JP7534072B2 - Froth bubble movement direction measuring device and method, and flotation device and method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、フロス泡移動方向計測装置及びフロス泡移動方向計測方法、並びにこれらを用いた浮遊選鉱装置及び浮遊選鉱方法に関する。 The present invention relates to a froth bubble movement direction measuring device and a froth bubble movement direction measuring method, as well as a flotation device and a flotation method using these.
従来から、鉱物に含まれる有価成分を回収する際に、鉱物中の有価成分をそれ以外の成分から分離する方法として、浮遊選鉱が知られている(例えば、特許文献1参照)。この浮遊選鉱では、鉱物を粉砕した粉砕物を水などの液体に混合してスラリーを形成し、このスラリーに空気を吹き込む。すると、粉砕物のうち、空気との親和性に富んだものが浮き上がるので、浮き上がる粉砕物とそれ以外の粉砕物に分離することができる。そして、浮遊選鉱では、粉砕物を空気とともに浮き上がらせるために、スラリー中に起泡剤や捕集剤など複数の試薬が添加されており、添加する試薬を調整することによって、所望の有価成分を含む粉砕物を空気とともに浮き上がらせている。 Conventionally, flotation has been known as a method for separating valuable components from other components in minerals when recovering the valuable components contained in the minerals (see, for example, Patent Document 1). In this flotation method, the minerals are crushed and mixed with a liquid such as water to form a slurry, and air is blown into the slurry. Then, the crushed materials that have a high affinity for air rise to the surface, and the crushed materials can be separated into the floating ones and the rest. In flotation, multiple reagents such as foaming agents and collectors are added to the slurry to make the crushed materials float with the air, and the crushed materials containing the desired valuable components are made to float with the air by adjusting the reagents added.
この浮遊選鉱では、スラリーに吹き込む空気の量によって、粉砕物を、浮き上がるものとそれ以外のもの(つまり沈降する粉砕物)に分離する分離性能が変化する。例えば、スラリーに吹き込む空気の量が多くなると、所望の有価成分を含む粉砕物が浮上しやすくなり回収性が向上するものの、それ以外の粉砕物も浮上しやすくなる。このため、スラリーに吹き込む空気の量が多くなると、回収した粉砕物に含まれる不純物が多くなってしまう。したがって、所望の有価成分を含む粉砕物の回収性を向上させつつ、回収した粉砕物の品位を高くする上では、スラリーに吹き込む空気の量を適切に制御する必要がある。 In this flotation process, the separation performance for separating the pulverized material into floating and other materials (i.e., pulverized material that sinks) changes depending on the amount of air blown into the slurry. For example, if a large amount of air is blown into the slurry, the pulverized material containing the desired valuable components will tend to float and recovery will improve, but other pulverized materials will also tend to float. For this reason, if a large amount of air is blown into the slurry, the recovered pulverized material will contain more impurities. Therefore, in order to improve the recovery of pulverized material containing the desired valuable components while increasing the quality of the recovered pulverized material, it is necessary to appropriately control the amount of air blown into the slurry.
なお、試薬の調整や空気量の調整、浮選機のインペラ(回転翼)の回転数等で品位や実収率が決まってくるが、その指標として現在は、浮選機上面に浮き上がってきたフロス泡の大きさだけでなく、フロス泡の移動速度及び移動方向を目視することで定性的に判断している。 The grade and recovery rate are determined by adjusting the reagents, the amount of air, the rotation speed of the flotation machine's impeller (rotating blades), etc., but currently, as an indicator of this, a qualitative judgment is made by visually observing not only the size of the froth bubbles that rise to the top of the flotation machine, but also the speed and direction of movement of the froth bubbles.
しかしながら、従来の目視による定性的な判断では作業者による判断の誤差が大きく、試薬の調整や空気量の調整、インペラ(回転翼)の速度調整等を適切に行えなかった。 However, the conventional method of qualitative judgment based on visual inspection left a large margin of error for operators, making it difficult to properly adjust the reagents, air volume, impeller (rotating blade) speed, etc.
