一種浮選運動氣泡特征觀測實驗裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實驗裝置，尤其是一種屬于礦物浮選技術領域的浮選氣泡運動特征觀測實驗裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開發(fā)利用，難選細粒礦物比例急劇增加，細粒礦物分選問題進一步凸顯。浮選是細粒和微細粒礦物分選最常用的方法，它是利用礦物表面疏水性使礦漿中的運動氣泡選擇性捕集目的礦物的過程。因此，氣泡在礦物浮選中發(fā)揮著重要作用，氣泡尺寸、形狀、速度以及氣泡兼并和破裂行為等運動特征直接影響著浮選速效果的好壞。然而，由于浮選環(huán)境的復雜性以及氣泡運動的無序性和隨機性，目前還沒有專門針對浮選氣泡運動特征進行觀測的裝置，導致人們對浮選氣泡認識的缺乏，嚴重影響了浮選氣泡的有效調控，不利于浮選指標的穩(wěn)定。因此開發(fā)一種可視化、操作簡便、運行成本低的浮選氣泡運動特征觀測實驗裝置就顯得尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種具有可視化、結構簡單、操作簡便、運行成本低的浮選氣泡運動特征觀測實驗裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0005]一種浮選運動氣泡特征觀測實驗裝置，包括一個透明的氣泡觀測器、攪拌桶，攪拌桶通過給料栗及管路與位于氣泡觀測器中上部的入料口連接，位于氣泡觀測器下部的出料口通過出料栗及管路與攪拌桶連接；所述氣泡觀測器底部設置具有微孔陶瓷的氣室，氣室通過三通接頭、閥門及氣體流量計連接有空氣壓縮機，垂直正對于氣泡觀測器的兩側分別放置有光源和高速攝像機，高速攝像機通過數(shù)據(jù)線連接計算機，計算機安裝有氣泡圖像分析軟件。
[0006]進一步的，所述氣泡觀測器包括觀察窗，所述觀察窗為矩形柱狀結構，由觀察窗傾斜段和觀察窗垂直段上下兩部分組成，觀察窗傾斜段的上部設置入料口，觀察窗垂直段的下部設置出料口。
[0007]進一步的，所述觀察窗傾斜段的傾角為15度。
[0008]進一步的，所述觀察窗的底部通過法蘭與氣室連接，其連接處設置有微孔陶瓷。
[0009]進一步的，所述氣室中部兩側各設置有一個進氣口，氣室下部設置有一個排料閥。
[0010]進一步的，所述氣泡觀測器的材質為透明有機玻璃材料。
[0011]進一步的，所述氣室設置于底座上。
[0012]本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用上述裝置的浮選運動氣泡特征觀測實驗方法，其技術方案是:
[0013]一種浮選運動氣泡特征觀測實驗方法，包括如下步驟:
[0014](I)在攪拌桶加入水和起泡劑混合均勻；
[0015](2)開啟給料栗將物料給入氣泡觀測器，當液位達到氣泡觀測器高度的三分之二時，出料栗開始工作，調節(jié)出料栗轉速使氣泡觀測器液位保持穩(wěn)定，出料栗排出的物料返回攪拌桶，通過調整給料栗和出料栗的轉速控制液位；
[0016](3)開啟空氣壓縮機，并同時調節(jié)閥門和氣體流量計，保持設定的氣體流量；
[0017](4)調整光源和高速攝像機的高度至指定位置，使光源和高速攝像機垂直正對于氣泡觀測器兩側；
[0018](5)開啟光源和高速攝像機記錄氣泡運動圖像；
[0019](6)重復步驟(5)，經(jīng)過多次實驗后，利用計算機的圖像處理軟件分析氣泡運動圖像，得到不同條件下的氣泡運動特征；
[0020](7)實驗結束后，關閉光源、高速攝像機、空氣壓縮機、給料栗，當氣泡觀測器內的物料排完后關閉排料栗。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022]采用攪拌桶，便于添加藥劑和調整用量，而且實現(xiàn)了物料的循環(huán)使用；采用微孔陶瓷、閥門、氣體流量計與空氣壓縮機組合后，氣泡觀測器內可以產(chǎn)生大小可控的微氣泡；氣泡觀測器采用透明有機玻璃材料制作，便于氣泡觀測和拍攝；采用矩形柱狀結構，氣泡觀測器內可以產(chǎn)生近似平面的氣泡群，同時上半部分設置為傾斜段可以避免液體返混和氣泡錯位，利于保證氣泡運動圖像拍攝效果；氣泡觀測器的氣室采用雙充氣口，有利于充氣均勻，同時設置了排料閥，可以排出由微孔陶瓷滲漏下來的廢料；采用高速攝像記錄氣泡運動圖像，并利用計算機圖像處理軟件分析氣泡數(shù)據(jù)，可以方便快捷地提取氣泡運動特征，提高了氣泡測量精度；給料栗和出料栗轉速可調，實現(xiàn)了對氣泡觀測器液位的控制。
[0023]本發(fā)明有效解決了浮選氣泡運動特征難以準確測量的問題，具有可視化、結構簡單、操作簡便和運行成本低等優(yōu)點，可廣泛應用于浮選實驗室試驗，也可用于浮選課堂教學，對強化浮選理論知識理解和優(yōu)化浮選分選效果具有重要的價值和意義。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的浮選氣泡運動特征觀測實驗裝置的示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的氣泡觀測器的主視圖。
[0026]圖3是本發(fā)明的氣泡觀測器的側視圖。
[0027]圖中:1-攪拌桶；2_給料栗；3_氣泡觀測器；4_出料栗；5_三通接頭；6_閥門；7-氣體流量計；8_空氣壓縮機；9_光源；10_高速攝像機；11_計算機；31_入料口 ；32_觀察窗；321_觀察窗傾斜段；322_觀察窗垂直段；33_出料口 ；34_微孔陶瓷；35_氣室；36_進氣口 ； 37-排料閥；38-底座。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明的浮選氣泡運動特征觀測實驗裝置包括一個透明的氣泡觀測器3、攪拌桶1，攪拌桶I通過給料栗2及管路與位于氣泡觀測器3中上部的入料口 31連接，位于氣泡觀測器3下部的出料口 33通過出料栗4及管路與攪拌桶I連接；氣泡觀測器3底部設置具有微孔陶瓷34的氣室35，氣室35通過三通接頭5、閥門6及氣體流量計7連接有空氣壓縮機8，垂直正對于氣泡觀測器3的兩側分別放置有光源9和高速攝像機10