[發明專利]一種用于對來自礦物漿料中的靶材料的磁共振信號進行在線檢測的裝置

有效

• 申請號: 201680049250.1
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN108139501B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: D·G·米利亞克;P·J·科格希爾;J·萊曼-霍恩;B·洛夫里奇;R·榮
• 申請（專利權）人: 聯邦科學技術研究組織
• 主分類號: G01V3/14
• 分類號: G01V3/14;G01N24/08;G01R33/44
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 胡欣

提供了一種用于對來自礦物漿料中目標的磁共振信號進行在線檢測的裝置。該裝置包括：(i)導電殼體，(ii)非導電(ENC)管道，該非導電管道實現礦物漿料的吞吐量，并且被配置為穿過導電殼體，(iii)第一初級線圈，第一初級線圈被配置為包圍ENC管道在殼體內的區段，初級線圈或每個初級線圈限定測量區，(iv)電容器單元，電容器單元耦合到相應的初級線圈或每個相應的初級線圈的端子，其中，每個電容器單元值的值是能夠選擇的，使得初級線圈串聯共振被形成為接近目標的磁共振頻率的值，(v)RF發射機，RF發射機適用于將信號發送到一個或多個驅動線圈電網絡，其中，RF發射機的操作頻率被設定為近似等于目標的磁共振頻率，(vi)至少第一驅動線圈和相關聯的驅動線圈電網絡，其中，驅動線圈的數量等于初級線圈的數量，并且其中，每個驅動線圈和相關聯的驅動線圈電網絡相對于單個初級線圈進行設置，以將所述驅動線圈磁耦合到所述初級線圈，(vii)阻抗監控器，阻抗監控器耦合到每個驅動線圈電網絡并適用于測量所述驅動線圈電網絡的復數輸入阻抗；以及(viii)RF接收機，RF接收機適于從第一驅動線圈電網絡或每個驅動線圈電網絡接收來自目標的磁共振信號，RF接收機形成所檢測的信號的輸出信號。

技術領域

實施例總體而言涉及一種用于對來自礦物漿料中的靶材料的磁共振信號進行在線檢測的裝置和方法。然后可以處理所檢測的信號以確定定量的礦物漿料的測量結果，例如，礦物漿料體積內的靶材料的質量或濃度。

背景技術

如本文所使用的，礦物漿料是磨細的礦石與水的流體混合物，其中磨細的礦石顆粒大小通常小于200微米。多個不同的礦石礦物可以用漿料來表示。泡沫浮選是一種用于基于氣泡選擇性地粘附到礦物/水漿料中的特定礦物表面的能力的差異來物理地分離顆粒的高度通用的方法。然后將附著有氣泡的顆粒承載到表面并除去，而保持完全潤濕的顆粒保持在液相中。泡沫浮選可以適于廣泛的礦物分離，因為可以使用化學處理來選擇性地改變礦物表面，從而使得它們具有分離所需的性質。很大比例的世界基本金屬(base metal)生產都是通過浮選槽進行加工的。

浮選工藝的優化通常取決于向工藝呈現的礦石礦物學的組合，而不僅僅是經濟金屬的等級。存在可以用于測量礦物漿料的成分以輔助過程控制的多種技術。例如，可以執行對漿料的代表性取樣，其中樣本被傳遞到實驗室以便使用標準離線技術對元素和礦物成分進行分析。然而，該種方法經常涉及不可避免的延遲，這種延遲致使采樣數據無法用于短期過程控制。

為了補償延遲，已經開發了在線漿料分析儀。在本發明的上下文中，表述“在線”用于指示當礦物漿料通過管道等時，從礦物漿料中的某些材料中獲得磁共振信號。因此，信號處理能夠在現場實時進行。相反，離線分析要求將漿料材料的樣本取走以便進行分析。

在實驗室中已經證明了使用磁共振傳感器以便對礦物進行定量檢測或表征。最近，已經嘗試了采用磁共振原理進行在線定量礦物漿料測量的裝置的開發。與礦物漿料測量相關聯的一個問題是變化量的礦物顆粒以可變的流率通過任何這種傳感裝置。因此，變化的固體材料加載和成分影響了磁共振傳感器的電負載的穩定性。以相同的方式，漿料流體相的電導率的變化性可能影響電負載的穩定性。在沒有電負載控制的情況下，電負載變化導致不完美的調諧-匹配條件，并且降低了到傳感器以及來自傳感器的射頻功率傳輸。電負載的變化也可能導致傳感器和接收機之間的傳遞函數的變化。結果是礦物濃度的敏感性損失和不正確預測。

在線漿料分析儀的其它示例包括用于測量元素濃度的X射線熒光(XRF)分析儀和用于測量礦物相的在線X射線衍射(XRD)分析儀。然而，這些分析儀在過程控制使用中可能具有某些限制。例如，XRF分析可能不能被用于推斷礦物相濃度，而在某些情況下，XRD分析可能經受不充分檢測的限制。因此，如果可以開發與在線漿料測量兼容的改進的傳感器和/或裝置，則對于礦物加工工業而言將是有益的。

在整個說明書中，詞“包括”、或者諸如“含有”或者“包含”之類的變型將被理解為暗示包括所陳述的元素、整體或步驟，或者元素、整體或者步驟的組，但是不排除任何其它元素、整數或步驟，或者元素、整體或步驟的組。