选矿密度浓度的测量

选矿密度浓度的测量2024/10/28选矿密度浓度的测量压力检测仪表的种类及原理液柱式压力计依据重力与被测压力平衡的原理制成的，可将被测压力转换为液柱的高度差进行测量U型管压力计、单管压力计以及斜管压力计弹性式压力计依据弹性力与被测压力平衡的原理制成，弹性元件变形的多少反映了被测压力的大小。弹簧管压力计、波纹管压力计以及膜盒式压力计电气式压力计利用一些物质与压力有关的物理性质进行测压。电阻应变片式、电容式、压电式、电感式、霍尔式活塞式压力计根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量。它普遍地被作为标准仪器用来校验或刻度弹性式压力计。选矿密度浓度的测量旋流器给矿压力检测及控制技术选矿密度浓度的测量4选矿密度浓度的测量5选矿密度浓度的测量掌握典型矿浆浓度/密度检测仪表的基本测量原理及其在选煤/选矿生产中的应用。学习要求6选矿密度浓度的测量矿浆浓度/密度的测量1概述2压差式密度计3水柱平衡式密度计4核密度计5超声波浓度计6BSDM型矿浆浓度计7选矿密度浓度的测量第一节概述8选矿密度浓度的测量一、浓度/密度检测的意义

选矿生产中有哪些矿浆的浓度、密度需要进行测量？

湿式选矿工艺过程都是在一定的矿浆浓度下进行的，矿浆浓度对选矿工艺有重要影响，是选矿过程中需要经常测试、调节和控制的重要参量。9选矿密度浓度的测量二、矿浆浓度/密度的表示方法1、质量浓度Cg，矿浆中固体的质量百分数；2、体积浓度Cv，矿浆中固体的体积百分数；3、矿浆密度ρ，单位体积矿浆的质量，kg／m3；4、矿浆的液固比R，矿浆中液体质量和固体质量的比；5、固体含量q，单位体积矿浆中固体的质量，kg／m3、g/L。10选矿密度浓度的测量已知矿浆浓度为q(g/L)，其中固体密度为ρ，水的密度为ρ0，推导该矿浆密度。式中：q——矿浆浓度，g/Lρx——被测矿浆密度，g/cm3ρ0——水的密度，g/cm3ρ——矿浆中固体密度，g/cm311选矿密度浓度的测量三、密度/浓度检测的主要方法1、手工检测

手工检测方法简单、准确、便宜，但不能进行实时的在线检测。有烘干法和浓度壶法两种。烘干法

烘干法精度高，其测试结果可作为校准其他浓度检测法测试结果的标准，但检测速度慢。浓度壶法

把截取的矿浆样品装满在具有一定体积(V)的浓度壶中称重，扣除壶重得矿浆重(G)，则矿浆的密度ρg=G／V，由密度和浓度换算公式可得浓度。使用时可制出浓度表。浓度壶法精度较低，但检测速度较快。12选矿密度浓度的测量浮选矿浆浓度对照表浓度壶体积：500ml;浓度壶质量：735g；水比重;0.984g/cm3;矿石比重:3.18g/cm3作业：编制矿浆浓度对照表（并求出q）浓度壶体积：600ml；浓度壶质量：850g；水比重：0.986g/cm3；矿石比重：3.68g/cm313选矿密度浓度的测量三、浓度/密度检测的主要方法2、仪器检测

利用电量、电离辐射量、声学量、光学量、振动量与密度（或浓度）变化关系的静压法、介电常数法、射线法、声学法、光学法以及振动法等。

常用检测仪器主要有浮子式密度计、压差式密度计、水柱平衡式密度计、电磁感应式浓度计、核密度计、超声波浓度计、BSDM型矿浆浓度计、振动式浓度计等。14选矿密度浓度的测量15选矿密度浓度的测量第二节压差式密度计16选矿密度浓度的测量深度分别为h1和h2两点的静压力P1和P2：则两点压差P：一、基本测量原理h1h2p2p1Δh压差式密度计测量原理17选矿密度浓度的测量在测量过程中两点的高差固定，所以ρx与压差p直接的转换关系是线性的。

