浓缩过程中测量密度的五个原因

基本上，浓缩过程就是将固液混合物分离成浓密的底流（淤浆由尽可能多的固体组成）和清澈的溢流（理想情况下是清澈的无固体的水）。该分离过程由重力驱动，由于重力的作用，不同大小和密度的颗粒会在整个储罐中形成不同的层。通过沉淀法增稠的产品和尾矿流应用于矿物加工行业。需要进行恢复，并且将下溢作为目标，而在浓缩应用中，溢流测量至关重要。

需要传感器来监视和控制增稠剂的操作。安装点的例子有进料，下溢，溢流和增稠罐内部。流量计与密度计结合使用，可计算出增稠器底流和进料中的质量流量。在储罐内部，使用浸没式超声波探头进行储罐轮廓分析，界面检测和测量床位。这些仪器正在帮助操作员改善增稠剂的性能。仪器的读数可用于驱动器，泵的自动控制以及絮凝剂的有效计量。

为什么要进行密度测量？

测量密度的原因多种多样，可能因应用而异。以下五个主题重点说明了为什么需要监控密度以改善增稠过程的原因。

1.     水回收

在矿物加工作业中，水是最重要的资产之一。因此，水回收具有重要的地位。根据CRC Care 2013的数据，水的回收和再处理。最终，采矿活动每年产生超过100亿吨的尾矿。浓缩机可以用作水回收系统，以满足对水的回收和再处理的要求。最终，这可以减少环境用水。

浓缩机底流密度的增加可以满足这种环境要求。底流密度增加1％或2％可以使大量水返回到操作设备。密度的增加对于避免尾矿坝发生事故也很重要，因为如果过多的液体被泵入大坝，尾矿坝会崩溃

2.     矿产回收

矿物质的回收利用所谓的产品增稠剂进行。这些增稠剂对加工厂很重要，因为如果增稠剂未回收有价值的材料，则会导致总体金属回收率降低。

在浓缩机浓缩过程中，进料通常来自浮选回路。浮选工艺的概念是将带有附着气泡的颗粒带到表面并除去，而没有附着气泡的颗粒则保留在液相中。当产品增稠剂中发生相同事件时，这种泡沫会将固体带入溢流口。这些固体是有价值的材料，如果不从增稠剂中回收这些固体，则会导致精矿金属的总体回收率降低。另外，此事件可能导致额外的试剂成本，但也会导致泵和阀门的损坏，以及当固体最终沉积在该水箱中时清洗工艺水箱的费用。

据奥图泰称，一旦固体流失到浓缩增稠剂的溢流口中，将在流程的后期阶段（例如在储罐和水坝中）恢复将近90％的固含量。但是，在此过程中不会回收所有有价值的材料。其余的10％将丢失，并且具有很高的经济价值。因此，应优先减少因溢流而损失的固体量。在过程控制方面的投资可以帮助提高回收率，并最终产生简单的回报。

密度值（或质量流量）可用于提高增稠效率。底流中的密度计和流量计可以帮助检查增稠器的生产率，而在溢流口中可以使用密度计或固体计实时检测固体。仪器的4-20mA信号可用于直接过程控制。

3.     有效的絮凝剂使用

立即检絮凝剂是使微粒凝聚成絮状物的化学物质。这些颗粒的絮凝物比一个细颗粒本身重，因此重力作用增加，沉降速度也增加。

絮凝剂的低效使用导致试剂成本增加和操作效率降低。因此，操作员在浓缩机的进料中设定目标密度。

工艺操作员希望以进料浆液的最高固含量为目标，使增稠剂中的颗粒自由沉降。当进料固体百分比高于目标浓度时，应添加其他加工液。另外，如果进料浆液密度太高，则需要额外的混合能量，否则进料口混合会变得不充分。

测量进料浆液的密度对于过程控制，改善絮凝剂的使用以及有效控制增稠剂中的混合过程非常重要。通过在线密度计实时监控进料浆液，以“查看”密度值是否符合目标密度。

4.     测絮凝剂问题

操作员理想地希望在浓缩机中创造稳定的工作条件，并要求澄清的溢流包含最少的固体和稠密的底流以及最少的液体。但是，工艺条件会随时间变化。当发生变化时，仪器和自动化可以通过实时检测事件来帮助操作员保持对过程的控制。

工艺控制不充分可能会导致储罐中的沉降条件不佳，底流密度降低和溢流固体含量增加。沉降不良可能表明存在絮凝问题，罐中的空气或进料中的固体含量很高。

除了在线测量之外，仪器还可以用于储罐中的测量。例如，床位测量对于立即检测上升的固体至关重要。浸入式超声波探头可检测到不同的层（从澄清水到泥浆和重泥浆）。所谓的“潜水”探头在水箱中不断地上下移动，以测量泥浆液位，沉降区和溢流清晰度。床位对于某些控制策略可能很重要，因为它可以在控制回路中用于絮凝。

5.     过程控制的其它原因

控制增稠过程非常重要，因为如果对该过程进行不正确的管理，可能会导致额外成本，并对运营的盈利能力和可持续性产生负面影响。

负面影响的例子有：

•由于尾矿或环境的损失而浪费的水
•工艺水中已处理过的矿石和化学物质的再循环
•由于过度使用化学物质而导致的
成本增加
•上游设备的维护成本增加

•有价值的产品损失

对技术（例如测量仪器）的投资可以直接导致对浓缩机运行的更好控制。传感器使操作员可以监控增稠剂的性能，并帮助他们满足水回收和金属生产的要求。