1、為什么要控制磨礦粒度
磨礦分級過(guò)程是選礦廠(chǎng)重要的生產(chǎn)過(guò)程之一，其能耗占整個(gè)選礦過(guò)程的40%-60%，在選礦廠(chǎng)中起著(zhù)承上啟下的作用，其穩定性直接影響到后續浮選工序的穩定及其選別指標。一般情況下，磨機與水力旋流器或螺旋分級機構成閉路磨礦分級系統，實(shí)現對磨礦粒度的有效控制。
磨礦粒度對浮選過(guò)程有著(zhù)至關(guān)重要的影響，磨礦粒度過(guò)粗，則單體解離度低，會(huì )嚴重影響精礦品位和選礦回收率；磨礦粒度過(guò)細（過(guò)磨），則降低磨機產(chǎn)能，同時(shí)礦漿泥化會(huì )導致浮選藥劑消耗量增加，浮選效果差等問(wèn)題。因此，在磨礦生產(chǎn)過(guò)程中，粒度是關(guān)鍵的控制指標，粒度檢測是必不可少的關(guān)鍵步驟。
水力旋流器或螺旋分級機的溢流即原礦漿的粒度分布是檢測磨礦粒度的關(guān)鍵指標。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一般的選礦廠(chǎng)會(huì )安排員工定時(shí)取樣、篩分，然后根據原礦漿篩分結果來(lái)調整磨機工藝參數，去改善磨礦粒度分布。這樣的磨礦粒度檢測方法簡(jiǎn)單易操作，設備成本低，但受取樣方法、篩分時(shí)間等人為影響因素較大，且篩分時(shí)間長(cháng)，對于磨機的工藝參數調整存在滯后性。隨著(zhù)在科技的不斷發(fā)展，在線(xiàn)粒度檢測技術(shù)被逐步應用于磨礦粒度控制中。
2、在線(xiàn)粒度檢測技術(shù)在磨礦粒度控制方面的應用
常用的在線(xiàn)粒度檢測方法有：激光法、超聲波法和基于直接距離測量技術(shù)的方法等。
?。?）在線(xiàn)激光粒度檢測技術(shù)
激光法是以米氏散射和夫瑯禾費衍射為理論依據，即用平行單色光束照射顆粒時(shí)發(fā)生衍射現象，大顆粒的衍射光通過(guò)傅立葉透鏡后沿小角度向前傳播，而照射小顆粒的衍射光沿大角度向前傳播。當激光遇到顆粒群時(shí)，可以通過(guò)散射光分布，計算出顆粒尺寸分布。
激光衍射粒度儀所基于的原理是當儀器工作時(shí)，由激光器發(fā)射出的一束一定波長(cháng)的激光，該光束經(jīng)過(guò)濾鏡后成為單一的平行光束。該光束照射到顆粒樣品后發(fā)生散射現象，而散射角與顆粒的直徑成反比。散射光經(jīng)傅立葉或反傅立葉透鏡后成像在排列有多個(gè)探測器的焦平面上，散射光的能量分布與顆粒直徑的分布直接相關(guān)。通過(guò)接受和測量散射光的能量分布，即可得出顆粒的粒度分布特性。
在線(xiàn)激光粒度分析儀主要包括一次取樣、二次取樣、樣品處理和稀釋、光學(xué)傳感器探頭等部分，其工作原理見(jiàn)圖1，其中一次取樣器安裝于水利旋流器的溢流管道上。
在線(xiàn)激發(fā)粒度分析儀能夠給出一個(gè)一致的體積顆粒尺寸分析結果，而不必進(jìn)行外部標定。這與采用其他方法測量的粒度分析有所不同。而且，其重復性和精度也是工藝控制應用中最重要的特性，在很寬的粒度范圍內均表現良好。此外，該方法所具有的分析速度、非接觸和對環(huán)境條件的堅固性，使得激光粒度分析法非常適合于在線(xiàn)礦漿粒度檢測。
?。?）在線(xiàn)超聲波粒度檢測技術(shù)
超聲波法是采用超聲波衰減測量技術(shù)，通過(guò)檢測超聲波信號在礦漿中的振幅衰減達到在線(xiàn)測量礦漿粒度與濃度的目的，超聲波粒度分析儀的工作原理見(jiàn)下圖。
