1、为什么要控制磨矿粒度
磨矿分级过程是选矿厂重要的生产过程之一，其能耗占整个选矿过程的40%-60%，在选矿厂中起着承上启下的作用，其稳定性直接影响到后续浮选工序的稳定及其选别指标。一般情况下，磨机与水力旋流器或螺旋分级机构成闭路磨矿分级系统，实现对磨矿粒度的有效控制。
磨矿粒度对浮选过程有着至关重要的影响，磨矿粒度过粗，则单体解离度低，会严重影响精矿品位和选矿回收率；磨矿粒度过细（过磨），则降低磨机产能，同时矿浆泥化会导致浮选药剂消耗量增加，浮选效果差等问题。因此，在磨矿生产过程中，粒度是关键的控制指标，粒度检测是必不可少的关键步骤。
水力旋流器或螺旋分级机的溢流即原矿浆的粒度分布是检测磨矿粒度的关键指标。在实际生产过程中，一般的选矿厂会安排员工定时取样、筛分，然后根据原矿浆筛分结果来调整磨机工艺参数，去改善磨矿粒度分布。这样的磨矿粒度检测方法简单易操作，设备成本低，但受取样方法、筛分时间等人为影响因素较大，且筛分时间长，对于磨机的工艺参数调整存在滞后性。随着在科技的不断发展，在线粒度检测技术被逐步应用于磨矿粒度控制中。
2、在线粒度检测技术在磨矿粒度控制方面的应用
常用的在线粒度检测方法有：激光法、超声波法和基于直接距离测量技术的方法等。
（1）在线激光粒度检测技术
激光法是以米氏散射和夫琅禾费衍射为理论依据，即用平行单色光束照射颗粒时发生衍射现象，大颗粒的衍射光通过傅立叶透镜后沿小角度向前传播，而照射小颗粒的衍射光沿大角度向前传播。当激光遇到颗粒群时，可以通过散射光分布，计算出颗粒尺寸分布。
激光衍射粒度仪所基于的原理是当仪器工作时，由激光器发射出的一束一定波长的激光，该光束经过滤镜后成为单一的平行光束。该光束照射到颗粒样品后发生散射现象，而散射角与颗粒的直径成反比。散射光经傅立叶或反傅立叶透镜后成像在排列有多个探测器的焦平面上，散射光的能量分布与颗粒直径的分布直接相关。通过接受和测量散射光的能量分布，即可得出颗粒的粒度分布特性。
在线激光粒度分析仪主要包括一次取样、二次取样、样品处理和稀释、光学传感器探头等部分，其工作原理见图1，其中一次取样器安装于水利旋流器的溢流管道上。
在线激发粒度分析仪能够给出一个一致的体积颗粒尺寸分析结果，而不必进行外部标定。这与采用其他方法测量的粒度分析有所不同。而且，其重复性和精度也是工艺控制应用中最重要的特性，在很宽的粒度范围内均表现良好。此外，该方法所具有的分析速度、非接触和对环境条件的坚固性，使得激光粒度分析法非常适合于在线矿浆粒度检测。
（2）在线超声波粒度检测技术
超声波法是采用超声波衰减测量技术，通过检测超声波信号在矿浆中的振幅衰减达到在线测量矿浆粒度与浓度的目的，超声波粒度分析仪的工作原理见下图。
在线超声波粒度分析仪主要由取样装置、空气消除器、传感器（高、低频双探头）、电子处理装置以及现场指示器记录仪等部分组成。
来自水力旋流器溢流管道的矿浆经取样装置进入空气消除器，除去混入矿浆中的空气泡后，流进传感器进行检测，被检测过的矿浆再返回工艺流程。为了克服矿浆浓度的影响，传感器配置了高、低频双探头，由传感器检测得到的频率衰减信号经过电子处理装置，转换成代表粒度和浓度的4-20mA直流标准信号输出，该标准信号送至现场指示器、记录仪和过程控制中心，从而对磨矿过程进行监视或控制。
实现超声波检测矿浆粒度的关键，在于根据不同矿浆的特性，选择合适的超声波频率，使超声波通过介质后的频率衰减值同矿浆的粒度有相关性，从而用衰减值的表现值反映矿浆粒度的变化。
（3）基于直接距离测量技术的在线检测方法
该粒度检测设备主要包括流量稳定装置、标定取样器、粒度探头、电子控制柜等，其中粒度探头是核心部件，该探头由交流马达、减速机构、凸轮传动机构、柱塞和差动变压器等组成。通过马达-减速机构-凸轮传动使柱塞按每秒钟一次，一上一下垂直运动。测量槽与清水槽相连，当清水流过时，因水中无颗粒，可认为粒度为零，以便做零校验；而当原矿浆平稳流过测量槽时，柱塞撞击矿浆中的颗粒，撞击的颗粒大小不同，柱塞运动的距离也不同，柱塞与差动变压器磁芯相连，从而将距离信号转变成电信号，电信号送入信号处理器变成标准4-20 mA输出，样品矿浆通过泵打回到原来取样的矿浆管中。
该类粒度分析方法不受矿浆中气泡的影响，无需设置除气机械装置；不受矿浆磁效应影响，不需要去磁装置；直接测量，精度高；自动完成零校验、自动报警监护；显示功能强，容易标定；分析范围宽，应用范围广。
随着科学技术的快速发展，以及粒度分析技术的不断提高，在线粒度检测技术必将会在选矿生产过程中发挥越来越重要的作用。由于选矿生产过程的复杂性和特殊性，如性质多变的物料流，复杂矿物加工工艺流程，及其中物理化学过程的复杂性和物料本身的腐蚀性、磨损性等，依靠人工取样、筛分等检测矿浆粒度将会逐渐被在线粒度检测技术取代。在线粒度检测技术在选矿企业的推广使用，大大推动了选矿过程的自动化进程，降低了工人劳动强度，提高了劳动生产率和选矿技术指标，改善了工作环境，对提高选矿厂经济效益和促进企业技术进步起到了不可估量的作用。
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