Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов

 

Изобретение относится к разделению твердых минералов, может быть использовано для покусковой сепарации полезных ископаемых по их люминесцирующей способности, например шеелитовых руд, разубоженных кальцитом, и позволяет повысить точность сепарации путем повышения селективности отделения шеелита от кальцита. Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов включает построчное облучение минералов рентгеновскими лучами, регистрацию интенсивности люминесцентного излучения, сравнение ее с эталонным значением и выборку минералов с полезным компонентом по результатам этого сравнения, измеряют экстремумы неравномерностей интенсивности люминесцентного излучения во время воздействия на кусок рентгеновского излучения и интенсивности люминесцентного излучения куска, вышедшего из зоны излучения, а с эталонным значением сравнивают разность измеренных интенсивностей. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4238512/27-12 (22) 30.04.87 (46) 15.04.90. Бюл. Ф 14 (71) Кольский отдел автоматизированных радиометрических аппаратов

Специального конструкторского бюро

"Цветметавтоматика" (72) В.Г.Яхин, В.N.Äÿäèê и В.В.Краячич

l(53) 531.1.074 .543.62.621.7(088.8) (56) Камера рентгенолюминесцентная

КРЛ-1, КРЛ-2, КРЛ-3, Л.: ЛПО "Буревестник", 1980 ° (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОЛЮМИНЕСЦЕНТНОИ .

СЕПАРАЦИИ МИНЕРАЛОВ (57) Изобретение относится к разделению твердых минералов, может быть использовано для покусковой сепарации полезных ископаемых по их люминес цирующей способности, например шееИзобретение относится к разделению твердых минералов и может быть исполь-, зовано для покусковой сепарации полезных ископаемых по их люминесцирующей способности (например, шеелитовых руд„ разубоженных кальцитом).

Цель изобретения " повышение точности сепарации путем увеличения селективности отделения шеелита от кальцита.

Сущность способа заключается в том, что минералы облучаются рентгеновским излучением и регистрируют максимумы интенсивностей люминесцентного излучения во время воздействия на минерал рентгеновского излучения и от ми(51) В 07 С 5/346, В 03 В 13/06 литовых руд, разубоженных кальцитом, и позволяет повысить точность сепарат ции путем повьппения селектив ности отделения шеелита от кальцита. Способ рентгенолюминесцентной сепарации минералов включает построчное облучение минералов рентгеновскими лучами, регистра! цию интенсивности люминесцентного излучения, сравнение ее с эталонным значением и выборку минералов с полезным компонентом по результатам этого сравнения, измеряют экстремумы неравномерностей интенсивности люминесцентного излучения во время воздействия на кусок рентгеновского излучения и интенсивности люминесцентного излучеЩ ння куска, вышедшего иэ эоны излучения, а с эталонным значением сравнивают разность измеренных интенсивностей., е

6 ил. нерала, вьппедшего из зоны облучения, а с заданным значением сравнивают разность зарегистрированных максимумов интенсивностей.

Особенностями предлагаемого способа, значительно повьш ающими селективность отделения шеелита от кальцита, являются;

Определение максимальной амплитуды сигнала люминесценции минерала во время облучения поверхности куска и д, вычитание иэ нее амплитуды сигнала спа-, да люминесценции минерала непосредственно после окончания облучения в инл тервале. времени, равном 2,2 (250 мкС). Укаэанный интервал време1556769 ни позволяет от шеелита получить его максимальную амплитуду люминесценции при минимальном спаде (не более 0,57) люминесценции кальцита, Все это в конечном итоге дает возможность отделить куски, содержащие на своих краях шеелитовые KoJIQHHH(U (tg- t ) на фиг.б) от кусков с кальцитом с максимальным линейным размером 150-. 10

200 мм.

Определение амплитуды спада сигнала люминесценции зерна шеелита по.средством нахождения наибольшей раз ности амплитуд локальных смежных мак- 15

;симумов и минимумов электрического сигнала за время облучения куска, суммирования ее с максимальной амплитудой того же сигнала, запоминание полученной суммы и вычитания из нее ампли-10 туды спада сигнала люминесценции мил, нерала за-время, равное 2,2 с ш по1зволяет находить на кусках кальцита (размеры которых способом не ограничиваются) небольшие зерна шеелита. Экс- 25 периментально установлено, что на куске кальцита с максимальным линейным размером 150 мм предлагаемый спо,соб (с вероятностью не менее 0,95) позволяет обнаруживать зерна шеелита размером не более 0,3 мм. Для сравнения — способ по прототипу может обнаруживать такие зерна на куске кальцита с размером не более 16 мм.

На фиг.1 показаны диаграммы спектров рентгенолюминесценции шеелита (1), 5 кальцита (2) и пропускания (с Я ) светофильтра СС-8 (3); на фиг.2 — эона облучения и регистрации сигналов люми несценции; на фиг.3 — диаграмма на.растания люминесценции кальцита по мере прохождения куском зоны облучения; на фиг.4 — блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.5 - анализатор; на фиг.б — временные диаграммы, поясняющие работу устройства, реализующего способ.

Способ осуществляется следующим образом.