そこで、本発明は、フロス泡移動方向を画像処理によりインラインで計測し、リアルタイムに数値化するフロス泡移動方向計測装置及びフロス泡移動方向計測方法、並びにこれらを用いた浮遊選鉱装置及び浮遊選鉱方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a froth bubble movement direction measuring device and a froth bubble movement direction measuring method that measure the froth bubble movement direction inline using image processing and digitize it in real time, as well as a froth bubble movement direction measuring device and a froth bubble movement direction measuring method that use these.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るフロス泡移動方向計測装置は、浮選槽の上面に光を照射する光源と、
前記浮選槽の上面の少なくとも一部を、所定の撮像時間差を設けて撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段で前記所定の撮像時間差を設けて撮像された画像を画像処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって処理された前記所定の撮像時間差を有する画像から、フロス泡の移動方向を算出する演算手段と、を有し、
前記撮像手段は、前記所定の撮像時間差を有する連続静止画を撮像可能であり、
前記演算手段は、前記撮像手段が撮像した前記連続静止画の各画像において検出した前記フロス泡の重なり度合いから移動した前記フロス泡の移動ベクトルを取得し、前記移動ベクトルを前記浮選槽内に設定された座標系に換算することにより、前記フロス泡の移動方向を算出する。
In order to achieve the above object, a froth bubble movement direction measuring device according to one aspect of the present invention includes a light source that irradiates light onto an upper surface of a flotation tank;
an imaging means capable of imaging at least a part of an upper surface of the flotation tank with a predetermined imaging time difference;
image processing means for processing images captured by the imaging means with the predetermined imaging time difference;
and a calculation means for calculating a moving direction of the froth bubble from the image having the predetermined image capturing time difference processed by the image processing means ,
the imaging means is capable of capturing continuous still images having the predetermined imaging time difference;
The calculation means obtains the movement vector of the froth bubbles from the degree of overlap of the froth bubbles detected in each of the continuous still images captured by the imaging means, and calculates the movement direction of the froth bubbles by converting the movement vector into a coordinate system set up within the flotation tank .
本発明によれば、目視による定性的な判断に比べて定量的にフロス泡移動方向を計測できるので、リアルタイムに高精度で試薬の調整や空気量の調整、インペラ(回転翼)速度の調整を行うことができる。 The present invention allows for quantitative measurement of the froth bubble movement direction, compared to qualitative visual judgment, making it possible to adjust the reagent, air volume, and impeller (rotor) speed in real time with high accuracy.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。 Below, we will explain the form for implementing the present invention with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るフロス泡移動方向計測装置及び浮遊選鉱装置の構成を示す概略図である。本発明の実施形態に係るフロス泡移動方向計測装置100は、光源60と、エリアスキャンカメラ70と、接続ケーブル80と、コンピューター90とを備える。コンピューター90は、例えば、画像処理部91と、演算処理部92とを備える。
Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a froth bubble movement direction measuring device and a flotation device according to an embodiment of the present invention. The froth bubble movement
また、本実施形態に係る浮遊選鉱装置150は、フロス泡移動方向計測装置100に加えて、浮選機50を有する。浮選機50は、浮選槽10と、撹拌翼20と、エア供給シャフト30とを備える。また、浮遊選鉱装置150の関連構成要素として、浮選槽10内に鉱石スラリー40が貯留されている。
The
即ち、浮遊選鉱装置150は、浮選機50と、フロス泡移動方向計測装置100とが組み合わされて構成されている。
That is, the
本実施形態に係る浮選機50は、一般的に用いられている種々の浮遊選鉱機を用いることができる。本実施形態に係る浮遊選鉱装置150は、フロス泡移動方向計測装置100の方に特徴があるが、まず、一通り浮選機50について説明する。
The
浮選槽10は、選鉱の対象となる粉砕物を含む液状の鉱石スラリー40を貯留するためのスラリー貯留手段である。粉砕物は、選鉱又は精鉱の対象となる有用金属であるから、鉱石スラリー40を浮選槽10内に貯留した状態で浮遊選鉱を行う。よって、図1には示されていないが、浮選槽10は、有用金属を抽出する抽出口を浮選槽10の上部に有し、有用金属の対象とならない尾鉱を排出する排出口とを備えてもよい。
The
撹拌翼20は、エア供給シャフト30の下端から供給されたエアにより発生したフロス泡41を細かくするためのフロス泡微細化手段である。エア供給シャフト30の下端、即ち、撹拌翼20よりも下方で発生したフロス泡41は、上昇する際、撹拌翼20の回転により撹拌翼20と衝突し、これによりフロス泡径が小さくなる。フロス泡径を小さくすると、鉱石スラリー40中の鉱石粒子との衝突効率を高めることができる。また、フロス泡径及びフロス泡移動速度とともに、フロス泡41の移動方向が所望の有価成分を含む粉砕物の回収性に影響する。
