浅谈非加热矿浆浓细度快速测定法

唐川　张兵

摘要：矿浆的浓细度快速测定方法检测领域涉及锡、锌、铅、锑、铟、银等，精度高、时间短，在保证相同精度和结果的前提之下，与烘干直接测定法相比，所花费的时间仅10min，低于烘干直接测定法和浓度壶法，对生产更具实时指导作用。检测中，无需将矿浆烘干，耗电低，不产生有毒气体，是简单、有效、安全、环保的矿浆浓度测定方法。

关键词：矿浆浓细度测定法；比重瓶；取样壶；直接测定法；浓度壶法 文献标识码：A

中图分类号：TD952 文章编号：1009-2374（2015）34-0058-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.030

矿浆是矿石磨碎后与水混合而形成的液态矿物，在选矿生产中，矿石主要以矿浆流的形式进行输送和选别。矿浆浓度是浮选过程中重要的工艺因素，它影响选矿的技术经济指标。回收率在各种矿物的浮选中，矿浆浓度和回收率之间存在着明显的规律性，当矿浆很稀时，回收率较低，矿浆浓度逐渐增加，则回收率也逐渐增加，并达到最大值；超过最佳的矿浆浓度后，回收率又降低，这是由于矿浆过浓或过稀都会使浮选机充气条件变坏，除此之外，矿浆浓度还影响精矿质量、药剂的用量、浮选机的生产能力以及处理矿石的水电耗等，因此矿浆浓度的合格与否直接关系到选矿指标和选矿成本。对于矿浆浓细度的检测，生产中常用的矿浆浓细度测定方法有两种：烘干直接测定法及浓度壶法。

烘干直接测定法精度虽高，但不足之处在于：（1）测定时间长（测定1个样需要40分钟～1小时），不利于生产的及时调整；（2）需用电炉或烘箱烤干矿浆，耗电量大且存在用电安全隐患；（3）烘干矿浆时产生有毒气体，危害测定人员健康且污染环境；（4）易发生烫伤事故。

浓度壶法测浓度时不需烘干，浓细度测定时间可由直接测定法的40分钟～1小时缩短至20分钟左右；编制好矿浆浓度查对表后，浓度只需查表或经简单计算即可得出。但其不足之处在于：（1）精度不高，难以正确指导生产；（2）编制矿浆浓度查对表比较麻烦；（3）浓度壶壶口较小，倒出矿浆及清洗浓度壶均很困难；（4）测粒度同样需要烘干，缺点与烘干直接测定法的第（2）至第（4）点相同。

由以上可以看出，烘干直接测定法与浓度壶法均存在难以及时或准确指导生产的缺陷。

1 介绍

本文所介绍的矿浆浓度快速测定方法是为了克服现有技术的不足，提供一种精度高、时间短并且操作简便的非加热矿浆浓细度快速测定方法，该方法对生产更具实时指导作用，同时具有节约电能及安全环保的优势。

2 原理及操作步骤

第一，一种非加热矿浆浓细度快速测定方法，包括如下步骤：（1）事先采用比重瓶法测定矿浆样品及筛上产品的矿石比重，分别记录为ρ、ρ′，多次测定后取平均值，并根据两个平均比重计算出平均浓度系数μ1及平均粒度系数μ2，以后的浓细度测定可直接用此系数，无需再测；（2）取一带有刻度的容器（现场可直接用取样壶），称取容器重量，记录为G1；（3）向容器中加水至刻度，称取容器与水的总重量，记录为G2；（4）将容器内的水倒净，加入矿浆样品（或用取样壶取样），加入（取样）量低于容器刻度线，称取容器和矿浆样品的总重量，记录为G3；（5）继续向容器内加水至刻度线，称取容器、矿浆样品和所加水的总重量，记录为G4；（6）将容器内的矿浆和水倒出过筛，筛上产品倒入容器中，加水至刻度线，称取筛上产品及所加水的总重量，记录为G5；（7）将G1、G2、G3和G4代入式（1）计算得到矿浆中矿料质量百分数C，将G2、G4和G5代入式（2）计算得到矿料中细颗粒质量百分数d筛下；

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第二，根据原理及操作步骤1所述的非加热矿浆浓细度快速测定方法，其特征在于：所述矿浆样品及筛上样品的矿石比重均采用容量瓶法测定，比重瓶的构造如图1所示。它是带有一个磨砂玻璃塞的小玻璃瓶，塞中有毛细小孔，可使瓶中多余液体自此溢出。部分比重瓶在瓶塞上有刻痕。

比重测定步骤为：（1）将比重瓶洗净并烘干，置于分析天平（感量4/10000）上称重，读出重量，设为P1；（2）将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶，并使之溢出瓶颈，用瓶塞迅速塞住。用滤纸将比重瓶外部擦干，并用吸水细丝从瓶塞毛细孔吸水，使瓶内水降至瓶塞刻痕处，若瓶塞上无刻痕，则以毛细管内被水充满为准，称其重量。如此反复2～3次，直至称量结果完全相同，设此重量为P2；（3）将水倒出并烘干比重瓶，将5～10g试样放入瓶中，称其重量，设为P3；（4）将除净气泡后的蒸馏水注入比重瓶（试样和水的体积不应超过比重瓶容积的2/3），轻轻摇晃，使试样润湿、赶出气，再注入蒸馏水至瓶塞刻痕处（无刻痕时即应使毛细管充满），并将比重瓶的外面擦干，称其重量为P4。则试样的比重可按式（3）计算：

