射光 并记录所测量的弦长15FBRM® 测量方法Enlarged view 放大图Path of Focused 聚焦光束的路径 BeamFBRM® 每秒钟测量数千个弦长,从而形成 弦长分布16在线颗粒分布以及趋势变化不加权分布 #/s <50 µm#/s 50-1000 µm不需要改变条件就能实现亚微米至 毫米级的测量 按照用户自定义的粒径范围进行随 时间趋势统计 无需校准就能测量小颗粒和大颗粒17冷却速率对小颗粒产生的影响小颗粒增加冷却结晶 1L 规模冷却速率增加搅拌 - 400rpm 在80ºC下饱和溶液FBRM® 立刻揭示第二阶段冷却斜率增加,产生更多小颗粒 (二次成核) 较短批次时间需要同之后的较长过滤干燥时间达到平衡 (冷却速率快,批次时间较短,但小颗粒更多,过滤干燥时 间更长) 设计颗粒分布能确保最有效的结晶过程18过程理解风险管理工艺改进/设计空间如何定量确定颗粒分布的变化?更多小颗粒通过研究相关颗粒分布定量揭示不同 工艺之间的差异19将颗粒分布同后续工艺相关联更多细颗粒20将颗粒分布同后续工艺相关联Statistics Isolation Point AIsolation Point B#/s <10μm 799312950Median (μm)12.989.6更多细颗粒目录实时在线颗粒分析技术介绍应用案例(CSIRO, Australian )FBRM&PVM在尾矿处理中的应用矿石经过选别之后,将有大量尾矿产生,尾矿颗粒极细,多为泥浆状,难以沉淀,难以脱水。

尾矿沉淀池使尾矿水在池中进行沉淀,以达到澄清的目的。

尾矿水往往呈胶状,为了使尾矿水很快地澄清,可加入凝聚剂,以加速颗粒的沉淀。

优化尾矿沉降工艺在线监测不同粒径颗粒的凝聚过程提高沉淀分离的效率优化工艺适用最少的絮凝剂降低设备规模/pix/FlocculationProcess.jpgLuke Kirwan, Aughinish Alumina Limited尾矿泥浆中加入规格为2% wt/V 的高岭土作为凝聚剂。

