利用顏色相關性估計礦石品質的裝置和方法
2023-07-06 21:53:11 1
利用顏色相關性估計礦石品質的裝置和方法
【專利摘要】本文公開了一種利用顏色相關性估計礦石品質的裝置和方法。該裝置和方法實時地量化工業生產液流和/或樣品中的灰粉或等級濃度，允許最優化礦石處理操作。該裝置和方法採用給定波長的光束，其允許測量灰粉濃度或等級。
【專利說明】利用顏色相關性估計礦石品質的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及利用光反射技術估計礦石品質。尤其，本發明涉及估計煤炭處理操作的尾礦流中的粉煤(coal fine)品質，所述品質通過特定波長下的光反射來確定。
技術背景
[0002]礦石處理操作不可避免地產生微粒，這在過去會導致巨大的處理損失。礦石處理操作已經開發了多種方式來處理這些微粒以使整體操作比以前更加高效。為了使微粒處理儘可能地高效，知曉進入整本操作的微粒處理階段的微粒的品質是很重要的。知曉微粒的品質可以允許在微粒處理階段進行處理調整。
[0003]Cierpisz 等在 「"Coal Quality Monitoring and Control in Poland」 中討論了測量煤炭品質對於這些操作的重要性。這篇文獻最初討論了利用伽馬射線反向散射方法測量煤炭品質。然後繼續討論了利用MPOF裝置測量浮選尾礦中的顏色。這篇文獻最後討論了用於確定煤炭品質的各種實驗室技術。
[0004]Oblad 等在 「Control of Fine Coal Flotation Using an OptoelectronicTailings Ash Detector」中討論了一種新型光電子儀器,其測量在水、煤和粘土的眾料的固體成分中或者在浮選池中或在尾礦中粉煤的量。該裝置利用一個準直的照明光源和一個選擇具有校正電壓或頻率響應的光電導元件來測量該眾料的內反射。
[0005]Lambert在W0/2007/033415中描述了一種在礦物分離處理中漿料的礦物廢料含量的在線分析方法，所述方法包括以下步驟:測量所述漿料的密度，測量所述漿料中的固體濃度，根據漿料密度和固體濃度計算所述漿料中的固體密度，然後根據固體密度計算礦物廢料含量。Lambert還提供了一種用於礦物分離處理中漿料的礦物廢料含量的在線分析器。
[0006]因此，需要估計在礦物處理操作的尾料流中的礦石品質。理想地，該礦石品質使用非破壞性的、實時技術來確定。更理想地，一旦確定，該礦石品質可被立即輸入到控制迴路中，該控制迴路儘可能高效地控制煤炭處理操作，尤其是微粒處理階段。
【發明內容】
[0007]比較分析監測儀(「CAM」)是一種允許快速簡單地現場測試漿料或精細濾餅(finecake)中的礦石含量的裝置。CAM可以用於提供測量基礎來優化工廠性能。樣品送入CAM，CAM然後產生表示樣品的灰粉濃度的輸出，礦石品質的典型測量。樣品可以連續地、間歇地或單獨地測量。CAM可以構造為易於攜帶或相對固定。
[0008]CAM在工業生產液流中的使用允許對浮選電路和其它電路中的發泡劑、改良劑、促進劑和捕集劑進行劑量優化，其中試劑的添加或減少影響能通過顏色識別的等級、品質、產量或回收。另外，CAM允許檢測包括但不限於浮選、螺旋、攪動床分離器、回流分類器和搖床的分離器工業生產液流中的粉礦(fineore)品質。本發明收集的信息可以輸入到反饋控制迴路中。
[0009]CAM可以允許基於分離器的尾料流的顏色來優化礦石處理操作。CAM也可以用來評估其它材料的品質，包括但不限於礦石處理操作中的進料流、精礦或濾餅。
[0010]根據下面詳細的描述，結合所附的權利要求，本發明的這些和其它特徵和優勢會變得很清晰。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]對於本領域普通技術人員，閱讀下面詳細的描述和附圖以後，本發明的益處和優勢會變得更加清晰，其中:
[0012]圖1是CAM的結構框圖；以及
[0013]圖2是包括CAM安裝的典型處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]儘管本發明易於有多種形式的實施例，但在附圖中所表示的以及後面將被描述的是一個目前優選的實施例，應理解為本發明所公開的內容應看作是本發明的一個示例而並不是將本發明限制為所描述的特定實施例。
[0015]本說明書的這部分的標題，即「【具體實施方式】」，應進一步理解為涉及到美國專利局的要求，而並不意味著或並不應推斷為限制這裡主題公開的內容。
[0016]如圖1中所示，光束髮生器12照射光束14到樣品16上。所述光束14具有可見光譜內的波長。光18從所述樣品16反射並被檢測器20檢測。所述控測器20把反射光18轉化為電信號22,其可以以數種不同方式(未不出)輸出。