为除净气泡，可将水加热煮沸，即煮沸法。但通常采用抽真空法，即将上述已加矿、注水的比重瓶，置于真空干燥器内干燥；或直接用带有橡皮连接管的玻璃管，经缓冲瓶与真空泵相连，抽真空使气泡逸出；也可在抽真空的同时将比重瓶置于60℃～70℃的热水中，使水沸腾（抽真空时气压下降，沸点也相应降低）。当气泡除去后，用夹子夹住橡皮管，关闭抽气机。

第三，根据原理及操作步骤1所述的非加热矿浆浓细度快速测定方法，其特征在于：所述过筛中筛网的目数无特定要求，可根据现场生产要求而定。

第四，根据原理及操作步骤1至4中任一项所述的非加热矿浆浓细度快速测定方法，其特征在于：该测定方法适用于矿浆的矿石比重变化在0～0.36范围内。

第五，根据原理及操作步骤5所述的非加热矿浆浓细度快速测定方法，其特征在于：所述容器在选矿厂中十分常见，其结构如图2所示，其中壶柄用于人拿取样壶，壶嘴用于接取矿浆，壶身用于盛装矿浆，刻度线用于指示加水高度。

3 生产操作实例

实施例1：按照上述的本发明方法测量华锡集团车河选矿厂8#磨排矿产品的矿浆浓度和细度，该矿浆的矿石比重变化范围为3.026～3.35，变化范围为0.324，平均为3.188；筛上产品的矿石比重为3.019～3.371，变化范围为0.352，平均为3.195；计算出浓度系数μ1=1.457，粒度系数μ2=0.999。

按步骤（1）得容器重量G1=0.35kg。

按步骤（2）得容器与水的总重量G2=1.495kg。

按步骤（3）得容器和矿浆样品的总重量G3=1.325kg，采用上述方法测定矿浆样品的矿石比重。

按步骤（4）得容器、矿浆样品和所加水的总重量G4=1.995kg。

按步骤（5）得筛上产品及所加水的总重量G5=1.775kg，筛上产品。

按步骤（6）计算，得到矿浆中矿料质量百分数C（即浓度）=74.7%，矿料中细颗粒质量百分数d筛下（即细度）=44.1%；整个测定过程只需10min，比常规的烘干直接测定法缩短了30～50min，比浓度壶法缩短了10min。关于测定精度，我们做了如下对比，如表1：

由表1可以看出，本实施例方法所得的精度与烘干直接测定法结果相比，误差很小，说明本方法具有精度高、时间短、操作简便的特点。

实施例2：按照上述的本发明方法测量华锡集团车河选矿厂5#磨排矿检查分级溢流的矿浆浓度和细度，该矿浆的矿石比重变化范围为4.005～4.365，变化范围为0.36，平均为4.185；筛上产品的矿石比重为4.368～4.68，变化范围为0.312，平均为4.524；计算出平均浓度系数μ1=1.314；平均粒度系数μ2=0.977。

按步骤（1）得容器重量G1=0.35kg。

按步骤（2）得容器与水的总重量G2=1.495kg。

按步骤（3）得容器和矿浆样品的总重量G3=1.355kg，采用上述方法测定矿浆样品的矿石比重。

按步骤（4）得容器、矿浆样品和所加水的总重量G4=1.835kg。

按步骤（5）得筛上产品及所加水的总重量G5=1.56kg。

按步骤（6）计算，得到矿浆中矿料质量百分数C（即浓度）=44.5%，矿料中细颗粒质量百分数d筛下（即细度）=81.3%；整个测定过程只需10min，比常规的烘干直接测定法缩短了30～50min，比浓度壶法缩短了10min。关于测定精度，我们做了如下对比，如表2：

由表2可以看出，本实施例方法所得的精度与烘干直接测定法结果相比，误差很小，说明本方法具有精度高、时间短、操作简便的特点。

4 结语

与现有技术相比，本文矿浆浓度检测方法具有以下优势：

第一，精度高、时间短。在保证相同精度和结果的前提之下，本文测试方法与烘干直接测定法相比，所花费的时间仅为10min，低于烘干直接测定法和浓度壶法，对生产更具实时指导作用。

第二，省电、安全、环保。应用该方法检测浓细度时，无需将矿浆烘干，耗电低，不产生有毒气体，也不会发生烫伤事故。

参考文献

[1] 鞍钢集团矿业公司发明专利.多功能矿浆壶及使用方法.2006.

[2] 江西理工大学发明专利.同时快速测定矿浆浓度、矿料细度与密度的装置与方法.2013.

[3] 广西华锡集团股份有限公司车河选矿厂.非加热矿浆浓细度快速测定方法.2014.

作者简介：唐川（1986-），男，广西东兰人，供职于广西华锡集团股份有限公司车河选矿厂，研究方向：选矿技术管理。

（责任编辑：陈 洁）