The
金属面が表面に出ている粉砕物(鉱石粒子)は、フロス泡に付着して鉱石スラリー40中を浮上し、それ以外の粉砕物はフロス泡41に付着せず浮選槽10内の底面に沈降する。この場合、選鉱対象となる粉砕物サイズとフロス泡41の浮力とのバランスなどを考慮し、粉砕物が付着し易い適切な移動方向を有するフロス泡41を発生させることが好ましい。そのため、フロス泡移動方向を計測すべく、フロス泡移動方向計測装置100が設けられている。
Crushed material (ore particles) with metal surfaces on the surface adhere to the froth bubbles and rise in the
上述のように、フロス泡移動方向計測装置100は、光源60と、エリアスキャンカメラ70と、接続ケーブル80と、コンピューター90とを備えるが、少なくとも光源60及びエリアスキャンカメラ70は、浮選槽10の上方に配置される。
As described above, the froth bubble movement
光源60は、鉱石スラリー40の上面を上方から照らすための発光手段又は照明手段である。鉱石スラリー40の上面を上方から照らすことができれば、光源60には種々の発光手段又は照明手段を用いることができる。鉱石スラリー40の上面に上方から光を照射することにより、鉱石スラリー40中に存在するフロス泡41の頂上付近が、フロス泡41の周辺部に比較して白く光り、頂上部の方が周辺部よりも高い輝度で光る。即ち、フロス泡41に対して光源60から光を照射してエリアスキャンカメラ2で得られた画像はフロス泡頂上付近がフロス泡の裾野に比べて白く光る。
The
エリアスキャンカメラ70は、鉱石スラリー40の上面を上方から撮像し、フロス泡41を含む画像を取得するための撮像手段である。本実施形態においては、エリアスキャンカメラ70を用いた例を挙げているが、鉱石スラリー40の一部領域又は全体領域を撮像できれば、種々の撮像手段を用いることができる。なお、本実施形態においては、エリアスキャンカメラ70は、光源60が光を照射した領域を撮像することができれば十分であり、必ずしも浮選槽10の全面を撮像できる必要はない。
The
図2は、フロス泡41の頂上が周辺部に比較して白く光る理由を説明するための図である。図2に示されるように、光源60から照射された光がフロス泡41に当たり反射したときに、フロス泡41の頂上付近はエリアスキャンカメラ70が配置された上方に反射するのに対してフロス泡41の裾野に当たった光は斜め上方や横方向に反射するためである。
Figure 2 is a diagram to explain why the top of the
図3は、そのようなフロス泡41を上方からエリアスキャンカメラ70で撮像した画像の一例を示した図である。図3に示されるように、フロス泡41の中心部分に白く光る部分(反射光領域)42が存在する画像となる。
Figure 3 shows an example of an image of such a
白く光る部分の大きさはフロス泡41の大きさとフロス泡の曲率で決まるため、フロス泡41の曲率は鉱石スラリー40の組成によって多少違いがあるとも考えられる。しかしながら、図2にも示したように、フロス泡41の輝度の位置による差は、フロス泡41が略球形に近い形状であることに起因しているものであるから、鉱石スラリー40の組成による相違は微差に過ぎず、概ね一定であると仮定できる。そうすると、フロス泡41の大きさは、白く光る部分の大きさと相関があると言える。白く光る部分42の大きさが決まる要因としては、上述のフロス泡41の大きさと泡の曲率以外に光源60の発光面の大きさ、浮選槽10の上面から光源60までの距離、浮選槽10の上面からエリアスキャンカメラ70までの距離があるが、いずれも条件を変えなければ要因から除外できる。
The size of the white glowing part is determined by the size and curvature of the
エリアスキャンカメラ70はネットワーク経由でコンピューター90に接続され、エリアスキャンカメラ70から得た画像はコンピューター90に取り込まれる。なお、エリアスキャンカメラ70からの画像は、接続ケーブル80を介して有線通信で送信されてもよいし、無線通信で送信されてもよい。
The
コンピューター90は、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備え、プログラムを読み込んで動作する構造を有する。コンピューター90は、エリアスキャンカメラ70から取得した画像に基づいて、フロス泡径を算出する演算処理を行う演算処理手段として機能する。また、コンピューター90は、画像処理部91を備え、エリアスキャンカメラ70から取得した画像を画像処理する機能及び構造を備えている。
The
図4は、フロス泡の反射光サイズとフロス泡の実際のサイズとの相関関係を示した図である。図4は、予め実験によりフロス泡41に光を照射したときの反射光のサイズと、実測したフロス泡41のサイズとの相関関係を関係式として求めておき、これをフロス泡41のサイズ測定に用いる。つまり、図4において、横軸がフロス泡41の反射光サイズを示しており、縦軸がフロス泡41のサイズを示している。これらの測定値をプロットしてゆくと、白く光る部分の大きさと泡の大きさをプロットしたグラフである程度の相関性が確認できる。そして、この関係から回帰式が近似できる。
Figure 4 shows the correlation between the size of reflected light of a floss bubble and the actual size of the floss bubble. In Figure 4, the correlation between the size of reflected light when light is irradiated onto the
図4において、プロット点の相間関係を示した曲線が近似回帰式である。図4に示される近似回帰式は、直線ではなく、多項式となっていることが分かる。かかる近似回帰式は、一度作成してしまえば、鉱石スラリー40の組成によらず、概ね一般化して適用可能である。
In Figure 4, the curve showing the correlation between the plotted points is the approximate regression equation. It can be seen that the approximate regression equation shown in Figure 4 is not a straight line but a polynomial. Once created, such an approximate regression equation can be generally generalized and applied regardless of the composition of the
エリアスキャンカメラ70は、所定の撮像時間差で連像的にフロス泡41の撮像が可能に構成されている。即ち、所定の撮像間隔で連続撮影が可能に構成されている。これにより、所定の撮像時間差で複数枚の画像を撮像することができ、所定の撮像時間差におけるフロス泡41の状態変化を画像として記録することができる。
The
図5はある時点(t=n、tは時刻、nは自然数)のフロス泡画像のイメージであり、図6は連続的に撮像する図5の次の時点(t=n+1)のフロス泡画像のイメージである。また、図7は図5と図6とを重ね合せたフロス泡の画像である。 Figure 5 is an image of a floss foam image at a certain point in time (t=n, where t is time and n is a natural number), and Figure 6 is an image of the floss foam image at the next point in time (t=n+1) after Figure 5, which is successively captured. Also, Figure 7 is an image of the floss foam obtained by superimposing Figure 5 and Figure 6.
