Способ рентгенорадиометрического опробывания руды с равномерным распределением полезного компонента

 

Изобретение основано на однозначной зависимости отношения потока квантов характеристического излучения определяемого элемента при перекрытом и неперекрытом фильтром потоке первичного излучения от рас-, стояния между рентгенорадиометрическим зондом и поверхностью руды. Измерив поток квантов вторичного излучения от анализируемой руды при перекрытом и неперекрытом фильтром потоке первичного излучения и рассчитав величину их отношения, вводят поправку в значение потока квантов характеристического излучения определяемого элемента, измеренного без фильтра. По исправленному значению потока определяют содержание определяемого элемента. Изобретение позволяет повысить точность рентгенорадиометрического опробования руды с равномерным распределением полезного компонента. 3 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3762521/24-25 (22) 29.06.84 (46) 30.03.86. Бюл. М- 12 (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова (72) А.А.Волков и А.Г,Бондарев (53) 539.1.06 (088.8) (56) Патент США N - 3235729, кл. G 01 Ч 5/00, 1966.

Авторское свидетельство СССР

9 918828, кл. G 01 N 23/223, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 434837, кл. G 01 Ч 5/12. 1975.. (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРОБОВАНИЯ РУДЫ С РАВНОМЕРНЫМ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ IIOJE3HOI О KOMIIOHEHTA (57) Изобретение основано на однозначной зависимости отношения пото(д1) 4- 6 О1 И 23/223 ка квантов характеристического излучения определяемого элемента при перекрытом и неперекрытом фильтром потоке первичного излучения от рас-, стояния между рентгенорадиометрическим зондом и поверхностью руды.

Измерив поток квантов вторичного излучения от анализируемой руды при перекрытом и неперекрытом фильтром потоке первичного излучения и рассчитав величину их отношения, вводят поправку в значение потока кван-, тов характеристического излучения определяемого элемента, измеренного без фильтра. По исправленному значению потока определяют содержание определяемого элемента, Изобретение позволяет повысить точность рентгенорадиометрического опробования руды с равномерным распределением полезного компонента. 3 ил.

1221560

Изобретение относится к иссле,;ованию элементного состава вещества и может быть использовано при опробовании руды в естественном залегании, в навале, в транспортных емкостях, при каротаже скважин.

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей способа.

На фиг.1 приведены экспериментальные зависимости потоков характеристического рентгеновского излучения олова от расстояния между зондом и поверхностью руды, полученные с источником первичного излучения нуклида 153 для случая, когда поток первичного излучения не перекрыт фильтром (кривая 1) когда поток перекрыт кадмиевым фильтром толщиной 0,5 мм (кривая 2), когда поток перекрыт стальным фильтром толщиной 2,5 мм (кривая 3); на фиг,2— зависимости отношения укаэанных вторичных потоков излучения с кадмиевым

25 фильтром (кривая 4) и стальным фильтром (кривая 5) от расстояния; на фиг.3 — зависимость поправочного коэффициента от того же расстояния (кривая 6).

Способ основан на зависимости величины отношения потоков квантов вторичного излучения,при перекрытом и неперекрытом потоке первичного излучения от расстояния между зондом и поверхностью руды. 35

При рентгенорадиометрическом опробовании руду облучают излучением радиоизотопного источника и регистрируют поток квантов характеристического рентгеновского излучения.

По величине последнего судят о содержании определяемого элемента в руде. В том случае, если опробование производится на различных расстояниях от зонда до поверхности руды, что обусловлено неровностями поверхности или грубообломочным характером рудного материала, поток квантов характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента зависит не только от его содержания, но и от расстояния между зондом и поверхностью руды. Чтобы учесть влия-, ние переменного расстояния на результаты рентгенорадиометрического опробования, регистрацию потока квантов характеристического излучения определяемого элемента осуществляют дважды: в обычных условиях, т.е. при неперекрытом потоке первичного излучения, а также при потоке первичного излучения, перекрытом фильтром.

В последнем случае поток первичного излучения, проходя через фильтр, ослабляется. Ослабление обусловлено двумя процессами: поглощением и рассеянием. В зависимости от энергии первйчного излучения выбирают такой материал фильтра, чтобы он был или существенно поглощающим jU< o) 1 .или существенно рассеивающим JQp » )lip где и„ и р — массовые коэффициен1 ты соответственно поглощения и рассеяния первичного излучения материалом фильтра.

