在19世纪末，有一位名叫凯莉·艾巴瑟（Kelly abbasser）的美国小学女教师，她的丈夫是一名矿山的机械修理工，有一天她丈夫带回来几个装过黄铜矿的、沾满油污的袋子想让她清洗干净后另做他用，她发现在清洗袋子的过程中，黄铜矿的小颗粒能附着在肥皂泡上而浮在水面之上，泥土则沉入了桶底，这个偶然的发现，就是浮选选矿新技术的起源。

存于谷歌文库的Kelly abbasser版画图

一百多年过去了，浮选工艺技术在不断地提高，应用也越来越广泛，据统计，目前全球有90%的有色金属矿石均使用浮选法进行的处理，此外浮选法还广泛用于稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属以及煤等矿物原料的选别。

位于中国西藏海拔5000米的玉龙铜矿

在现代浮选过程中，浮选药剂的应用及精确添加变得尤为重要，因为经浮选药剂处理后，可以改变矿物的可浮性，使要浮的矿物能选择性地附着于气泡，从而达到选矿的目的。

VLB加药系统控制着浮选药剂的添加

选矿药剂添加系统的发展历史

在逻辑电路尚未发明前，最早的浮选厂药剂添加采用人工添加，依靠浮选工的个人经验，人工进行药剂阀门开度的调节以此来调整浮选药剂流量的输送大小。

  Congo露天铜选厂中浮选工正在进行泡沫查看

20世纪60年代，随着电机技术的成熟，美国的水利工程师Asses Andruos利用水车原理，发明了舀勺式加药机，通过改变舀盘上舀勺的容积和数量，便可改变药剂添加的流量。

已基本被淘汰的舀勺式加药机

但仅仅只是通过旋转来进行浮选药剂流量的控制是远远不够的，70年代后，晶体管内嵌式的集成电路单片机（Integrated Circuit）由军工领域转向民用，规模化的生产使其成本缩减至过去的1/100，汽车修理工兼电子爱好者，加拿大人Jack johns 利用业余时间搭建出了第一个可将流量单位转换成开关量信号的逻辑电路，在一次技术交流会上，美国费希尔（FISHER）阀门公司的技术工程师Taland了解到了Jack johns的流量-开关量技术，并通过收购该专利技术将其应用到了阀门控制领域；

Mr.Jack johns（左）和费希尔的工程师

如今随着PLC可编程逻辑控制器（代表品牌西门子）的普及，现在仅需要一点自动化逻辑编程知识，人们即可快速的搭建出一套拥有多点的电磁阀开关量控制系统，这样的系统现在还有很多矿山选厂在使用，通常我们叫它：电磁阀加药机（或自流式加药机）。

数十个加药点的电磁阀加药机

80年代中期，变频技术获得多个行业领域的成熟应用，使用变频原理控制机械隔膜泵能够获得比之前加药系统（电磁阀加药机和舀勺加药机）精度更高的药剂流量控制，这能够在很大程度上帮助矿山管理者降低药剂浪费和管理成本。

隔膜泵的运行原理

机械隔膜泵最开始是由美国米顿罗泵业公司（miltonroe）于1967年为军工的生化研究室设计的一套精确流体添加系统，其开发的宗旨就是解决流体对泵体过流件的腐蚀问题，以及确保流体输送的重复精度稳定，开发完成后的原型机在输送动力粘度小于100C.p，无杂质的标准化学流体中，性能表现优异，得到了军方的认可；

用于水处理行业添加次氯酸钠的隔膜泵加药机组

80年代后计量泵开始转向工业市场，尤其在精密化工和水处理领域应用广泛，由于计量泵当初的设计初衷是解决标准流体的重复精确输送问题，所以随着计量泵在选矿行业的大面积应用，其缺点也随之暴露出来，其中最大的几个问题在于，1.输出流量精度的可控区间较小，当设定较小量时，可能会导致误差高达50%以上； 2.膜片破裂后导致药剂泄漏； 3.完全靠电机频率与泵头容积的线性关系来计算流量而非真实感应的输送流量，在不断调整流量的过程中，导致流量输出误差增加。 4.管道堵塞会造成泵头憋压爆裂，泄漏的药剂污染环境。5.杂质较多的浮选药剂会造成泵头止回阀堵塞失效。 6.外部旁路控制电路和管路较多，维护安装较为复杂。

压力过高和水锤效应造成的隔膜泵泵头爆裂

为了解决上述的一些问题，计量泵的应用商和技术人员也不断的对计量泵外部设备进行改进，通过在输出管道上增加流量计进行PID即时监控来解决不同输送区间切换过程中所产生的误差，通过外部增加各项传感器和电控来解决各类的输出问题，其间，应用商们也尝试过使用不同类别的计量泵来输送药剂，比如：蠕动泵（软管泵），气动隔膜泵、螺杆泵、齿轮泵、柱塞泵、离心泵等，但终归由于这些产品均为非选矿专业领域设计的结构和复杂的选矿药剂属性，导致存在各种问题。

蠕动泵（软管泵）加药机

气动隔膜加药机

意大利物理学家文丘里（Giovanni Battista Venturi）利用伯努利流体原理发现了文丘里效应，继而发明了文丘里管，2013年威尔博将文丘里原理应用于浮选药剂的输送，发明了VLB数控加药系统（专利号ZL20140649261.1），采用以循环恒压水作为动力驱动膜片进行药剂添加，由厚膜逻辑控制电路控制的加药系统，一度也被称为水动力加药机。

通过文丘里效应可控制吸入口的水流向

VLB数控加药系统

现在智慧选厂、多变的矿石性质、更大更复杂的矿石处理，都给浮选药剂添加系统提出了性能更高的要求和技术挑战，现代化选厂的新工艺急需要一种性能更强，更智慧的加药装置，电微分加药系统至此而生。

现在智慧选厂、多变的矿石性质、更大更复杂的矿石处理，都给浮选药剂添加系统提出了性能更高的要求和技术挑战，现代化选厂的新工艺急需要一种性能更强，更智慧的加药装置，电微分加药系统至此而生。

应用在萤石矿选厂的电微分加药系统

利用微积分学中的无穷级思想，将膜片推出药剂的单位容积转换成无穷多个容积切片，将所需的药剂输送容积再转换成电子脉冲信号，以此来驱动线性电机（line-motor）运行，从而获得更加精确，稳定和均匀的流体输送，多维度的传感系统对所有管道进行监控，并通过算法拟合其内部流体的运行状态，电微分加药系统的最大区别在于，将过去离散式的液体输送形式转换成了无穷接近于线性连续性的输送形式，并通过伯努利公式对流量精度进行二次校准！

Matrix版电微分加药系统主机