例えば、撮像周期をTとしたときに、t=T、2T、3T・・・nT、(n+1)T・・・の各時点で、エリアスキャンカメラ70は撮像領域を連続的(時間の流れでは断続的)に撮像し、各撮像周期における画像を取得する。
For example, if the imaging period is T, then at each point in time t=T, 2T, 3T, ... nT, (n+1)T, ... the
図5は、t=nTにおける撮像(取得)画像であり、図5において、6個の各フロス泡411a~416aは、撮像画像内で各位置に存在する。
Figure 5 is an image captured (obtained) at t = nT, and in Figure 5, each of the six
図6はt=(n+1)Tにおける撮像(取得)画像である。図6において、6個の各フロス泡411b~416bは、撮像画像内で各位置に存在する。図5及び図6を単独で見比べても、その相違はあまり明確ではない。
Figure 6 is an image captured (obtained) at t = (n + 1) T. In Figure 6, six
図7は、図5と図6とを重ね合せた画像であり、図5におけるフロス泡411a~416aと図6におけるフロス泡411b~416bとの間の位置のズレが把握できる。
Figure 7 is an image in which Figures 5 and 6 are superimposed, and the positional deviation between
この、図5と図6との間の位置ズレの方向が、時間差Tにおけるフロス泡411~416の移動方向である。ここで、移動方向は、時間差Tで移動したフロス泡の位置の始点と終点を結んだベクトルで表すことができる。ベクトルの向きはフロス泡411~416の始点から終点に向かう方向であり、フロス泡411~416の移動方向を示す。即ち、始点がフロス泡411a~416aの位置であり、終点がフロス泡411b~416bの位置である。そして、ベクトルの大きさが移動距離を表す。かかるベクトルを、移動ベクトルと呼ぶこととする。
The direction of this positional shift between Figures 5 and 6 is the direction of movement of floss bubbles 411-416 at time difference T. Here, the direction of movement can be represented by a vector connecting the start point and end point of the positions of the floss bubbles moved by time difference T. The direction of the vector is the direction from the start point to the end point of floss bubbles 411-416, and indicates the direction of movement of floss bubbles 411-416. In other words, the start point is the position of
ここで、演算処理部92は、時刻t=nTにおけるフロス泡411a~416aと時刻t=(n+1)Tとが重なった場合に、同じフロス泡411~416が移動したとみなす。このように、画像間のフロス泡の重なり具合で同じフロス泡の移動とみなすので、撮像レートは十分に早いレートで撮像することが望ましい。具体的には、撮像時間差Tは、フロス泡411~416の移動距離がフロス泡411~416の直径以内に収まる時間差であることが好ましい。
The
なお、光源60から照射される光は、撮像領域をカバーする指向角の狭いできるだけ均一な面発光であることが望ましい。これは、指向角が狭い方が白く光る部分のコントラストが出やすい為である。
It is desirable that the light emitted from the
なお、フロス泡411~416同士の重なりは、フロス泡411~416の径を求めて演算処理してもよいし、白く光った部分同士で比較してもよい。いずれの場合であっても、白い光の中心付近同士の比較になる場合が多く、演算処理に差が出る訳ではない。 The overlap between the floss bubbles 411-416 can be calculated by finding the diameter of the floss bubbles 411-416, or the white light shining parts can be compared. In either case, the comparison is often made between areas near the center of the white light, so there is no difference in the calculation process.