В устройстве для осуществления предлагаемого способа сепарируемые куски из питателя 1 поштучно поступают в зону облучения. Рентгеновский поток источника 2. с помощью коллиматора 3 преобразуется в рентгеновские . 55 строки (пучки) 4-1, 4-2...4-п. Световой поток люминесценции минералов куска регистрируется и преобразуется в электрический сигнал фотоприемником 5.

Электрический сигнал поступает на анализатор 6, работа которого синхронизируется детектором 7. При обнаружении анализатором 6 шеелита на куске 8 производится его отделение в концентратный отсек посредством исполнительного механизма 9.

Анализатор 6 содержит усилители 1013-1, ключи 14-16, конденсаторы 17 и 18, диоды 19 и 20, одновибратор 21, элемент ИЛИ 22, задатчик 23, компаратор 24, элемент И 25, линию 26 задержки и сумматор 27.

Алгоритм работы анализатора 6 заключается в следующем.

При появлении в зоне облучения (фиг.4) куска, состоящего из кальцита,на выходе фотоприемника 5 появляется сигнал U<(t< t ), форма которого по.казана на временных диаграммах (сверху временных диаграмм условно изображен кусок из кальцита, пересекающий рентгеновский пучок). Зону осмотра фотоприемника 5 формируют такой, которая позволяет регистрировать световой поток люминесценции минералов на куске после его выхода из зоны облучения (фиг.4). Как видно из временных диаграмм (фиг.б) сигнал U<(t,t<) от такого куска увеличивается плавно, что связано с большой постоянной скорости нарастания: люминесценции кальцита. После выхода куска из зоны облучения люминесценция кальцита затухает через 100-120 мс. Факт нахождения куска в зоне регистрации индицируется электрическим сигналом с выхода детектора 7 (диаграмма U>(t<,t ) на фиг.б).

Максимальная амплитуда электрического сигнала U (t ) с помощью усили5 теля 10, конденсатора 17 и диода 19 запоминается и через согласующий усилитель 11 поступает на один из входов (1- ) сумматора 27 анализатора 6, При выходе куска из эоны облучения одновибратор 21 генерирует импульс, длительностью 250 мкс (диаграмма

Б,(й,t ) на фиг.б), Этот импульс с детектора 7 с помощью элемента ИЛИ 22 держит в закрытом состоянии ключи

14-16 на все время измерения люминесценции куска и принятия решения о содержании в нем полезного компонента.

Это позволяет сохранять на необходимое для анализатора 6 время информацию на конденсаторах 17 и 18. Поэтому в мо1556

769 спада люминесценции кальцита,в результате чего на выходе сумматора 27 (диаграмма U y(t<<, t,>) на фиг, б) появится сигнал амплитуды спада колокообразного импульса люминесценции зерна шеелита, который разрешит проходить короткому электрическому импульсу одновибратора 21 через элемент И 25 и линию 26 задержки на исполнительный механизм 9, кальцит и одно зерно шеелита, на выходе фотоприемника 5 возникает электрический сигнал, форма которого представлена на диаграмме U>(t; 1,t f< ) . Сигнал имеет низкочастотную (кальцитную) составляющую и высококачественную (шеелитовую) составляющую. При прохожде-! нии через рентгеновский пучок зерна

f шеелита на выходе фотоприемника 5 по- 1О является характерный колокообразный импульс (диаграмма U (,t t ) на

Г 1Ъ 14 15 фиг.б). В момент времени t = t 4кон14 денсатор 17 запоминает амплитуду ло° кального максимума U6(t1$, которая со-l5 .храняется в нем до момента .времени (I и (диаграмма U<>(t ) на фиг. 6), В этот момент времени текущее эн,".чение амплитуды сигнала становится равным амплитуде локального максимума 20

U у (t<4). В пРомежУток времени t14-tqg на выходе усилителя 12 появляется сигнал разности между локальным максимумом Up(t14) и текущим сигналом максимальная амплитуда которого эапо25 минается конденсатором 18. Таким образом, в конденсаторе 18 запоминается амплитуда спада колокообразного импульса люминесценции шеелита. После выхода куска из зоны облучения на

30 одном входе (+ ) сумматора 27 будет присутствовать максимальная амплитуда сигнала U<(t

Способ рентгенолюмине сцентной сепарации минералов; включающий покусковую подачу минералов в зону контроля, построчное : их облучение рентгеновским излучением, регистрацию интенсивности люминесцентного излучения, сравнив его с заданным значением и выбор- ( ку минералов с полезным компонентом по результатам сравнения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности сепарации путем увеличения селективности отделения шеелита от кальцита, регистрируют максимум интенсивности люминесцентного излучения во время воздействия на минерал рентгеновского излучения и мак" симум интенсивности люминесцентного излучения от минерала, вышедшего иэ зоны облучения рентгеновским излучением, а с заданным значением сравнивают разностЪ зарегистрированных интенсивностей.

1556769

1556769

Риг.5

1556769 Кольцит

Редактор А.Ревин. Заказ 2921 Тир аж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Pun и

Составитель Е.Хачатурова

Техред M.Моргентал Корректор А.Осауленко