В первом случае, когда фильтр является поглощающим, например, кадмиевый фильтр, изменение расстояния между зондом и поверхностью руды ведет к изменению эффективного угла падения первичного излучения на поверхность руды и к изменению эффективной толщины фильтра по отношению к потоку первичного излучения. Поэтому поток первичного излучения, прошедший через фильтр, по сравнению с потоком первичного излучения беэ фильтра ослабляется по разному в зависимости от расстояния между зондом и поверхностью руды. Соответственно в зависимости от расстояния изменяется и отношение потоков вторичного излучения, зарегистрированных при перекрытом и неперекрытом потоке первичного излучения (фиг.2, кривая 4).

Во втором случае, когда фильтр является рассеивающим, например стальной фильтр, при использовании, источника (53

G d, за счет рассеяния на фильтре уменьшается плотность потока квантов первичного излучения, падающего на поверхность опробуемого участка руды, по сравнению с плотнотью потока без фильтра. Причем относительное уменьшение плотности потока связано с расстоянием между зондом и поверхностью руды.

Соответственно в зависимости от расстояния изменяется и отношение потоков вторичного излучения, зарегистрированных при перекрытом и неперекрытом потоке первичного излучения (фиг,2, кривая 5).

Таким образом, величина отношения потоков квантов характеристи122) ческого излучения определяемого элемента при перекрытом и неперекрытом фильтром потоке первичного излучения однозначно зависит от расстояния между зондом и поверхностью руды. Измерив поток квантов вторичного излучения при перекрытом и неперекрытом потоке первичного излучения и рассчитав величину их отношения, вводят поправку в -значение потока квантов характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента, измеренного без фильтра. Предварительно, путем измерения на разных расстояниях между зондом и поверхностью руды, устанавливают зависимость величины по10

20

30

Например, при опробовании касситеритовых руд с радиоизотопным источником G с замер без фильтра N„, дает 120 с, замер co cTBJIbHbIM фильтром N толщиной 2,5 мм—

36 с . В этом случае отношение

N /N) равно 0,3. По полученной правки и величины отношения потоков квантов характеристического излучения определяемого элемента при перекрытом и неперекрытом потоке первичного излучения на расстояния между зондом и поверхностью руды.

Для этого сначала снимают зависимости потоков квантов вторичного излучения при различных расстояниях

h между зондом и поверхностью руды без фильтра Й в,, (фиг.1, кривая 1,) и с фильтром Йд (фиг.1, кривые 2 и 3), затем рассчитывают значение их отношения N / N

С р 3.

По полученной величине к N с помощью градуировочного графика или расчетной формулы находят содержание определяемого элемента.

560 4 величине находят расстояние 6=3,9 см. а потом для этого расстояния определяют поправочный коэффициент К=.2,4.

Затем вводят поправку в измеренное значение потока характеристического рентгеновского излучения олова: ,120 с " 2,4=288 с . В дальнейшем с помощью рассчетной формулы q

0,01+1,5 -10 N (где q " содержание

5п

6п олова в руде7 находят с1 =0,01+1,5> х10 288 = 4,337 Sn.

Изобретение по сравнению с протртипом обеспечивает более высокую точность (на 20-30 отн.7.) рентгенорадиометрического опробования руды в навале, в транспортных емкостях, при каротаже скважин, а также-расширяет функциональные возможности рентгенорадиометрического метода, так как позволяет реализовать в тех условиях, когда использование прототипа невозможно, в частности при опробовании богатых руд с применением источников первичного излучения с энергией менее 20-30 кэВ, а также при опробовании грубообломочного материала > (10-15) см с использованием автоматических манипуляторов.

Г

Формула изобретения

Способ рентгенорадиометрического опробования руды с равномерным распределением полезного компонента, заключающийся в облучении руды первичным гамма- или рентгеновским излучением, измерении потока квантов характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента, введение поправки в иэмерен1 ное значение потока квантов, учитывающей изменения расстояния между зондом и поверхностью руды, и нахождении содержания определяемого элемента по исправленному значению потока квантов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей способа, дополнительно производят измерение потока квантов характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента при перекрытом фильтром потоке первичного излучения, поправку определяют по значению отношения потоков квантов характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента при перекрытом и не12215(>0

ВНИИПИ Заказ 1605/50 Тираж 778 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 перекрытом фильтром потоке первичного излучения, причем предварительно устанавливают зависимость поправ-. ки и отношения потоков квантов характеоистического рентгеновского излучения определяемого элемента при перекрытом и неперекрытом фильтром потоке первичного излучения от расстояния между зондом и поверхностью руды.