在線(xiàn)超聲波粒度分析儀主要由取樣裝置、空氣消除器、傳感器（高、低頻雙探頭）、電子處理裝置以及現場(chǎng)指示器記錄儀等部分組成。
來(lái)自水力旋流器溢流管道的礦漿經(jīng)取樣裝置進(jìn)入空氣消除器，除去混入礦漿中的空氣泡后，流進(jìn)傳感器進(jìn)行檢測，被檢測過(guò)的礦漿再返回工藝流程。為了克服礦漿濃度的影響，傳感器配置了高、低頻雙探頭，由傳感器檢測得到的頻率衰減信號經(jīng)過(guò)電子處理裝置，轉換成代表粒度和濃度的4-20mA直流標準信號輸出，該標準信號送至現場(chǎng)指示器、記錄儀和過(guò)程控制中心，從而對磨礦過(guò)程進(jìn)行監視或控制。
實(shí)現超聲波檢測礦漿粒度的關(guān)鍵，在于根據不同礦漿的特性，選擇合適的超聲波頻率，使超聲波通過(guò)介質(zhì)后的頻率衰減值同礦漿的粒度有相關(guān)性，從而用衰減值的表現值反映礦漿粒度的變化。
?。?）基于直接距離測量技術(shù)的在線(xiàn)檢測方法
該粒度檢測設備主要包括流量穩定裝置、標定取樣器、粒度探頭、電子控制柜等，其中粒度探頭是核心部件，該探頭由交流馬達、減速機構、凸輪傳動(dòng)機構、柱塞和差動(dòng)變壓器等組成。通過(guò)馬達-減速機構-凸輪傳動(dòng)使柱塞按每秒鐘一次，一上一下垂直運動(dòng)。測量槽與清水槽相連，當清水流過(guò)時(shí)，因水中無(wú)顆粒，可認為粒度為零，以便做零校驗；而當原礦漿平穩流過(guò)測量槽時(shí)，柱塞撞擊礦漿中的顆粒，撞擊的顆粒大小不同，柱塞運動(dòng)的距離也不同，柱塞與差動(dòng)變壓器磁芯相連，從而將距離信號轉變成電信號，電信號送入信號處理器變成標準4-20 mA輸出，樣品礦漿通過(guò)泵打回到原來(lái)取樣的礦漿管中。
該類(lèi)粒度分析方法不受礦漿中氣泡的影響，無(wú)需設置除氣機械裝置；不受礦漿磁效應影響，不需要去磁裝置；直接測量，精度高；自動(dòng)完成零校驗、自動(dòng)報警監護；顯示功能強，容易標定；分析范圍寬，應用范圍廣。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，以及粒度分析技術(shù)的不斷提高，在線(xiàn)粒度檢測技術(shù)必將會(huì )在選礦生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。由于選礦生產(chǎn)過(guò)程的復雜性和特殊性，如性質(zhì)多變的物料流，復雜礦物加工工藝流程，及其中物理化學(xué)過(guò)程的復雜性和物料本身的腐蝕性、磨損性等，依靠人工取樣、篩分等檢測礦漿粒度將會(huì )逐漸被在線(xiàn)粒度檢測技術(shù)取代。在線(xiàn)粒度檢測技術(shù)在選礦企業(yè)的推廣使用，大大推動(dòng)了選礦過(guò)程的自動(dòng)化進(jìn)程，降低了工人勞動(dòng)強度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和選礦技術(shù)指標，改善了工作環(huán)境，對提高選礦廠(chǎng)經(jīng)濟效益和促進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步起到了不可估量的作用。
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