利用颜色相关性估计矿石品质的装置和方法
【专利摘要】本文公开了一种利用颜色相关性估计矿石品质的装置和方法。该装置和方法实时地量化工业生产液流和/或样品中的灰粉或等级浓度，允许最优化矿石处理操作。该装置和方法采用给定波长的光束，其允许测量灰粉浓度或等级。
【专利说明】利用颜色相关性估计矿石品质的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用光反射技术估计矿石品质。尤其，本发明涉及估计煤炭处理操作的尾矿流中的粉煤(coal fine)品质，所述品质通过特定波长下的光反射来确定。
技术背景
[0002]矿石处理操作不可避免地产生微粒，这在过去会导致巨大的处理损失。矿石处理操作已经开发了多种方式来处理这些微粒以使整体操作比以前更加高效。为了使微粒处理尽可能地高效，知晓进入整本操作的微粒处理阶段的微粒的品质是很重要的。知晓微粒的品质可以允许在微粒处理阶段进行处理调整。
[0003]cierpisz 等在 “"coal quality monitoring and control in poland” 中讨论了测量煤炭品质对于这些操作的重要性。这篇文献最初讨论了利用伽马射线反向散射方法测量煤炭品质。然后继续讨论了利用mpof装置测量浮选尾矿中的颜色。这篇文献最后讨论了用于确定煤炭品质的各种实验室技术。
[0004]oblad 等在 “control of fine coal flotation using an optoelectronictailings ash detector”中讨论了一种新型光电子仪器,其测量在水、煤和粘土的衆料的固体成分中或者在浮选池中或在尾矿中粉煤的量。该装置利用一个准直的照明光源和一个选择具有校正电压或频率响应的光电导元件来测量该衆料的内反射。
[0005]lambert在w0/2007/033415中描述了一种在矿物分离处理中浆料的矿物废料含量的在线分析方法，所述方法包括以下步骤:测量所述浆料的密度，测量所述浆料中的固体浓度，根据浆料密度和固体浓度计算所述浆料中的固体密度，然后根据固体密度计算矿物废料含量。lambert还提供了一种用于矿物分离处理中浆料的矿物废料含量的在线分析器。
[0006]因此，需要估计在矿物处理操作的尾料流中的矿石品质。理想地，该矿石品质使用非破坏性的、实时技术来确定。更理想地，一旦确定，该矿石品质可被立即输入到控制回路中，该控制回路尽可能高效地控制煤炭处理操作，尤其是微粒处理阶段。
【发明内容】
[0007]比较分析监测仪(“cam”)是一种允许快速简单地现场测试浆料或精细滤饼(finecake)中的矿石含量的装置。cam可以用于提供测量基础来优化工厂性能。样品送入cam，cam然后产生表示样品的灰粉浓度的输出，矿石品质的典型测量。样品可以连续地、间歇地或单独地测量。cam可以构造为易于携带或相对固定。
[0008]cam在工业生产液流中的使用允许对浮选电路和其它电路中的发泡剂、改良剂、促进剂和捕集剂进行剂量优化，其中试剂的添加或减少影响能通过颜色识别的等级、品质、产量或回收。另外，cam允许检测包括但不限于浮选、螺旋、搅动床分离器、回流分类器和摇床的分离器工业生产液流中的粉矿(fineore)品质。本发明收集的信息可以输入到反馈控制回路中。
[0009]cam可以允许基于分离器的尾料流的颜色来优化矿石处理操作。cam也可以用来评估其它材料的品质，包括但不限于矿石处理操作中的进料流、精矿或滤饼。
[0010]根据下面详细的描述，结合所附的权利要求，本发明的这些和其它特征和优势会变得很清晰。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]对于本领域普通技术人员，阅读下面详细的描述和附图以后，本发明的益处和优势会变得更加清晰，其中:
[0012]图1是cam的结构框图；以及
[0013]图2是包括cam安装的典型处理的流程图。
【具体实施方式】
[0014]尽管本发明易于有多种形式的实施例，但在附图中所表示的以及后面将被描述的是一个目前优选的实施例，应理解为本发明所公开的内容应看作是本发明的一个示例而并不是将本发明限制为所描述的特定实施例。
[0015]本说明书的这部分的标题，即“【具体实施方式】”，应进一步理解为涉及到美国专利局的要求，而并不意味着或并不应推断为限制这里主题公开的内容。
[0016]如图1中所示，光束发生器12照射光束14到样品16上。所述光束14具有可见光谱内的波长。光18从所述样品16反射并被检测器20检测。所述控测器20把反射光18转化为电信号22,其可以以数种不同方式(未不出)输出。