不同加入量的PVM 图像8 g t -115 g t -130 g t -1100 μm没有加入高岭土尾矿泥浆中加入4.5wt%高岭土悬浊液为凝聚剂。

FBRM 监测加入不同量的高岭土的结果对照图。

0200400600800100012001101001000CountsChord length (祄)unflocculated3643525763Dosage (g t -1)0204060801001201401601101001000Square-weighted countsChord length (祄)3643525763Dosage (g t -1)unflocculatedInvestigating bauxite residue flocculation by hydroxamate and polyacrylate flocculatsutilizing the focused beam reflectance measurement probeCathy Zheng March. 2013Luke J.KirwanInt. J. Miner. Process. 90 (2009) 74–80利用FBRM 探头研究加入异羟肟酸和聚丙烯酸酯絮凝剂铝土矿残渣的絮凝过程Introduction: Bauxite residue flocculationExtraction of alumina from bauxite generates large volumes of residue (red mud).In gravity thickenerKey performance factors: underflow density底流密度, throughput, and overflow clarity 溢流澄清度.Flocculants Starch Polyacrylate HydroxamateAdvantage Good clarity throughput of the thickeners hasbeen significantly increased better overflow clarities,lower thickener rake torque,and less scaling within the thickenersDisadvantage notparticularlygoodthroughput have adetrimental effect on claritythe underflow density achievedmuch lower密度低Usage not usually employed alonecombination with starch(Connelly et al.,1986;Hunter etal.,1991)either usedexclusively,or in combination with polyacrylate,to eliminate starch usage1980Flocculants(a) Schematic representation of the repeat monomer unit within polyacrylate聚丙烯酸酯flocculant(b) the incorporation of the hydroxamate异羟肟酸functionality into an anionicpolyacrylamide 阴离子聚丙烯酰胺flocculant.Introduction: FBRMSettling tests, measure:1) the rate of decent of the mudline formed泥水分界线形成的速度;2) the clarity of the supernatant liquor in batch cylinder 母液澄清度From this measurement, properties of the aggregates formed can be inferred FBRM:offers the potential to measure aggregate size directlyFBRM is the only tool that will give a real-time, in situ indication, be shown to be a very useful tool in the study of mineral and process flocculation (e.g. Hecker et al., 1999; De Clercq et al., 2004).Chord Length Distribution differs from Particle Size DistributionSquare-weighted distribution is a more accurate representation of volume-weighting(Heath et al., 2002). Conventional sizing instruments, such as the Malvern Mastersizer.Introduction: FBRMAfter flocculant addition there is an increase, followed by a peak, and then a gradual decay. The mean square-weighted chord length achieved fromflocculation is proportional to the measured settling rate (Heath et al., 2006).The decay behaviour is indicative of aggregate break-up caused by the continually applied mixing to the system.The rate of decay has been found to be inversely proportional to the resistance of the aggregates to breakage. A very small rate of decay indicates strong aggregates, or additionally a high rate of dynamic re-flocculation (Blanco et al., 2002).FBRM has been integrated into this flocculation study to examine the comparative performance of process hydroxamate and polyacrylate flocculants on Bayer process bauxite residue slurry. The study has focussed on clarity and aggregate strength as key performance indicators.FBRM Data focused on aggregate strength After flocculant addition there is an increase, followed by a peak, and then a gradual decay. the mean square-weighted chord length achieved fromflocculation is proportional to the measured settling rate (Heath et al., 2006).The decay shows aggregate break-up caused by mixing.The decay is an exponential function (Alfano et al., 1999).The rate of decay is inversely proportional to the resistance of the aggregates to breakage.A very small rate of decay indicating strong aggregates, or additionally a high rate of dynamic reflocculation.(Blanco etMethodsWith settling test: 250ml, equilibrate 3 min, flocculant dose, stop stirrer; After 5min, 20ml sample determined gravimetricallyWithout settling test: 150ml, 95C, equilibrate 10 min, flocculant dose for a further 10min. If add starch, added 7.5 min after experiment started.Viscosity-concentrationHydroxamate flocculant: HX300Polyacrylate flocculant: 9779At a 9779 concentration of 0.06 % and a HX300concentration of 0.13 %, equivalent viscosities.Viscosity and hence mixing issues are not aconcern for the starch solution, therefore inexperiments where starch was used, it wasadded undiluted.FBRMThe decay shows aggregate break-up caused by mixing.The decay is an exponential function (Alfano et al., 1999).The rate of decay is inversely proportional to the resistance of the aggregates to breakage.A very small rate of decay indicating strong aggregates, or additionally a high rate of dynamic reflocculation.(BlancoFlocculation Studythere is an increase in the ‘max.size’ with increasing flocculantdosage and this correspondswith a decreasing trend in the1 –5 μm‘fine’ counts.However, it can also be seenthat several experiments havebeen repeated andreproducibility was often poor.However, such variations areinevitable with plant slurriesinvolving digestion andsupersaturation.FBRM From Table 1on the same general curve,regardless of flocculant added,agitation intensity, and whetherstarch was added or not.the addition of starch wouldappear to improve theperformance of the 9779polyacrylate flocculant.Settling testFigure 5: The relationshipbetween the gravimetricsolids left behind in thesupernatant after settlingfor 5 mins with(a) the FBRM 1 –5 μm‘fine’ counts/s and;(b) the maximum meansquare-weighted chordlength.HX gave visibly muchlarger aggregates, whichexhibited faster settling,and better fines capture incomparison to 9779HX offer a greater captureefficiencySupernatant SolidsHX300 flocculation were much harder to and appeared more red in coloured compared to those from 9779 flocculation.encouragingSEM imagesFigure 6: (a) SEM image of the thickener overflow solids from the thickener utilising HX300 feedwell flocculation and(b) the thickener using 9779 feedwell flocculation.Different Hydroxamate PolyacrylateFiner and more iron rich More coarse particlesAfterflocculationEDX能量色散X射线光谱仪Figure 7 shows that the solids from the HX300 treated thickener have relatively much higher amounts of iron, but relatively less amounts of titanium, calcium, and silicon.This aggregate breakage has been examined by fitting an exponential y = Co + A.exp(-x/Tb)Co is the final size;A + Co the initial size;1/Tb the rate of decay.Tb indicates a robust aggregate structureThe aggregates formed are more robustThe use of starch with 9779 did not appear to have an influenceIndustrial ApplicationThe key difference was found to be the way the aggregates developed post-shear, with hydroxamate flocculation exhibiting a greater degree of post-shear flocculation 后剪切絮凝.Different HydroxamatePolyacrylate AggregatesGreater fines capture More dense 密度Lower solids in the supernatant 上清液More shear resistantAfterflocculationFiner and more iron richMore coarse particles剪切絮凝是利用对矿浆进行较强烈搅拌而产生的剪切力和捕收剂在矿粒表面吸附所产生的疏水键合力,使微细矿粒形成絮团,进行分离回收的浮选方法。

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