其中：Δh为转换灵敏度。高差Δh根据被测介质密度的均匀性、测量环境的许可以及测量灵敏度的要求等因素确定。二、压差式密度计测量的灵敏度选矿密度浓度的测量1、均匀介质中，Δh可选大些，提高灵敏度。该方法测量重介分选槽中介质的密度，Δh一般最大选用500mm。h1h2p2p1ΔhΔh选取的基本原则19选矿密度浓度的测量密度不均匀时的测量方法HΔhρH2、在密度沿高度不均匀介质时，测量某一高度位置的密度，Δh应尽可能选小些，但也必须有足够的灵敏度。Δh越小测得的基元层密度越准确。但为了有足够的压差输出，应适当选择Δh，不能太小。Δh选取的基本原则选矿密度浓度的测量Hρ3、如测量流体密度沿高度的分布规律时，可沿高度等距离取多个点，分别测出压差。Δh选取的基本原则如：空气重介质流化床沿高度密度分布规律的测量ΔhH5H1H2H3H421选矿密度浓度的测量利用该方法测量密度时应注意：在被测液体的容器或分选设备在动态过程中，无法用单点静压测量。可以两点压差法测量。单点静压测量法测量的结果反映了液面至h深度范围内的平均密度。只适用于液面静止、平稳、密度均匀的情况。在实际用中多使用两点压差的方法测量密度。三、单点静压式密度计hph已知某点深度h，并测得该点的静压力，即可由下式计算得到密度。22选矿密度浓度的测量四、压差测量方法23P2P1U型管h1h20选矿密度浓度的测量利用压缩空气和压差管来形成不同深度的静压力。常用来测量重介质密度。1、基本测量原理在此测量的是气体静压力，不必采取隔离措施。五、双管压差式密度计双管压差式密度计1-长管；2-短管；3-节流孔；4-被测矿浆或介质24选矿密度浓度的测量25双管压差显示可采用测压水盒（单管液柱式压力计）——接入p1、p2，直接显示双管压差，转换成密度读数。液位差h就可以直接显示被测密度。也可将液位高度通过传感器转换成电量再进行显示和控制。r0h选矿密度浓度的测量节流孔是在管路中插入厚度尽量薄的孔板所构成。厚度0.3~0.5mm，孔径1mm左右。过大节流作用小，造成测量误差，过小则易堵。其大小应能使管内的空气以缓慢的速度向被测矿浆中吹泡为宜。节流孔安装位置应尽量接近压差测量管；为保证工作可靠准确，又不堵塞节流孔，气源必须经过净化和稳压；压差测量管可采用高强度塑料管或金属管，连接严密，不漏气；整个气流系统除节流孔外阻力要小，尤其是节流孔以后的各部分阻力要小，才能测量更加准确；两管的高差∆h根据测量要求和被测对象的特点确定，一般在可能的条件下尽量提高两管高差，以增加测量灵敏度；双管式压差密度计对介质密度的测量，所测点的密度要有代表性。双管压差式密度计的使用注意事项：26选矿密度浓度的测量2、提高测量灵敏度的方法重介质分选要求介质密度稳定，基本等于分选密度。正常情况有一个基准压差输出，密度变化引起的压差变化与基准压差相比很小，这样就影响到对密度变化的测量灵敏度。受测量条件影响又不能大幅提高压差，一般∆h＜50cm。如何提高灵敏度？灵敏度：测量精度：27选矿密度浓度的测量分选密度：ρ50为1.5g/cm3；∆h为40cm；要求分选精度在±0.01g/cm3以内，即分选密度偏差∆ρ=±0.01g/cm3。也就是密度的波动范围。分析如何选择压差测量仪表。

压差变化量：压差波动范围：举例：

正常情况，基准压差输出：28选矿密度浓度的测量压差测量仪表量程应大于5.92～5.84kPa，一般选择仪表为满量程的2/3为宜。选用量程10kPa，精度1%、0.5%压差测量仪表，误差达到100、50pa，其测量精度不能满足要求。由于基准压差的存在，必须选择大量程仪表来满足精度要求，但会使压差变化值的测量灵敏度大大受到影响。解决办法：抵消基准压差，使输出仅为压差的变化量，从而减小输出值。采用低压端补偿的办法：即在低压测量管回路中串联一单管形成的标准压力。举例：

29选矿密度浓度的测量举例：

30选矿密度浓度的测量则在上例中，输出压差的变化量∆p为：选用量程100Pa的仪表即可，精度为1%时，仪表测量误差仅为1Pa（0.01cm水柱）。测量系统达到密度的测量精度为：举例：

