NA-22放射性密度计在重介选煤厂的应用
本文作者：金波嘉源
摘要：分析了重介质选煤工艺中密度计的重要性，介绍了常用的密度计种类及特点，通过应用Na-22环保豁免型放射性密度计，彻底解决了密度计精度不高和放射源不好管理的难题。
关键词：密度计、重介选煤
1、前言
重介质选煤是我国选煤行业应用最广泛的选煤工艺之一，重介质选煤工艺中悬浮液的密度是分选的关键，是决定产品指标、洗选精度及效率的主要因素。因此，控制好悬浮液的密度是获得良好经济效益的重要环节，所以精确、安全、高效的悬浮液密度计成为选煤工艺关注的热点。
2、测量悬浮液的密度计种类
目前重介质选煤厂常用的密度计有两种，一种是差压式密度计，另一种是传统放射性密度计
差压密度计测量原理是根据液体中不同深度的两点压强差和液体密度成正比，差压△P=密度ρ×液位高度h×重力加速度g。当h、g为固定常数时，△P是ρ的正比函数，从而测量密度；通常测量方法是利用双法兰远传差压变送器测出压差，由仪表计算出被测介质的密度值。
传统放射性密度计的测量原理是：同位素放射源铯-137（或钴-60）发出γ射线，γ射线一部分穿透悬浮液及其管壁，到达接收器，另一部分被悬浮液和管壁吸收，吸收程度与被测介质密度相关，被测介质密度越大，γ射线被吸收衰减越多，仪表通过对衰减信号进行分析运算得出密度值并显示，同时用4-20mA电流将密度值信号传输到集中控制室。
3、两种密度计的比较
差压密度计测量精度较低，误差较大，使用一段时间后，悬浮液中固体颗粒长时间摩擦测量管道，造成仪表寿命大幅衰减。一般一年左右就需要更换，故障率高，维护量大。
传统放射性密度计精度较高，有助于提高重介质洗选系统的精度、效率和产品指标，运行稳定可靠，基本免维护，使用效果得到了广大用户的认可。不过传统放射性密度计也有其明显的缺点，具体如下：
1)常用的放射源如（钴60、铯137）由于辐射剂量比较大，对人体及周围环境有严重伤害及污染；
2)需要特殊的设备，特殊的使用场所及需要办理使用许可及审批手续；
3)需要大量的保护措施来限制接近放射源；
4)需要受过专业训练的人员、限制人员工作时间、制定特殊的作业规范；
5)需要有资质的运输公司和专门的设备来安装和处理放射源。
6)废源处理麻烦，过了半衰期的、不能继续使用的放射源，必须送到当地固废处理中心保存处理。
4、密度计的发展
为了解决传统放射性密度计的缺点，使放射性密度计能更安全方便地在洗煤厂得到应用，北京金德公司在2016年引进了俄罗斯伊科菲斯公司的环保豁免型放射性密度计，用Na22做放射源对悬浮液密度做检测，给重介质选煤行业带来了革命性的影响。
5、Na-22放射性密度计
伊科菲斯公司的Na-22放射性密度计是环保豁免型放射性密度计，主要由Na-22放射源、接收器及数据处理器等组成。
工作原理和传统放射性密度计相同，放射源与接收器分别安装在被测管道的两侧，放射源发出γ射线，射线穿过管壁和被测介质，随着介质密度变化接收器接受到的射线也随之变化，接收器将射线信号传送到数据处理器，数据处理器计算出相应的密度值，并做出显示和信号输出。
密度计采用管道外夹式安装，对容器内、管道内的重介质悬浮液、矿浆、泥浆、水泥浆等各种介质的密度或浓度进行测量，管道内介质的形态、固体物料颗粒的大小均不会对测量产生影响，即使在最恶劣的环境中，该密度计也能连续、快速地进行可靠、准确测量。
6、Na-22放射性密度计在选煤厂的应用
Na-22放射性密度计真正做到了非接触式在线精确检测与控制悬浮液密度，安全高效，环保豁免，可以像常规仪表一样不需要相关部门管控，维护量小，使用寿命长，在引进中国后迅速得到了选煤行业的认可和应用，目前山西华润焦化选煤厂、同煤集团挖金湾煤矿选煤厂、长平煤业选煤厂、汾西矿业集团柳湾选煤厂等20多家选煤厂，都已经在使用伊科菲斯Na-22放射性密度计，均获得了良好的经济效益。
山西华润焦化洗煤厂应用现场
同煤集团挖金湾煤矿选煤厂应用现场
7、结束语
随着选煤厂自动化程度不断提高，重介质选煤工艺中的各个环节也将会得到不断的改进和完善，安全高效的伊科菲斯Na-22放射性密度计非常适合悬浮液密度的测量，在重介质选煤厂的应用也会越来越普及。