また、必ずしも白く光った部分の中心同士の比較でなくてもよく、フロス泡411~416のエッジ同士の比較であってもよい。フロス泡411~416は、中心もエッジも平行移動しているので、フロス泡411~416のエッジの同一の位置同士の始点と終点との移動ベクトルを取得すれば、移動方向を取得することができる。即ち、移動前と移動後のフロス泡411~416内における位置が同じであれば、フロス泡411~416の任意の点を測定点とすることができる。 Furthermore, it is not necessary to compare the centers of the white shining parts, but it is also possible to compare the edges of the floss bubbles 411-416. Because the centers and edges of the floss bubbles 411-416 move in parallel, the direction of movement can be obtained by obtaining the movement vector between the start and end points of the same positions on the edges of the floss bubbles 411-416. In other words, any point on the floss bubbles 411-416 can be used as the measurement point, as long as the position within the floss bubbles 411-416 before and after the movement is the same.
このように、撮像周期Tにおいて取得した2枚の画像から、各フロス泡411~416の時間差Tにおける2次元平面(鉱石スラリー40の上面)における移動方向を把握することができる。 In this way, from the two images acquired in the imaging period T, the movement direction of each froth bubble 411-416 on a two-dimensional plane (the upper surface of the ore slurry 40) at the time difference T can be determined.
なお、フロス泡41の撮像は、鉱石スラリー40内のフロス泡41、411~416tについては困難であり、実質的には、鉱石スラリー40の上面におけるフロス泡41、411~416の面内における移動を撮像することになる。
It is difficult to capture images of the froth bubbles 41, 411 to 416t in the
ここで、フロス泡411~416の挙動においては、浮選槽10の中心から外側に向かってフロス泡が移動しオーバーフローするのが効率的な移動方向である。浮選槽10の中心から外側に向かってフロス泡411~416が移動しているかどうかを数値化するためには、画像内の移動方向を求めた上で、円形の浮選槽の形状に合わせた移動方向に換算する必要がある。
Here, in terms of the behavior of the froth bubbles 411-416, the efficient movement direction is for the froth bubbles to move from the center of the
図8は、フロス泡の移動方向を円形の浮選槽の形状に適合させた移動方向に換算する方法を説明するための図である。 Figure 8 is a diagram to explain how to convert the movement direction of the froth bubbles into a movement direction that matches the shape of a circular flotation tank.
図8に示されるように、フロス泡417、418の移動の始点と終点を直線Aで結び、フロス泡417、418の移動ベクトルP、Qを取得する。そして、移動ベクトルP、Qを示す直線Aの中点と浮選機の中心Cとを直線Bで結ぶ。そして、直線Aと直線B間の開き角度を浮選機におけるフロス泡移動方向とする。このようにすれば、移動ベクトルP、Qの方向を浮選槽10の中心Cとの関係を把握することができる。
As shown in Figure 8, a line A is used to connect the start and end points of the movement of the froth bubbles 417, 418, and the movement vectors P, Q of the froth bubbles 417, 418 are obtained. Then, a line B is used to connect the midpoint of line A indicating the movement vectors P, Q to the center C of the flotation machine. The opening angle between line A and line B is set as the direction of froth bubble movement in the flotation machine. In this way, the relationship between the directions of the movement vectors P, Q and the center C of the
ここで、フロス泡417の移動ベクトルPにおいて、中点と浮選槽の中心Cとの角度は90度に近い。そして、浮選槽10の中心から外側に向かう方向ではなく、浮選槽10の周方向に沿った移動であり、フロス泡の挙動としては、あまり好ましくない移動方向である。
Here, the angle between the midpoint of the movement vector P of the
一方、フロス泡418の移動ベクトルQは、中心から外側に向かう移動方向であり、好ましいフロス泡の挙動を示している。この場合、フロス泡418の移動ベクトルQと浮選槽10の中心Cとを結ぶ直線Bとの角度は、180度に近似した角度である。よって、移動ベクトルと浮選槽10の中心Cとの好ましい開き角は、180度に近い角度であると言える。
On the other hand, the movement vector Q of the
一方、移動ベクトルPに示されるように、移動ベクトルPの中点と浮選槽10の中心Cとを結んだ直線の開き角が90度に近ければ、フロス泡の挙動は好ましくない挙動であると言える。
On the other hand, as shown by the movement vector P, if the opening angle of the line connecting the midpoint of the movement vector P and the center C of the
このようにしてフロス泡411~418の移動方向を計測することにより、フロス泡411~418の移動方向が好ましいか否かを把握することができ、撹拌翼20等の条件を種々調整することにより、フロス泡411~418の流れを好適な状態とすることができる。