31选矿密度浓度的测量32该提高灵敏度的方法，也可以用其他类型的压差式密度计。结合具体情况实施。也可采用弹性元件或其他方法给定一个固定的作用力，进行补偿。采用基准压差补偿方法后，要注意：压差测量仪表的量程为正负变化之和，仪表零点向负方向迁移50%量程。可通过仪表零点调节装置实现，也可在基准压差补偿值上加上量程的50%。由于输出压差变化值很小，宜采用微压差测量仪表。此时必须考虑过压保护。选矿密度浓度的测量33双向过压保护装置保护压力的整定值应不超出仪表单向受压极限，又必须大于该仪表的最大量程。接高压侧接低压侧选矿密度浓度的测量34双管式压差密度计对介质密度的测量测量（电极间电阻变化，偏离报警）放大信号执行选矿密度浓度的测量WS3051B-MD系列密度计用于选煤厂重介悬浮液、煤泥水浆密度在线测量。可用于检测浓度在60%左右，密度在3.0g/cm3以下的矿浆密度，用于金矿、铜矿、铁矿、磷矿等各种选矿厂矿浆密度在线测量。密度计具有较高的测量精度和可靠性、使用安全且结构简单、性价比高。可以选择管道式法兰安装于供浆上料管；也可以选择罐壁单法兰或双法兰安装，或单法兰罐顶装.

技术参数：

精度：±0.005g/cm3/±0.01g/cm3显示:4位半数字

量程：0.5～3g/cm3（单位：g/cm3、kg/dm3、比重、固体百分比含量等）

集成温度传感器，提供高精度的温度补偿

两线制供电(4-20MA,HART协议)

工作电源：16～30vdc供电

35选矿密度浓度的测量第三节水柱平衡式密度计36选矿密度浓度的测量平衡时：规定h0为测量范围起点：H0=h0一、基本测量原理371给料箱，2矿浆入料管，3筛网，4溢流堰，5矿浆溢流管，6矿浆静压测量管，7混合槽，8底流口，9平衡清水柱管，10清水给入管，11传感器初始平衡调节选矿密度浓度的测量H0越大测量灵敏度越高。即同样的矿浆密度可得到更高的清水柱hx输出。但受安装条件限制不能过高。二、水柱平衡式密度计的灵敏度被测矿浆大于起始点的密度，则与清水柱的变化值hx成线性关系。38选矿密度浓度的测量入料要有一定的压力，以防固体颗粒的沉淀，同时压力过大会造成给料的不稳定，所以在适当的地方引出被测矿浆；测煤泥浮选入料时，泡沫进入测量管会导致测量误差，可采用定压漏斗使泡沫从溢流出去；清水柱一侧要连续、稳定地注入清水，必须保持自由压头，不能用封闭管路，加入量要调节适度；注意杂质堵塞底流口。清水柱的高度可通过各种传感器转换成电量输出三、水柱平衡式密度计使用注意事项39选矿密度浓度的测量优点：简单、测量灵敏度高，测量精度可达±0.005g/cm3。适用于选煤厂重介悬浮液、金属矿矿浆密度测量，以及浮选入料浓度的测量。缺点：装置高差大，占用空间大；采样点必须有足够的标高；其他不利因素，底流堵塞等。四、水柱平衡式密度计的优缺点40选矿密度浓度的测量第四节核密度计选矿密度浓度的测量核密度计又称为核辐射密度计，在国内也有人叫伽玛密度计。如美国Ronan公司原装进口的X96S增强型核辐射密度计由于其测量精度高，响应速度快及核子密度计独有的非接触测量方式等优点，使其非常适用于工矿企业在线介质密度测量要求，尤其是当被测物粗糙坚硬，有腐蚀性或高温、高压的恶劣条件。核子密度计主要用于检测液体、固体（例如气载煤粉）、矿浆、水泥浆等物质的密度及对金属矿浆浓度（密度）的检测，对其它液体过程反应密度检测，典型应用如电厂脱硫工程中对石膏浆密度的检测以及矿山对各种矿浆的密度检测。选矿密度浓度的测量一

基本测量原理核密度计是利用能量衰减法对密度进行测量。核密度计的放射源(SA-1)置入一个铅罐内,安装在被测管道的一侧,探测器安装在被测管道的另一侧(对称),放射源发出的Gamma(伽玛)射线穿过被测容器的管壁及介质到达探测器,当管内介质的密度发生改变的时候，伽玛密度计接收检测装置－探测器接收的射线能量也发生变化。核密度计将检测到的射线能量的变化电量转换成用户需要得知的物理量——密度。选矿密度浓度的测量1基本测量原理

