[发明专利]包括用于优化矿物回收的浮选处理和试剂添加的参数的浮选分离处理控制的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年9月3日提交的临时专利申请序列号61/379899(CCS-0006)的权益，其全文通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及浮选处理，例如在矿物提取处理系统中所使用的浮选分离处理；并且尤其涉及用于对这样的浮选分离处理进行控制的技术。

背景技术

在许多工业处理中，浮选分离处理被用来精选(concentrate)并清洁最终产品。矿物处理车间或选矿车间将也不例外。在如图1a所示的铜选矿机的情况下，针对车间的输入是水和(特定类型和尺寸分布的)矿石，而输出是铜精矿和尾料。如图1b所示，该处理由研磨、分类、浮选和增稠(thickening)阶段所组成。研磨和分类阶段产生随后送至浮选阶段的水、矿石和化学物质的细浆。当处于浮选阶段中时，使用空气和化学物质试剂使得铜矿物浮起，同时脉石(尾料)则被压低。所回收的铜被清洁并干燥。尾料则被增稠并发送至尾料池。

在浮选阶段，气泡被引入浆中以将所期望的矿石成分携带(漂浮)至浮选槽的顶部，而尾料则被压低并且流至浮选槽底部。浮选阶段的性能取决于许多参数。其中之一是矿石的漂浮性。漂浮性高度依赖于用来使所期望矿石颗粒疏水的的化学试剂的类型和剂量。化学剂量率(dosing rate)通常以每吨所处理矿石的化学物质的克数为单位进行定义。在一些情况下，添加比所需更多的化学物质以便确保够用。这些化学物质非常昂贵并且占据了矿物处理车间的操作成本中相当大的部分。

浮选阶段的性能的另一个因素是气泡的大小、气泡的总量以及气泡通过浮选池移动/上升的速率或速度。这些气泡在浮选池顶部产生了泡沫层。诸如泡沫层深度、其组成以及其稳定性之类的泡沫特性也会影响浮选阶段的性能。

在典型的车间中，操作人员将在送入第一研磨阶段的输入矿石上使用定秤来确定矿石的吨位率。随后根据所规定的剂量率添加试剂。将可能对试剂的添加以及其它控制参数进行优化，诸如添加空气以及矿石的进料速率和密度，以便在浮选阶段中对矿石回收进行优化。

发明内容

本发明以其宽泛的含义提供了包括用于优化矿物回收的浮选处理和试剂添加的参数的浮选分离处理控制的新颖且独一无二的方法和装置。

根据本发明的一些实施例，该装置可以包括信号处理器或处理模块，其至少被配置为：

接收包含与浮选分离处理的浮选池或槽中的泡沫层的至少一个声音特性相关的信息的信号；并且

至少部分基于所接收的信号确定与浮选分离处理相关的控制特性。

根据本发明的一些实施例，该信号处理器或处理模块还可以至少被配置为：至少部分基于所确定的控制特性提供包含用于控制浮选分离处理的信息的相对应信号。

根据本发明的一些实施例，可以使用声音感应来监视浮选池或槽中的泡沫层的特性，例如由此使得矿石回收最大化。通过示例，泡沫层的声音特性可以随后被用来控制例如试剂剂量、矿石进料速率、矿石进料密度、泡沫深度、表面气体速度或者浮选池的其它方面以使得矿石回收最大化。

根据本发明的一些实施例，可以通过使用例如麦克风之类的至少一个声音检测器件或设备来监视矿石的声音特性。该声音检测器件或设备可以置于泡沫层以上，直接处于泡沫层中或其附近，或者处于泡沫层以下。

根据本发明的一些实施例，该至少一个声音检测器件或设备可以被置于泡沫层以下，并且声音检测器件可以对泡沫层和被称作浆区(pulp zone)的以下层之间的界面处由于泡沫层和浆区之间的声阻抗差异所反映的泡沫层声音进行监视。

根据本发明的一些实施例，两个或更多声音检测器件或设备可以被置于泡沫层以上和以下、处于泡沫层之中和以下，或者完全处于泡沫层之内，并且该声音检测器件或设备可以对通过泡沫层、在泡沫层和浆区之间、在泡沫层和泡沫层上方的空气之间或者其任意组合的衰减进行监视。

根据本发明的一些实施例，声音检测传感器可以被安装在浮选池之外。在该实施例中，可以将声导置于槽内以对声音信号的获取进行优化。例如，声波导可以被置于浮选池或槽内以使得波导与槽溶液和气泡进行交互，并且单独的声音检测器件被安装在槽的外部以从波导获取声音信号。

根据本发明的一些实施例，声音检测器件或设备可以被置于诸如泡沫层以上、以内和/或以下的多个位置以监视泡沫层的声音特性。

根据本发明的一些实施例，至少一个声音检测器件或设备还可以被用来监视浆区中的气泡的声音特性以控制浮选池，例如对矿石回收进行优化。