By measuring the movement direction of the froth bubbles 411-418 in this way, it is possible to determine whether the movement direction of the froth bubbles 411-418 is preferable, and by adjusting the conditions of the
なお、浮選機50は円柱状で上部中心に供給エアを裁断して細かい泡を出すための撹拌翼20の駆動部が配置されることが一般的である為、浮選機50の上部から全面を撮像することは物理的に困難である。ただし、フロス泡41、411~418の状態は場所による依存性はないため、一部分を撮像することで代表とすることができる。そのため浮選機50の上面の一部を撮像できる視野で十分であり、浮選機50の上面からのカメラの高さやレンズの高さは、それに応じて決めれば良い。例えば、図8においては、浮選槽10の半分よりもやや少ない領域が画像エリアとなっている例が示されている。上で説明したように、フロス泡の方向を測定するには何ら問題の無い視野である。
The
また、画像処理部91においては、画像の雑音を除去し、コントラストを高めて演算処理を容易にするような種々の画像処理を行う。例えば、所定の閾値を定めて取得した画像から二値化画像を取得すれば、フロス泡41、411~418のサイズを求めやすくなる。このような処理を画像処理部91において行う。なお、画像処理部91は、コンピューター90の内部に設けられてもよいし、コンピューター90の外部に別体として設けられてもよい。
The
図1においては、光源60及びエリアスキャンカメラ70の位置は模式的に示されているが、用途に応じて固定手段を設け、適切な位置に固定することができる。
In FIG. 1, the positions of the
また、浮選機50においては、浮選槽10、撹拌翼20、エア供給シャフト30以外の構成要素が示されていないが、浮遊選鉱装置150を構成するのに必要な種々の構成要素を備えてよいことは言うまでもない。
In addition, although the components other than the
計測したフロス泡41、411~418の移動方向に基づいて、スラリーに吹き込む空気の量の調整、試薬の調整、浮選機のインペラ(回転翼)の回転数の調整等を行い、よりフロス泡41の条件が良好となるように調整することができる。 Based on the measured movement direction of the froth bubbles 41, 411-418, the amount of air blown into the slurry, the reagents, and the rotation speed of the flotation machine's impeller (rotating blades) can be adjusted to improve the conditions of the froth bubbles 41.
なお、図2~4において、フロス泡41、411~418の径を算出することも可能である点を説明したが、フロス泡41、411~418の径と移動方向の双方を求めることにより、フロス泡の条件を一層良好になるように調整することができる。更に、フロス泡41、411~418の移動速度を求めてもよく、フロス泡の径、移動方向及び移動速度を考慮して調整を行うことにより、フロス泡を非常に効率よく発生させることが可能となる。 As explained in Figures 2 to 4, it is also possible to calculate the diameter of the floss bubbles 41, 411 to 418, but by determining both the diameter and the direction of movement of the floss bubbles 41, 411 to 418, the conditions for the floss bubbles can be adjusted to be even better. Furthermore, the speed of movement of the floss bubbles 41, 411 to 418 can also be determined, and by making adjustments taking into account the diameter, direction and speed of movement of the floss bubbles, it is possible to generate floss bubbles very efficiently.
なお、フロス泡の移動速度は、所定の時間間隔Tでフロス泡を連続撮像して取得した移動ベクトルの大きさが移動距離を表すので、移動距離を時間Tで除すれば、容易に算出することができる。 The movement speed of the froth foam is calculated by dividing the movement distance by the time T, since the magnitude of the movement vector obtained by continuously capturing images of the froth foam at a predetermined time interval T represents the movement distance.
つまり、フロス泡411~416の移動速度は、単純に二次元平面内のフロス泡の中心の移動距離を撮像時間差(撮像周期)Tで除することにより算出される。 In other words, the movement speed of the floss bubbles 411-416 is calculated by simply dividing the movement distance of the center of the floss bubble in a two-dimensional plane by the imaging time difference (imaging period) T.
例えば、フロス泡411の時刻t=nTと時刻t=(n+1)Tとの間における移動距離(移動ベクトルの大きさ)をdとすれば、d/Tで移動速度が求められる。これは、各フロス泡412~416において同様であり、各フロス泡411~416について適用すれば、各フロス泡411~416について移動速度を算出することができる。
For example, if the distance traveled (the magnitude of the movement vector) of
このように、フロス泡41、411~418の移動方向、又は必要に応じて移動速度をも算出し、これに基づいて条件を調整したり、自動化してフロス泡41、411~418の状態が良好となるようなフィードバック制御を行ったりすることも可能である。 In this way, it is possible to calculate the direction of movement of the froth bubbles 41, 411 to 418, or even the speed of movement if necessary, and adjust the conditions based on this, or to automate feedback control to improve the condition of the froth bubbles 41, 411 to 418.