射线通过物质时，其强度将被衰减，强度随特吸收物质层的厚度、密度和质量吸收系教呈指数规律衰减。N一射线穿过物质后的强度，

N0一投射到吸收物质上的射线强度，

μ-质量吸收系数，

ρ一吸收物质的密度，

d―吸收物质层的厚度。选矿密度浓度的测量1基本测量原理可知密度与N之间非线性关系，但在短量程内，基本线性，也可采取补偿措施。吸收系数越小，灵敏度越高，选用射线时可选总系数系数为最小。选煤厂矿浆或重介悬浮液组成是相对稳定的。选矿密度浓度的测量1基本测量原理选矿密度浓度的测量1基本测量原理选矿密度浓度的测量2核密度计的安装选矿密度浓度的测量二

核密度计的安装探测器安装方式

探测器接线示意图选矿密度浓度的测量相邻两管道均安装核密度计的示意图二

核密度计的安装选矿密度浓度的测量选矿密度浓度的测量三

核密度计使用安全事项1)凡是安装有核密度计的场所,要有固定醒目的禁示牌,提醒人们非工作原因不要在附近逗留;2)核密度计的安装、拆卸、移位、修理和维护工作,凡属放射源装置部分的,都必须由从事放射性工作的职业人员来完成;3)在安装或更换放射源后以及投入使用后,每隔三年都必须对放射源装置的放射泄漏情况进行一次测试。这项工作要由职业人员按照仪器说明书中所规定的程序来进行;选矿密度浓度的测量3核密度计使用安全事项4)装置停工检修时,如果必须进入安装有核密度计的容器内部作业,则事先务必要将放射源装置关闭,必要时(譬如连续作业时间较长)可由职业人员将其拆卸,暂时保存起来,等容器内检修工作完成并封闭人孔后再装上;5)当装置发生火灾或爆炸等意外事故时,如果安装有放射源的容器和管道处于事故区域内,则在处理现场时首先要将该区域用警戒标识封闭起来,由职业人员进入现场对射线泄漏情况进行测试或处理,确认安全后才能解禁。选矿密度浓度的测量第五节超声波浓度计选矿密度浓度的测量超声波矿浆浓度计，可以在管路上进行连续在线测量。其检测元件不与被测液直接接触，又安全可靠。放射性同位素浓度计虽然也能连续在线测量，效果也很理想，但存在安全防护问题，而且二次仪表比较复杂。故与之相比超声波测量技术具有更多的优越性。超声波浓度仪可广泛应用于造纸、矿浆分析、化工业、制药厂、石油、水处理、废水监控、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）等行业中。

选矿密度浓度的测量1基本测量原理声波是一种纵波。频率超过人类听觉上限的声波称为超声波。它通常包括16kHz以上频率的声波。超声波与声波同样在各种介质中传播，其强度逐渐被衰减。其衰减的程度与许多因素有关。超声波在不同介质中传播时，在距离相同的情况下其衰减程度是不同的。超声波在固体颗粒悬浮液中传播时同样符合一定的衰减规律。因此可根据该规律可测定悬浮液中固体颗粒的浓度。选矿密度浓度的测量1基本测量原理假定悬浮液中的固体颗粒是刚性小球，其半径大大小于声波的波长。按照声学理论，声波在这样的悬浮液介质中传播时，其振幅是按指数规律衰减的。可用下式表达式中：l——声波在悬浮液中的传播距离；

r——悬浮液中固体颗粒的半径；q——悬浮液浓度，以单位体积中的固体重量表示；

f——声波频率；

K1——衰减系数；

Al0——当浓度为零时，传播l距离后的声波振幅；

Al——在被测浓度下，传播l距离后的声波振幅。选矿密度浓度的测量对于煤浆（矿浆），固体颗粒不是球形，而且粒度也不相等。但在颗粒较小、粒度小于1mm时，其粒度组成相对稳定，矿浆浓度又不很高的情况下，可以定性的认为符合上述衰减规律。1基本测量原理llAALnflrKq04311=超声波振幅的衰减规律Al0Alq0选矿密度浓度的测量2超声波浓度计的组成超声波发生器矿浆测量管超声波接收敏感元件二次仪表发射源超声波接收矿浆测量管L超声波测量示意图选矿密度浓度的测量3超声波发送与接收选矿密度浓度的测量3超声波发送与接收