[0017]圖2中示出CAM的典型應用。浮選分離器110具有離開所述浮選分離器110的尾料流112。所述尾料流112可以包含微粒(未示出)。所述尾料流112通過CAM114來分析，其發送電信號116到控制系統118。所述電信號116可以對應於其測量的粉煤的品質來變化。所述尾料流112通過CAMl 14然後進入濃縮器中。這是為了說明CAM的一個最起碼的典型應用，而並不應認為是把本發明限制為該單一用途。
[0018]所述控制系統118可以配置為控制加熱、冷卻、泵、閥門、水位、溫度、壓力或任意其它能被本領域技術人員識別的處理功能或參數。
[0019]CAM114可以設置為允許容易攜帶，或者可以設置為或多或少固定的並只用於礦石處理操作。CAM114優選測量所述尾料流112，但是本領域技術人員會認識到CAM114可以用於測量數種工業生產液流中的任何一種，包括但不限於浮選、螺旋、攪動床分離器、回流分類器和搖床。CAM114還可以測量濾餅中粉礦的品質。
[0020]CAM114優選輸出具有可變幅度的電信號，該多個幅度依賴於測量的礦石的品質。但是，本領域技術人員將認識到該電信號採用成為多種形式中的任一種，只要該信號可以根據所測量礦石的品質而變化。
[0021]CAM114還可以把所述電信號發送到一個輸出裝置，尤其是一個視覺顯示器(未示出)。所述視覺顯示器可以是數種裝置中的任何一種，包括但不限於監視器、印表機、繪圖儀、投影屏等的裝置。所述輸出裝置可以將通過CAM114測量的礦石品質作為一個可量化值來傳達。所述可量化值可以是Nalco眾料指數值(Nalco Slurry Index value)。
[0022]在這裡引用的所有專利都通過引用被合併在這裡，無論是否在所公開的內容中特別引用。[0023]在本發明所公開的內容中，「一個」這個詞應理解為可以包括單數又包括複數。相反地，任意涉及到的複數項在合適的地方可以包括單數。
[0024]通過上述描述，可以發現在不脫離本發明的真正精神和新概念範圍的情況下，可以完成許多改進和變形。應該理解，相對於所例示的特定實施例或舉例並非意於限制或推定為限制。本公開內容應理解為涵蓋在落入所附的權利要求的範圍內的所有改進。
【權利要求】
1.一種用於測量礦石處理操作中粉礦品質的裝置，所述裝置包括: 光發生器，所述光發生器產生聚焦光束，所述聚焦光束具有可見光譜內的波長； 檢測器，所述檢測器檢測反射信號並將所述反射信號轉化為電信號；和 可選的輸出裝置； 其中，所述光發生器照射所述聚焦光束到所述礦石處理操作的工業生產液流中； 其中，所述檢測器檢測從光發生器照射所述聚焦光束到所述礦石處理操作的工業生產液流中的反射信號；以及 其中，所述輸出裝置將所述電信號轉化為對應於所述礦石處理操作的所述工業生產液流的粉礦品質的可量化值； 其中，所述粉礦品質對應於所述工業生產液流的灰粉濃度。
2.根據權利驃求I所述的裝置，其中所述工業生產液流是到達或來自分離器的液流。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述電信號被操作性地輸入到控制所述礦石處理操作的控制迴路中。
4.根據權利要求2所述的裝置，其中所述電信號是可變信號。
5.根據權利要求2所述的裝置，其中所述輸出裝置是視覺顯示器。
6.根據權利要求2所述的裝置，其中所述可量化值是Nalco漿料指數。
7.一種用於提高礦石處理操作的礦石分離效率的方法，所述方法包括以下步驟: 分析所述礦石處理操作的工業生產液流中的漿料灰粉濃度； 輸出對應於所述眾料灰粉濃度的電信號； 其中所述分析通過以下步驟來完成: 將光束照射到所述礦石處理操作的工業生產液流中，所述光束具有可見光譜內的波長，和 檢測從照射到所述礦石處理操作的工業生產液流中的光束反射的光。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述工業生產液流是尾料流。
9.根據權利要求7所述的方法，其中所述方法包括將所述電信號轉化為Nalco漿料指數值的額外步驟。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述方法包括將所述Nalco漿料指數值與設定值相比較的額外步驟。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述比較將一個輸入提供到控制所述礦石處理操作的控制迴路中。
12.根據權利要求7所述的方法，其中所述礦石處理操作是煤炭處理操作。
【文檔編號】G01N21/25GK103688155SQ201280009919
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年2月7日 優先權日:2011年2月21日
【發明者】M·克羅斯比耶, C·霍沃德 申請人:納爾科公司