このように、本実施形態に係る浮遊選鉱装置150は、フロス泡移動方向計測装置100を種々の浮選機50組み込むことにより、フロス泡の調整を容易かつ高精度に行うことができる浮遊選鉱装置150を構成することができる。
In this way, the
次に、本発明の実施形態に係るフロス泡移動方向計測方法及び浮遊選鉱方法の処理フローについて説明する。 Next, we will explain the process flow of the froth bubble movement direction measurement method and flotation method according to an embodiment of the present invention.
図9は、本発明の実施形態に係るフロス泡移動方向計測方法及び浮遊選鉱方法の処理フローの一例を示したフロー図である。なお、今まで説明した構成要素については、同一の参照符号を付してその説明を省略する。 Figure 9 is a flow diagram showing an example of the process flow of the froth bubble movement direction measurement method and the flotation method according to an embodiment of the present invention. Note that the components described so far are given the same reference numerals and their description will be omitted.
図9において、ステップS100では、光源60が浮選槽10に貯留された鉱石スラリー40の上面に光を照射する。これにより、鉱石スラリー40中のフロス泡41の頂上部分が白く光る。なお、頂上部分は、図2、3で説明したように、フロス泡41の略中心に相当する。
In FIG. 9, in step S100, the
ステップS110では、エリアスキャンカメラ70が、鉱石スラリー40の上面を撮像し、鉱石スラリー40の上面から撮像した第1の画像を取得する。取得した第1の画像には、白く光る部分42を有するフロス泡411a~416aが含まれている。取得した画像データは、有線又は無線通信でコンピューター90に送信される。
In step S110, the
ステップS120では、エリアスキャンカメラ70が、鉱石スラリー40の上面を撮像し、鉱石スラリー40の上面から撮像した第2の画像を取得する。取得した第2の画像には、白く光る部分42を有するフロス泡411b~416bが含まれているが、フロス泡411b~416bの位置は、第1の画像におけるフロス泡411a~416aの位置と異なっているものが含まれている。取得した画像データは、有線又は無線通信でコンピューター90に送信される。
In step S120, the
ステップS130では、画像処理部91が受信した2枚の画像について画像処理を行う。画像処理は、例えば、受信した画像から所定の閾値を用いて二値化画像を取得する。これにより、エリアスキャンカメラ70で取得した画像からノイズが除去される。
In step S130, the
なお、上記フローでは第1の画像取得後に第2の画像取得を実施しているが、第1の画像取得後に、第1の画像の画像処理を行い、続けて第2の画像取得後に第2の画像の画像処理を行うようにしてもよい。 In the above flow, the second image is acquired after the first image is acquired, but it is also possible to perform image processing of the first image after the first image is acquired, and then perform image processing of the second image after the second image is acquired.
ステップS140では、コンピューター90の演算処理部92が演算処理を行い、始点となるフロス泡411a~416a、417、418と終点となるフロス泡411b~416b、417、418との間の移動方向(移動ベクトルの方向)を算出するとともに、浮選槽10の中心Cとの移動ベクトルP、Qとの開き角度を算出する。なお、この時、コンピューター90は、予め記憶した近似回帰式を用いて、反射光のサイズから、フロス泡411~418のサイズを同時に算出してもよい。更に、必要に応じて、フロス泡411~418の移動速度を算出してもよい。
In step S140, the
ステップS150に示されるように、計測されたフロス泡移動方向に基づいて、種々の調整処理を行うようにしてもよい。上述のように、フロス泡411~418が浮選槽10の中心Cから外周方向に向かう半径方向に沿った流れとなるように、エアの供給条件や、撹拌条件を最適化することができる。このような調整は、人間がフロス泡の計測結果を見て調整してもよいが、コンピューター90が自動制御で調整してもよい。人間が調整を行う場合には、コンピューター90は、計測結果をディスプレイ等に出力する。また、コンピューター90が自動調整を行う場合には、計測結果に基づいてコンピューター90がエア供給シャフト30の出力や、撹拌翼20の駆動速度等を調整する。その際、測定結果を併せて出力してもよいことは言うまでもない。かかる観点から、ステップS150は必須ではなく、必要に応じて実行すればよい。
As shown in step S150, various adjustment processes may be performed based on the measured froth bubble movement direction. As described above, the air supply conditions and mixing conditions can be optimized so that the froth bubbles 411 to 418 flow along the radial direction from the center C of the
このように、本実施形態に係るフロス泡移動方向計測方法及び浮遊選鉱方法によれば、自動でフロス泡の移動方向を計測し、更に必要に応じてフロス泡の移動方向を最適化するような調整を行うこともでき、高品位の浮遊選鉱を行うことができる。 In this way, the froth bubble movement direction measurement method and flotation method according to this embodiment can automatically measure the froth bubble movement direction, and can also make adjustments to optimize the froth bubble movement direction as necessary, enabling high-quality flotation to be performed.
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention.