[0017]图2中示出cam的典型应用。浮选分离器110具有离开所述浮选分离器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通过cam114来分析，其发送电信号116到控制系统118。所述电信号116可以对应于其测量的粉煤的品质来变化。所述尾料流112通过caml 14然后进入浓缩器中。这是为了说明cam的一个最起码的典型应用，而并不应认为是把本发明限制为该单一用途。
[0018]所述控制系统118可以配置为控制加热、冷却、泵、阀门、水位、温度、压力或任意其它能被本领域技术人员识别的处理功能或参数。
[0019]cam114可以设置为允许容易携带，或者可以设置为或多或少固定的并只用于矿石处理操作。cam114优选测量所述尾料流112，但是本领域技术人员会认识到cam114可以用于测量数种工业生产液流中的任何一种，包括但不限于浮选、螺旋、搅动床分离器、回流分类器和摇床。cam114还可以测量滤饼中粉矿的品质。
[0020]cam114优选输出具有可变幅度的电信号，该多个幅度依赖于测量的矿石的品质。但是，本领域技术人员将认识到该电信号采用成为多种形式中的任一种，只要该信号可以根据所测量矿石的品质而变化。
[0021]cam114还可以把所述电信号发送到一个输出装置，尤其是一个视觉显示器(未示出)。所述视觉显示器可以是数种装置中的任何一种，包括但不限于监视器、打印机、绘图仪、投影屏等的装置。所述输出装置可以将通过cam114测量的矿石品质作为一个可量化值来传达。所述可量化值可以是nalco衆料指数值(nalco slurry index value)。
[0022]在这里引用的所有专利都通过引用被合并在这里，无论是否在所公开的内容中特别引用。[0023]在本发明所公开的内容中，“一个”这个词应理解为可以包括单数又包括复数。相反地，任意涉及到的复数项在合适的地方可以包括单数。
[0024]通过上述描述，可以发现在不脱离本发明的真正精神和新概念范围的情况下，可以完成许多改进和变形。应该理解，相对于所例示的特定实施例或举例并非意于限制或推定为限制。本公开内容应理解为涵盖在落入所附的权利要求的范围内的所有改进。
【权利要求】
1.一种用于测量矿石处理操作中粉矿品质的装置，所述装置包括: 光发生器，所述光发生器产生聚焦光束，所述聚焦光束具有可见光谱内的波长； 检测器，所述检测器检测反射信号并将所述反射信号转化为电信号；和 可选的输出装置； 其中，所述光发生器照射所述聚焦光束到所述矿石处理操作的工业生产液流中； 其中，所述检测器检测从光发生器照射所述聚焦光束到所述矿石处理操作的工业生产液流中的反射信号；以及 其中，所述输出装置将所述电信号转化为对应于所述矿石处理操作的所述工业生产液流的粉矿品质的可量化值； 其中，所述粉矿品质对应于所述工业生产液流的灰粉浓度。
2.根据权利驃求i所述的装置，其中所述工业生产液流是到达或来自分离器的液流。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述电信号被操作性地输入到控制所述矿石处理操作的控制回路中。
4.根据权利要求2所述的装置，其中所述电信号是可变信号。
5.根据权利要求2所述的装置，其中所述输出装置是视觉显示器。
6.根据权利要求2所述的装置，其中所述可量化值是nalco浆料指数。
7.一种用于提高矿石处理操作的矿石分离效率的方法，所述方法包括以下步骤: 分析所述矿石处理操作的工业生产液流中的浆料灰粉浓度； 输出对应于所述衆料灰粉浓度的电信号； 其中所述分析通过以下步骤来完成: 将光束照射到所述矿石处理操作的工业生产液流中，所述光束具有可见光谱内的波长，和 检测从照射到所述矿石处理操作的工业生产液流中的光束反射的光。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述工业生产液流是尾料流。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法包括将所述电信号转化为nalco浆料指数值的额外步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法包括将所述nalco浆料指数值与设定值相比较的额外步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述比较将一个输入提供到控制所述矿石处理操作的控制回路中。
12.根据权利要求7所述的方法，其中所述矿石处理操作是煤炭处理操作。
【文档编号】g01n21/25gk103688155sq201280009919
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年2月7日 优先权日:2011年2月21日
【发明者】m·克罗斯比耶, c·霍沃德 申请人:纳尔科公司