[发明专利]浮选工序中用于测量浮选池和/或浮选柱内矿浆与泡沫间界面高度，且构造可实现自清洁的电化学传感装置

说明书

本发明为一种用于测量浮选过程中矿浆与泡沫之间界面高度的电化学传感装置，首选示例为矿物浮选，装置包括一根探棒和一个外壳，其中探棒是伸入浮选池和/或浮选柱的元素，由一根绝缘材质的中心支撑杆，固定在支撑杆上的环形导体电极，与电极交错布置的绝缘环组成，每一电极连接一根从电极提取信号的电线，主外壳密封，防水防污染，带有内部电子部件和一个用于承载探棒的基座。每一个导电环代表了一个测量高度，相邻的两个导电环成对受到电激励后做出一个响应，响应被测量并分析，用于确定浮选池内是矿浆还是泡沫，同时电极上产生该电子激励的位置点发生微电解，可撬起可能附着在电极表面的钙化层，从而避免随时间推移每一电极对电激励所做响应的测量失真。按电极的预定操作条件施加电激励，可实现对电极表面的总体清洁过程。

技术领域

本发明涉及一种选矿过程中测量浮选池和/或浮选柱内矿浆与泡沫间界面高度所用装置，确切来说涉及一种用于测量矿物浮选工序中矿浆与泡沫间界面的电化学传感装置。

背景技术

浮选是一种固-液-气三相物理化学过程，其目的是通过矿物颗粒选择性吸附在气泡上来分离矿物种。

泡沫浮选过程可选择性地将疏水矿物从亲水矿物中分离出来，使有用矿物附着在利用试剂充气形成的气泡上，并被气泡携带至表面，形成矿浆相和集中了有用矿物的泡沫相。

浮选装置和/或设备包括至少一个浮选池和/或浮选柱，内装待处理的溶液（矿石粉、试剂、水），向其中送入空气并混合，形成气泡与溶液中固态矿物颗粒的混合物，并在液态矿浆上方形成一层泡沫，该泡沫层含有浓缩的矿物，从中可提取或沥干并获得精矿。

浮选池和/或浮选柱的规格即长宽高是已知的，据此可在一定程度上得出浮选过程中浮选池内两相（矿浆相和泡沫相）各自所占百分比，其中高度的80%是矿浆相，剩余20%为泡沫相。

矿浆与泡沫的高度比是优化浮选过程的关键，这是因为保持浮选池内矿浆具备理想的高度，可提高矿浆内所含有用并待分离的矿物量，使回收率最大化，同时保持浮选池内泡沫具备理想高度，可降低精矿泡沫中的杂质含量，使精矿的洁净度最大化。

因此，能够控制浮选池内矿浆与泡沫之间界面的高度，建立理想的界面位置非常重要也极其关键，因为随着界面位置从理想位置下降，回收率也随之下降，不再回收有用矿物，而随着界面位置从理想位置上升，则回收有用矿物的污染度也随之提高。

技术上存在一系列可用于测量浮选池内矿浆与泡沫间界面位置的装置、设备、程序、系统和/或仪器，例如：利用浮选池或浮选柱内顶部和底部两个压力表压差的方法；浮标法；超声波测量程序；电导/电容探棒测量法；或声学传感器的方法等。

2012年8月31日的文件CL 201202413（Outotec OY）中披露了一个测量浮选池或浮选柱内界面的系统和/或程序的例子，该文件介绍了一种用于在预计测量值范围内测定不同材料之间边界位置的方法、设备和计算机程序，该方法所用测量探头的所有电极总体为非直线布局，以远程方式进行测量，通过电阻抗层析成像测量，确定介质柱内电导率的分布，继而可测定不同材料之间可能的边界位置，或测得不同材料层的各自厚度。

2007年4月3日的文件WO 2007/048869 (Genologian Tukimuskes GTK)中披露了另一种监测浮选池工作的装置和方法，该文件介绍了一种方法和装置，通过测量浮选池内材料的导电性，观察材料的运动、特性和/或内部结构的变化，装置由若干测量电导率的传感器组成，这些传感器可插入浮选池并嵌入材料内部。

选矿过程中浮选池内的溶液pH值呈碱性，这通常是通过添加石灰实现的，此外该过程中使用的水通常来源为硬水，即钙含量较高的环境。用于测量浮选柱和/或浮选池内界面的传感器暴露在这种环境内，会产生结痂并/或形成水垢层，即在测量表面形成钙质层，这显然会对设备的测量造成影响。