10 浮選槽
20 撹拌翼
30 エア供給シャフト
40 鉱石スラリー
41、411~418、411a~416a、411b~416b フロス泡
42 白く光る部分(反射光領域)
50 浮選機
60 光源
70 エリアスキャンカメラ
80 接続ケーブル
90 コンピューター
91 画像処理部
92 演算処理部
100 フロス泡移動方向計測装置
150 浮遊選鉱装置
10
50
Claims (6)
前記浮選槽の上面の少なくとも一部を、所定の撮像時間差を設けて撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段で前記所定の撮像時間差を設けて撮像された画像を画像処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって処理された前記所定の撮像時間差を有する画像から、フロス泡の移動方向を算出する演算手段と、を有し、
前記撮像手段は、前記所定の撮像時間差を有する連続静止画を撮像可能であり、
前記演算手段は、前記撮像手段が撮像した前記連続静止画の各画像において検出した前記フロス泡の重なり度合いから移動した前記フロス泡の移動ベクトルを取得し、前記移動ベクトルを前記浮選槽内に設定された座標系に換算することにより、前記フロス泡の移動方向を算出するフロス泡移動方向計測装置。 A light source that irradiates light onto an upper surface of the flotation tank;
an imaging means capable of imaging at least a part of an upper surface of the flotation tank with a predetermined imaging time difference;
image processing means for processing images captured by the imaging means with the predetermined imaging time difference;
and a calculation means for calculating a moving direction of the froth bubble from the image having the predetermined image capturing time difference processed by the image processing means ,
the imaging means is capable of capturing continuous still images having the predetermined imaging time difference;
The calculation means of the froth bubble movement direction measuring device obtains the movement vector of the froth bubble from the degree of overlap of the froth bubble detected in each of the consecutive still images captured by the imaging means, and calculates the movement direction of the froth bubble by converting the movement vector into a coordinate system set up within the flotation tank .
前記浮選槽内に設けられた撹拌翼と、
前記浮選槽内に設けられたエア供給手段と、
前記浮選槽外に設けられた請求項1または請求項2に記載のフロス泡移動方向計測装置と、を有する浮遊選鉱装置。 A flotation tank;
A stirring blade provided in the flotation tank;
an air supply means provided in the flotation tank;
3. A froth bubble movement direction measuring device according to claim 1 or 2 , which is provided outside the flotation tank.
前記浮選槽の上面の少なくとも一部を、所定の撮像時間差を設けて撮像し、前記所定の撮像時間差を有する画像を取得する工程と、
取得した前記所定の撮像時間差を有する画像を画像処理する画像処理工程と、
前記画像処理工程で処理された前記所定の撮像時間差を有する画像から、フロス泡の移動方向を算出する工程と、を有し、
前記画像を取得する工程では、前記所定の撮像時間差を有する連続静止画を撮像し、
前記フロス泡の移動方向を算出する工程では、前記連続静止画の各画像において検出した前記フロス泡の重なり度合いから移動した前記フロス泡の移動ベクトルを取得し、前記移動ベクトルを前記浮選槽内に設定された座標系に換算することにより、前記フロス泡の移動方向を算出するフロス泡移動方向計測方法。 irradiating an upper surface of the flotation tank with light;
taking images of at least a portion of an upper surface of the flotation tank with a predetermined imaging time difference to obtain images having the predetermined imaging time difference;
an image processing step of processing the acquired images having the predetermined imaging time difference;
and calculating a moving direction of the froth bubble from the image having the predetermined image capturing time difference processed in the image processing step,
In the step of acquiring the images, continuous still images having the predetermined image capturing time difference are captured,
In the process of calculating the movement direction of the froth bubbles, the movement vector of the froth bubbles is obtained from the degree of overlap of the froth bubbles detected in each of the successive still images, and the movement vector is converted into a coordinate system set up within the flotation tank, thereby calculating the movement direction of the froth bubbles .
算出した前記フロス泡の移動方向に基づいて、フロス泡の生成条件を調整する工程と、を有する浮遊選鉱方法。 A method for measuring a direction of movement of a froth bubble according to claim 4 or 5 ,
and adjusting froth foam generation conditions based on the calculated movement direction of the froth foam.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008246305A (en) | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Taiheiyo Cement Corp | Flotation machine and operation method of flotation machine |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008246305A (en) | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Taiheiyo Cement Corp | Flotation machine and operation method of flotation machine |
| WO2014068478A2 (en) | 2012-10-29 | 2014-05-08 | Francois Eberhardt Du Plessis | Provision of data on the froth in a froth flotation plant |
| JP7245415B2 (en) | 2018-11-29 | 2023-03-24 | 住友金属鉱山株式会社 | Floss bubble diameter measuring device, flotation machine using the same, and froth bubble diameter measuring method |
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